一种膜生物反应器的制作方法

本实用新型涉及水处理领域，具体涉及水处理中使用的一种膜生物反应器。

背景技术：

膜生物反应器(mbr)作为一种新型污水处理方式，将膜分离与生物处理技术有机结合，取代传统活性污泥法(cas)中的二沉池，以提高泥水分离效率。与cas相比，mbr具有出水水质好、占地小、污泥产量少等优点。现有技术中的mbr分为分置式、一体式和复合式三种，其中，复合式mbr是基于一体式结构在膜生物反应器内加装填料，且膜生物反应器内具有膜组件，导轨板安装在膜组件上。该复合式mbr中，填料一方面为微生物提供载体，降低活性污泥的浓度，减小混合液的粘度，改善混合液的特性，另一方面通过填料与膜表面的摩擦作用和水流的剪切作用，防止和减少悬浮固体在膜表面形成滤饼层，减缓和控制膜污染。

现有复合式mbr在处理污水一段时间后，需要停泵取出膜组件进行清洗更换，清洗更换操作比较麻烦，并且清洗更换过程中还需要停止复合式mbr中的抽吸泵，如果膜组件的清洗更换十分频繁，则会显著影响污水处理效率，并增加成本。在cn110314553a中公开了一种mbr平板膜的清洗膜刷及清洗装置，通过在复合式mbr中加入该清洗膜刷，进而加强了对平板膜膜面的清洗效果，保证平板膜的膜通量，并有效的降低了能耗。但是该结构的功能难以实现，尤其是当相邻平板膜片之间的距离较小时，清洗膜刷将很难发挥作用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于：现有膜生物反应器中膜组件的运行周期短，膜污染严重，曝气能耗较高，以及膜生物反应器脱氮除磷效果比较差的问题；本实用新型提供了解决上述问题的一种膜生物反应器。

一种膜生物反应器，包括安装在膜生物反应器本体上的若干飞毽体，所述飞毽体包括固定轴、刷毛体和旋转件；刷毛体连接在固定轴上；旋转件设置在固定轴上，用于使刷毛体自由摆动和旋转。

旋转的刷毛体犹如飞翔的“毽子”，所以叫做“飞毽体”。飞毽体使膜生物反应器周围的污染物和水体实现均匀分布，还能够使过滤膜表面的污染物和凝胶层剥离，有效地减缓了污染物和污泥局部聚集而导致的膜污染问题，大大降低了膜污染的风险，延长了膜清洗周期，同时提高了出水水质和膜生物反应器的抗水力负荷和抗污染物负荷的能力。

所述旋转件包括两个旋转体，其中一个旋转体上设置球形腔，另一个旋转体上设置与球形腔配合的球体。

所述刷毛体通过旋转件连接在固定轴的一端，固定轴的另一端固定在膜生物反应器本体上；所述旋转件的其中一个旋转体与固定轴固定，旋转件的另一个旋转体与刷毛体固定；

或者，所述刷毛体直接固定在固定轴上，所述固定轴通过旋转件固定在膜生物反应器本体上；所述旋转件的其中一个旋转体与固定轴固定，旋转件的另一个旋转体与膜生物反应器本体固定。所述刷毛体的中心轴线与膜生物反应器本体的导轨板所在的平面相平行；

所述飞毽体上连接有电机，所述固定轴上设置有电机连接件，该电机连接件为设置在固定轴上的卡槽，所述电机连接件与电机的转动轴相连；所述刷毛体的中心轴线与膜生物反应器本体的导轨板所在平面相平行。

所述刷毛体包括若干的刷毛，刷毛的一端连接在固定轴上、另一端为自由端，刷毛为片状结构，刷毛边缘是锯齿状结构，刷毛边缘的宽度为2-20mm，刷毛的轴线方向的长度为膜生物反应器本体中膜组件长度的1/10～1/20，与刷毛轴线方向垂直的方向上，刷毛的最大处宽度为0.5～100mm，所述固定轴朝向刷毛方向延伸出的中轴线与刷毛轴线之间形成的夹角为20～90度。所述刷毛体由含氟聚合物材质构成，所述固定轴由硅胶或者塑料或者abs或者不锈钢或者其他金属等材质构成。若干飞毽体固定在膜生物反应器本体的导轨板或者膜组件上；上下相邻两个飞毽体之间的间距为100～600mm，左右相邻两列飞毽体之间的距离为300-1500mm，每套膜生物反应器本体可设置3-100列飞毽体。当若干飞毽体固定在膜生物反应器本体的导轨板上时，所述飞毽体沿着导轨板的中心线设置一列。

本实用新型在膜生物膜生物反应器本体上增加设置飞毽体，并优化了飞毽体的具体结构，该飞毽体包括固定轴、刷毛体和旋转件；该旋转件用于使刷毛体自由摆动和旋转或者在电流作用下定向旋转，即在水力冲击作用或者电流作用时，刷毛体可以环绕中心轴线实现360°旋转、伸缩和抖动的功能。所述飞毽体的尺寸可以设置较小，即便相邻膜片间距较小时也能够充分地发挥水力剪切和清洁作用。具体的，该飞毽体可以利用膜生物反应器本体内的紊流作用和水力能量，在能量梯度和电动机的共同作用时进行有规律的旋转和摆动，有效地减轻了膜生物反应器本体四周和膜组件边缘的污泥沉积作用，减缓了膜污染问题，延长了膜组件的清洗周期，降低运行成本，提高膜生物反应器的使用效率；同时，还有效地避免了反应器局部水体流动性较差，传质效果较差的问题。

所述飞毽体内部设置有微型电机和电路，飞毽体的电路与膜生物反应器本体内含的曝气风机的电路联动，专门引用了专利cn209657108u中的技术，一种用于八个步进电机联动的控制电路，可通过电脑软件同时控制八个电机的正反运转的速度，以及控制软件或硬件的限位设置；当飞毽体的电路接通时，飞毽体全部按照设定方向旋转并摆动；当飞毽体的电路关闭时，刷毛体随着周围的水流自由摆动和旋转；膜生物反应器本体上的曝气风机的风量范围为1-100m³/min，曝气风机压力范围为20-100kpa，曝气风机的功率范围为5-100kw；飞毽体内部设置的电机的功率范围1-1000w，刷毛体上刷毛的数目为1-20片；位于同一列的飞毽体之间采用串联电路连接，不同列的飞毽体之间采用并联电路连接，飞毽体的旋转方向与水体流态相适应，全部飞毽体的旋转方向按照顺时针或者逆时针方向设计。飞毽体的转动所形成的波长由泵的转速和交流电频率共同决定，导轨板之间缝隙的宽度小于或者等于波长值，现有相邻两个导轨板之间的间距取值范围是5-20mm。

活性污泥池内的水体流态，通过实际流速和水质参数的测量确定，同时使用计算流体力学（computationalfluiddynamics，cfd）软件fluent进行数值模拟，更加直观地显示水体的真实流动状态。其中，计算流体力学（computationalfluiddynamics，cfd）是流体力学的一个分支，是一门迅速发展着的学科。它将流体在特定条件下的流动信息，通过计算机模拟得出，实现了用计算机计算代替试验操作的过程，在工程技术人员不便于进行试验研究的条件下，提供了一种高效的实际工况数值模拟研究途径。目前被广泛应用在热能动力、土木水利、流体机械和环境工程等领域。现有cfd软件包较多，比如phoenics、cfx、fluent、start-cd等，其中fluent是目前国际上比较流行的。

水力计算模型的选择是流场模拟的核心，选择的依据主要是模拟对象内水流的雷诺数。对于活性污泥系统的反应池，进水雷诺数较大，属于湍流流动，所以水力模型选择rngk-epsilon双方程湍流模型，该模型在单方程模型的基础上，引入了湍动耗散率ε。rngk-epsilon模型主要针对的是高雷诺数水流的流场模型，但是对于低雷诺数问题，通过设置合适的壁面函数和边界层网格，也可以合理地解决。

实际测量和fluent模拟结果表明，活性污泥池内的水体流态在根据所处位置划分为不同的区域，不同区域的流态受进口流速、曝气风机作用、池壁、进水雷诺数、流动方向等因素影响，分别属于不同的湍流或者层流流动。在膜生物反应器周围的水体，由于雷诺数较大属于湍流流动，水流方向为逆时针或顺时针交替往复出现的回流。所以，当飞毽体的旋转方向与水体流态相适应时，全部飞毽体的旋转方向按照顺时针或者逆时针方向设计，目的是利用飞毽体的动能产生强大的剪切作用。当电路接通时，飞毽体全部按照设定方向急速旋转并震动。同列并齐的刷毛体在水中急速旋转时使周围的水体紊流加剧，形成漩涡和飞流，水流产生的旋转势能和震动动能在撞击膜组件时形成瞬间的强射流和冲击波，冲击波可衍射入膜元件中间和反应器周围的水体中，射流引起的剪切作用持续地使过滤膜表面的污染物和凝胶层剥离。当电路关闭时，刷毛体随着周围的水流自由摆动和旋转。本实用新型中该微型电机设置在固定轴上，且电机的电机轴与旋转轴连接。

飞毽体固定在导轨板外部，与膜组件一起放入mbr反应器中，飞毽体的刷毛和固定轴，只需要少量的水流推动作用或者电流作用就能够自由摆动和360°旋转，所以强化了膜组件周围的紊流运动，有助于减缓层流运动和污染物分布不均匀导致的膜表面污堵问题。

所述膜生物反应器本体中还具有悬浮填料；所述悬浮填料包括悬浮体，和若干的丝状体；所述丝状体的一端设于悬浮体的外壁上，另一端为自由端；所述丝状体用于为悬浮体提供浮力和运动支撑。

进一步地，所述悬浮填料包括悬浮体和丝状体；通过在悬浮体上设置丝状体的方式，能够为悬浮体提供浮力和运动支撑，使悬浮体在mbr中漂浮和自由运动；还可以充分利用水力能量和能量梯度代替曝气能耗，并且通过自身惯性用于维持活性污泥与废水之间的传质运动，有效地降低了曝气能耗，强化了脱氮和除磷效果。具体的，通过丝状体随着水流的运动而运动，在较少曝气量的情况下，悬浮体依然能具有较好的流动状态，进而增加氧传质，减少曝气能耗；并且，与飞毽体相结合，极大地提高了传质效果，显著提高污水处理效果。同时，在高曝气量的情况下，由于常规的硬质填料在流动过程中破坏污泥絮体，产生大量的微小悬浮体，易沉积在膜孔内造成不可逆膜污染；本实用新型通过增加丝状体结构减轻高曝气量时污泥絮体被破坏的程度，极大地节约被污染后的换膜成本，效果显著。

所述悬浮体内部所具有曲线型流道，该曲线型流道的一端为封闭端，另一端为开口端，开口端为进出水口；所述进出水口位于悬浮体的壳体外壁上。

所述曲线型流道的内径由封闭端至开口端逐渐增大。

所述曲线型流道的中轴线为螺旋线。

所述螺旋线位于同一平面上。

所述丝状体环绕悬浮体外壁一周设置，且丝状体环绕悬浮体外壁一周形成的平面与螺旋线所在平面平行。

所述曲线型流道内设有将其分隔成若干承载腔的隔板，所述承载腔用于承载活性污泥。

所述隔板的高度为相应位置处的曲线型流道高度的1/2-5/6。

所述壳体包括下基体和上盖体；所述下基体与所述上盖体通过扣合件扣合后在壳体内形成曲线型流道。

本实用新型中所述悬浮填料优化了悬浮体的结构，将悬浮体中的曲线型流道的中轴线设置成螺旋线，即曲线型流道为螺旋形结构，同时螺旋形的曲线型流道的直径从封闭端到开口端逐渐增大，并结合隔板的设置，可以更加有效地在悬浮体内部为活性污泥繁殖和代谢提供承载空间，并在螺旋形内部形成微型“缺氧”或“厌氧”环境，有利于硝化菌和除磷菌的生长，强化了脱氮和除磷效果。所述丝状体由若干空隙管通过连接体首尾连接构成，空隙管的直径为1～10mm，长度为5～100mm，相邻两个空隙管之间的连接体的长度为10～100mm；所述连接体的材质为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种或者几种。

所述悬浮体由abs或pet或含氟类聚合物材质构成；所述悬浮体的尺寸为长度范围10～100mm，宽度范围10～100mm；所述悬浮体的横断面圆形直径范围为5～50mm，即所述曲线型流道的尺寸范围为5～50mm。所述悬浮体或/和丝状体中设有气孔使该悬浮体或/和丝状体浮在水中，气孔内充有氧、二氧化碳和氮等气体，所述丝状体中的气孔包括空隙管中的孔隙。

进一步地，所述悬浮填料优化了丝状体和悬浮体的尺寸大小以及材料和密度，所述丝状体覆在悬浮体的表面，质量较轻有韧性，略有弹性，具有防水性，有保护悬浮体和悬浮体内的污泥、保温和悬浮的功能。丝状体中含空隙管，空隙管直径约为1～10mm，长度约为5～100mm，空隙管间距为10～100mm，每两个空隙管之间采用连接体连接，同时，通过悬浮体和连接体的材质的优化，结合悬浮体的尺寸、曲线型流道的尺寸以及丝状体和悬浮体材质密度的优化，能够使丝状体和悬浮体材质浮在水中，可以有效为悬浮体提供更大的自由运动的动能，与大幅度和长时间摆动的飞毽体相结合，显著提高活性污泥与水之间的传质效果，进一步提高污水处理的效率和效果。本实用新型中的膜生物反应器本体为平板式mbr反应器、中空纤维式mbr反应器、管式mbr反应器或者陶瓷膜式mbr反应器。

本实用新型中，膜生物反应器还附带有一个四面封闭的安全罩，安全罩的作用是滤除活性污泥絮体，保护膜生物反应器和飞毽体免受大颗粒污染物的影响。当不使用飞毽体时，可不安装安全罩。安全罩距离刷毛体最外部距离是300～1000mm，安全罩采用abs、不锈钢或者其他绝缘材料的筛网构成，安全罩的厚度是1～50mm，筛网的筛孔大小是10～500目，高度与膜生物反应器本体的高度相同。安全罩与膜生物反应器本体之间的连接可拆卸，当膜清洗时可单独取出或者不取出。悬浮填料被隔离在安全罩外面。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型在膜生物反应器中专门设置了飞键体和螺旋型悬浮填料，从生态系统有机循环的角度分析，创新性地解决了现有膜生物反应器中膜组件运行周期短，膜污染严重，曝气能耗比较高，以及膜生物反应器除磷效果比较差的问题。将膜生物反应器本体结构从单一去除有机物的污水处理装置，改造为具备同步脱氮、除磷功能的更加生态化和系统化的反应装置，同时改造为具备自动扰流剪切作用以减缓膜污染的自清洁式的膜生物反应器装置。

2.本实用新型中的膜生物反应器，一方面具备出水水质好，去除有机物效率高，同时脱氮除磷效果良好的优点；另一方面具备膜污染问题减轻数倍以上，膜清洗周期较长，膜片损害程度减轻，以及曝气能耗降低的优点。

3.本实用新型中的膜生物反应器，通过在悬浮体上设置丝状体结构，强化了污染物和污泥之间的物料和氧传质过程，强化了能量交换，降低了曝气能耗。本实用新型中的悬浮填料保护了污泥絮体免除被破坏，使膜生物反应器在降解有机污染物和优化水质方面具备更加优良的性能。

4.本实用新型进一步优化了悬浮体的结构，设置了螺旋形结构和隔板，专门在螺旋形悬浮体内部形成微型“缺氧”或“厌氧”环境，培养硝化菌、反硝化菌和除磷菌的生长，强化了膜生物反应器的脱氮和除磷效果。

5.本实用新型在膜生物反应器本体的外围设置了一个四面封闭的安全罩，安全罩的作用是滤除活性污泥絮体，保护膜生物反应器和飞毽体免受大颗粒污染物的影响。安全罩使膜生物反应器形成一个独立的处理系统，与安全罩外部的悬浮填料和活性污泥共同构建完整的生态循环系统。

附图说明

为了更清楚地显示本实用新型的产品结构，本实用新型还提供以下附图。

图1为本实用新型中飞毽体的剖面结构示意图。

图2为本实用新型中飞毽体安装在导轨板后的结构示意图。

图3为图2的侧视图。

图4为本实用新型的悬浮填料的结构示意图。

图5为本实用新型的悬浮填料的内部结构示意图。

图6为图4的俯视图。

图7为丝状体的结构示意图。

图8为带有安全罩的膜生物反应器的正视图。

图9为带有安全罩的膜生物反应器的侧视图。

图10为带有安全罩的膜生物反应器的俯视图。

图11为飞毽体与电机连接件的结构示意图。

附图标记说明：

1-悬浮体，2-丝状体，3-飞毽体，4-膜组件，5-安全罩；

11-壳体，12-进出水口，13-曲线型流道，14-隔板，15-扣合件；

21-空隙管，22-连接体；

31-固定轴，32-刷毛体，33-旋转件，34-电机连接件。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本实用新型，并不局限于所述最佳实施方式，不对本实用新型的内容和保护范围构成限制，任何人在本实用新型的启示下或是将本实用新型与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

一种膜生物反应器，包括膜生物反应器本体，以及若干安装在膜生物反应器本体上的飞毽体3，所述飞毽体3包括：固定轴31、刷毛体32和旋转件33，如图1-图3所示。其中，刷毛体32连接在固定轴31上；旋转件33设置在固定轴31上用于使刷毛体32自由摆动和旋转。

本实用新型中在膜生物反应器本体上增加设置了飞毽体，并优化了飞毽体的具体结构，该飞毽体包括固定轴、刷毛体和旋转件；该旋转件用于使刷毛体自由摆动和旋转，即在水力冲击作用或者电流作用时，刷毛体实现了环绕中心轴线方向360°旋转、伸缩和抖动的功能。本实用新型中的飞毽体的尺寸可以设置较小，即便相邻膜片间距较小时也能够充分地发挥水力剪切和清洁作用。具体的，该飞毽体可以利用膜生物反应器本体内的紊流作用和水力能量，在能量梯度和电动机的共同作用时进行有规律的旋转和摆动，有效地减轻了膜生物反应器本体四周和膜组件4边缘的污泥沉积现象，延长了膜组件4的清洗周期，降低运行成本，提高污水处理效率；同时，还有效地避免了反应器局部水体流动性较差，传质效果较差的问题。本实用新型中旋转件33包括两个旋转体，其中一个旋转体上设置球形腔，另一个旋转体上设置与球形腔配合的球体；旋转件33与固定轴31、刷毛体32之间的设置位置有三种。第一种是：刷毛体32通过旋转件33设置在固定轴31的一端，固定轴31的另一端固定在膜生物反应器本体上；即旋转件33的其中一个旋转体与固定轴31的一端固定，旋转件33的另一个旋转体与刷毛体32固定，如图1所示，固定轴31的另一端则固定在膜生物反应器本体上；使用时，在水力作用下仅仅刷毛体32自身旋转。第二种是：刷毛体32直接固定在固定轴31上，所述固定轴31直接通过旋转件33固定在膜生物反应器本体上；即旋转件33的其中一个旋转体与固定轴31的一端固定，固定轴31的另一端则固定刷毛体32，而旋转件33的另一个旋转体则与膜生物反应器本体固定；使用时，在水力作用下刷毛体32和固定轴31同时旋转。最后一种是：旋转件33设置在固定轴31的中间位置处将固定轴31一分为二；即，其中一个固定轴31的一端与旋转件33的其中一个旋转体固定，该固定轴31的另一端与刷毛体32固定连接；另一个固定轴31的一端与旋转件33的另一个旋转体固定，该固定轴31的另一端与膜生物反应器本体固定连接；使用时，在水力作用下刷毛体32和靠近刷毛体32一侧的相应部分的固定轴31同时旋转。本实施例中优选为采用第一种的设置方式，如图1所示。

上述三种旋转件33的设置位置，可以是如上所述的球体与球形腔配合的结构，也可以是其他能够实现360°自由转动的结构，如类似轴承的结构。

进一步，所述飞毽体3内部设置有微型电机和电路，飞毽体3的电路与膜生物反应器本体内含的曝气风机的电路联动；当飞毽体3的电路接通时，飞毽体3全部按照设定方向旋转并震动；当飞毽体3的电路关闭时，刷毛体32随着周围的水流自由摆动和旋转；膜生物反应器本体上的曝气风机的风量范围为1-100m³/min，曝气风机压力范围为20-100kpa，曝气风机的功率范围为5-100kw；飞毽体3内部设置的电机的功率范围1-1000w，刷毛体32上刷毛的数目为1-20片；位于同一列的飞毽体3之间采用串联电路连接，不同列的飞毽体3之间采用并联电路连接，飞毽体的旋转方向与水体流态相适应，全部飞毽体的旋转方向按照顺时针或者逆时针方向设计。刷毛边缘的宽度如图1所示w，刷毛的轴线方向的长度如图1所示l。为了更好的利用水力能量，本实用新型进一步优化了刷毛体的结构和尺寸以及材质。所述刷毛体32包括若干的刷毛，刷毛的一端连接在固定轴31上、另一端为自由端，刷毛为片状结构，刷毛边缘是锯齿状结构，刷毛边缘的宽度为2-20mm，刷毛的轴线方向的长度为膜生物反应器本体中膜组件4长度的1/10～1/20，与刷毛轴线方向垂直的方向上，刷毛的最大处宽度为0.5～100mm。即，本实施例中该刷毛的形状呈羽毛一样的片状结构，该羽毛状的刷毛在轴线方向的长度l为膜组件4长度的1/10～1/20，羽毛状的刷毛的最大宽度w为0.5～100mm，如图1所示。所述固定轴31朝向刷毛方向延伸出的中轴线与刷毛轴线之间形成的夹角为20～90度。所述刷毛体32由含氟聚合物材质构成，所述固定轴31由硅胶或者塑料或者金属等材质构成，如abs塑料或者不锈钢或者铜等其他不易氧化腐蚀的金属材质。

本实用新型中，若干的飞毽体3可以固定在膜生物反应器本体的导轨板上，也可以固定在膜生物反应器本体的膜组件4上，具体为固定在膜组件4的膜支架上。当飞毽体3固定在膜组件4的膜支架上时，如图2和图3所示，呈一列排列在膜组件4的膜支架的中心线上，上下相邻两个飞毽体3之间的间距为100～600mm，左右相邻两列飞毽体之间的距离为300-1500mm，每套膜生物反应器本体可设置3-100列飞毽体。当飞毽体3固定在膜生物反应器本体的膜组件上时，应当固定在膜组件的不锈钢板上。本实用新型中飞毽体3与导轨板或膜组件4之间的固定方式可以是焊接、卡接等连接固定方式。

为了实现飞毽体的联动控制，本实用新型引用专利cn209657108u中的技术，一种用于八个步进电机联动的控制电路，可通过电脑软件同时控制八个电机的正反运转的速度，以及控制软件或硬件的限位设置，将八个电机分别安装在膜生物反应器上，用于控制飞毽体的旋转运动，每八个电机为一组，不同规格的膜生物反应器可设置多组电机。具体技术方案如下：

一种用于八个步进电机联动的控制电路，包括:一个控制电源，所述控制电源的输入端连接一个外接电源；一个主控器，所述主控器的电源端与所述控制电源的输出端连接；八个驱动器，八个所述驱动器的输入端分别连接所述主控器的输出端，每个所述驱动器的输出端连接一步进电机的输入端；一个联动控制模块，该联动控制模块的输出端与所述主控器的输入端连接。

联动控制模块包括八个信号采集电路，八个所述信号采集电路并联，每个所述信号采集电路包括：一个第一mos管，所述第一mos管的漏极与一接插件的输入端连接，所述第一mos管的源极与接地端连接；一个与门，所述与门的输出端连接所述第一mos管的栅极，所述与门包括两个输入端；所述与门的第一输入端分别连接一限位传感器的第一输出端与一转速传感器的第一输出端；所述与门的第二输入端分别连接所述限位传感器的第二输出端与所述转速传感器的第二输出端；一个非门，所述非门设置于所述转速传感器的第一输出端与所述与门的第一输入端之间；所述接插件的输出端连接所述主控器的输入端。

优选的，所述联动控制模块还包括：一个第二mos管，所述第二mos管的栅极分别连接八个所述第一mos管的栅极，所述第二mos管的的漏极连接所述控制电源的输出端，所述第二mos管的源极连接接地端；一个第一电阻，连接于所述第一mos管的栅极与所述第二mos管的栅极之间；一个第二电阻，连接于所述第二mos管的栅极与所述接地端之间；一个第三电阻，连接于所述第二mos管的漏极与一第一电容之间。优选的，所述限位传感器与所述转速传感器设置于所述步进电机上。

优选的，每个所述信号采集电路还包括：一个第一二极管，所述第一二极管的正极连接所述第一mos管的栅极，所述第一二极管的负极连接所述第二mos管的栅极；一个第二二极管，连接于所述限位传感器的第一输出端与所述与门的第一输入端之间；一个第三二极管，连接于所述转速传感器的第一输出端与所述与门的第一输入端之间；一个第四二极管，连接于所述限位传感器的第二输出端与所述与门的第二输入端之间；一个第五二极管，连接于所述转速传感器的第二输出端与所述与门的第二输入端之间；一个第四电阻，连接于所述第一mos管的栅极与所述与门的输出端之间；一个第五电阻，连接于所述第一mos管的栅极与所述接地端之间。优选的，所述主控器的输出端通过八个环形分配器分别连接八个步进电机的驱动。

本实用新型的膜生物反应器本体中还具有悬浮填料，为了达到更好的效果，对悬浮填料的结构进行了优化，该悬浮填料的结构如图4所示，包括悬浮体1，还包括若干的丝状体2；所述丝状体2的一端设于悬浮体1的外壁上，另一端为自由端；所述丝状体2用于为悬浮体1提供浮力和运动支撑。

本实用新型中，通过在悬浮体1上设置丝状体2的结构，能够有效通过丝状体2为悬浮体1提供浮力和运动支撑，使悬浮体1在mbr中漂浮和自由运动；通过丝状体2随着水流的运动而运动，进而充分利用了水力能量和水体冲击负荷的能量梯度代替曝气能耗，在较少或无曝气量的情况下，使悬浮体1依然能具有较好的流动状态，进而增加氧传质，减少曝气能耗。同时，在高曝气量的情况下，常规的硬质填料在流动过程中破坏污泥絮体，产生大量的微小悬浮体，易沉积在膜孔内造成不可逆膜污染；本实用新型通过增加丝状体结构减轻高曝气量时污泥絮体被破坏的程度，极大地节约被污染后的换膜成本，效果显著。

本实用新型中，只要在悬浮体1外壁上设置足够的为悬浮体1提供浮力和运动支撑的丝状体2即可满足本实用新型的目的，该情况下，丝状体2可以不规则的分布在悬浮体1外壁上，也可以规则的分布在悬浮体1外壁上。为了在达到更好的浮动效果和防碰撞效果的同时，还能达到较好的传质效果，本实施例中采用丝状体2规则分布在悬浮体1外壁上，具体为：丝状体2围绕悬浮体1一周设置，如图4所示。

为了达到更好的漂浮和运动的效果，本实用新型进一步对丝状体2和悬浮体1的尺寸结构进行了限定。本实施例中所述丝状体2覆在悬浮体的表面，该丝状体2质量较轻有韧性，略有弹性，具有防水性，有保护悬浮体和悬浮体内的污泥，保温和悬浮的功能。本实用新型中丝状体2含若干首尾连接的空隙管21，空隙管21直径约为1～10mm，长度约为5～100mm。相邻两个空隙管21之间通过连接体22连接为一体结构，该连接体22的尺寸为10～100mm，即相邻两个空隙管21之间的间距为10～100mm，如图7所示。每两个空隙管21之间的连接体22的材质为聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚氯乙烯(pvc)、尼龙(nylon)、聚碳酸酯(pc)、聚氨酯(pu)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet，pete)等中的一种或者几种。每个固定在悬浮体1上的丝状体2结构可以相同也可以不同，如丝状体2的整体长度不同、直径不同，空隙管21的数量和尺寸不同，连接体22的材料和尺寸不同等。本实施例中，采用结构不同的丝状体2固定在悬浮体1上，丝状体2的整体长度在50～150mm之间，直径在1～10mm之间，每根丝状体2上空隙管21的数量在1～20个之间不等。

本实用新型中同时优化了悬浮体1的尺寸，即该悬浮体1的长度范围10～100mm，宽度范围10～100mm，悬浮体1中曲线型流道13为圆形，圆形直径范围为5～50mm。所述悬浮体1由abs或pet或含氟类聚合物材质构成，本实施例中悬浮体1和丝状体2均采用pet材质构成。通常pet材质和abs材质的密度相对于水而言会更大一点，为了能使其更好的达到漂浮的目的，本实用新型通过在构成悬浮体1或/和丝状体2的pet材质和abs材质中设有气孔致使其浮在水中，气孔内充有氧、二氧化碳和氮等气体，所述丝状体2中的气孔包括空隙管21中的孔隙。

本实用新型中悬浮体1的结构可以采用现有的结构，也可以采用优化后的结构。为了在达到更好的承载活性污泥的情况下，更好的在悬浮体1内部形成微型的“缺氧”或者“厌氧”环境，本实施例中提供了一种优化后的悬浮体1。该优化后的悬浮体1包括壳体11，进出水口12，曲线型流道13。曲线型流道13一端为封闭端，另一端为开口端，该开口端即为进出水口12，该进出水口12设于壳体11的外壁上。本实用新型中的曲线型流道13可以设置为s形结构，也可以是环形的结构，也可以采用螺旋形结构。为了能更好的与丝状体2配合漂浮在mbr中进行自由运动，本实施例中所述曲线型流道13选择为螺旋形结构，即，曲线型流道13的中轴线为位于同一平面内的螺旋线，且其尺寸从封闭端至开口端逐渐增大；同时，壳体11也设置成螺旋形，如图4、图5和图6所示。

本实用新型中，为了能达到更好承载活性污泥的效果，还对曲线型流道13内的结构进行了进一步限定。即，所述曲线型流道13内设有将其分隔成若干承载腔的隔板14，所述承载腔即可更加有效的承载活性污泥，该隔板14顶端与悬浮体1内壁之间具有流通口，该流通口的设置可以保证污水能在悬浮体1内的所有承载腔中流通，在保持承载腔中活性污泥的活性的同时提高污水的处理效果。为了同时保证承载污泥和污水流通的效果，本实用新型中隔板14的高度为相应位置处的曲线型流道13高度的1/2～5/6，即相应隔板14上方流通口的整体高度小于相应位置处的曲线型流道13高度的1/2。

而为了达到更好的传质效果，本实施例对悬浮体1上规则设置的丝状体2的位置进行了进一步的限定，即所述丝状体2环绕悬浮体1外壁一周形成的平面与悬浮体1内曲线型流道13的中轴线所在平面平行或重合，如图4-图7所示。

膜生物反应器本体的外围还设置有一个四面封闭的安全罩5，安全罩5的作用是滤除活性污泥絮体，保护膜生物反应器和飞毽体免受大颗粒污染物的影响。安全罩5距离飞毽体3最外部距离是300～1000mm，安全罩5为筛网结构，其材质为abs、不锈钢或者绝缘材料，安全罩5的厚度是1～50mm，筛孔大小为10～500目，安全罩5的高度与膜生物反应器本体的高度相同。安全罩5与膜生物反应器本体1之间的连接可拆卸，当膜清洗时可单独取出或者不取出；所述悬浮填料被隔离在安全罩5外，如图8-图10所示。当不使用飞毽体时，可以不安装安全罩。

将本实施例制备得到的膜生物反应器用于处理进水水质为cod为350mg/l，nh4⁺-n为60-100mg/l，tp为20-30mg/l，ph6.0-7.0，b/c为0.5的生活废水，本实用新型中采用亲水性纳米改性共混pvdf膜。测得膜运行周期为5个月，出水cod低于15mg/l，tn去除率达96%，tp去除率达65%，ph为6.0-7.0，浊度为0-0.5ntu，膜实际通量为35-40lmh。

为了膜生物反应器在使用后便于循环利用，所述壳体11包括下基体和上盖体；下基体与所述上盖体的形状和结构大小匹配，所述下基体与所述上盖体通过扣合件15扣合后在壳体11内形成曲线型流道13。通过该结构的设置，在膜生物反应器使用后，可以通过拆开上盖体后对悬浮体1内部进行清洁，清洁后可以回收重复利用。本实用新型中，所述隔板14均设于下基体11上，且隔板14与下基体11之间一体成型。

对比例1

本实施例与实施例1的区别仅仅在于，本实施例的膜生物反应器本体上不增加飞毽体3。

将本实施例制备得到的膜生物反应器用于处理进水水质为cod为350mg/l，nh4⁺-n为60-100mg/l，tp为20-30mg/l，ph6.0-7.0，b/c为0.5的生活废水，本实用新型中采用亲水性纳米改性共混pvdf膜。测得膜运行周期为3-5个月，出水cod为20-30mg/l，tn去除率达90%，tp去除率达60%，ph为6-7，浊度为0-0.6ntu，膜实际通量为30-35lmh。

对比例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的膜生物反应器本体中悬浮填料采用常规的悬浮填料，如cn207986784中记载的悬浮填料。

将本实施例制备得到的膜生物反应器用于处理进水水质为cod为350mg/l，nh4⁺-n为60-100mg/l，tp为20-30mg/l，ph6.0-7.0，b/c为0.5的生活废水，本实用新型中采用亲水性纳米改性共混pvdf膜。测得膜运行周期为2-3个月，出水cod为30-50mg/l，tn去除率达60%，tp去除率达20%，ph6-7，浊度为0-0.6ntu，膜实际通量为28-30lmh。

对比例3

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例的膜生物反应器本体中悬浮填料采用常规的悬浮填料，如cn207986784中记载的悬浮填料；同时也不含飞毽体3。

将本实施例制备得到的膜生物反应器用于处理进水水质为cod为350mg/l，nh4⁺-n为60-100mg/l，tp为20-30mg/l，ph6.0-7.0，b/c为0.5的生活废水，本实用新型中采用亲水性纳米改性共混pvdf膜。测得膜运行周期为1-3个月，出水cod为40-50mg/l，tn去除率达56%，tp去除率达16%，ph6-9，浊度为0-1.0ntu，膜实际通量为25-28lmh。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。