CN207121466U - 一种具有多层曝气装置的mbr污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域，提供了一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，包括微孔曝气装置层、集气大孔曝气装置装置层、多个曝气耦合倒U型帘式膜组件、膜支架、定位导轨装置和产水装置,微孔曝气装置层微孔曝气气泡小，与水接触面大，大大提高氧气溶解于水的比例和速度，集气大孔曝气装置层能收集未溶于水的微小气泡至一定量时以大气泡迅速冒出产生足够大的冲刷力，能够更好更快地冲刷走曝气耦合倒U型帘式膜组件膜丝上的污染物，清洗效果好，提高了膜的使用效率，本实用新型在不增加总曝气量的同时提高了膜的使用寿命和污水处理的效率，降低了能耗，具有结构简单、操作成本低、实用性强的优点。

Description

一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备。

背景技术

MBR(膜生物反应器)为膜分离技术与生物处理技术有机结合的一种新型态污水处理技术，被广泛用于工业及市政污水的处理。膜生物反应处理技术(MBR)也称作膜分离活性污泥法，其中采用的膜生物反应器用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，使降解污水的生化反应进行得更迅速彻底；另一方面，由于膜的高过滤精度，得到高质量的产水。在膜生物反应器(MBR)运行过程中最大的瓶颈是活性污泥等微生物的附着、污水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞导致膜污染的问题。在MBR污水处理过程中，好氧池中必须安装曝气装置，曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中，现有的MBR中为了增加溶氧量，大多采用微孔曝气，以达到污水处理池内液体与氧气的充分接触从而提高溶氧量。然而微孔曝气装置由于气泡小，其冲刷力小，因此利用微孔曝气的气体的冲刷来减少膜表面污染的效果较差，影响膜的使用寿命和污水处理的效率。

实用新型内容

终上所述，本实用新型的目的在于提供一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，旨在解决现有的MBR污水处理中在利用微孔曝气装置增加溶氧量的同时不能有效解决膜表面污染的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，包括微孔曝气装置层、集气大孔曝气装置装置层、多个曝气耦合倒U型帘式膜组件、膜支架、定位导轨装置和产水装置，所述产水装置固定在膜支架上部，所述的多个曝气耦合倒U型帘式膜组件并排排列在膜支架的内部，所述微孔曝气装置层设置于所述膜支架底部，所述集气大孔曝气装置层设置于所述微孔曝气装置与曝气耦合倒U型帘式膜组件之间。

具体地，所述膜支架沿定位导轨装置上下移动，并通过所述定位导轨装置固定于污水处理池中。

具体地，所述微孔曝气装置层由曝气通道、进气母管和多根微孔曝气气管组成，所述进气母管与所述曝气通道相连接且内腔保持畅通，所述曝气通道在膜支架上部设置有进气口，所述进气口与外接风机向连通，所述的多根微孔曝气管一端与所述进气母管相连通另一端封闭，所述微孔曝气管以一定间隔相互平行排列，所述微孔曝气管外表面布置有多个开口朝上的微孔，所述微孔孔径为0.1～5mm。

具体地，所述集气大孔曝气装置层位于所述微孔曝气装置层的上方，所述集气大孔曝气装置层与所述微孔曝气装置层的距离为20～150mm，所述曝气耦合倒U型帘式膜组件位于集气大孔曝气装置层之上距离为20～120mm。

具体地，所述集气大孔曝气装置层由多个集气大孔曝气装置装置组成，所述集气大孔曝气装置装置包括集气槽、限位出水管和大孔曝气管，所述集气槽横截面为长方形、正方形或圆形且底部开放、开口朝下放置，所述大孔曝气管一端固定于所述集气槽顶部中间且上下贯通与外围空间相通，所述大孔曝气管底部开放且水平面低于所述集气槽底部，所述集气槽前后相对的两面外壁上均设置有一对相互平行的凹槽或叠加凸条，所述相邻的集气槽通过所述凹槽、凸条进行叠加。

进一步地，所述限位出水管的一端位于所述大孔曝气管的正下方，所述限位出水管与所述集气槽通过三对凸条和凹槽相连接且沿大孔曝气管轴向方向可作上下移动，控制集气量的大小。

进一步地，所述限位出水管与所述的每对凸条凹槽均通过定位螺丝紧固连接，所述对接凸条用来紧固所述定位螺丝的一侧为橡胶材质。

进一步地，所述限位出水管内径比大孔曝气管内径大，所述限位出水管一端开有出水孔，所述出水孔内径与大孔曝气管的内径与之比为1：3～15，所述大孔曝气管的内径为12～60mm；所述限位出水管的出水孔内径为3～20mm。

进一步地，所述产水装置包括产水母管和多根产水支管，产水母管位于膜支架上部设置有出水口，所述出水口与出水管相连通，所述出水管与出水水泵相连，所述产水支管与所述产水母管相连通且互相平行排列，每个集水支管两侧各设置有两个集水口，所述集水口分别于MBR膜组件上的集水口相连接且内腔保持畅通。

进一步地，所述污水处理池顶部一侧边缘设置有溢流口，底部一侧设置有排泥口，另一侧设置有污水进水口，所述进水口连接有污水进水管，所述污水进水管设置有进水水泵。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的有益效果在于：本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，包括微孔曝气装置层、集气大孔曝气装置层和多个曝气耦合倒U型帘式膜组件，所述微孔曝气装置层设置于膜支架底部与曝气耦合倒U型帘式膜组件相平行并与曝气通道相连通，集气大孔曝气装置层设置于所述微孔曝气装置与曝气耦合倒U型帘式膜组件之间，微孔曝气装置层微孔曝气气泡小，与水接触面大，在不增加总曝气量的同时大大提高氧气溶解于水的比例和速度，集气大孔曝气装置层与微孔曝气装置层控制在一定的合适距离，足够微孔气泡氧气的溶解，又不浪费空间，集气大孔曝气装置层能收集未溶于水的微小气泡至一定量时从大孔曝气管以大气泡迅速冒出所产生的足够大的冲刷力，能够更好更快地冲刷走曝气耦合倒U型帘式膜组件膜丝上的污染物，清洗效果好，提高了膜的使用效率，因此本实用新型在不增加总曝气量的同时提高了膜的使用寿命和污水处理的效率，降低了能耗，具有结构简单、操作成本低、实用性强的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的主视图；

图2是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的侧视图；

图3是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备曝气装置的结构示意图；

图4是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的微孔曝气管结构示意图；

图5是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的集气大孔曝气装置的主视图；

图6是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的集气大孔曝气装置的另一主视图；

图7是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的集气大孔曝气装置的剖面图；

图8是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的限位出水装置的主视图；

图9是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的产水装置的结构示意图。

其中，图中各附图标记：1、微孔曝气装置层，2、集气大孔曝气装置装置层，3、曝气耦合倒U型帘式膜组件堆，4、膜支架，5、产水装置，6、污水处理池，7、定位导轨，8、污水进水口，9、排泥口，10、溢流口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的优选实施方式做具体说明。

为了使本使用新型的目的、技术方案及优点更加明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步的详细说明。

需要说明的是，当部件被称为“设置于”另一部件上时，它可以直接在另一部件上或者间接在另一部件上。当一个部件被称为“连接”另一个部件上时，它可以是直接连接另一个部件或者间接连接至另一个部件上。

还需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1、图2是本实用新型实施例中MBR污水处理设备固定在污水池中的结构示意图，如图1、图2所示，本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，包括微孔曝气装置层1、集气大孔曝气装置装置层2、污水处理池6、多个曝气耦合倒U型帘式膜组件3、膜支架4、定位导轨装置7和产水装置5，产水装置7固定在膜支架4上，多个曝气耦合倒U型帘式膜组件3并排排列在膜支架4的内部，微孔曝气装置层1设置于膜支架4的底部，集气大孔曝气装置层2设置于微孔曝气装置层1与曝气耦合倒U型帘式膜组件3之间。

膜支架4沿定位导轨装置7上下移动，并通过定位导轨装置7固定于污水处理池6中，污水处理池6顶部一侧边缘设置有溢流口10，底部一侧设置有排泥口9，另一侧设置有污水进水口8，进水口8连接有污水进水管，污水进水管设置有进水水泵。

图3、图4为微孔曝气装置层1和集气大孔曝气装置层2的结构示意图，参见图3、图4所示，微孔曝气装置层1包括由曝气通道14、进气母管13和多根微孔曝气气管11组成，进气母管13与曝气通道14相连接且内腔保持畅通，曝气通道14在膜支架4上部设置有进气口15，进气口15与进气管相连，外接风机，微孔曝气管11一端与所述进气母管13相连通，另一端封闭，微孔曝气管11以一定间隔相互平行排列，微孔曝气管11外表面布置有多个开口朝上的微孔12，微孔12的孔径为0.1～5mm。

集气大孔爆气装置层2位于所述微孔曝气装置层1的上方且，集气大孔曝气装置层2与微孔曝气装置层1的距离为20～150mm，曝气耦合倒U型帘式膜组件3位于集气大孔曝气装置层2之上距离为20～120mm。

图5-8为集气大孔曝气装置结构示意图，参见图5-8，集气大孔曝气装置层由多个集气大孔曝气装置装置2组成，集气大孔曝气装置2包括集气槽211、限位出水管221和大孔曝气管214，集气槽211横截面为长方形、正方形或圆形，底部开放、开口朝下放置，大孔曝气管214一端固定于集气槽211顶部中间且上下贯通与外围空间相通，大孔曝气管214底部开放且水平面低于集气槽211底部，集气槽211的一面外壁上均设置有一对相互平行的凹槽213或凸条212，相邻的两个集气槽211通过凹槽213、凸条212进行叠加，连成一排。

限位出水管221的一端位于大孔曝气管214的正下方，限位出水管213与集气槽211通过三对凸条222和凹槽215相连接。

凸条222、凹槽215通过定位螺丝23紧固连接，对接凸条222用来紧固定位螺丝23的一侧为橡胶材质，这样限位出水管221可以上下调节位置，从而控制集气量的大小。

限位出水管221内径比大孔曝气管214内径大，限位出水管221一端开有出水孔223，出水孔223内径与大孔曝气管214的内径之比为1：3～15，大孔曝气管214的内径为12～60mm，限位出水管的出水孔213内径为3～20mm。

图9是本实用新型提供的一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备的产水装置的结构示意图，如图9所示，产水装置5包括产水母管51和多根产水支管53，产水母管51位于膜支架4上部设置有出水口52，出水口52与出水管相连通，出水管与出水水泵相连，产水支管53设置于产水母管51的下方，与产水母管51相连通，沿竖直方向以一定的间距互相平行排列，每个集水支管53两侧各设置有两个集水口54，集水口54分别于MBR膜组件3上的集水口相连接且内腔保持畅通。

本实用新型的设计重点在于：集气大孔曝气装置层2设置于微孔曝气装置层1和曝气耦合倒U型帘式膜组件1的之间，这样，微孔曝气装置层1微孔曝气气泡较小，与水接触面大，在不增加总曝气量的同时大大提高了氧气溶解于水的比例和速度，同时，集气大孔曝气装置层2与微孔曝气装置层1控制在一定的合适距离，足够微孔气泡氧气的溶解，又不浪费空间，集气大孔曝气装置层2能收集未溶于水的微小气泡至一定量时从大孔曝气管214以大气泡迅速冒出所产生的足够大的冲刷力，能够更好更快地冲刷走曝气耦合倒U型帘式膜组件3的膜丝上的污染物，清洗效果好，提高了膜的使用效率，延长了膜的使用寿命。

具体而言，是这样作业的：使用该设备进行污水处理时，将如图1所示的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备通过定位导轨装置7放入污水处理池6内，从污水进水口8通过进水水泵把污水抽入污水处理池中，使MBR膜组件3位于污水处理池6液面之下。常温常压下，出水水泵在MBR膜组件3中的中空纤维膜丝内腔产生负压，从而使得污水处理池6内的原水经中空纤维膜丝过滤而汇集至MBR膜组件3内部的集水室，经由MBR膜组件3中的两个集水口54通过集水支管53汇集至集水母管51内，经集水母管51的出水口52由出水泵持续输出。

同时，气泵输出的小流量压缩空气经由曝气通道14上的进气口15进入进气母管13内腔，压缩空气进入微孔曝气气管11内腔经过布气微孔12灌入污水中。集气大孔曝气装置3在微孔曝气装置1的上方，此时，集气大孔曝气装置2的集气槽211内充满液体，开口朝下放置，未溶于水中的小气泡就会跑入集气槽211内部密闭的空间中，挤压集气槽211密闭空间中的液体排出集气槽211，当小气泡不断的增加使集气槽211中液面下降到大孔曝气管214下表面的水平面时，气体进入通过大孔曝气管214下部开放口，液体从出水孔223进入大孔曝气管214，从而形成气液导流通道，集气槽211内的气压下降，由于限位出水管的底部开孔223略小，产生虹吸现象，限位出水管221的底部开孔口223的液体逆流而上混合着集气槽211内的气体经过气液导流通道以大气泡迅速进入污水处理池内，给位于上方的曝气耦合倒U型帘式MBR膜组件3曝气，冲刷膜丝上的污染物。

当集气槽内的液面持续上升直至到大孔曝气管214下部的水平面，气管内外压力平衡，曝气停止，集气槽211又开始重新收集水中的微小气体，达到一定量时又通过大气泡冒出曝气，如此反复的进行。多个集气大孔曝气装置2无规则曝出的气水混合体不断的给附着在中空纤维膜丝表面上的微生物提供含氧较高的水体，以加快其分解原水中的有机物等杂质。同时，在曝出的气水混合体的扰动下，因中空纤维膜丝中间的部分在水中呈游离状态，可以大幅度地随气水流摆动并且不容易发生断裂，可以很好的将附着在中空纤维膜丝表面上的污染物甩掉，提高中空纤维膜丝的抗污堵能力进而增强其固液分离效果，延长膜丝的使用寿命。

持续进入集气槽211的微小气泡，在液体压力作用下喷出大流量的气水混合液，可以有效的冲洗掉中空纤维膜丝表面污染物，提高中空纤维膜丝抗污染性能，同时也使整个膜装置的能耗降到很低，节省投入成本。由于限位出水管221可以沿着大孔曝气管214轴向方向可作上下移动，相应的就是调节曝气量的大小，操作简单，实用性强，在实际应用过程中可以根据不同的水质条件调节不同的脉冲曝气量来降低能耗。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的任何修改、等同替换和改进等，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：包括微孔曝气装置层、集气大孔曝气装置装置层、多个曝气耦合倒U型帘式膜组件、膜支架、定位导轨装置和产水装置，所述产水装置固定在膜支架上部，所述的多个曝气耦合倒U型帘式膜组件并排排列在膜支架的内部，所述微孔曝气装置层设置于所述膜支架底部，所述集气大孔曝气装置层设置于所述微孔曝气装置与曝气耦合倒U型帘式膜组件之间。

2.根据权利要求1所述的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：所述膜支架沿定位导轨装置上下移动，并通过所述定位导轨装置固定于污水处理池中。

3.根据权利要求1所述的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：所述微孔曝气装置层由曝气通道、进气母管和多根微孔曝气气管组成，所述进气母管与所述曝气通道相连接且内腔保持畅通，所述曝气通道在膜支架上部设置有进气口，所述进气口与进气管相连通，所述进气管外接风机，所述的多根微孔曝气管一端与所述进气母管相连通另一端封闭，所述微孔曝气管以一定间隔相互平行排列，所述微孔曝气管外表面布置有多个开口朝上的微孔，所述微孔孔径为0.1～5mm。

4.根据权利要求1所述的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：所述集气大孔曝气装置层位于所述微孔曝气装置层的上方且，所述集气大孔曝气装置层与所述微孔曝气装置层的距离为20～150mm，所述曝气耦合倒U型帘式膜组件位于集气大孔曝气装置层之上距离为20～120mm。

5.根据权利要求1所述的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：所述集气大孔曝气装置层由多个集气大孔曝气装置装置组成，所述集气大孔曝气装置装置包括集气槽、限位出水管和大孔曝气管，所述集气槽横截面为长方形、正方形或圆形且底部开放、开口朝下放置，所述集气槽开口位于所述微孔曝气管的微孔上方，收集水中气体，所述大孔曝气管一端固定于所述集气槽顶部中间且上下贯通与外围空间相通，所述大孔曝气管底部开放且水平面低于所述集气槽底部，所述集气槽前后相对的两面外壁上均设置有一对相互平行的凹槽或叠加凸条，所述相邻的集气槽通过所述凹槽、凸条进行叠加。

6.根据权利要求5所述的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：所述限位出水管的一端位于所述大孔曝气管的正下方，所述限位出水管与所述集气槽通过三对凸条和凹槽相连接且沿大孔曝气管轴向方向可作上下移动，控制集气量的大小。

7.根据权利要求1所述的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：所述限位出水管与所述的每对凸条凹槽均通过定位螺丝紧固连接，所述对接凸条用来紧固所述定位螺丝的一侧为橡胶材质。

8.根据权利要求5所述的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：所述限位出水管内径比大孔曝气管内径大，所述限位出水管一端开有出水孔，所述出水孔内径与大孔曝气管的内径与之比为1：3～15，所述大孔曝气管的内径为12～60mm；所述限位出水管的出水孔内径为3～20mm。

9.根据权利要求1所述的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：所述产水装置包括产水母管和多根产水支管，产水母管位于膜支架上部设置有出水口，所述出水口与出水管相连通，所述出水管与出水水泵相连，所述产水支管与所述产水母管相连通且互相平行排列，每个集水支管两侧各设置有两个集水口，所述集水口分别于MBR膜组件上的集水口相连接且内腔保持畅通。

10.根据权利要求1所述的具有多层曝气装置的MBR污水处理设备，其特征在于：所述污水处理池顶部一侧边缘设置有溢流口，底部一侧设置有排泥口，另一侧设置有污水进水口，所述进水口连接有污水进水管，所述污水进水管设置有进水水泵。