双向液流冲刷的浸没式膜过滤装置及膜过滤方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液体膜过滤及水和污水膜过滤技术领域，特别是将膜过滤应用于膜生物反应器污水处理技术领域，具体地说，涉及一种双向液流冲刷的浸没式膜过滤装置及膜过滤方法。
技术背景
[0002]膜生物反应器(MBR)是指将超、微滤膜分离技术与污水处理中的生物反应器相结合而成的一种新的污水处理装置。这种反应器综合了膜处理技术和生物处理技术带来的优点。超、微滤膜组件作为泥水分离单元，可以完全取代二次沉淀池。超、微滤膜截留活性污泥混合液中微生物絮体和较大分子有机物，使之停留在反应器内，使反应器内获得高生物浓度，并延长有机固体停留时间，极大地提高了微生物对有机物的氧化率。同时，经超、微滤膜处理后，出水质量高，且具有较高的抗冲击能力。膜生物反应器(MBR)技术作为新型污水处理技术，已经得到了较为广泛的应用。
[0003]除污水处理外，膜过滤技术也逐渐被广泛地用于自来水过滤，水再生、含油污水处理等多种液体过滤技术领域。
[0004]膜在过滤过程中必定会发生污染。如何通过向膜表面曝气来缓解膜表面污染是MBR技术的重要问题之一。传统的曝气方式仅仅对膜表面实现了自下而上的冲刷，冲刷效果不佳，曝气量较大。
[0005]中国专利申请(201010509565.4,201010596993.5)揭示了至少两个浸入式膜组件分别位于至少一导流板的两侧，至少两组曝气头分别位于该至少两个浸入式膜组件的下方，至少两个阀可分别对所述至少两组曝气头切换爆气。该污水处理装置工作时，该至少两组曝气头中的一组处于曝气状态，另一组处于非曝气状态，处于曝气状态的曝气头所在的空间内的被处理的污水与曝入的空气形成气液混合物，其比重小于处于非曝气状态曝气头所在的空间内的被处理的污水的比重，两者之间产生压差，处于非曝气状态的曝气头所在的空间内的被处理的污水经该至少一导流板的底端自动流入处于曝气状态的曝气头所在的空间内，处于曝气状态的曝气头所在的空间内的气液混合物上升，越过该至少一导流板的顶端，向下流入流有被处理的污水的处于非曝气状态的曝气头所在的空间内，这样，处于非曝气状态的曝气头所在的空间内的被处理的污水与处于曝气状态的曝气头所在的空间内的气液混合物所包含的污水自动形成循环。在这个过程中，当被处理的污水向下流过处于非曝气状态的曝气头所在的空间时，对位于处于非曝气状态的曝气头所在的空间的浸入式膜组件的过滤元件的表面进行反向冲洗，清除附着在浸入式膜组件的过滤元件的表面上的絮凝物，保证浸入式膜组件的正常工作。
[0006]然而以上专利申请揭示的技术曝气膜组件形成的向上水流只有一侧(少部分)流过所述导流板流向不曝气膜组件及其周围，曝气组件向上水流大部分流向其他方向，难以实现向下水流对非曝气组件的向下流冲刷。
[0007]本发明要解决的技术问题就是全面控制气提循环水流，从而实现对MBR膜组件有效的的双向冲刷。
【发明内容】
[0008]双向液流冲刷的浸没式膜过滤装置，包括一膜池、一进液管路、一膜池溢流管路、至少一组膜堆、一个导流围板、必要的产液管路、必要的供气管路和多个供气阀门，其中所述膜堆由至少两个等高并紧靠一起的膜列和必要的支撑腿组成；所述膜列由至少一个膜组件、一个位于所述膜列底部的曝气盒和位于所述曝气盒内的一组曝气装置组成，所述膜列四周封闭以实现经上述曝气装置曝入膜列内的气泡不逸出，所述膜列上下贯通；所述导流围板位于所述膜堆顶部，所述导流围板四周与所述膜堆四周契合。
[0009]使用该双向液流冲刷的浸没式膜过滤装置的膜过滤方法包括将被处理液体经给液管路供入所述膜池，多余流量经膜池溢流管路流出，通过多个供气阀门切换，使得在所述膜堆中相邻的两个膜列中一个膜列中的曝气装置曝气，而另一个膜列中的曝气装置不曝气，曝气膜列内的液体在气提作用下向上流，直至该膜列顶端，该向上液流在所述导流围板作用下转向，并经不曝气的膜列向下流；一段时间后再通过多个供气阀门开关将曝气膜列和不曝气膜列相互切换，从而实现膜的双向液流冲刷。经膜过滤的产液经产液管路产出。液过滤的推动力是重力或抽吸泵(图中未示)。
[0010]该双向冲洗膜生物反应装置的污液处理方法有益效果是实现了膜的双向液流冲刷，冲洗效果更佳并节省约50%的曝气量。
【附图说明】
[0011]图1是该双向冲洗膜生物反应装置原理示意图。
[0012]图中，1.膜池，10.膜组件，11.进液管路，12.膜池溢流管路，13.产液管路，14.供气管路，15.供气阀门，20.曝气盒，30.曝气装置.40.支撑腿，100.膜堆，200.膜列，300.导流围板。
[0013]为简化起见，其他必要的阀门、仪表和自动控制系统在图中被省略。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，双向液流冲刷的浸没式膜过滤装置，包括一膜池(1)、一进液管路
(11)、一膜池溢流管路(12)、至少一组膜堆(100)、一个导流围板(300)、必要的产液管路
(13)、必要的供气管路(14)和多个供气阀门(15)，其中所述膜堆(100)由至少两个等高并紧靠一起的膜列(200)和必要的支撑腿(40)组成；所述膜列(200)由至少一个膜组件
(10)、一个位于所述膜列(200)底部的曝气盒(20)和位于所述曝气盒(20)内的一组曝气装置(30)组成，所述膜列(200)四周封闭以实现经上述曝气装置(30)曝入膜列内的气泡不逸出，所述膜列(200)上下贯通；所述导流围板(300)位于所述膜堆(100)顶部，所述导流围板(300)四周与所述膜堆(100)四周契合。
[0015]使用该双向冲洗膜生物反应装置的膜过滤方法包括将被处理液经给液管路(11)供入所述膜池(I)，多余流量经膜池溢流管路(12)流出，通过多个供气阀门(15)切换，使得在所述至少一个膜堆(100)中相邻的两个膜列(200)中一个膜列中的爆气装置(30)爆气，而另一个膜列(200)中的爆气装置(30)不爆气，曝气膜列(200)内的液在气提作用下向上流，直至该膜列(200)顶端，该向上液流在所述导流围板(300)作用下转向，并经不曝气的膜列(200)向下流；一段时间后再通过多个供气阀门(15)的开关将曝气膜列(200)和不曝气膜列(200)相互切换，从而实现膜的双向液流冲刷。经膜过滤的产液经产液管路(13)产出。液过滤的推动力是重力或抽吸泵(图中未示)。
[0016]所述导流围板(300)高度在10-1OOOmm之间。所述导流围板(300)高度低于10mm时不能保证曝气膜列(200)内向上流液体的绝大部分经不曝气的膜列(200)向下流；所述导流围板(300)高度高于100mm时造成空间和材料的浪费。
【主权项】
1.一种双向液流冲刷的浸没式膜过滤装置，其特征在于包括一膜池(I)、一进液管路(11)、一膜池溢流管路(12)、至少一组膜堆(100)、一个导流围板(300)、必要的产液管路(13)、必要的供气管路(14)和多个供气阀门(15)，其中所述膜堆(100)由至少两个等高并紧靠一起的膜列(200)和必要的支撑腿(40)组成；所述膜列(200)由至少一个膜组件(10)、一个位于所述膜列(200)底部的曝气盒(20)和位于所述曝气盒(20)内的一组曝气装置(30)组成，所述膜列(200)四周封闭以实现经上述曝气装置(30)曝入膜列内的气泡不逸出，所述膜列(200)上下贯通；所述导流围板(300)位于所述膜堆(100)顶部，所述导流围板(300)四周与所述膜堆(100)四周契合。
2.一种双向液流冲刷的浸没式膜过滤方法，其特征在于将被处理液经给液管路(11)供入所述膜池(I)，多余流量经膜池溢流管路(12)流出，通过多个供气阀门(15)切换，使得在所述至少一个膜堆(100)中相邻的两个膜列(200)中一个膜列中的爆气装置(30)爆气，而另一个膜列(200)中的爆气装置(30)不爆气，曝气膜列(200)内的液在气提作用下向上流，直至该膜列(200)顶端，该向上液流在所述导流围板(300)作用下转向，并经不曝气的膜列(200)向下流；一段时间后再通过多个供气阀门(15)的开关将曝气膜列(200)和不曝气膜列(200)相互切换，从而实现膜的双向液流冲刷。经膜过滤的产液经产液管路(13)产出。
3.根据权利要求1所述的双向液流冲刷的浸没式膜过滤装置，其特征在于所述导流围板(300)高度在10-1OOOmm之间。
【专利摘要】一种双向液流冲刷的浸没式膜过滤装置和膜过滤方法，涉及液体的膜过滤及水和污水膜过滤，特别是膜生物反应器(MBR)污水处理技术领域。该装置和方法的突出特征在于由至少两个等高并紧靠一起的膜列组成一个膜堆，该膜堆顶部有一个与之契合的导流围板，通过供气阀门切换，使膜堆中紧靠一起的两个膜列中一个曝气，另一个不曝气，曝气膜列内的液体在气提作用下向上流，该向上液流在导流围板作用下转向，在不曝气的膜列内向下流；一段时间后再通过多个供气阀门开关将曝气膜列和不曝气膜列相互切换，从而实现膜的双向液流冲刷。该双向液流冲刷的浸没式膜过滤装置和膜过滤方法冲洗效果更佳并节省约50％的曝气量。
【IPC分类】C02F3-12
【公开号】CN104843861
【申请号】CN201510312899
【发明人】孟广祯, 王彦
【申请人】北京坎普尔环保技术有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年6月10日