一体化MBR污水处理设备的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，尤其是涉及一种一体化mbr污水处理设备。

背景技术：

随着我国经济的发展、城市化进程的推进，水资源短缺，水污染加剧的情况日趋严峻，污水处理与回用的要求日益迫切，而且污染物排放控制越来越严格。传统的污水处理工艺存在管网投资高、占地面积大、建造周期长等突出问题，严重制约了污水处理率和cod减排量，在此情况下，一体化污水处理设备作为一种简单有效的污水处理设备越来越被广泛的应用。

授权公开号为cn205710086u的中国专利公开了一种mbr一体化污水处理设备，包括主箱体，主箱体内四块相平行的隔板将主箱体分隔为相连通的厌氧区、好氧区、mbr膜区、设备间和清水箱；厌氧区底部纵向均匀设有多根相平行的穿孔布水管；好氧区和mbr膜区底部均设有微孔曝气装置，mbr膜区底部微孔曝气装置上方设有穿孔曝气管，穿孔曝气管上方设有mbr膜组件；mbr膜组件上方水平设有总集水管，总集水管一端与mbr膜组件连通，另一端与设备间内的出水自吸泵连通；出水自吸泵另一端连通清水箱；设备间内还设有反冲洗装置，反冲洗装置的一端连通清水箱，另一端与总集水管连通，所述反冲洗装置包括反冲洗进水管，所述反冲洗进水管的一端与所述清水箱连通，另一端连通有反冲洗泵，所述反冲洗泵的另一端安装反冲洗出水管，所述反冲洗出水管的另一端与所述总集水管连通。

上述的mbr一体化污水处理设备在使用时会出现两个缺陷：

缺陷一：对反冲洗泵的功率要求高，在使用反冲洗装置对mbr膜组件进行冲洗清理时，如果使用低功率的反冲洗泵很难将mbr膜组件清洗干净，如果使用高功率的反冲洗泵，虽然能够将mbr膜组件清洗干净，但是制作成本会比较高；

缺陷二：在维护中当需要将膜组件从膜生物反应器上拆下时，拆装工时较长，操作也不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种一体化mbr污水处理设备，一方面可以在使用小功率反洗泵的情况下，将膜组件清洗干净；另一方面方便将膜组件mbr污水处理设备上拆下，易于维修。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一体化mbr污水处理设备，包括沿污水流动方向依次设置并连通的厌氧区、缺氧区和过滤区，所述厌氧区一侧上部设置有进水口，底部设置有若干穿孔布水管，所述穿孔布水管与所述进水口连通，所述缺氧区内设置有控流搅拌器，还包括至少两个设置在过滤区中的膜生物反应器、连接在膜生物反应器上的出水装置、反冲洗装置以及若干曝气装置；

所述膜生物反应器包括框架、若干设置于所述框架内的膜组件、固定连接于框架上端一侧的出水总管、若干连接在出水总管上且与出水总管连通的柔性管以及固定连接在柔性管背离出水总管一端且与膜组件上的出水口插接配合的出水管；

所述框架包括呈矩形环状的上层支撑环、呈矩形环状的下层支撑环、固定连接于上层支撑环与下层支撑环之间的支撑杆以及固定连接在下层支撑环下侧的支撑腿；

所述下层支撑环内相对两侧之间设置有若干组与膜组件的底座插接配合的第一支撑件，所述第一支撑件正上方设置有连接于上层支撑环内相对两侧之间的第二支撑件；

所述第二支撑件由两个分别固接于上层支撑环内相对两侧的连接件组成，所述连接件包括沿竖直方向设置且与第一支撑环固接的第一连接板和沿竖直方向设置且与第一支撑环固接的第二连接板，所述第一连接板与第二连接板之间留有供膜组件穿过的插接空间，所述第一连接板下端铰接有承托板，所述承托板自由端一体设置有卡钩，所述第二连接板背向第一连接板的一侧设置有与卡钩卡接配合的卡接部；

所述出水装置包括总集水管、连接在总集水管一端的自吸泵、连接在自吸泵出水口上的二位三通电磁阀以及连接在二位三通电磁阀一出水口上的排水管，所述出水总管的出水端连接于总集水管并与总集水管连通；

所述反冲洗装置包括水箱、连通水箱与总集水管的反洗出水管、安装在反洗出水管上的反洗泵以及连接水箱与二位三通电磁阀另一出水口的反洗进水管，每根所述出水总管靠近总集水管的一端均安装有第一电磁阀，所述反洗出水管上安装有第二电磁阀，所述总集水管与自吸泵连接处安装有第三电磁阀；

所述曝气装置包括气源、设置在对应膜生物反应器下方且与膜组件所在平面垂直的曝气管、固定连接在过滤区上端相对两侧壁之间且与曝气管垂直的横梁以及一端与曝气管固接并连通的连接管，所述连接管背离曝气管的一端由对应膜生物反应器中相邻的两个膜组件之间穿过并铰接于横梁的一侧，所述连接管背离曝气管的一端于气源之间连接有软管，所述横梁上安装有用于驱动连接管绕其铰接端往复摆动的驱动机构；

所述驱动机构包括固定连接在横梁下侧的安装板、安装在安装板上的驱动电机、一端与驱动电机输出轴固定连接的连杆以及滑动套设在连接管上的滑动套筒，所述连杆背离驱动电机的一端与滑动套筒外侧壁铰接。

通过上述技术方案，使用时，电磁曝气泵、电机和自吸泵同时开启，第一电磁阀和第三电磁阀均处于导通状态，第二电磁阀处于闭合状态，二位三通电磁阀导通自吸泵与反洗进水管，在自吸泵的作用下，污水经膜生物反应器过滤后变成清水并经出水总管、总集水管、自吸泵、反洗进水管流入水箱内；同时气源向曝气管内供气，在曝气管的作用下气体以气泡的形式融入水中，同时气源向曝气管内供气，在曝气管的作用下气体以气泡的形式融入水中，同时在驱动机构的作用下，从而带动连接管绕连接管的铰接端往复摆动，从而使曝气管可以将气泡均匀的喷到膜组件下方，对膜组件进行清洗避免长时间出现曝气盲区，从而有效避免膜的水通量衰减较快、在线清洗时清洗不完全和膜的水通量恢复不佳的问题，当水箱内充满清水后，控制二位三通电磁阀切断自吸泵与反洗进水管并连通自吸泵与排水管将清水排出；

当膜生物反应器中的膜组件堵塞严重时，工作人员可以关闭电磁曝气泵、电机、自吸泵、第三电磁阀和所有第一电磁阀，打开反洗泵和第二电磁阀，然后开启一个第一电磁阀，使反洗泵将水箱中的清水的泵入相应的膜生物反应器，对膜生物反应器中的膜组件进行反冲洗，安装在对应膜生物反应器上的流量表示数接近流量表上标记的示数时，工作人员可以认为该膜生物反应器中的膜组件已被冲洗干净，随后关闭该第一电磁阀，再开启另一个电磁阀，使反洗泵将水箱中的清水的泵入相应的膜生物反应器，对膜生物反应器中的膜组件进行反冲洗，当膜组件被冲洗干净后，关闭该第一电磁阀，如此逐个对膜生物反应器进行清洗，从而可以在使用小功率反洗泵的情况下将各个膜生物反应器中的膜组件清洗的更干净，降低了对反吸泵的额定输出功率的要求，节省了成本；

当需要更换膜组件时，工作人员可以先将对应的出水管从膜组件的出水口拔出，然后解除对应第二支撑件中相应卡钩与卡接部的卡接配合，然后转动承托板，取消承托板对膜盒的支撑，然后一手握持膜盒，另一只手向上拔动膜组件的底座，使底座从第一支撑件中脱出，然后将膜组件从第一支撑环与第二支撑环之间取出即可；在安装新的膜组件时，应先将膜组件从第一支撑环与第二支撑环之间放入框架内，然后将底座插入第一支撑件内，然后将膜盒置于对应的第一连接板与第二连接板之间，然后转动承托板使卡钩卡入卡接部中即可。

本实用新型进一步设置为：所述出水总管上靠近总集水管的一端安装有流量表。

通过上述技术方案，当反洗泵在额定功率下工作时，工作人员可以根据流量表上的示数来判断膜生物反应器中膜组件是否清洗干净，避免造成清水的浪费。

本实用新型进一步设置为：所述卡钩包括固定连接于承托板自由端朝向第二连接板一侧的卡接板以及固定连接于卡接板朝向第二连接板一侧的凸棱，所述凸棱一侧连接于卡接板、另一侧向靠近承托板的方向倾斜延伸；所述卡接部为开设在第二连接板背向第一连接板一侧与凸棱适配的凹槽。

通过上述技术方案，当工作人员向靠近第二连接板的方向转动承托板时，凸棱会首先与第二连接板抵接，当工作人员进一步转动承托板时，凸棱会受到挤压并发生形变，最终嵌入凹槽中，从而完成卡钩与卡接部的卡接；当需要解除卡钩与卡接部的卡接时，只需要向远离第二连接板的方向用力扳动卡接板即可使凸棱从卡接部中脱出。

本实用新型进一步设置为：所述卡接板背向第二连接板的一侧固接有外凸解锁部。

通过上述技术方案，便于工作人员解除卡钩与卡接部的卡接。

本实用新型进一步设置为：所述第一支撑件包括两个分别固接于下层支撑环内相对两侧的槽钢，所述槽钢开口向上。

通过上述技术方案，材料易得，且便于膜组件的插入。

本实用新型进一步设置为：所述曝气管包括两根互相平行的长管和连接于两根长管中部之间并与长管连通的短管，所述长管上沿长管长度方向等间距开设有两列曝气孔，且所述曝气孔在所述曝气管斜向下45度位置处分布。

通过上述技术方案，有效的增大了曝气管的曝气面积，提高了对膜组件的清洗效果。

本实用新型进一步设置为：所述滑动套筒内周壁上嵌设有若干与滑动套筒转动配合的滚珠。

通过上述技术方案，减小滑动套筒与连接管之间的摩擦力，使滑动套筒可以沿连接管滑动的更顺畅。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1、当膜生物反应器中的膜组件堵塞严重时，工作人员可以关闭自吸泵、第三电磁阀和所有第一电磁阀，打开反洗泵和第二电磁阀，然后开启一个第一电磁阀，使反洗泵将水箱中的清水的泵入相应的膜生物反应器，对膜生物反应器中的膜组件进行反冲洗，当膜组件被冲洗干净后，关闭该第一电磁阀，再开启另一个电磁阀，使反洗泵将水箱中的清水的泵入相应的膜生物反应器，对膜生物反应器中的膜组件进行反冲洗，当膜组件被冲洗干净后，关闭该第一电磁阀，如此逐个对膜生物反应器进行清洗，从而可以在使用小功率反洗泵的情况下将膜生物反应器中的膜组件清洗的更干净，降低了对反吸泵的额定输出功率的要求，节省了成本；

2、如果有个别膜组件由于到达使用寿命，在进行反冲洗后被损坏或在反冲洗后依旧严重堵塞，工作人员则需要对相应的膜组件进行更换，具体操作步骤为：先将膜组件与出水装置拆开，然后扳动卡钩使卡钩与卡接部的卡接解除，然后转动承托板，取消承托板对膜盒的支撑，然后用手向上拔动膜组件的底座，使底座从第一支撑件中脱出，然后将膜组件从第一支撑环与第二支撑环之间取出即可；在安装新的膜组件时，应先将膜组件从第一支撑环与第二支撑环之间放入框架内，然后将底座插入第一支撑件内，然后将膜盒置于对应的第一连接板与第二连接板之间，然后转动承托板使卡钩卡入卡接部中即可；整个拆装过程简单方便；

3、曝气装置的设置可以在一体化mbr污水处理设备运行时，对膜组件进行清洗，避免长时间出现曝气盲区，从而有效避免膜的水通量衰减较快、在线清洗时清洗不完全和膜的水通量恢复不佳的问题。

附图说明

图1是本实用新型的,结构示意图；

图2是为体现膜生物反应器和曝气装置的结构所做的示意图；

图3是图2中a部分的局部放大示意图；

图4是为体现框架和曝气装置的结构所做的示意图；

图5是图4中b部分的局部放大示意图；

图6是图4中c部分的局部放大示意图；

图7是为体现曝气孔的结构所做的示意图；

图8是为体现滑动套筒的结构所做的示意图。

图中，1、厌氧区；11、进水口；12、穿孔布水管；13、进水管道；2、缺氧区；21、控流搅拌器；3、过滤区；31、排污管；32、阀门；4、膜生物反应器；41、框架；411、上层支撑环；412、下层支撑环；413、支撑杆；414、支撑腿；42、膜组件；43、出水总管；44、柔性管；45、出水管；46、第一支撑件；461、弹簧片；462、槽钢；47、第二支撑件；471、第一连接板；472、第二连接板；473、承托板；474、卡钩；4741、卡接板；4742、凸棱；4743、外凸解锁部；475、卡接部；5、出水装置；51、总集水管；52、自吸泵；53、二位三通电磁阀；54、排水管；6、反冲洗装置；61、水箱；611、排气口；62、反洗出水管；63、反洗泵；64、反洗进水管；65、第一电磁阀；66、第二电磁阀；67、第三电磁阀；68、流量表；7、曝气装置；71、气源；72、曝气管；721、长管；722、短管；723、曝气孔；73、横梁；74、连接管；75、软管；76、驱动机构；761、安装板；762、驱动电机；763、连杆；764、滑动套筒；765、滚珠。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1，为本实用新型公开的一体化mbr污水处理设备，包括沿污水流动方向依次设置的厌氧区1、缺氧区2和过滤区3，在厌氧区1与缺氧区2之间以及缺氧区2与过滤区3之间均设有过水堰，过水堰一般为相邻两区的共用室壁，且该共用室壁的顶部低于池顶标高。在厌氧区1远离缺氧区2的一侧上部设置有进水口11，底部并列设置有若干穿孔布水管12，穿孔布水管12与进水口11之间通过进水管道13连通。在缺氧区2内设置有控流搅拌器21。在过滤区3底部连接有排污管31，在排污管31上安装有阀门32。

参照图1，在过滤区3中设置有至少两个设置在过滤区3中的膜生物反应器4（本具体实施方式以四个为例）、连接在膜生物反应器4上的出水装置5、反清洗装置以及与膜生物反应器4同等数量的曝气装置7。

污水在进入缺氧区2中后经控流搅拌器21搅拌后越过过水堰进入过滤区3中，并在出水装置5、膜生物反应器4以及曝气装置7的共同作用下被净化成净水，并最终被排出。

参照图2至图4，膜生物反应器4包括框架41、若干个设置在框架41内的膜组件42、若干设置在框架41内用于对膜组件42的底座进行支撑的第一支撑件46、设置在框架41内用于对膜组件42的膜盒进行支撑的第二支撑件47以及设置在框架41上端一侧的出水总管43，出水总管43一端开口、另一端封闭，在出水总管43的外周壁上连接并连通有若干柔性管44，在柔性管44背离出水总管43的一端固定连接有与膜组件42的出水口插接配合的出水管45。

参照图4，框架41包括呈矩形环状的上层支撑环411、设置在上层支撑环411正下方且呈矩形环状的下层支撑环412、四根固定连接于上层支撑环411与下层支撑环412之间的支撑杆413以及固定连接于下侧支撑环底部四角处的支撑腿414，上述的四根支撑杆413分别连接于上层支撑环411的四角与下层支撑环412的四角之间。

参照图4和图5，第一支撑件46由两个分别固接于下层支撑环412内相对两侧且开口方向朝上的槽钢462构成，在槽钢462内侧的一个竖直面上固定连接有呈弧形的弹簧片461。弹簧片461沿竖直方向设置并且其上端与槽钢462固接，同时弹簧片461向槽钢462中心处凸设。

当膜组件42的底座插入第一支撑件46中后，在弹簧片461的作用下，膜组件42的底座会被夹紧，从而避免膜组件42的底座发生大幅度晃动。

参照图4和图6，第二支撑件47由两个分别固接与上层支撑环411内相对两侧的连接件组成。连接件包括沿竖直方向设置且与第一支撑环固接的第一连接板471和沿竖直方向设置且与第一支撑环固接的第二连接板472，在第一连接板471与第二连接板472之间留有供膜组件42由上至下穿过的插接空间，在第一连接板471下端通过销轴铰接有承托板473，在承托板473自由端一体设置有卡钩474，在第二连接板472背向第一连接板471的一侧设置有与卡钩474卡接配合的卡接部475。

卡钩474包括固接于承托板473自由端朝向第二连接板472一侧的卡接板4741以及固定连接于卡接板4741朝向第二连接板472一侧的凸棱4742，凸棱4742一侧连接在卡接板4741上、另一侧向靠近承托板473的方向倾斜延伸；所述卡接部475为开设在第二连接板472背向第一连接板471一侧与凸棱4742适配的凹槽。为了方便工作人员解除卡钩474与卡接部475的卡接，在卡接板4741背向第二连接板472的一侧固接有外凸解锁部4743，以方便人扳动卡接板4741和承托板473向远离第二连接板472的方向运动。

当工作人员向靠近第二连接板472的方向转动承托板473时，凸棱4742会首先与第二连接板472抵接，当工作人员进一步转动承托板473时，凸棱4742会受到挤压并发生形变，最终嵌入凹槽中，从而完成卡钩474与卡接部475的卡接；当需要解除卡钩474与卡接部475的卡接时，只需要向远离第二连接板472的方向用力扳动外凸解锁部4743卡即可使凸棱4742从卡接部475中脱出。

常态下，卡钩474与卡接部475卡接，膜组件42的底座插在第一支撑件46上并由第一支撑件46对其支撑，膜组件42的膜盒位于第一连接板471与第二连接板472之间并由承托板473对膜盒进行支撑。

当需要更换膜组件42时，工作人员可以先将对应的出水管45从膜组件42的出水口拔出，然后解除对应第二支撑件47中相应卡钩474与卡接部475的卡接配合，然后转动承托板473，取消承托板473对膜盒的支撑，然后一手握持膜盒，另一只手向上拔动膜组件42的底座，使底座从第一支撑件46中脱出，然后将膜组件42从第一支撑环与第二支撑环之间取出即可；在安装新的膜组件42时，应先将膜组件42从第一支撑环与第二支撑环之间放入框架41内，然后将底座插入第一支撑件46内，然后将膜盒置于对应的第一连接板471与第二连接板472之间，然后转动承托板473使卡钩474卡入卡接部475中即可。

参照图1，出水装置5包括总集水管51、连接在总集水管51一端的自吸泵52、连接在自吸泵52出水口上的二位三通电磁阀53以及连接在二位三通电磁阀53一出水口上的排水管54，上述的出水总管43的出水端连接于总集水管51并与总集水管51连通。

参照图1，反冲洗装置6包括水箱61、连通水箱61与总集水管51背离自吸泵52一端的反洗出水管62、安装在反洗出水管62上的反洗泵63以及反洗进水管64，反洗进水管64的一端连接于二位三通电磁阀53的出水口，另一端与水箱61连通。在每根出水总管43靠近总集水管51的一端均安装有第一电磁阀65和流量表68，在反洗出水管62上安装有第二电磁阀66，在总集水管51与自吸泵52的连接处安装有第三电磁阀67。水箱61的上端开设有排气口611。

在将膜生物反应器4、出水装置5以及反冲洗装置6连接完成后，工作人员应当向水箱61中注水，并关闭第三电磁阀67和所有第一电磁阀65，然后打开反洗泵63和第二电磁反，然后任意开启一个第一电磁阀65，使反洗泵63在额定功率下工作并将水箱61汇总的清水泵入相应的膜生物反应器4，此时记录安装在对应膜生物反应器4上的流量表68的示数，并将该示数标记到各个流量表68上。

参照图2和图4，曝气装置7包括气源71、设置在对应膜生物反应器4下方且与膜组件42所在平面垂直的曝气管72、固定连接在过滤区3上端相对两侧壁之间且与曝气管72垂直的横梁73以及一端与曝气管72固接并连通的连接管74，连接管74背离曝气管72的一端由对应膜生物反应器4中相邻的两个膜组件42之间穿过并铰接于横梁73的一侧，连接管74背离曝气管72的一端于气源71之间连接有软管75，在横梁73上安装有用于驱动连接管74绕其铰接端往复摆动的驱动机构76，连接管74在驱动机构76的作用下绕其铰接端往复摆动时所形成的平面与膜组件42所在平面平行。

参照图2和图4，驱动机构76包括固定连接在横梁73下侧的安装板761、安装在安装板761上的驱动电机762、一端与驱动电机762输出轴固定连接的连杆763以及滑动套设在连接管74上的滑动套筒764，连杆763背离驱动电机762的一端铰接于滑动套筒764朝向驱动电机762的一侧。当电机转动时，连杆763随电机的输出轴转动，从而带动滑动套筒764在连接管74上往复滑动，从而带动连接管74绕连接管74的铰接端往复摆动。

进一步的，参照图8，在滑动套筒764内周壁上嵌设有若干与滑动套筒764转动配合的滚珠765，以减小滑动套筒764与连接管74之间摩擦力。

参照图3和4，曝气管72包括两根互相平行的长管721和连接于两根长管721中部之间并与长管721连通的短管722，连接管74的下端固定连接于端管上侧中心处，另一端沿竖直方向向上延伸并由对应膜生物反应器4中相邻的两个膜组件42之间穿过。

结合图7，在长管721上沿长管721长度方向等间距开设有两列曝气孔723，且曝气孔723在曝气管72斜向下45度位置处分布。

进一步的，气源71可以采用电磁曝气泵，电磁曝气泵固定连接在横梁73上。

在初次使用时，电磁曝气泵、驱动电机762和自吸泵52同时开启，第一电磁阀65和第三电磁阀67均处于导通状态，第二电磁阀66处于闭合状态，二位三通电磁阀53导通自吸泵52与反洗进水管64，在自吸泵52的作用下，污水经膜生物反应器4过滤后变成清水并经出水总管43、总集水管51、自吸泵52、反洗进水管64流入水箱61内；同时气源71向曝气管72内供气，在曝气管72的作用下气体以气泡的形式融入水中，同时在驱动机构76的作用下，从而带动连接管74绕连接管74的铰接端往复摆动，从而使曝气管72可以将气泡均匀的喷到膜组件42下方，对膜组件42进行清洗。当水箱61内充满清水后，控制二位三通电磁阀53切断自吸泵52与反洗进水管64并连通自吸泵52与排水管54将清水排出。

当使用一段时间后，膜生物反应器4中的膜组件42堵塞严重，工作人员可以关闭电磁曝气泵、驱动电机762、自吸泵52、第三电磁阀67和所有第一电磁阀65，打开反洗泵63和第二电磁阀66，然后开启一个第一电磁阀65，使反洗泵63将水箱61中的清水的泵入相应的膜生物反应器4，对膜生物反应器4中的膜组件42进行反冲洗，安装在对应膜生物反应器4上的流量表68示数接近流量表68上标记的示数时，工作人员可以认为该膜生物反应器4中的膜组件42已被冲洗干净，随后关闭该第一电磁阀65，再开启另一个电磁阀，使反洗泵63将水箱61中的清水的泵入相应的膜生物反应器4，对膜生物反应器4中的膜组件42进行反冲洗，当膜组件42被冲洗干净后，关闭该第一电磁阀65，如此逐个对膜生物反应器4进行清洗。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。