本发明属于污水处理技术领域，涉及以预处理区—生物膜反应区—膜分离反应区—紫外线消毒仪所构成的一种双膜式废水生物处理装置。
背景技术：
公知的膜生物反应器废水处理技术，英文简称“MBR”技术，是近年从国外引进的一种广泛用于有机废水处理的先进工艺，这种膜生物反应器一般采用活性污泥+中空纤维膜组合而成，即单膜式生物反应工艺，由于该工艺流程简单，处理效果好，截污能力强，出水水质优，在国内得到很好的推广应用和长足发展，但是该工艺由于膜组件和废水处在同一个工作单元，与污水污泥混合在一起，随着膜分离过程进行，废水中被膜截留下来的微生物、污染物、悬浮物逐渐增多，而活性污泥工艺由于反应程序过于简单、氧转化效率低、生化处理能力差，无法将污水中的有机污染物有效化解去除，造成污泥浓度不断增大，而膜丝管长期泡浸在这种高浓度、高污染的废水中，很容易受到污染造成膜的堵塞，严重影响膜组件的工作效率和使用寿命。为此，本发明人提出了一项实用新型专利：一种双膜式水处理工艺装置，中国专利ZL200720156269.4。该项专利以固定微生物法即生物膜技术代替活性污泥法，使上述工艺的缺陷和不足得到很好的解决，该专利工艺装置主要由箱体、生物膜滤层、膜组件、出水泵、紫外线消毒仪等构成，生物膜滤层由沸石、陶粒、焦炭、活性炭等多种多孔隙滤料组成，再经生物技术培植以形成生物膜，通过生物膜滤层的物理截污和生物吸附化解，出水由紫外线消毒仪消毒灭菌后外排或回用，在本发明人上述的专利发明中，虽然采用固定微生物法取代常规活性污泥法，使处理效率和膜使用寿命得到一定的改善和提高，但是本发明人上述的专利技术中生物膜滤层和膜组件仍处于同一个工作环境，生物反应和膜分离反应未能有效分隔，一方面生物反应过程中产生的污泥、未化解有机物等杂质仍能进入膜组件中参与膜的反应过程、另一方面经膜组件截留下的污染物也不断聚积，水质不断恶化，最终将影响到膜运行的安全和稳定，这种状况在饮用水源、生活污水和医院污水等较低浓度污水的处理中，对膜组件的不良影响较小，膜组件在为其设定的使用范围和期限内仍能正常工作，但是对于诸如屠宰废水、食品加工废水、茧丝废水等浓度较高、水质更复杂的有机废水治理，对膜运行的不良影响就较为严重了，因而上述专利技术在废水处理的应用中，仍存在着一定的局限性和不足之处。
技术实现要素：
本发明的目的就是要提供一种使用范围更广、处理效果更好的一种双膜式废水生物处理装置。
为实现上述目的，本发明所涉及的一种双膜式废水生物处理装置，包括箱体，箱体自底部向上依次设置有预处理区、生物膜反应区、膜分离反应区，预处理区、生物膜反应区、膜分离反应区两两之间通过墙体或隔板分隔开，形成各自独立的工作体系；预处理区底部设置有废水进水口，预处理区中央设置有导流墙，预处理区上部设置有过水口；生物膜反应区中央设置有生物膜载体，生物膜反应区下部设置有微孔曝气装置，生物膜反应区上部设置有膜区过水口、不锈钢网栅；膜分离反应区中央设置有膜组件，膜组件下部和膜组件的各膜件之间安装有穿孔曝气管，膜分离反应区侧壁设置有回流装置，回流装置与预处理区连通，膜分离反应区上壁设置有溢流口、溢流阀；箱体上侧中央的内壁设置有气窗，箱体上侧外壁与气窗对应的位置设置有高压风机、箱体上设置有膜出水泵、紫外线消毒仪；膜出水泵的进水口与膜组件的出水口相连，膜出水泵的出水口与紫外线消毒仪的输入端相连，溢流口与紫外线消毒仪的输入端相连。
优选地，箱体为玻璃钢材质或钢板材质或砖混结构的箱体；箱体为一体式或分体式。
进一步地，箱体为地埋式结构。
进一步地，生物膜载体是由孔体积为0.34-0.56cm3/g、比表面积为200-400m2/g的固粒状生物填料或是由纤维状生物填料构成，通过生物技术在生物膜载体上培植形成生物膜。
进一步地，膜组件是由中空纤维管式膜或微孔平板膜或微孔园筒膜构成，膜组件中央和下部设置有膜组件穿孔曝气管。
进一步地，穿孔曝气管为塑料管、钢管或不锈钢管。
预处理区、生物膜反应区、膜分离反应区，各区间之间通过墙体或隔板分隔开，形成各自独立的工作体系，这对于营造良好的废水处理环境，维护膜组件运行的安全性、稳定性起到重要作用。预处理区设置有废水进水口、导流墙、过水口，废水在导流墙的引流作用下完成水量调节、水质整合、兼氧、厌氧等一系列的生物预处理过程，在这预处理过程可将废水中的大颗粒、大分子有机物化解为小颗粒、小分子有机物，难溶难降解有机物转化为易溶易降解有机物，很大程度上提高了废水的可生化性，同时废水中的CODcr、BOD5、NH3-N等得到很大的消除，有效减轻了污染物负荷，为下一步生物反应构建良好基础，生物膜反应区里中设置有生物膜载体、下部设置有微孔曝气装置，通过池体外的高压风机进行曝气充氧，生物膜载体采用比表面积大、孔隙率高的固粒状生物填料或采用比表面积大的纤维状生物填料构成，经生物培植在载体上形成生物膜，生物膜反应区上部还设置有膜区过水口和不锈钢网栅，防止生物膜反应区中未能完全化解的较大颗粒有机物和悬浮杂物进入膜分离反应区，膜分离反应区中装置有一套或多套膜组件，膜组件由中空纤维膜组件、或由微孔平板膜组件、或由微孔园筒膜组件构成，在膜组件下部和各膜件中间装有穿孔曝气管，通过池体外的高压风机通风曝气，对膜件内进行气相反冲，预防膜通孔污染堵塞，同时也在膜组件外部进行强烈的冲刷搅拌，防止污泥聚积，使废水和活性污泥充分混合，通过膜分离反应区中的回流装置，回流返预处理区重复处理，经网栅截污和浓水、污泥回流，起到消除污泥聚积，优化膜分离反应区工作环境的作用，确保膜组件运行的安全性和稳定性，进一步提高废水的处理效果。膜分离反应区还设置有溢流口、溢流阀，池体上部设置有透气窗，以便于在反应过程中的废气向外排放，池体外部还设置有膜出水泵、紫外线消毒仪，通过膜出水泵将膜组件出水抽送到紫外线消毒仪消毒后外排，并且装在溢流口上的溢流阀也接通紫外线消毒仪，在系统发生故障、设备检修、材料更换等特殊应急状况下需从溢流口直接排放时，可打开溢流阀，使从溢流口出水经紫外线消毒仪消毒后外排。
本发明的有益效果是：本发明适用于各种有机废水处理，工艺流程简单、操作方便、处理能力强、应用范围广，使用寿命长、运行安全稳定，使用效果好，处理后出水达到中水回用标准，符合国家节能减排、循环经济政策，在当前“美丽中国、清洁城乡”的全民活动中更能发挥其重要作用、获取更大的社会、经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中标识：1箱体，2预处理区，3生物膜反应区，4膜分离反应区，5废水进水口，6导流墙，7过水口，8生物膜载体，9微孔曝气装置，10膜区过水口，11不锈钢网栅，12膜组件，13穿孔曝气管，14回流装置，15溢流口，16溢流阀，17透气窗、18高压风机，19膜出水泵，20紫外线消毒仪。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图所示，一种双膜式废水生物处理装置，包括箱体1，箱体1自底部向上依次设置有预处理区2、生物膜反应区3、膜分离反应区4，预处理区2、生物膜反应区3、膜分离反应区4两两之间通过墙体或隔板分隔开，形成各自独立的工作体系；预处理区2底部设置有废水进水口5，预处理区2中央设置有导流墙6，预处理区2上部设置有过水口7；生物膜反应区3中央设置有生物膜载体8，生物膜反应区3下部设置有微孔曝气装置9，生物膜反应区3上部设置有膜区过水口10、不锈钢网栅11；膜分离反应区4中央设置有膜组件12，膜组件12下部和膜组件12的各膜件之间安装有穿孔曝气管13，膜分离反应区4侧壁设置有回流装置14，回流装置14与预处理区2连通，膜分离反应区4上壁设置有溢流口15、溢流阀16；箱体1上侧中央的内壁设置有气窗17，箱体1上侧外壁与气窗17对应的位置设置有高压风机18、箱体1上设置有膜出水泵19、紫外线消毒仪20；膜出水泵19的进水口与膜组件12的出水口相连，膜出水泵19的出水口与紫外线消毒仪20的输入端相连，溢流口15与紫外线消毒仪20的输入端相连。
箱体1为玻璃钢材质或钢板材质或砖混结构的箱体；箱体1为一体式或分体式。
箱体1为地埋式结构。
生物膜载体8是由有多孔隙、大比表面积的固粒状生物填料或是由纤维状生物填料构成，通过生物技术在生物膜载体上培植形成生物膜。
膜组件12是由中空纤维管式膜或微孔平板膜或微孔园筒膜构成，膜组件12中央和下部设置有膜组件穿孔曝气管。
穿孔曝气管13为塑料管、钢管或不锈钢管。
废水从废水进水口5进入预处理区2，在导流墙6的引流下，完成水量、水质的调节、整合和兼氧—厌氧生物预处理过程，使废水中大颗粒、大分子有机物化解为小颗粒、小分子有机物，难溶难降解有机物转化为易溶易降解有机物，很大程度提高废水可生化性，为下一步生物反应构建良好基础，经过生物预处理的出水从过水口7进入生物膜生物反应区3，同时开启高压风机18，通过设置在生物膜反应区3下部的微孔曝气装置9对生物载体8进行曝气充氧，生物载体8采用孔隙率高、比表面积大的固粒状生物滤料或采用比表面积大的纤维状生物填料，能有效吸附污水中的有机污染物质，经生物培植逐渐在生物载体8上形成生物膜，生物膜对废水中的有机污染物质进行吸附、化解，在提高曝气强度的情况下可以加速生物膜的化解能力，在一定程度上控制剩余污泥的产生和沉积。经生物膜反应处理后出水，从膜区过水口10进入膜分离反应区4，进行膜分离过滤，在膜区过水口10处，装置有不锈钢栅网11，用以栏截废水中悬浮杂物，防止进入膜分离反应区4，造成水质恶化，膜分离反应区4安装有膜组件12，膜组件12下方和膜组件12的各膜件之间安装有穿孔曝气管13，通过穿孔曝气管13产生的强烈气流，对膜组件进行冲刷清洗，防止污泥聚积，同时又对膜件内进行气相反冲，预防膜通孔污染堵塞。在箱体1位于生物膜反应区3和膜分离反应区4上部的中间位置，各自设置有透气窗17，以便将反应过程中产生的废气向外排放。装置于膜分离反应区4的回流装置14，将经膜分离过滤后的浓水和污泥，回流返预处理区2重复生化处理，起到清除积泥，营造膜组件良好的工作环境，提高废水处理效果的作用。通过装置于箱体1外的膜出水泵19将膜组件12出水抽送到箱体1外的紫外线消毒仪20消毒后外排，并且设置于膜分离反应区4的溢流口15也与紫外线消毒仪20接通，当系统发生故障、内部检修、材料更换等特殊应急状况而需从溢流口15直接排放时，可打开溢流阀16，使出水经紫外线消毒仪20消毒后外排。
上述双膜式废水生物处理装置在广西涉及生活、医疗、屠宰、茧丝、食品加工等不同行业不同水质的多项废水处理工程中试验，均取得满意的效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。