專利名稱：一種雙膜式生物反應器的制作方法
技術領域：
本發明屬于污水處理技術領域，涉及以生物濾池-膜組成的一種雙膜式生物反應
O
背景技術：
膜生物反應器是一種廣泛用于處理生活污水和工業有機廢水的裝置，一般由生物 反應器和膜組件組成，該種反應器通過膜的過濾可以將懸浮物質或膠體等物質截留，過濾 清液可以達到中水回用標準。下面為檢索到的現有技術中國專利ZL200720156^9. 4，一種雙膜式水處理工藝裝置，是本發明人的一項實 用新型專利。該裝置主要由箱體、生物膜濾層、膜組件、出水泵、紫外線消毒儀等構成，生物 膜濾層由沸石、陶粒、焦炭、活性炭等多種多孔隙濾料并按不同粒徑、不同比重組裝成反粒 度過濾裝置，以強化濾層的物理截污能力，通過生物膜濾層的物理截污和生物吸附化解，使 原水中的懸浮污物、有機污染物大大減少，經膜處理后的出水由出水泵抽至紫外線消毒儀 進行消毒滅菌，消毒后的清水可外排或回用，該裝置適用于飲用水源的凈化處理、城市污水 的處理和醫院污水的處理。但是，該裝置經過長時間運行后污泥不可避免的蓄積在膜絲上， 造成膜絲的堵塞和處理能力的下降。中國專利CN200710148440. 1，粉末活性炭強化內置束式膜生物反應器。該發明采 用一種束式中空纖維膜組件，通過粉末活性炭的投加，使生物系統形成具有良好沉淀性能 的顆粒狀污泥，減少中空纖維膜的污堵。同時粉末活性炭和膜生物反應器產生協同效應，可 將廢水中難生物降解的有機物進行吸附降解，提高系統處理能力和出水水質。束式中空纖 維膜組件，在運行中可以充分排散空氣、防止污泥堵塞，氣洗效果好、出水通量穩定。但該 反應器的膜組件在污水中經長時間的運行很容易導致膜組件的污染和濃差極化現象的發 生，從而使出水水質水量受到很大的影響。中國專利CN200810190950. X，一種生活污水一體化處理裝置。該發明是一種處理 不包含沖廁水的非傳統生活污水一體化處理裝置。其結構包括反應容器、生物填料和微濾 膜組件，反應容器內一側設有進水管，進水管一端向反應容器內底部延伸，并與反應容器底 部進水系統的曝氣管相連；反應容器內另一側設有進氣管，進氣管一端向反應容器內底部 延伸，并與反應容器底部進氣系統的曝氣管相連；填料串聯后懸掛于進水系統的曝氣管的 曝氣孔上。該裝置占地面積小，流程簡單，運行費用低，是一種經濟的污水處理裝置。但是， 該裝置的膜組件長時間使用后容易產生堵塞，降低污水處理效果，而且處理的污水有特殊 要求，不適用于處理一般的生活污水和濃度較高成分較復雜的有機廢水。中國專利CN2009100^970.X，一種壓力式懸浮床膜生物反應器工藝與裝置。該發 明的技術特征是其結構由壓力式膜生物反應器、射流加壓曝氣裝置和清水池組成。壓力式 膜生物反應器內裝有特殊懸浮載體，其在混合液中呈均勻流化態，促進污染物向生物膜傳 質；懸浮載體微生物相多樣化，為特殊菌群生長提供環境；射流加壓曝氣克服了射流器負 壓對反應器內壓力的影響，提高氧傳遞效率，加快微生物對有機物的降解速度；采用膜過濾
3出水，因內外壓差省去抽水泵，節約成本和能耗，實現固液良好分離。該反應器占地少、對進 水有機物及有毒害物質負荷變化的適應性強、易于運行管理，適宜于中高濃度難降解有機 廢水的處理，但由于采用射流加壓曝氣，受氧面小、布氣不均勻、易造成死角，出水通量無法 控制，在進水水量水壓達不到膜出水驅動壓力時，就會使膜組件運行受到影響，甚至不能出 水，因而操作管理難度大，運行效果不理想。中國專利CN 200910051461.0，活性污泥與生物膜協同作用的污水處理方法及處 理設備。該發明的設備由內外兩層組成，內層，是完全的活性污泥生物處理區，外層，是生物 膜與活性污泥協同作用的生物處理區。處理方法即首先進行活性污泥厭氧處理階段，在此 階段通過控制回流污泥量并停留一定時間后，將經厭氧處理階段處理的污水經內層出水管 進入外層生物膜與活性污泥的協同處理區，最終達排放要求的污水從設備外層的出水口排 出。該發明運行方式靈活，節省工程的投資，減少占地面積，工藝流程短，但該專利技術工作 過程不穩定，難達到高質量出水要求。
發明內容
本發明的目的是為解決以上所述現有技術中的不足，提供一種雙膜式生物反應
ο本發明是這樣實現的一種雙膜式生物反應器，其結構包括外罐體、內罐體、生物填料、曝氣管、中空纖維 膜絲、膜絲曝氣管和布水管，外罐體下部設置承重格柵固定于外罐體，內罐體設置于外罐體 中間，在兩個罐體中形成生物膜反應區和膜分離過濾區，內罐體和外罐體之間為生物膜反 應區，外罐體生物膜反應區的上部設有布水管、溢流槽和溢流口，中部設有生物填料通過曝 氣以培植生物膜，生物填料由承重格柵承托，底部設有曝氣管和排污口，內罐體為膜分離過 濾區，上部設有膜出水管，中間設有柱式中空纖維膜絲，膜絲中間設有膜絲曝氣管。以上所述的承重格柵，是采用鋼條格柵或鋼板花板的承重格柵。以上所述的曝氣管，是采用塑料管或鋼管或不銹鋼管布孔均勻的直管或環型微孔 曝氣管。以上所述的布水管，是采用塑料管或鋼管或不銹鋼管布孔均勻的直管或環型布水管。以上所述的膜出水管，是設置在膜分離過濾區上與膜絲組相通的塑料管或鋼管或 不銹鋼管的出水管。本發明的工藝過程如下污水經過外罐體的布水管進入生物膜反應區，通過曝氣與生物填料充分反應，其 中，生物填料采用沸石、陶粒、焦炭、活性炭等多孔濾料，根據各種濾料的粒徑大小和不同質 重，配置為反粒度濾層裝置，這些濾料有效的吸附和截留污水中的有機污染物和懸浮物，在 微孔曝氣管的充氧作用下，培植形成生物膜對污水中的有機物質進行降解分離，提高曝氣 強度的情況下可以加速生物反應和過濾能力，可以在一定程度上可控制剩余污泥的產生和 沉積。在生物膜反應區的上部設有溢流槽和溢流口，可以將過量進水返流回原污水池，防止 污水外溢。經生物反應和過濾后，沉淀的污泥由排污口排出，原污水由生物膜反應區的底 部進入內罐體的膜分離過濾區，與膜絲反應，膜絲采用中空纖維材料，多根柱式排列，中間
4裝有微孔曝氣管，與罐體底部的曝氣管相接通，曝氣產生氣流均勻分布，對膜絲進行抖動沖 刷，以防止膜絲聚集污泥造成堵塞。膜分離過濾后沉淀的污泥由排污口排出，經處理的水由 膜出水管流出，處理出水可以做中水回用。本發明的主要優點是本發明的雙膜式生物反應器結構簡單、操作簡便、去污能力強、處理效果好，運行 穩定可靠，經處理后的出水可做中水回用，適合各種生活污水和工業有機廢水的處理，符合 國家節能減排、循環經濟政策。
圖1為本發明的結構示意圖。圖中標識1-外罐體，2-布水管，3-溢流槽，4-溢流口，5-生物填料，6-曝氣管， 7-排污閥，8-承重格柵，9-膜絲，10-膜出水管，11-內罐體，12-膜絲曝氣管。
具體實施例方式實施例1 如圖所示，一種雙膜式生物反應器，包括外罐體1、內罐體11、生物填料5、曝氣管 6、膜絲9、膜絲曝氣管12和布水管2，曝氣管6由布孔均勻的塑料管組成，布水管2由布孔 均勻的塑料管組成，外罐體1下部設承重格柵8固定于外罐體1，承重格柵8由鋼板花板制 成，內罐體11設置于外罐體1中間，在承重格柵8上面的兩個罐體中形成生物膜反應區和 膜分離過濾區，內罐體11外面為生物膜反應區、里面為膜分離過濾區，上部設有環型布水 管2、溢流槽3和溢流口 4，中下部設有生物填料5，通過曝氣以培植生物膜，生物填料5由承 重格柵8承托，底部設有曝氣管6和排污閥7，內罐體11為膜分離過濾區，上部設有膜出水 管10，膜出水管10與膜絲相通，采用塑料管制成，中間設有柱式膜絲9，底部設有膜絲曝氣 管12。實施例2 如圖所示，一種雙膜式生物反應器，包括外罐體1、內罐體11、生物填料5、曝氣管 6、膜絲9、膜絲曝氣管12和環型布水管2，曝氣管6由布孔均勻的不銹鋼管組成，布水管2 由布孔均勻的鋼管組成，外罐體1下部設承重格柵8固定于外罐體1，承重格柵8由鋼條格 柵制成，內罐體11設置于外罐體1中間，在承重格柵8上面兩個罐體中形成生物膜反應區 和膜分離過濾區，內罐體11外面為生物膜反應區、里面為膜分離過濾區，上部設有環型布 水管2、溢流槽3和溢流口 4，中下部設有生物填料5，通過曝氣以培植生物膜，生物填料5由 承重格柵8承托，底部設有曝氣管6和排污閥7，內罐體11為膜分離過濾區，上部設有膜出 水管10，膜出水管10與膜絲相通，采用鋼管制成，中間設有柱式膜絲9，底部設有膜絲曝氣 管12。實施例3 如圖所示，一種雙膜式生物反應器，包括外罐體1、內罐體11、生物填料5、曝氣管 6、膜絲9、膜絲曝氣管12和環型布水管2，曝氣管6由布孔均勻的鋼管組成，布水管2由布 孔均勻的不銹鋼管組成，外罐體1下部設承重格柵8固定于外罐體1，承重格柵8由鋼條格 柵制成，內罐體11設置于外罐體1中間，在承重格柵8上面的兩個罐體中形成生物膜反應區和膜分離過濾區，內罐體11外面為生物膜反應區、里面為生物膜反應區，上部設有環型 布水管2、溢流槽3和溢流口 4，中部設有生物填料5通過曝氣以培植生物膜，生物填料由承 重格柵8承托，底部設有穿孔環型曝氣管6和排污冷藏7，內罐體11為膜分離過濾區，上部 設有膜出水管10，膜出水管10與膜絲相通，采用不銹鋼管制成，中間設有柱式膜絲9，底部 設有膜絲曝氣管12。本發明的工藝過程如下污水經過外罐體1的環型布水管2進入生物膜反應區，與生物填料5充分反應，其 中，生物填料5采用沸石、陶粒、焦炭、活性炭等多孔濾料，根據各種濾料的粒徑大小和不同 質重，配置為反粒度濾層裝置，這些濾料有效的吸附和截留污水中的有機污染物和懸浮物， 在曝氣管6的充氧作用下，培植形成生物膜對污水中的有機污染物進行降解分離，提高曝 氣強度的情況下可以加速生物反應過濾能力，可以在一定程度上控制剩余污泥的產生和沉 積。在生物膜反應區的上部設有溢流槽和溢流口 4，可以將過量進水返流回原污水池，防止 污水外溢。經生物膜過濾后，沉淀的污泥由排污閥7排出，原污水由生物膜反應區的底部進 入內罐體11的膜分離過濾區，與膜絲9反應，膜絲9采用中空纖維材料，多根柱式排列，中 間裝有微孔曝氣管12，與罐體底部的曝氣管相接通，曝氣產生氣流均勻分布，一方面對膜絲 9進行抖動，以防止膜絲9聚集污泥造成堵塞。膜過濾后沉淀的污泥由排污閥7排出，經處 理的水由膜出水管10流出，經處理后的出水可以做中水回用。本反應器經過長時間運行后，需要對生物填料5和膜絲9進行沖洗，其沖洗的步驟 方法是一、關閉布水管2、開啟曝氣管6和膜曝氣管12進行曝氣，利用高壓氣流對膜絲和 填料層進行沖刷；二、關閉布水管2、關閉曝氣管6和膜曝氣管12，將排污閥7接通大流量水 泵，將自來水或經處理后的凈水經排污閥7打進罐中，利用大流量水流沖洗膜絲和填料，松 動生物填料5濾層，將污物沖洗掉；三、關閉布水管2、打開曝氣管6和膜絲曝氣管12，同時， 將排污閥7接通大流量水泵，將自來水或經處理后的凈水經排污閥7打進罐中，對膜絲和填 料濾層進行氣、水聯合沖洗，沖洗下來的沉積物從溢流口 4向外排除，最后撤除水泵，打開 排污閥7，將罐內剩余的污泥及污水排出，經過上述三個沖洗步驟處理后，恢復反應器原來 的廢水處理功能狀態。
權利要求
1.一種雙膜式生物反應器，其結構包括外罐體(1)、內罐體(11)、生物填料(5)，其特征 在于設置有曝氣管(6)、膜絲(9)、膜絲曝氣管(1 和布水管0)，外罐體(1)下部設承重 格柵(8)固定于外罐體(1)，內罐體(11)設置于外罐體(1)中間，的承重格柵(8)上形成生 物膜反應區和膜分離過濾區，內罐體(11)外和外罐體(1)之間為生物膜反應區，外罐體(1) 生物膜反應區的上部設置有布水管O)、溢流槽C3)和溢流口 G)，生物膜反應區設置有生 物填料( 通過曝氣以培植生物膜，生物填料(5)由承重格柵(8)承托，底部設置有曝氣管 (6)和排污閥(7)，內罐體(11)為膜分離過濾區，上部設置有膜出水管(10)，中間設置有柱 式中空纖維膜絲(9)，柱式中空纖維膜絲(9)中間設置有膜絲曝氣管(12)。
2.根據權利要求1所述的一種雙膜式生物反應器，其特征在于所述的承重格柵(8) 采用鋼條格柵或鋼板花板。
3.根據權利要求1所述的一種雙膜式生物反應器，其特征在于所述的曝氣管(6)采 用塑料管或鋼管或不銹鋼管均勻布孔的環型微孔曝氣管。
4.根據權利要求1所述的一種雙膜式生物反應器，其特征在于所述的布水管(2)采 用塑料管或鋼管或不銹鋼管均勻布孔的環型布水管(2)。
5.根據權利要求1所述的一種雙膜式生物反應器，其特征在于所述的膜出水管(10) 是設在膜分離過濾區與柱式中空纖維膜絲(9)相通的采用塑料管或鋼管或不銹鋼管的出 水管。
全文摘要
本發明公開了一種雙膜式生物反應器，包括外罐體、內罐體、生物填料、曝氣管、膜絲、膜絲曝氣管和布水管，外罐體下部設置承重格柵固定于外罐體，內罐體設置于外罐體中間，在兩個罐體中形成生物膜反應區和膜分離過濾區，內罐體和外罐體之間為生物膜反應區，外罐體生物膜反應區的上部設置有布水管、溢流槽和溢流口，中部設置有生物填料通過曝氣以培植生物膜，生物填料由承重格柵承托，底部設置有曝氣管和排污閥，內罐體為膜分離過濾區，上部設置有膜出水管，中間設置有柱式膜絲，膜絲中間設置有膜絲曝氣管。本發明的主要特點是結構簡單、操作簡便、去污能力強、處理效果好，運行穩定可靠，經處理后的出水可做中水回用，適合各種生活污水和工業有機廢水的處理，符合國家節能減排、循環經濟政策。
文檔編號C02F9/14GK102092896SQ20101060090
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者鄒振生, 鄒清川, 鄒煥鑫 申請人:鄒振生