一种板框浸没式动态膜生物反应器制造技术

一种板框浸没式动态膜生物反应器，包括生物反应区、固液分离区和气体收集区；生物反应区包括中部柱状曝气区，中部柱状曝气区两侧设置环形曝气区，位于生物反应区顶部设置有进料口；位于中部柱状曝气区处设置有固液分离区，固液分离区包括膜基材，膜基材放置在双层垫片与膜框挡板之间，双层垫片紧贴膜支撑板块，膜框挡板由螺丝固定；反应器顶部设置有气体收集区。本发明专利技术通过设置三重曝气区，能够合理调控气循环强度；曝气区循环气体产生的剪切力以及侧挡板的作用可以有效控制动态膜厚度，降低膜层清洗频率；能够增加反应器内微生物的截留，提高系统微生物的处理效能。

【技术实现步骤摘要】
一种板框浸没式动态膜生物反应器
本专利技术涉及有机废物生物处理资源化
，特别涉及一种板框浸没式动态膜生物反应器。
技术介绍
动态膜是利用预涂料或污泥混合液等在膜基材表面形成的一层次生膜。与传统的膜过滤技术相比，物理截留主要由膜基材上的次生膜完成，包含了复杂的理化及微生物作用。动态膜的形成对于动态膜生物反应器的有效运行至关重要，影响动态膜生物反应器的处理效果、污泥浓度和过滤阻力等。动态膜厚度会受到污泥浓度及运行时间的影响，随着膜厚度的增加会出现膜通量下降和膜阻力增长的情况，进而影响固液分离效果。现有的技术通过离线和在线清洗的方法清理动态膜层，但是这些方法大多将动态膜层完全剥离，重新恢复处理效能需要动态膜重新附着，大大降低的系统连续运行效果及稳定性。如何长期维持动态膜的稳定性，既可以实现固液有效分离，又不增加动态膜厚度，维持动态膜滤饼层的动态平衡，是动态膜生物反应器在实际工程应用中实现稳定运行亟待解决的关键问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种板框浸没式动态膜生物反应器，通过设置三重曝气区，能够合理调控气循环强度；曝气区循环气体产生的剪切力以及侧挡板的作用可以有效控制动态膜厚度，降低膜层清洗频率；能够增加反应器内微生物的截留，提高系统微生物的处理效能。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种板框浸没式动态膜生物反应器，包括生物反应区1、固液分离区2和气体收集区3；所述的生物反应区1包括中部柱状曝气区14，中部柱状曝气区14两侧设置环形曝气区15，位于生物反应区1顶部设置有进料口11；位于中部柱状曝气区14处设置有固液分离区2，固液分离区2在中部柱状曝气区14柱状区域的中央，所述的固液分离区2包括膜基材21，膜基材21放置在双层垫片23与膜框挡板24之间，双层垫片23紧贴膜支撑板块22，膜框挡板24由螺丝26固定；反应器顶部设置有气体收集区3。所述的气体收集区3包括排气口31，排气口31位于反应器顶部，排气口31经止回阀32、水封瓶33与气袋34形成管路连接。所述的中部柱状曝气区14包括微孔曝气器141，所述的环形曝气区15包括位于微孔曝气器141两侧的曝气碳纳米管151；所述的微孔曝气器141位于反应器底部中央，经气循环口12通过曝气管路与气泵16连接形成中部柱状曝气区14；所述的气泵16出口经三通管路连接两侧气循环口13与两侧曝气碳纳米管151，形成环形曝气区15。所述的中部柱状曝气区14和环形曝气区15形成三重曝气循环区，产生的循环气体均匀混合反应器内的污泥，同时由循环气体剪切力和侧挡板25控制动态膜厚度。所述的膜基材21两侧设置侧挡板25，膜基材21与侧挡板25之间的距离A为10-20mm，侧挡板25用于控制形成的动态膜的厚度在2-10mm，过厚的动态膜将形成较大出水膜压，污堵严重影响反洗，微孔曝气器141与反应器底部距离B为反应器有效高度的5-7％，侧挡板25中部矩形开口宽度C为反应器有效高度的7-12％；侧挡板25中部开口高度为反应器有效高度的37-39％。所述的微孔曝气器141和两侧曝气碳纳米管151长度与池体宽度相同。所述的气泵16曝气速度可调节，循环气速为3-10L/min，反应器污泥浓度大时需要调高曝气速度，避免沉积形成死区。所述的膜基材21选用廉价疏松微网材料，如不锈钢网、无纺布或尼龙网；膜基材21孔径一般选用10-20μm用于高浓度有机废水处理领域，膜基材21孔径一般选用48-100μm用于有机固废处理领域。所述的膜支撑板块22上设置有支撑层穿孔221，所述的膜支撑板块22与支撑层穿孔221构成出流液腔，所述的膜支撑板块22上方设置有膜支撑板块出水口27，膜支撑板块出水口27将透过液通过出水管由反应器出水口29经重力流或蠕动泵抽出，位于膜支撑板块22侧面设置有反应器排泥口28，反应器排泥口28用于直接排泥监测污泥的各项指标。所述的侧挡板25中部矩形开口宽度20mm，矩形开口高度152mm；侧挡板25为两个对称布置的V形板。本专利技术的有益效果：通过设置三重曝气区，能够合理调控气循环强度；循环气体产生的剪切力以及侧挡板的作用能够控制动态膜厚度，降低反洗频率；能够增加反应器内微生物的量，进而提高系统微生物的转化效能。附图说明图1是本专利技术的反应器剖面图。图2是反应器主视图图3是膜框三维图。图4是侧挡板主视图。图5是侧挡板侧视图。其中：生物反应区1、固液分离区2、气体收集区3、进料口11、气循环口12、两侧气循环口13、中部柱状曝气区14、环形曝气区15、气泵16、微孔曝气器141、两侧曝气碳纳米管151、膜基材21、膜支撑板块22、双层垫片23、膜框挡板24、侧挡板25、螺丝26、膜支撑板块出水口27、反应器排泥口28、反应器出水口29、支撑层穿孔221、气体收集区3、排气口31、止回阀32、水封瓶33和气袋34。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1～5所示，本专利技术所述的一种板框浸没式动态膜生物反应器，生物反应区1、固液分离区2和气体收集区3；所述的生物反应区1包括进料口11、气循环口12、两侧气循环口13、中部柱状曝气区14、环形曝气区15和气泵16；所述的中部柱状曝气区14包括微孔曝气器141；所述的环形曝气区15包括两侧曝气碳纳米管151；所述的固液分离区2包括膜基材21、膜支撑板块22、双层垫片23、膜框挡板24、侧挡板25、螺丝26、膜支撑板块出水口27、反应器排泥口28和反应器出水口29；所述的膜支撑板块22包括支撑层穿孔221；所述的气体收集区3位于反应器顶部，通过排气口31经止回阀32、水封瓶33与气袋34形成管路连接。进一步，所述的微孔曝气器141位于反应器底部中央，经气循环口12通过曝气管路与气泵16连接形成中部柱状曝气区14；所述的气泵16出口经三通管路连接两侧气循环口13与两侧曝气碳纳米管151，形成环形曝气区15；进一步，所述的中部柱状曝气区14和环形曝气区15形成三重曝气循环区，产生的循环气体均匀混合反应器内的污泥，同时由循环气体剪切力和侧挡板25控制动态膜厚度；进一步，所述的膜基材21与侧挡板25之间的距离A为10-20mm，侧挡板25用来控制形成的动态膜的厚度在2-10mm，过厚的动态膜将形成较大出水膜压，污堵严重影响反洗，微孔曝气器141与反应器底部距离B为反应器有效高度的5-7％，挡板中部矩形开口宽度C为反应器有效高度的7-12％；挡板中部开口高度为反应器有效高度的37-39％；进一步，所述的微孔曝气器141和两侧曝气碳纳米管151长度与池体宽度相同；气泵16曝气速度可调节，循环气速为3-10L/min，反应器污泥浓度大时需要调高曝气速度，避免沉积形成死区；进一步，所述的膜基材21放置在双层垫片23与膜框挡板24之间，双层垫片23紧贴膜支撑板块22，膜框挡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种板框浸没式动态膜生物反应器，其特征在于，包括生物反应区(1)、固液分离区(2)和气体收集区(3)；/n所述的生物反应区(1)包括中部柱状曝气区(14)，中部柱状曝气区(14)两侧设置环形曝气区(15)，位于生物反应区(1)顶部设置有进料口(11)；/n位于中部柱状曝气区(14)处设置有固液分离区(2)，所述的固液分离区(2)包括膜基材(21)，膜基材(21)放置在双层垫片(23)与膜框挡板(24)之间，双层垫片(23)紧贴膜支撑板块(22)，膜框挡板(24)由螺丝(26)固定；/n反应器顶部设置有气体收集区(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种板框浸没式动态膜生物反应器，其特征在于，包括生物反应区(1)、固液分离区(2)和气体收集区(3)；
所述的生物反应区(1)包括中部柱状曝气区(14)，中部柱状曝气区(14)两侧设置环形曝气区(15)，位于生物反应区(1)顶部设置有进料口(11)；
位于中部柱状曝气区(14)处设置有固液分离区(2)，所述的固液分离区(2)包括膜基材(21)，膜基材(21)放置在双层垫片(23)与膜框挡板(24)之间，双层垫片(23)紧贴膜支撑板块(22)，膜框挡板(24)由螺丝(26)固定；
反应器顶部设置有气体收集区(3)。


2.根据权利要求1所述的一种板框浸没式动态膜生物反应器，其特征在于，所述的气体收集区(3)包括排气口(31)，排气口(31)位于反应器顶部，排气口(31)经止回阀(32)、水封瓶(33)与气袋(34)形成管路连接。


3.根据权利要求1所述的一种板框浸没式动态膜生物反应器，其特征在于，所述的中部柱状曝气区(14)包括微孔曝气器(141)，所述的环形曝气区(15)包括位于微孔曝气器(141)两侧的两侧曝气碳纳米管(151)；所述的微孔曝气器(141)位于反应器底部中央，经气循环口(12)通过曝气管路与气泵(16)连接形成中部柱状曝气区(14)；所述的气泵(16)出口经三通管路连接两侧气循环口(13)与两侧曝气碳纳米管(151)，形成环形曝气区(15)。


4.根据权利要求3所述的一种板框浸没式动态膜生物反应器，其特征在于，所述的膜基材(21)两侧设置侧挡板(25)，膜基材(21)与侧挡板(25)之间的距离A为10-20mm，侧挡板(25)用于控制形成的动态膜的厚度在2-10mm，微孔曝气器(141)与反应器底部距离B为反应器有效高度的5-7％，侧挡板(25)中部开口宽度C为反应器有效...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓昌，邢保山，曹思凡，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61