一种低能耗自动反洗MBR污水处理设备的制作方法

本发明涉及污水处理及水资源再利用领域，具体地说它涉及一种低能耗自动反洗mbr污水处理设备。

背景技术：

在污水处理领域，mbr又称膜生物反应器，是英文membranebio-reactor的缩写，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合，可取代传统活性污泥法中二次沉淀池的新型污水处理技术。在传统的活性污泥法处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5~3.5g/l左右，从而限制了生化反应速率，进而限制了设备的处理效率。

另外，传统活性污泥处理技术的水力停留时间（hrt）与污泥龄（srt）相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理运行费用的25%～40%。传统活性污泥处理技术还容易出现污泥膨胀现象，使出水中含有悬浮固体，导致出水水质恶化。

针对上述问题，mbr工艺将膜分离技术与活性污泥法有机结合，mbr工艺能实现污泥停留时间和水力停留时间的分离，大大提高了固液分离效率，又由于膜分离技术的截留作用，曝气池内活性污泥能维持很高浓度，可达8~12g/l左右。由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低f/m比，减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

在实际的工程应用中，本发明的发明人发现，mbr污水处理工艺具有很多突出优点的同时，也存在问题，比如：

1、为保证mbr膜具有良好的水通量，需定期对其加药反洗，保持膜表面清洁，通常的做法是由人工操作进行加药反洗，设备维护人工费用较高，管养较麻烦；

2、为维持生化池内较高的活性污泥浓度，以及加强除磷脱氮效果，通常需用水泵从膜池到厌氧池进行污泥混合液提升，逐级回流，导致设备用电能耗大，且增加设备故障率。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：简化mbr膜组的清洗维护，降低mbr污水处理设备的用电能耗。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种低能耗自动反洗mbr污水处理设备。

一种低能耗自动反洗mbr污水处理设备，包括：

箱体，所述箱体两端分别设有进水口和出水口,内部分设有厌氧池、缺氧池、好氧池、膜池、设备仓、清水池，各池体介绍如下：

1)所述厌氧池底部安装有气搅管组，优点是防止底部污泥淤积；

2)所述缺氧池底部也安装有气搅管组，此外，还安装有气提回流管组，气提回流的优点是取代水泵回流，不产生电耗实现为厌氧池补充活性污泥，这是本发明的一大优点；

3)所述好氧池底部安装有充氧曝气器，其作用是为池内好氧生化反应充氧，去除有机污染物；

4)所述膜池安装有mbr膜组，所述mbr膜组底部设有气洗管组，经膜组过滤的清水被自吸泵抽出，被拦截的有机物和活性污泥留在池内进行生化反应，保证池体内活性污泥浓度维持在较高水平，强化处理效率。膜池也安装有气提回流管组，无需电耗将溶氧混合液回流到缺氧池进行反硝化反应；

5)所述设备仓内安装有产水泵、管道、阀门、气泵、加药装置、电控等设施，保证污水处理设备具有良好的工厂预制性及整体性，设备安装现场无需设置独立的设备间，即省占地又节约设备成本，具有良好的社会经济效益；

6)所述清水池设置在设备仓底部，由底板分隔形成暗箱，具有非常好的空间利用率，产水管组非常方便地与之连接，且反洗取水也非常方便，即可使设备仓空间布局规整紧凑，又不影响箱体外形美观，清水池的暗箱结构设计是本发明的又一优点。

曝气装置，所述曝气装置的供气管路末端，安装有气搅管组、充氧曝气器、气提回流管路、气洗管组，为它们提供气源，所述供气管路中段安装有气提电磁阀、搅拌电磁阀、截流阀、气体流量计,它们的构造功能介绍如下：气提电磁阀保持常开，安装在气提管组供气管路上，控制供气进行气提回流提升，搅拌电磁阀保持常闭，安装在气搅管组的供气管路上，需供气进行搅拌时打开，与气提电磁阀互反联动工作；截流阀安装在各支管上控制气流量，紧随其后安装有气体流量计，监测相应管道内的气体流量。

产水泵，所述产水泵通过产水管路与mbr膜组出水口连接，产水泵进水侧的管路上安装有压力表和真空表，监测管路的正压及负压；产水泵出水侧的管路上安装有流量计，测量产水流量；产水泵进出水管路上安装有一组常开的产水电磁阀，所述产水泵进出水管路上还分叉了一组带有底阀的反洗管路，反洗管路上安装有一组常闭的反洗电磁阀，通过plc程序，控制两组电磁阀的启/闭，共用一台产水泵即可实现正常产水和膜组反洗两种功能自动切换，无需设置独立的反洗系统，也无需人工操作，即节省设备和运营成本又节省用电。这种产水、反洗两用自动切换的设计，又是本发明的一大优点。

加药装置，所述加药装置通过输药管连接在产水泵进水侧，通过药泵向产水管路输送消毒及反洗用药液。

综上所述，本发明具有以下优点：

1.用气提的技术方案解决污泥回流提升问题，取代传统的水泵提升，即节省用电又减少设备故障；

2.独特的清水池暗箱结构设计，使设备布局紧凑，节省占地空间；

3.通过plc程序控制电磁阀自动切换，实现mbr膜组自动反洗功能，解决传统的人工操作反洗，使设备维护管养更简便。

附图说明

图1是本发明结构原理图。

附图标记说明：1.箱体、2.进水口、3.厌氧池、4.缺氧池、5.好氧池、6.膜池、7.设备仓、8.清水池、9.出水口、10.曝气装置、11.加药泵、12.加药装置、13.产水泵、14.mbr膜组、15.搅拌电磁阀、16.气提电磁阀、17.截流阀、18.产水电磁阀、19.反洗电磁阀、20.真空表、21.压力表、22.气体流量计、23.供气管路、24.气提回流管路、25.产水管路、26.反洗管路、27.底阀、28.气洗管组、29.充氧曝气器、30.气搅管组、31.输药管。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

具体实施方式

如图1所示，一种低能耗自动反洗mbr污水处理设备，包括：

箱体1，所述箱体1两端分别设有进水口2和出水口9，内部分设有厌氧池3、缺氧池4、好氧池5、膜池6、设备仓7、清水池8，各池体功能及构造介绍如下：

1)所述厌氧池3底部安装有气搅管组30，优点是防止底部污泥淤积；

2)所述缺氧池4底部也安装有气搅管组30，此外，还安装有气提回流管组24，气提回流的优点是取代水泵回流，不产生电耗实现为厌氧池补充活性污泥，这是本发明的一大优点；

3)所述好氧池5底部安装有充氧曝气器29，其作用是为池内水体进行好氧生化提供溶氧，去除有机污染物；

4)所述膜池6安装有mbr膜组14，所述mbr膜组14底部设有气洗管组28，经膜组过滤的清水被自吸泵13抽出，被拦截的有机物和活性污泥留在池内进行生化反应，保证池体内活性污泥浓度维持在较高水平，强化处理效率。膜池6也安装有气提回流管组24，无需电耗将溶氧混合液回流到缺氧池4进行反硝化反应；

5)所述设备仓7内安装有产水泵、管道、阀门、气泵、加药装置、电控等设施，保证污水处理设备具有良好的工厂预制性及整体性，设备安装现场无需设置独立的设备间，即节约占地又节约设备成本，具有良好的社会经济效益；

6)所述清水池8设置在设备仓7底部，由底板分隔形成暗箱，具有非常好的空间利用率，产水管路25非常方便地与之连接，且反洗管路26取水也非常方便，即可使设备仓空间布局规整紧凑，又不影响箱体外形美观，清水池的暗箱结构设计是本发明的又一优点。

曝气装置10，所述曝气装置10的供气管路23末端，安装有气搅管组30、充氧曝气器29、气提管组24、气洗管组28，为它们提供气源；所述供气管路23中段安装有气提电磁阀16、搅拌电磁阀15、截流阀17、气体流量计22，它们的结构功能介绍如下：气提电磁阀16保持常开，安装在气提管组24供气管路上，控制供气进行气提回流提升，搅拌电磁阀15保持常闭，安装在气搅管组30的供气管路上，需供气进行搅拌时打开，与气提电磁阀16互反联动工作；截流阀17安装在各支管上控制气流量，紧随其后安装有气体流量计22，监测相应管道内的气体流量。

产水泵13，所述产水泵13通过产水管路25与mbr膜组14出水口连接；所述产水泵13进水侧的管路上安装有真空表20和压力表21，监测管路的正压及负压；所述产水泵13出水侧的管路上安装有流量计32，测量产水流量；所述产水泵13进出水管路上安装有一组常开的产水电磁阀18，所述产水泵13进出水管路上还分叉了一组带有底阀27的反洗管路26，反洗管路26上安装有一组常闭的反洗电磁阀19，通过plc程序，控制两组电磁阀的启闭，共用一台产水泵即可实现正常产水和膜组反洗两种功能自动切换，无需设置独立的反洗系统，也无需人工操作，即节省设备和运营成本又节省用电。这种产水、反洗两用自动切换的设计，又是本发明的一大优点。

加药装置12，所述加药装置12通过输药管31连接在产水泵13进水侧，通过加药泵11向产水管路输送消毒及反洗用药液。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非是对本发明实施范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进及技术引申，这些改进和技术引申也应视为本发明的保护范围。

有益效果

采用本发明后，最大的优点是在缺氧池和mbr膜池，通过气提作为动力取代水泵，无需耗电即可实现污泥回流，节能增效；通过电控系统，控制产水电磁阀与反洗电磁阀切换，实现mbr膜组自动反清洗，取代人工操作，运维简便。应用上述发明技术后的mbr污水处理设备具有非常良好的社会经济效益。