一种减少序批式膜生物反应器膜污染装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水处理装置领域，具体涉及一种可减少序批式膜生物反应器膜污染的 装置及方法。
【背景技术】
[0002] 膜生物反应器作为一种新型高效污水生物处理技术在国内外受到广泛的关注，并 且随着膜技术的不断发展成熟，该技术已将在实际工程中得到广泛应用。而序批式膜生物 反应器能够在单一反应器内部实现硝化和反硝化，更加成为研究的热点。
[0003] 在所有膜生物反应器的操作过程中，膜的渗透通量都会逐渐降低，其主要原因就 是膜的污染，因此膜污染是影响膜生物反应器推广应用的主要因素之一。造成膜污染的机 理大致有以下几个：形成滤饼层、形成沉淀、形成凝胶层、吸附污染和阻塞污染。广义的膜污 染不仅包括由于不可逆的吸附、堵塞引起的污染（不可逆污染），而且包括由于可逆的浓差 极化导致凝胶层的形成（可逆污染），二者共同造成运行过程中膜通量的衰减。
[0004] 序批式膜生物反应器在工作时，分为好氧时段和缺氧时段。在好氧时段由于曝气 的存在，气泡能够对膜表面产生剪切作用，能够减少膜的污染；但是在缺氧时段工作时，膜 组件几乎处于静止不动的状态，此时最容易产生微生物对膜表面的附着，而产生膜污染。如 何减小膜污染，延长膜的有效操作时间，减少清洗次数，提高生产能力和效率，是研究的重 点方向。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种减少序批式膜生物反应器膜污染装置及方法，其目的在于减缓序 批式膜生物反应器在缺氧时段所产生的膜污染，减少膜清洗次数，延长膜组件的使用寿命。
[0006] 为此，本发明采取的技术解决方案为：
[0007] -种减少序批式膜生物反应器膜污染装置，包括反应器、搅拌装置、膜组件、真空 表及抽水管，其特征在于，在搅拌装置的搅拌杆下部带有一横置的"凹"形拐臂，摆杆一端设 有回转环，回转环活动套接在搅拌杆"凹"形拐臂上，摆杆另一端铰接在膜组件的侧壁下部， 膜组件的上端面固定有圆环，圆环套在固定轴上，固定轴两端搭接在反应器前壁和后壁的 上沿上。
[0008] -种减少序批式膜生物反应器膜污染的方法，其特征在于，当搅拌装置工作时，搅 拌杆连同下部"凹"形拐臂一起绕搅拌杆自身轴线旋转，同时带动套在"凹"形拐臂上的摆 杆回转环进行平面圆周运动，使摆杆在圆周回转的同时做前后往复运动，并通过摆杆带动 膜组件在固定轴的作用下在前后摆动的同时产生振动，振动幅度为〇. 2-1. 5cm，其振动频率 与搅拌杆的转动频率相同，搅拌杆转数为30-180r/min，从而减缓反应器膜的污染。
[0009] 本发明的有益效果为：
[0010] 本发明不需要提供额外的动力及配套系统，充分利用原有系统中的能量，操作简 单，能够有效减缓序批式膜生物反应器膜的污染，减少膜清洗次数，延长膜组件的使用寿 命，节省投资和运行成本。
【附图说明】
[0011] 图1是减少序批式膜生物反应器膜污染装置主剖面示意图；
[0012] 图2是减少序批式膜生物反应器膜污染装置俯视图。
[0013] 图中：反应器1、搅拌装置2、搅拌杆3、搅拌叶片4、拐臂5、摆杆6、膜组件7、真空 表8、抽水管9、固定轴10、圆环11。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0015] 由附图可见，本发明减少序批式膜生物反应器膜污染装置系由反应器1、搅拌装置 2、摆杆6、膜组件7、真空表8、抽水管9、固定轴10及圆环11所组成，即在原反应器1、搅拌 装置2、膜组件7、真空表8、抽水管9的基础上，增设了拐臂5、摆杆6、固定轴10和圆环11。
[0016] 膜组件7安装在反应器1内，膜组件7的左侧设有搅拌装置2,搅拌装置2包括搅 拌杆3及安装在搅拌杆3下端的搅拌叶片4,在膜组件7的上面连接有抽水管9,抽水管9 上安设有真空表8。
[0017] 本发明将原直杆的搅拌杆3的下部加工出一个横置的"凹"形拐臂5,摆杆6的左 端头带有回转环，回转环活动套接在搅拌杆3的"凹"形拐臂5的"凹"形底部，摆杆6的右 端铰接在膜组件7的侧壁下部，膜组件7的上端面固定有圆环11，圆环11套在固定轴10 上，固定轴10的两端分别搭接在反应器1的前壁和后壁的上沿上。
[0018] 本发明减少序批式膜生物反应器膜污染的方法具体过程为：当搅拌装置2工作 时，搅拌杆3连同下部"凹"形拐臂5 -起绕搅拌杆3自身轴线旋转，同时带动套在"凹"形 拐臂5上的摆杆6回转环进行平面圆周运动，使摆杆6在圆周回转的同时做前后往复运动， 并通过摆杆6带动膜组件7在固定轴10的作用下在前后摆动的同时产生振动，振动幅度为 0. 2-1. 5cm，其振动频率与搅拌杆3的转动频率相同，搅拌杆3转数为30-180r/min，从而减 缓反应器膜的污染。
[0019] 当真空表8的读数达到20kPa时，需要对膜组件7进行清洗。
[0020] 实施例1-5在不同振动幅度和搅拌杆转数条件下，膜组件振动与不振动时的对比 结果如表1所示。
[0021] 表1不同振动幅度和搅拌杆转数条件下膜组件振动与不振动的对比结果
[0022]
[0023] 结果表明，当序批式膜组件在缺氧过程处于振动时，能够有效减缓膜表面的微生 物污染，延长使用周期。
【主权项】
1. 一种减少序批式膜生物反应器膜污染装置，包括反应器、搅拌装置、膜组件、真空表 及抽水管，其特征在于，在搅拌装置的搅拌杆下部带有一横置的"凹"形拐臂，摆杆一端设有 回转环，回转环活动套接在搅拌杆"凹"形拐臂上，摆杆另一端铰接在膜组件的侧壁下部，膜 组件的上端面固定有圆环，圆环套在固定轴上，固定轴两端搭接在反应器前壁和后壁的上 沿上。2. -种应用权利要求1所述减少序批式膜生物反应器膜污染装置的方法，其特征在 于，当搅拌装置工作时，搅拌杆连同下部"凹"形拐臂一起绕搅拌杆自身轴线旋转，同时带动 套在"凹"形拐臂上的摆杆回转环进行平面圆周运动，使摆杆在圆周回转的同时做前后往复 运动，并通过摆杆带动膜组件在固定轴的作用下在前后摆动的同时产生振动，振动幅度为 0. 2-1. 5cm，其振动频率与搅拌杆的转动频率相同，搅拌杆转数为30-180r/min，从而减缓反 应器膜的污染。
【专利摘要】本发明提供一种减少序批式膜生物反应器膜污染装置及方法，包括反应器、搅拌装置、膜组件及真空表，搅拌装置的搅拌杆下部带有“凹”形拐臂，摆杆一端通过回转环套接在搅拌杆拐臂上，摆杆另一端铰接在膜组件侧壁下部，膜组件的上面固定有圆环，圆环套在固定轴上，固定轴两端搭接在反应器上沿上。搅拌装置工作时，搅拌杆连同下部拐臂一起绕自身轴线旋转，带动回转环进行平面圆周运动，使摆杆在圆周回转的同时做前后往复运动，摆杆带动膜组件在前后摆动的同时产生振动。本发明无需提供额外动力，操作简单，能够有效减缓序批式膜生物反应器膜的污染，减少膜清洗次数，延长膜组件的使用寿命，节省投资和运行成本。
【IPC分类】C02F3/30, B01D65/02
【公开号】CN105214504
【申请号】CN201410253041
【发明人】胡绍伟, 王飞, 刘芳, 李林, 陈鹏, 王勇, 王永, 徐伟
【申请人】鞍钢股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月9日