申请日2016.08.19
公开(公告)日2016.12.07
IPC分类号C02F9/14; C02F3/10; C02F1/28; B01D71/78; B01D67/00
摘要
本发明公开了一种新型膜生物反应器污水处理装置，包括以下组件：抽吸水泵、进水管、生物反应器、爆气装置、曝气控制系统、污水回流管道、膜反应器、超声波振盒、超声波发生器、膜组件、出水管一、深度处理装置、出水管二;还包括三个水位控制器：水位控制器一、水位控制器二、水位控制器三。所述生物反应器上部与抽吸水泵相连，所述水位控制器一控制进水管的进水量，所述爆气装置设置在生物反应器下部，所述爆气装置里设置有水位控制器二，所述超声波振盒设置在膜反应器的内壁与膜组件之间，超声波振盒通过信号线与膜反应器外部的超声波发生器信号连接，所述膜反应器下部设置有出水管一，所述出水管一与深度处理装置连接。
摘要附图
权利要求书
1.一种新型膜生物反应器污水处理装置，其特征在于，包括以下组件：抽吸水泵(1)、进水管(3)、生物反应器(4)、爆气装置(5)、曝气控制系统(7)、污水回流管道(8)、膜反应器(9)、超声波振盒(10)、超声波发生器(11)、膜组件(12)、出水管一(13)、深度处理装置(15)、出水管二(16);还包括三个水位控制器：水位控制器一(2)、水位控制器二(6)、水位控制器三(14)。所述生物反应器(4)上部与抽吸水泵(1)相连，所述水位控制器一(2)控制进水管(3)的进水量，所述爆气装置(5)设置在生物反应器(4)下部，所述爆气装置(5)里设置有水位控制器二(6)，所述超声波振盒(10)设置在膜反应器(9)的内壁与膜组件(12)之间，超声波振盒(10)通过信号线与膜反应器(9)外部的超声波发生器(11)信号连接，所述膜反应器(9)下部设置有出水管一(13)，所述出水管一(13)与深度处理装置(15)连接。
2.如权利要求1所述的一种新型膜生物反应器污水处理装置，其特征在于，所所述膜生物反应器为分置式膜生物反应器，所述水位控制器一(2)调节控制进入膜生物反应器的污水量。
3.如权利要求1所述的一种新型膜生物反应器污水处理装置，其特征在于，在膜反应器(9)中加有粉末活性炭。
4.如权利要求1所述的一种新型膜生物反应器污水处理装置，其特征在于，所述爆气装置(5)是通过曝气控制系统(7)和水位控制器二(6)调节曝气量，所述水位控制器二(6)是通过测量溶氧量的大小来调节水位的高低。
5.权利要求1所述的一种新型膜生物反应器污水处理装置，其特征在于，所述膜组件(12)中膜为改性聚醚砜纳滤膜，其改性方法为：将聚醚砜纳滤膜清洗干净，置于干燥箱中40℃恒温干燥至恒重，记录其重量为G1，放入器皿中，以甲基丙烯酸甲酯为接枝单体，使用前对其经减压蒸馏提纯，配成质量浓度为7%的单体溶液，倒入上述器皿中，使其没过膜的表面，在紫外线辐射条件下发生接枝反应，生产接枝聚合物，取出后用乙酸乙酯为单体溶剂冲洗膜的表面，再用实验用水冲洗，置于干燥箱中55℃恒温干燥至恒重，记录其重量为G2，即为所述改性聚醚砜纳滤膜。
6.如权利要求5所述的一种新型膜生物反应器污水处理装置，其特征在于，所述改性聚醚砜纳滤膜的光接枝率可用以下公式来表征：
7.如权利要求1所述的一种新型膜生物反应器污水处理装置，其特征在于，所述深度处理装置(15)内装有填料，所述填料分成两层，上层为活性炭，下层为改性的高分子螯合剂。
8.如权利要求1所述的一种新型膜生物反应器污水处理装置，其特征在于，所述改性高分子螯合剂为改性动物羽毛，其改性方法为：收集动物羽毛清洗干净，用去离子水冲洗后将其浸入稀碱液、CS2溶液中，50-60℃下浸泡15h，再用去离子水冲洗去除表面残留物，得到改性动物羽毛。
说明书
一种新型膜生物反应器污水处理装置
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种新型膜生物反应器污水处理装置。
背景技术
我国作为人口大国及工业大国，随着经济的快速发展，对于水资源的需求越来越大，水作为宝贵的自然资源，是一切生命及人类生活生产赖以生存不可或缺的基本物质，但我国水资源并不丰富，一方面水资源的匮乏面临着用水紧张甚至部分地区用水难的问题，另一方面随着现代工业的快速发展，随之带来的水资源污染日益严重，城市生活废水及各工业废水的处理率低，不仅影响着人民的正常生活还导致河流，土壤等的污染，水资源供需矛盾的加深使得国家越来越重视污水处理再利用。现有污水处理工艺繁多，而传统的处理工艺大多存在处理装置占地面积大，固液分离效率低，污泥剩余量大，且效率低，耗能高，出水水质不稳定，管理复杂等问题，这样的处理工艺已不能满足现有污水处理的需求，因此，新型污水处理工艺的研究就具有十分重要的意义。
膜生物反应器为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。为进一步提高对水资源的回收利用率，新型膜生物反应器的研究包括其与其他处理工艺的配合使用成为污水处理研究的新方向，如何研制出更加稳定，高效的出水工艺，提高出水质量就是本发明要研究的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型膜生物反应器污水处理装置。
为实现上述目的，一种新型膜生物反应器污水处理装置，包括以下组件：抽吸水泵、进水管、生物反应器、爆气装置、曝气控制系统、污水回流管道、膜反应器、超声波振盒、超声波发生器、膜组件、出水管一、深度处理装置、出水管二;还包括三个水位控制器：水位控制器一、水位控制器二、水位控制器三。所述生物反应器上部与抽吸水泵相连，所述水位控制器一控制进水管的进水量，所述爆气装置设置在生物反应器下部，所述爆气装置里设置有水位控制器二，所述超声波振盒设置在膜反应器的内壁与膜组件之间，超声波振盒通过信号线与膜反应器外部的超声波发生器信号连接，所述膜反应器下部设置有出水管一，所述出水管一与深度处理装置连接。
进一步地，所述膜生物反应器为分置式膜生物反应器，具有操作简单，膜易清洗更换的优点，所述水位控制器一调节控制进入膜生物反应器的污水量，从而克服分置式膜生物反应器由于水泵流速大而造成的动力消耗大的缺点。
进一步地，在膜反应器中加入粉末活性炭，其加入可使污泥絮体在膜表面的形成物更松散，透水性能提高，减缓了污泥滤饼层的形成。
进一步地，所述爆气装置是通过曝气控制系统和水位控制器二调节曝气量，所述水位控制器二是通过测量溶氧量的大小来调节水位的高低，通过溶氧量的即时测定来调节水位高低从而调节曝气量，具有即时、准确、全自动调节的优点。
进一步地，所述膜组件中膜为改性聚醚砜纳滤膜，其改性方法为：将聚醚砜纳滤膜清洗干净，置于干燥箱中40℃恒温干燥至恒重，记录其重量为G1，放入器皿中，以甲基丙烯酸甲酯为接枝单体，使用前对其经减压蒸馏提纯，配成质量浓度为7%的单体溶液，倒入上述器皿中，使其没过膜的表面，在紫外线辐射条件下发生接枝反应，生产接枝聚合物，取出后用乙酸乙酯为单体溶剂冲洗膜的表面，再用实验用水冲洗，置于干燥箱中55℃恒温干燥至恒重，记录其重量为G2，即为所述改性聚醚砜纳滤膜，可提高膜的疏水性和抗微生物降解能力且扩大了其pH使用范围。
进一步地，所述改性聚醚砜纳滤膜的光接枝率可用以下公式来表征：
进一步地，所述深度处理装置内装有填料，所述填料分成两层，上层为活性炭，下层为改性的高分子螯合剂，活性炭和高分子螯合剂均具有很强的吸附活性，对于废水中的重金属等物质具有吸附量大、速度快、吸附效率高的特点，经其深度处理过的污水可直接用于生活马桶冲水，绿化园林灌溉等。
进一步地，所述改性高分子螯合剂为改性动物羽毛，其改性方法为：收集动物羽毛清洗干净，用去离子水冲洗后将其浸入稀碱液、CS2溶液中，50-60℃下浸泡15h，再用去离子水冲洗去除表面残留物，得到改性动物羽毛，改性动物羽毛来源丰富，易于降解，制备工艺简单，对不同浓度的重金属具有很好的吸附作用。
本发明的优点在于：本发明膜生物反应器选择分置式膜生物反应器，便于膜的清洗和更换，通过改性膜和膜反应器中添加粉末活性炭及超声波振盒的配合使用，可有效减缓膜的污染，提高膜的疏水性和抗微生物降解能力，延长膜的使用寿命。本发明通过三个水位控制器的设置及配合使用，通过水位控制器一调节控制抽吸水泵的进水量，从而减小分置式膜生物反应器存在的动力消耗高的缺点;水位控制器二是通过自动化测量溶氧量来调节曝气量的大小;水位控制器三可调节进入深度处理装置的水量，从而贴合深度处理装置的处理速度;深度处理装置可去除膜生物反应器出水中的残余重金属，所经处理的水可直接用于生活马桶冲水，绿化园林灌溉等，更符合环保要求。