一种MBR膜污水处理设备的制作方法

一种mbr膜污水处理设备
技术领域
1.本实用新型涉及规模化猪场污水处理的技术领域，特别是涉及一种mbr膜污水处理设备及使用方法。


背景技术：

2.规模化猪场的污水处理问题是关系到猪场持续发展的重要组成部分。目前规模化猪场污水处理采用以活性污泥工艺为主。固液分离型膜+生物反应器(mbr膜工艺)是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。mbr膜工艺在污水处理领域已经开始被广泛应用，特别适用于提标改造，但是该工艺也存在一些缺点，一是膜组件造价高，膜生物反应器的基建投资高；二是mbr膜孔径较小，膜易堵，需要水洗和药洗，必要的时候还需要人工离线清洗，需要有一定技术基础的人来维护。三是mbr工艺的能耗高，需要投加药剂来清洗膜组件，膜组件运行需要自吸泵、反洗泵、加药泵等，增加了用电功率，整体上导致了运行费用比传统工艺要高。四是更换费用高，mbr膜一般需要2—3年更换一次，更换费用较高。因此提供一种低成本、不易堵塞的mbr膜污水处理设备尤为迫切。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种mbr膜污水处理设备。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种mbr膜污水处理设备，包括净化装置、主管、排水组件、控制器、缺氧池和膜架，净化装置包括mbr膜单元、上净水管、下净水管、支管和支架，上净水管和下净水管分别安装于支架上，上净水管与下净水管上下对称，并均为环形，mbr膜单元的两端分别与上净水管、下净水管相连通，支管的一侧分别与上净水管、下净水管相连通，另一端与主管相连通，主管与排水组件相连通，净化装置安装于膜架内，膜架安装于缺氧池内，控制器与排水组件相连通。
5.本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置净化装置，将mbr膜单元与上净水管、下净水管连通，对缺氧池内水体进行净化处理，便于mbr膜单元与水体充分接触，支管用于将净化后的水输送到主管内，支架用于固定和支撑上净水管和下净水管，排水组件用于将净化后的水输送到产水池中。膜架用于安装和放置净化装置，便于净化装置在缺氧池内对水体进行净化处理，控制器用于对排水组件进行启动或关闭。本实用新型结构设计新颖合理，使mbr膜单元在净化处理中不易堵塞，降低了膜组件清洗的频率，同时进一步延长了mbr膜单元的使用寿命，降低成本，适用于规模化猪场内污水处理。
6.在一些实施方式中，上净水管的下表面设有上插孔，下净水管的上表面设有下插孔，上插孔和下插孔均设有孔壁，孔壁位于上净水管内或下净水管内，mbr膜单元的上端插入上净水管的插孔内，与上净水管相垂直连通，并与上插孔的孔壁相粘接连接，mbr膜单元的下端插入下净水管内，并与下净水管相垂直连通，并与下插孔的孔壁相粘接连接，上插孔和下插孔的孔径均为2.5cm，孔壁的高度为1.0cm。上插孔和下插孔用于固定mbr膜单元的上
端和下端，mbr膜单元的两端分别与上净水管和下净水管连通，经过mbr膜单元过滤后的水进入上净水管或下净水管。孔壁用于粘接mbr膜单元上端或下端的外壁。环氧树脂胶和弹性软胶将mbr膜单元粘接在上插孔或下插孔内。
7.在一些实施方式中，支管设有观察段，观察段的高度位于上净水管与主管之间，支架设有支柱和环形支托，支柱和环形支托分别为两个，两个环形支托上下平行，两根支柱对称分布于两个环形支托的外侧，并与两个环形支托相垂直连接，上净水管、下净水管分别一一对应安装于两个环形支托上，上净水管和下净水管的截面直径为4.0cm。观察段用于观察mbr膜丝是否堵塞。支架用于固定和支撑上净水管和下净水管，便于插入和粘接mbr膜单元。支柱用于支撑和固定环形支托，环形支托用于放置上净水管或下净水管。上插孔或下插孔的宽度小于上净水管或下净水管的截面直径，确保mbr膜单元粘接固定于上净水管或下净水管内，使mbr膜单元净化后的水进入上净水管或下净水管。
8.在一些实施方式中，mbr膜单元为束状，并由多根mbr膜丝粘接组成，mbr膜丝为中空结构，其表面均匀布满净化孔，净化孔的孔径为0.02μm，mbr膜丝的长度为2100mm，膜通量为8-15l/m2·
h，单个净化装置的膜面积为30m2，mbr膜丝为带加强筋内衬的pvdf材质的mbr膜丝。净化孔便于待净化水体进入mbr膜丝进行净化。净化孔孔径为0.02μm，可以实现较好的净化效果，将水体中的污染物过滤掉。mbr膜丝为束状，便于插装于上插孔或下插孔内。
9.在一些实施方式中，膜架包括膜架主体、底板、围板和挂钩，膜架为上开口，底板安装于膜架主体的底部，围板安装于膜架主体的四周，挂钩固定安装于膜架主体上，挂钩挂设于缺氧池内，围板设有透水孔，透水孔的分布密度为1个/cm2，透水孔的孔径为0.5cm，底板设有安装孔，安装孔设有突出部。膜架主体用于固定和安装底板和围板，底板用于放置和固定多个净化装置，围板用于保护多个净化装置。挂钩用于钩住缺氧池的四壁上的挂环，用于将膜架悬挂在缺氧池中。透水孔便于缺氧池内的水体进入膜架内部，便于净化装置对水体进行净化处理。安装孔用于卡装支架，将净化装置稳定地安装于底板上。
10.在一些实施方式中，支柱的底端侧面设有突出块，突出块设有卡槽，突出块与突出部的形状相匹配，支柱插入安装孔内，突出块对应插入突出部，卡槽与底板相持平，旋转支架，将底板卡装与卡槽内。突出块与突出部相匹配，安装时，将支柱底端伸入安装孔，突出块伸入突出部，移动支柱使卡槽与底板持平，旋转支架，卡槽卡装在底板外，突出块的上部分和下部分将底板夹持，将支架安装在底板上，避免支架晃动、移动。
11.在一些实施方式中，本实用新型还包括曝气组件，曝气组件包括曝气盘、曝气主管、曝气支管、风机阀和风机，曝气盘安装于支撑下净水管的环形支托中，曝气支管与曝气盘的底面、曝气主管相连通，曝气主管与风机通过风机阀相连通，曝气支管与曝气主管均固定安装于底板上，风机阀和风机分别与控制器相信号连接。曝气盘位于下净水管和下方环形支托中央的圆孔内，便于曝气盘向上曝气，在净化装置附近形成局部的好氧环境，与缺氧池的缺氧环境中的水体进行交换，实现脱氮除磷，提高净化效果。风机用于向曝气主管内泵入外界空气。风机阀用于控制风机与曝气主管之间的连通情况。控制器用于控制风机和风机阀的启动。
12.在一些实施方式中，排水组件包括排水阀、自吸泵和液位仪，排水阀分别与主管和自吸泵相管道联通，自吸泵与产水池相管道联通，液位仪安装于产水池内，排水阀、自吸泵、液位仪分别与控制器相信号连接。主管用于连通各个净化装置的第二支管，各个净化装置
净化后的水均汇聚到主管，排水阀用于控制主管与自吸泵是否连通，自吸泵将主管内净化后的水泵入到产水池。液位仪用于对产水池内的水位进行监测，并向控制器发出监测信号。控制器用于对排水阀、自吸泵的启动、关闭进行控制。
13.在一些实施方式中，本实用新型还包括推流器和排泥泵，推流器安装于缺氧池侧壁的底部，排泥泵安装于缺氧池的底部，推流器和排泥泵分别与控制器相信号连接。推流器位于水体的底部，对缺氧池水体进行搅动，保持水体中有一定的do浓度，提高净化效果。排泥泵用于将沉积在缺氧池底部的多余的污泥排出。控制器控制推流器和排泥泵的启动。
14.在一些实施方式中，本实用新型还包括膜反洗组件，膜反洗组件包括反洗阀、配液罐、第一计量泵、第二计量泵、过滤器、酸液阀、碱液阀、酸液储桶和碱液储桶，反洗阀的一端与主管相管道连通，另一端与配液罐相连通，第一计量泵的一端分别通过管道与酸液阀、碱液阀相连通，另一端与配液罐相连通，第二计量泵的一端与产水池通过过滤器相连通，另一端与配液罐相连通，酸液阀与酸液储桶相连通，碱液阀与碱液储桶相连通，反洗阀、第一计量泵、第二计量泵、酸液阀、碱液阀分别与控制器相信号连接。膜反洗组件利用酸液或碱液配制成酸性反洗液和碱性反洗液对mbr膜丝进行清洗，除去mbr膜丝中沉积的污泥，恢复膜通量。反洗阀用于控制配液罐与主管之间的连通情况。第二计量泵用于将产水池内的水泵入配液罐内对酸液或碱液进行稀释，配制酸性反洗液或碱性反洗液。过滤器对产水池内的水进行过滤，避免将杂质带入mbr膜丝内。酸液阀和碱液阀用于分别控制酸液和碱液是否进入第一计量泵内。第一计量泵用于分别对酸液和碱液进行计量，控制酸液和碱液进入配液罐的用量。酸液储桶和碱液储桶用于储放酸液和碱液。
附图说明
15.图1为本实用新型的一种实施方式的一种mbr膜污水处理设备的多个净化装置、膜架、曝气系统、主管的结构示意图。
16.图2为本实用新型的一种实施方式的一种mbr膜污水处理设备的结构示意图。
17.图3为本实用新型的一种实施方式的一种mbr膜污水处理设备的mbr膜单元、上净水管和下净水管的剖视图。
18.图4为本实用新型的一种实施方式的一种mbr膜污水处理设备的净化装置的结构示意图。
19.图5为本实用新型的一种实施方式的一种mbr膜污水处理设备的多个净化装置、膜架、曝气系统、主管的正视图。
20.图6为本实用新型的一种实施方式的一种mbr膜污水处理设备的上净水管的仰视图。
21.图7为本实用新型的一种实施方式的一种mbr膜污水处理设备的上净水管的正视图。
22.图8为本实用新型的一种实施方式的一种mbr膜污水处理设备的方框图。
具体实施方式
23.下面结合实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。
24.参考图1～图8，本实用新型提供了一种mbr膜污水处理设备，包括净化装置1、主管
2、排水组件3、缺氧池4、膜架6、曝气组件7、膜反洗组件8、推流器9、排泥泵10和控制器103。
25.净化装置1包括多个mbr膜单元11、上净水管12、下净水管13、支管14、观察段15和支架17。支架17设有两根支柱171和两个环形支托172，两个环形支托172上下平行对称分布，两根支柱171对称分布于两个环形支托172的外侧，并与两个环形支托172相垂直连接。上净水管12、下净水管13均为环形，并分别一一对应放置于两个环形支托172上。上净水管12和下净水管13的截面直径为4.0cm。支柱171的底端侧面设有突出块173，突出块173设有卡槽174。
26.上净水管12、下净水管13的两侧分别与两根对称分布的支管14相连通。支管14设有观察段141，其高度高于上净水管12并低于主管2。观察段141为透明的有机玻璃管，便于观察mbr膜丝11是否堵塞。主管2分别与支管14和排水阀31相连通。净化后的水经过支管14流入主管2内。上净水管12的下表面设有上插孔121，下净水管13的上表面设有下插孔131。上插孔121和下插孔131均设有孔壁122，孔壁122位于上净水管12内或下净水管13内。上插孔121和下插孔131的孔径均为2.5cm，孔壁122的高度为1.0cm。
27.多根mbr膜丝111粘接组成束状mbr膜单元11，多个束状mbr膜单元11的上端一一对应插入上净水管12的上插孔121内，并与上净水管12相连通，其上端的外壁与上插孔121的孔壁122通过环氧树脂胶和弹性软胶相粘接连接。多个束状mbr膜单元11的下端一一对应插入下净水管13的下插孔131内，并与下净水管13相连通，其上端的外壁与下插孔131的孔壁122通过环氧树脂胶和弹性软胶相粘接连接。单个净化装置1的膜面积为30m2。水体进入mbr膜丝111内部经过净化后，流入上净水管12或下净水管13内。
28.mbr膜丝111为带加强筋内衬的pvdf材质的mbr膜丝。mbr膜丝11为中空结构，其表面均匀布满净化孔，净化孔的孔径为0.02μm。缺氧池4内带净化的水体，通过mbr膜丝111表面的净化孔进入膜丝内部进行净化。mbr膜丝111的长度为2100mm，膜通量为8-15l/m2·
h，对水体的净化速率较快。
29.排水组件3包括排水阀31、自吸泵32和液位仪33。排水阀31分别与主管2和自吸泵32相管道联通，自吸泵32与产水池5相管道联通，液位仪33安装于产水池5内，用于监测产水池5内的水位高度并向控制器。
30.膜架6包括膜架主体61、底板62、围板63和挂钩64。膜架61为上开口，底板62安装于膜架主体61的底部，围板63安装于膜架主体61的四周。四个挂钩64分别固定安装于膜架主体61上，缺氧池4的四个池壁上均设有挂环41，四个挂钩64意义对应挂设于挂环41上。围板63上设有透水孔65。透水孔65的分布密度为1个/cm2，透水孔65的孔径为0.5cm。底板62设有安装孔621，安装孔621设有突出部。突出块173与突出部的形状相匹配，支柱171插入安装孔621内，突出块173对应插入突出部，卡槽174与底板62相持平，旋转支架17，将底板62卡装与卡槽174内。
31.厌氧池101与缺氧池4与通过池壁顶部的溢流管102相连通，厌氧池101内的水体通过溢流管102流入缺氧池4内。多个净化装置1安装于膜架6内，膜架6悬挂安装于缺氧池4内，并浸入缺氧池4内待净化处理的水体内。
32.曝气组件7包括曝气盘71、曝气主管72、曝气支管73、风机阀75和风机74。曝气盘71位于于支撑下净水管13的环形支托172中央的圆形孔内。曝气支管72与曝气盘71的底面、曝气主管73相连通。曝气主管73通过风机阀75与风机74相连通。曝气支管73与曝气主管72均
固定安装于底板62上。风机阀75和风机74均位于缺氧池4的外侧。风机74将外界空气泵入曝气主管73，经过曝气支管73，空气从曝气盘72喷出，进入水体，对净化装置1的局部水体进行曝气处理。
33.推流器9安装于缺氧池4侧壁的底部，推流器9的高度低于曝气组件7的高度，从底部对缺氧池4的水体进行搅动，提高水体内的od值。排泥泵10安装于缺氧池4的底部，排出底部的污泥。
34.膜反洗组件8包括反洗阀81、配液罐82、第一计量泵83、第二计量泵84、过滤器85、酸液阀86、碱液阀87、酸液储桶88和碱液储桶89。反洗阀81分别与主管2、配液罐82相管道连通。第一计量泵83分别与酸液阀86、碱液阀87、配液罐82相管道连通。第二计量泵84的一端与产水池5通过过滤器85相连通，另一端与配液罐82相连通。配液罐82内设有搅拌器，对罐内液体进行搅拌混合。酸液阀86与酸液储桶88相连通，碱液阀87与碱液储桶89相连通。膜反洗组件8位于缺氧池4外侧，利用酸性反洗液和碱性反洗液对mbr膜丝111进行反洗，恢复膜通量，提高mbr膜丝111的利用率。
35.控制器103与排水阀31、自吸泵32、液位仪33、风机阀75、风机74、推流器9、排泥泵10、反洗阀81、第一计量泵83、第二计量泵84、酸液阀86和碱液阀87相信号连接。
36.本实用新型在使用时，先对本实用新型的设备进行安装：将曝气支管72、曝气主管73安装于底板62上，将多个曝气盘71与多个曝气支管72一一对应连通，将曝气主管73与风机阀75相连通，将多个净化装置1的下方环形支托172一一对应套设在多个曝气盘71外侧，使曝气盘71位于下方环形支托172的中央圆孔内。将支架17插入底板62的安装孔621内，旋转支架17，使突出块173卡住在底板62上，对多个净化装置1固定安装。将膜架6放置于缺氧池4内，并将挂钩64一一对应挂设于缺氧池4池壁的挂环41上，使膜架6在缺氧池4内处于悬空状态，将主管2与排水阀31相管道连通，将反洗阀81与主管2相连通，使膜反洗组件8与主管2相连通。
37.设备安装完毕后，进行净化处理：缺氧池4与厌氧池101通过池壁顶部的溢流管102相连通，厌氧池101内的水体通过溢流管102流入缺氧池4内，并通过透水孔65、突出部或膜架6上方开口浸入膜架6内，通过净化孔流入mbr膜丝111内对水体进行净化处理。通过控制器103启动排水阀31和自吸泵32，净化后的水分别流入上净水管12、下净水管13，并进入支管14和观察段15，然后通过排水阀31和自吸泵32，流入产水池5内。
38.在净化处理时，进行曝气处理：控制器103开启风机74和风机阀75，风机74将外界空气依次通过风机阀75、曝气主管73、曝气支管72，输送到曝气盘71，并由曝气盘71排出到净化装置1附近的水体中，对净化装置1附近的水体进行曝气处理，形成局部的好氧环境。
39.在净化处理时，进行推流处理和排泥处理：控制器103启动推流器9，推流器9对缺氧池4内的水体进行搅动，保持水体的do浓度范围为：0.2-0.5mg/l，当缺氧池4底部产生污泥时，控制器103启动排泥泵10将缺氧池4底部的污泥排出。
40.当通过观察段，发现mbr膜丝111内出现堵塞情况，膜通量降低时，进行膜反洗处理：当mbr膜丝111需要进行反洗时，将缺氧池4内的池水排空，控制器103关闭排水阀31、自吸泵32、风机阀75和风机74，并启动第一计量泵83、酸液阀86，将酸液从酸液储桶88中泵入配液罐82，第二计量泵84将产水池5内净化后的水泵入配液罐82，对酸液进行稀释，配制酸性反洗液。控制器103启动反洗阀81，酸性反洗液依次经过主管2、支管14，进入上净水管12、
mbr膜丝111和下净水管13内进行反洗，除去mbr膜丝111表面或净化孔内沉积的部分过滤物；
41.酸洗操作结束后，控制器103关闭酸液阀86，开启碱液阀87，第一计量泵83将碱液从碱液储桶89中泵入配液罐82，第二计量泵84将产水池5内净化后的水泵入配液罐82，对碱液进行稀释，配制碱性反洗液，酸性反洗液依次经过主管2、支管14，进入上净水管12、mbr膜丝111和下净水管13内进行反洗，除去mbr膜丝111表面或净化孔内沉积的过滤物，使净化孔的孔径恢复，恢复mbr膜丝111的膜通量。膜反洗结束后，控制器103将反洗阀81、酸液阀86、碱液阀87、第一计量泵83和第二计量泵84关闭，然后启动排水阀31和自吸泵32，即可对重新对缺氧池4内的池水进行净化处理。
42.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。