一种mbr膜组件曝气系统的制作方法

一种mbr膜组件曝气系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种MBR膜组件曝气系统。为了解决现有的MBR膜组件曝气系统或易污染膜污染，或曝气能耗高，或导致MBR膜组件寿命短的问题，所述MBR膜组件曝气系统包括置于MBR池内的MBR曝气总管；还包括与MBR曝气总管连通的上层曝气主管和下层曝气主管，与上层曝气主管连通的多根上层曝气支管，以及与下层曝气主管连通的多根下层曝气支管；多根上层曝气支管位于距MBR池底400mm~450mm的同一水平面上，且多根下层曝气支管位于距MBR池底150mm~250mm的同一水平面上。本实用新型的曝气系统利用较小的气量即可有效的控制膜污染。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种MBR膜组件曝气系统。 一种MBR膜组件曝气系统

【背景技术】
[0002] MBR膜生物反应器是将活性污泥法和膜分离技术相结合，以膜分离技术取代传统 常规活性污泥法中二沉池的污水处理新方法。与传统活性污泥法相比，其具有出水水质好 且稳定，剩余污泥产量少，占地面积小、易于安装，运行操作方便等许多优点。同时，在实际 应用过程中，也存在一些问题，如易污染，能耗高，寿命相对较短等。
[0003] 控制膜污染的方法有很多，其中，最主要的一种方法是利用连续曝气对膜表面进 行冲刷。为了达到控制膜污染的效果，曝气所需要的空气量与处理水量的比值至少为20:1， 从而导致运行能耗大大增加。通过对实际MBR工程的运行能耗进行分析发现，曝气能耗至 少占总能耗的80%左右。此外，曝气强度过大，还会出现膜丝断裂等问题，从而影响了 MBR 膜的使用寿命。因此，在有效控制膜污染的前提下如何降低曝气量是研究的热点。
[0004] 目前，通过研究和对工程经验的总结，主要有以下几种降低曝气量的方法：一是间 歇曝气代替连续曝气，利用脉冲气流对膜进行擦洗，从而降低曝气系统的能耗，减少运行维 护费用，但是此方法有一定的局限性，有些MBR膜运行时必须要进行连续曝气。另一种方法 是膜组件曝气分长时间低强度曝气和短时间超高强度曝气，结果表明：在不影响出水水质 和膜通量的前提下可以降低5%-8%的曝气能耗。此方法存在的问题是，在实际运行时，对于 如何确定低强度曝气和超高强度曝气的具体空气量较为麻烦；而且风机选型必须满足超高 强度曝气的要求，一定程度上增加了设备投资；此外，超高强度曝气对于膜丝的寿命也会有 一定的影响。 实用新型内容
[0005] 为了克服现有的MBR膜组件曝气系统或易污染膜污染，或曝气能耗高，或导致MBR 膜组件寿命短的不足，本实用新型旨在提供一种MBR膜组件曝气系统，该曝气系统利用较 小的气量即可有效的控制膜污染。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
[0007] -种MBR膜组件曝气系统，包括置于MBR池内的MBR曝气总管；其结构特点是还包 括与MBR曝气总管连通的上层曝气主管和下层曝气主管，与上层曝气主管连通的多根上层 曝气支管，以及与下层曝气主管连通的多根下层曝气支管；多根上层曝气支管位于距MBR 池底400mnT450mm的同一水平面上，且多根下层曝气支管位于距MBR池底150mnT250mm的 同一水平面上。
[0008] 由此，与空气泵相连的MBR曝气总管可实现对上层曝气主管和下层曝气主管的供 气，通过对上层曝气主管和下层曝气主管轮流供气，使得在连续曝气的前提下减小曝气量， 达到降耗的目的。
[0009] 以下为本实用新型的进一步改进的技术方案：
[0010] 为了提高曝气效果，所述上层曝气支管和下层曝气支管的数量均与MBR膜组件的 数量一致。
[0011] 优选地，所述上层曝气支管和下层曝气支管的管径为DN15。
[0012] 为了提高曝气效果，所述上层曝气支管和下层曝气支管均位于MBR膜组件底部集 水管的正下方。
[0013] 优选地，所述上层曝气支管距离MBR池底430mm，所述下层曝气支管距离MBR池底 200mm〇
[0014] 为了方便控制曝气，所述上层曝气主管上装有上层曝气管气动阀，所述下层曝气 主管上装有下层曝气管气动阀。
[0015] 进一步地，在所述上层曝气主管和下层曝气主管之间还设有至少一层中间曝气主 管，各中间曝气主管与所述MBR曝气总管连通，且每层中间曝气主管连通有位于同一水平 面上的多根中间曝气支管。
[0016] 为了方便了解曝气量，所述MBR曝气总管上装有空气流量计。
[0017] 工作原理：本实用新型的MBR膜组件曝气系统曝气控制的方法为MBR膜组件过滤 采用间歇出水的方式，抽停比为8min/2min，即产水8min，停止产水2min，lOmin为一个产水 抽停周期；所述上层曝气主管和下层曝气主管轮流循环曝气，且上层曝气主管和下层曝气 主管的曝气时间转换周期与产水抽停周期一致，上层曝气主管的曝气时间与下层曝气主管 的曝气时间的比为6:4,并且MBR膜组件停止产水时的2min期间所述下层曝气主管曝气。
[0018] 由此，本实用新型的MBR膜组件曝气系统形成各个MBR膜组件的连续曝气和MBR 膜组件局部间歇脉冲曝气的运行模式，既保证了 MBR膜组件能够一直得到空气的冲刷，又 能够利用空气脉冲的方式对膜丝的不同部位进行扰动，因此，利用较小的气量即可有效的 控制膜污染。
[0019] 进一步地，所述MBR膜组件停止出水时进行自动清水反洗，反洗时间30s~60s。
[0020] 藉由上述结构，本实用新型通过对MBR膜组件的曝气结构进行了改进，并且设计 了一套与之匹配的自动控制方法。使得在连续曝气的前提下减小曝气量，操作运行方便，不 增加设备投资，不影响膜使用寿命的同时可以降低曝气能耗。
[0021] 与常规单层曝气相比，本曝气系统的有益效果是：
[0022] 1、节省空气量15?20%，按照MBR膜曝气能耗占处理系统总能耗的80%计，整个处理 系统可以降低129Γ16%的能耗；
[0023] 2、曝气量较小，有利于膜丝使用寿命的延长；
[0024] 3、曝气量小，风机选型相应减小，节省了设备投资；
[0025] 4、每套曝气系统只需要增加一个气动阀门和一些曝气管即可，所增加的成本很 小。
[0026] 以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。

【专利附图】

【附图说明】
[0027] 图1是本实用新型一个实施例的结构原理图；
[0028] 图2是图1的侧视图；
[0029] 图3是图1的主视图
[0030] 在图中
[0031] 1-MBR曝气总管；2-下层曝气管气动阀；3-上层曝气管气动阀；4-下层曝气总管； 5-上层曝气总管；6-下层曝气支管；7-上层曝气支管；8-排气管；9-排气阀；10-MBR膜组 件；11-集水管；12-MBR膜组件支架；13-空气流量计。

【具体实施方式】
[0032] 一种MBR膜组件曝气系统，如图1，2, 3所示，分上下两层布置，下层曝气管距池 底150?250mm，确定一个优选值为200mm，上层曝气管距池底400?450mm，确定一个优选值为 430mm〇
[0033] 每层曝气管包括曝气总管和曝气支管，总管与支管采用枝状布置。支管数量与膜 组件的数量一致，并安装在膜组件底部集水管的正下方。曝气支管管径DN15,总管管径根据 设计气量确定。
[0034] 上下两层曝气主管一端与空气泵连接，每根曝气总管安装一气动阀门；另一端与 排气管连接，排气管上设置手动排气阀，用于设备调试及排净系统内部的空气。
[0035] 本曝气系统为全自动运行，其控制方式为：风机连续进气，变频控制风机在一合适 的气量。通过气动阀门的启闭来实现上下两层曝气系统的循环曝气。形成各个MBR膜系统 的连续曝气和MBR局部间歇脉冲曝气的运行模式。既保证了 MBR膜能够一直得到空气的冲 刷，又能够利用空气脉冲的方式对膜丝的不同部位进行扰动，因此，利用较小的气量即可有 效的控制膜污染。
[0036] MBR膜过滤采用间歇出水的方式，抽停比8min/2min，即产水8min，停止产水2min， lOmin为一周期。停止出水时进行自动清水反洗，反洗时间3(T60s。上下两层曝气管路的 曝气时间转换周期与产水抽停周期一致，上层曝气时间与下层曝气时间的比为6:4,并且保 证停止产水时的2min期间是采用的下层曝气方式。
[0037] 应用实例：
[0038] 处理水量：生活污水100m3/d。
[0039] 进水水质：COD :500?600mg/L，BOD :200?300mg/L，NH3-NH4 :30?40mg/L，SS : 20(T300mg/L。
[0040] 出水水质：COD 彡 50mg/L，BOD 彡 10mg/L，NH3-NH4 彡 5mg/L，SS 彡 10mg/L。
[0041] 设计参数及运行条件：采用水解酸化+MBR的工艺。水解酸化潜水搅拌机功率 0. 25KW ;MBR膜池抽吸泵功率1. lkw。常规MBR膜池气水比包括MBR膜组件气水比20:1与 生化气水比8:1，总气水比为28:1，需要的鼓风机功率为3. Okw ;采用新型MBR曝气结系统 可以使MBR膜组件气水比由20:1降至16:1，总气水比为24:1，需要的鼓风机功率为2. 2kw.
[0042] 采用常规MBR曝气时，该处理工艺的总运行电耗为：0. 25+1. 1+3=4. 35kw，吨水电 耗为 4. 35kw. h/4. 17t=l. 04kw. h ;
[0043] 采用新型MBR曝气系统时，该处理工艺的总运行电耗为：0. 25+1. 1+2. 2=3. 55kw， 吨水电耗为 3. 55kw. h/4. 17t=0. 85kw. h ;
[0044] 节约电耗约18. 3%。随着处理水量的增加，所节约的电耗也会增大。
[0045] 鼓风机为变频控制，可以根据溶解氧的变化适当减小或增加曝气量，但曝气量不 能为0。风机停止时会导致产水管自动阀门的关闭。
[0046] 上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型， 而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新 型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
【权利要求】
1. 一种MBR膜组件曝气系统，包括置于MBR池内的MBR曝气总管（1);其特征在于还包 括与MBR曝气总管（1)连通的上层曝气主管（5)和下层曝气主管（4)，与上层曝气主管（5) 连通的多根上层曝气支管（7)，以及与下层曝气主管（4)连通的多根下层曝气支管（6);多 根上层曝气支管（7)位于距MBR池底400mnT450mm的同一水平面上，且多根下层曝气支管 (6)位于距MBR池底150mnT25(km的同一水平面上。
2. 根据权利要求1所述的MBR膜组件曝气系统，其特征在于，所述上层曝气支管（7)和 下层曝气支管（6)的数量均与MBR膜组件（10)的数量一致。
3. 根据权利要求1所述的MBR膜组件曝气系统，其特征在于，所述上层曝气支管（7)和 下层曝气支管（6)的管径为DN15。
4. 根据权利要求1所述的MBR膜组件曝气系统，其特征在于，所述上层曝气支管（7)和 下层曝气支管（6)均位于MBR膜组件底部集水管（11)的正下方。
5. 根据权利要求1所述的MBR膜组件曝气系统，其特征在于，所述上层曝气支管（7)距 离MBR池底430mm，所述下层曝气支管（6)距离MBR池底200mm。
6. 根据权利要求1所述的MBR膜组件曝气系统，其特征在于，所述上层曝气主管（5)上 装有上层曝气管气动阀（3)，所述下层曝气主管（4)上装有下层曝气管气动阀（2)。
7. 根据权利要求1所述的MBR膜组件曝气系统，其特征在于，所述上层曝气主管（5)和 下层曝气主管（4)之间还设有至少一层中间曝气主管，各中间曝气主管与所述MBR曝气总 管（1)连通，且每层中间曝气主管连通有位于同一水平面上的多根中间曝气支管。
8. 根据权利要求1~7之一所述的MBR膜组件曝气系统，其特征在于，所述MBR曝气总管 (1)上装有空气流量计（13)。
【文档编号】C02F3/12GK203845858SQ201420230419
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】徐巍, 李勇, 陈湘斌, 禹芝文, 黎慧娟 申请人:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司, 湖南永兴国水水处理有限公司