申请日2010.07.21
公开(公告)日2011.03.23
IPC分类号C02F3/10; C02F3/12
摘要
膜生物反应器，该膜生物反应器包括容纳装置和设置在所述容纳装置中的曝气装置，其中，在所述容纳装置内还设置有至少一个砂基过滤元件，所述砂基过滤元件包括顶部、底部、侧壁以及由顶部、底部和侧壁形成的空腔，所述顶部、底部和侧壁为砂基过滤膜板，所述砂基过滤膜板为多层结构，所述多层结构包括至少一层透水性支撑体层和过滤层，所述透水性支撑体层和过滤层紧密贴合;所述透水性支撑体层和过滤层分别为由含有硅砂的多孔材料形成的微孔结构，其中，所述透水性支撑体层的微孔直径大于过滤层的微孔直径。还提供了一种污水处理装置，该污水处理装置包括本实用新型提供的膜生物反应器。本实用新型提供的膜生物反应器和污水处理装置能够长时间稳定的处理污水。
摘要附图
权利要求书
1.一种膜生物反应器，该膜生物反应器包括容纳装置和设置在所述容纳装置中的曝气装置，其特征在于，在所述容纳装置内还设置有至少一个砂基过滤元件，所述砂基过滤元件包括顶部、底部、侧壁以及由顶部、底部和侧壁形成的空腔，所述顶部、底部和侧壁为砂基过滤膜板，所述砂基过滤膜板为多层结构，所述多层结构包括至少一层透水性支撑体层和过滤层，所述透水性支撑体层和过滤层紧密贴合;所述透水性支撑体层和过滤层分别为由含有硅砂的多孔材料形成的微孔结构，其中，所述透水性支撑体层的微孔直径大于过滤层的微孔直径。
2.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其中，所述过滤层的微孔直径为0.05-0.5微米，所述透水性支撑体层的微孔直径为10-200微米。
3.根据权利要求1或2所述的膜生物反应器，其中，所述透水性支撑体层为多层，且从远离过滤层的透水性支撑体层到贴合过滤层的透水性支撑体层的微孔直径逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的膜生物反应器，其中，所述透水性支撑体层为两层，且远离过滤层的透水性支撑体层的微孔直径大于贴合过滤层的透水性支撑体层的微孔直径。
5.根据权利要求4所述的膜生物反应器，其中，所述远离过滤层的透水性支撑体层的厚度为8-35mm，该透水性支撑体层的微孔直径为大于100微米至小于等于200微米;贴合过滤层的透水性支撑体层的厚度为5-15mm，该透水性支撑体层的微孔直径为10-100微米。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的膜生物反应器，其中，所述过滤层的厚度为0.1-2mm，所述透水性支撑体层的总厚度为10-50mm。
7.根据权利要求1、2、4或5所述的膜生物反应器，其中，所述过滤层的孔隙率为20-30%，所述透水性支撑体层的孔隙率为25-35%。
8.根据权利要求1、2、4或5所述的膜生物反应器，其中，所述过滤层的多孔材料中硅砂的颗粒直径为23-75微米，圆球度为0.5-0.95，所述透水性支撑体层的多孔材料中的硅砂的颗粒直径为75-1000微米。
9.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其中，所述硅砂为表面包覆有覆膜粘结剂的覆膜硅砂。
10.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其中，所述空腔为柱状结构。
11.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其中，所述砂基过滤元件还包括至少一个隔板，该至少一个隔板将所述空腔分隔成多个独立的小空腔;所述隔板为砂基过滤膜板。
12.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其中，所述砂基过滤元件还包括至少一个出水口，所述出水口与空腔连通。
13.根据权利要求1所述的膜生物反应器，其中，所述砂基过滤元件还包括支撑体，所述支撑体位于砂基过滤元件的底部与容纳装置的壁之间，所述支撑体使得该砂基过滤元件的底部不直接与所述膜生物反应器的底部接触。
14.一种污水处理装置，该污水处理装置包括膜生物反应器，其特征在于，所述膜生物反应器为权利要求1-13中任意一项所述的膜生物反应器。
说明书
膜生物反应器和污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种膜生物反应器和包括该膜生物反应器的污水处理装置。
背景技术
膜生物反应器一般由生物反应池单元和膜分离单元组成，它具有处理水质好、处理水适宜回用等特点，且所述膜生物反应器的占地面积小，环境适应性高、自动化程度高，容易运行管理。因此，数以千计的膜生物反应器工程在世界许多国家和地区得到应用。
膜单元采用的膜材料分为有机膜和无机膜。
通常的膜生物反应器是通过在布或纤维管外涂覆有机过滤膜材料制成，有机过滤膜大多为石油化工材料或塑料制成，其载体布或纤维管等强度差，因此，此种有机膜生物反应器的强度差，膜组件会发生破裂，特别是中空纤维膜容易出现膜丝断裂，有的膜丝甚至在安装使用后，几个月内就出现膜丝断裂现象。一旦出现膜的断裂，处理水质将变差。当膜损坏的量和程度影响到系统的处理效果，就需要更换膜组件，这不仅要使污水处理系统停止运行，而且换膜的工程量和一次性费用都很大，特别是对于较大规模的膜生物反应器工程，换膜产生的问题就更为复杂，产生的不利影响范围更大。因此，采用有机膜的膜生物反应器，膜的强度差，使用寿命短已经成为当今阻碍膜生物反应器大规模和普及应用的一个重要限制性因素和重大技术难题。
公知的无机膜主要有金属膜、合金膜、陶瓷膜、玻璃膜、沸石膜以及分子筛膜等。无机膜具有化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、耐有机溶剂、机械强度大、寿命长、可以反冲洗、抗微生物的能力强等优点，目前商品化的无机膜主要是陶瓷膜，其主要有平板、管式和多通道三种。但是无机陶瓷膜的技工工艺复杂、加工难度大，价格昂贵，除此之外，在无机陶瓷膜过滤时，在生物单元和膜单元之间需要较大的循环流量，需要功率较高的循环水泵，因此，无机陶瓷膜的运行费用也较高。因此，陶瓷膜在膜生物反应器中的应用仍局限在实验室研究阶段。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的膜生物反应器的上述缺陷，提供一种结构简单可靠并能长时间稳定的处理污水、污水处理效率较高的膜生物反应器和包括该膜生物反应器的污水处理装置。
本实用新型提供了一种膜生物反应器，该膜生物反应器包括容纳装置和设置在所述容纳装置中的曝气装置，其中，在所述容纳装置内还设置有至少一个砂基过滤元件，所述砂基过滤元件包括顶部、底部、侧壁以及由顶部、底部和侧壁形成的空腔，所述顶部、底部和侧壁为砂基过滤膜板，所述砂基过滤膜板为多层结构，所述多层结构包括至少一层透水性支撑体层和过滤层，所述透水性支撑体层和过滤层紧密贴合;所述透水性支撑体层和过滤层分别为由含有硅砂的多孔材料形成的微孔结构，其中，所述透水性支撑体层的微孔直径大于过滤层的微孔直径。
本实用新型还提供了一种污水处理装置，该污水处理装置包括膜生物反应器，其中，所述膜生物反应器为本实用新型提供的膜生物反应器。
本实用新型提供的膜生物反应器以及包括该膜生物反应器的污水处理装置将本实用新型提供的砂基过滤元件与生物处理装置相结合，采用本实用新型的膜生物反应器和污水处理装置能够长时间稳定的处理污水，不但能够使污水的排放达到国家污水排放标准，且污水的处理效率较高。