一种高效重离子微孔膜MABR组件装置的制作方法

本技术涉及污水处理设备领域，尤其涉及一种高效重离子微孔膜mabr组件装置。

背景技术：

1、mabr(membrane aerated biofilm reactor)膜曝气生物膜反应器，是一种利用氧气选择性透气膜与附着生长型生物膜之间协同作用的污水处理装置，它采用透气膜将氧气传递至膜表面附着的生物膜，同时氨氮和有机物等基质从污水扩散到生物膜中，而mabr膜反应器处于整体的缺氧大环境中，mabr膜生长的好氧生物膜(以硝化菌为优势菌)和外部以及缺氧环境中悬浮生长的反硝化菌实现同步硝化反硝化来强化对污水中氨氮和总氮的去除。污水在mabr膜周围流动时，水体中的污染物在浓差驱动和微生物吸附等作用下进入生物膜内，经过生物代谢和增殖，被微生物利用，使水体中的污染物同化为微生物菌体，固定在生物膜上或分解成无机代谢产物，从而实现对水体的净化及循环利用。

2、现有mabr组件形式及特点：(1)采用中空纤维膜为核心元件的膜组件，膜丝直径较小，常为1mm左右；因膜丝柔软且有一定的韧性，膜丝一般竖向排布，一帘膜由几十甚至几百根膜丝两端胶封排列而成。压缩空气从膜丝底部送入，空气中氧气以无泡曝气的形式透过膜丝微孔为微生物供氧，尾气从膜丝上端集中排放到空气中。但该类中空纤维膜组件存在生产成本高，膜丝比较容易出现断丝的问题。(2)采用重离子微孔膜为核心元件的膜组件，膜管管径较大(6mm)，组件中膜管水平横向排列，韧性较强，不易出现断丝情况，空气中氧气同样以无泡曝气的形式透过重离子微孔膜管微孔为微生物供氧，尾气从膜管另一端集中排放到空气中。

3、现有的重离子微孔膜mabr组件系统存在以下问题：

4、(1)污染物去除效率未得到充分发挥

5、常规重离子微孔膜mabr组件组成的膜堆，前后两个面完全封闭，而左右两个面因膜管间距设置不合理，污水无法顺畅流入膜堆内部。因此，常规重离子微孔膜mabr组件膜管附着的生物膜微生物数量不足，且污水与生物膜无法充分接触，污水中污染物去除效率难以进一步提高；因常规重离子微孔膜组件膜管水平横向排列布置，在膜组件底部吹扫未开时，膜管上侧容易积泥，影响膜管内空气中氧气从微孔处溶入水中，而且膜管上下层之间间距太近(一般<10mm)，当出现异常情况时，无法判断异常发生位置。且部分内部膜管基本很少接触污染物而未生长生物膜，导致应有的效率未得到发挥。

6、(2)运维成本高

7、常规重离子微孔膜组件因前后两个面为膜管胶水灌封，200--300根膜管统一灌封后，如一根或几根膜管出现断裂或破损时，无法单根或几根膜管单独取出来进行更换，存在组件检修维护困难，而膜组件整体更换无疑大幅增加运维成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于一种高效重离子微孔膜mabr组件装置，本实用新型的装置中重离子微孔膜管安装方向由原横向水平排列布置改为上下垂直排列布置，空气从膜管下端进入，空气通过膜管，空气中氧气透过膜管微孔溶入水中后，尾气从膜管上端排出，竖向上膜管无法堆积污泥，如此可有效解决活性污泥容易堆积在膜管外壁的问题。

2、为实现上述的目的，本实用新型采用如下的技术方案：

3、一种高效重离子微孔膜mabr组件装置，包括一方通架；

4、还包括设置于所述方通架内的膜吹扫系统、设置于所述膜吹扫系统上部的膜组件单元，

5、所述膜组件单元由底部固定件以及多个与所述底部固定件卡扣式活动连接的膜帘组成，

6、所述膜帘包括一方形框架以及设置于所述方形框架内的重离子微孔膜管，

7、所述方形框架包括上、下两根汇气管以及连接两根汇气管的左右支撑杆，所述汇气管为中空方管，其上设置有多个气孔，所述重离子微孔膜管连接于上、下汇气管的气孔上；

8、所述方形框架上一侧的汇气管与支撑杆之间通过第一转角支撑件连接，所述第一转角支撑件为在水平方向上其一端设置有与汇气管相互贯通连接的沿水平方向开口的圆管插头，另一端设置有沿竖直方向开口的进/出气口，所述进/出气口通过支撑件主体的中空结构与圆管插头贯通，并进一步与汇气管贯通，

9、所述进/出气口上连接有宝塔接头，上侧的第一转角支撑件的宝塔通过软管与出气干管连接，下侧的第一转角支撑件的宝塔接头通过软管与进气干管连接。

10、进一步的，所述方形框架上另一侧的汇气管与支撑杆之间通过第二转角支撑件连接，所述第二转角支撑件为“l”形结构，在水平方向上设计有与汇气管相互固定连接的圆管插头，在竖直方向上设计有与支撑杆相互固定连接的连接孔，所述第二转角支撑件与支撑杆采用“丁”字形连接。

11、进一步的，所述第一转角支撑件在竖直方向上设置有与支撑杆相互固定连接的连接孔，所述第二转角支撑件与支撑杆采用“丁”字形连接。

12、进一步的，所述重离子微孔膜管由次到外依次包括双层聚酯纤维无纺布层、重离子微孔膜、加厚型聚酯纤维无纺布层。

13、进一步的，所述进/出气干管包括第一段为pvc中空方管和第二段为pvc圆管；所述中空方管一侧表面按固定间距依次打孔，孔的数量与膜帘数量相对应，孔作为进/出气支管与进/出干管连接位点，与之相对的垂直方向上的另一侧方管末端打孔，用于与第二段pvc圆管连接。

14、进一步的，所述膜吹扫系统包括位于膜组件单元下方的底部穿孔曝气管、与所述底部穿孔曝气管连接的膜吹扫主管，所述膜吹扫主管与曝气风机连接。

15、进一步的，单个膜帘通过转角支撑件与底部固定件采用榫卯结构相互连接。

16、进一步的，所述膜帘上重离子微孔膜管之间的间距大于≥10mm。

17、进一步的，所述上、下汇气管在方管的一侧表现以等边三角形方式，按固定中心间距打孔，作为重离子微孔膜管的插入位点；各重离子膜管以等边三角形的方式，按固定中心间距排列布置在汇气管上。

18、综上所述，运用本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

19、1、解决现有技术污水处理效率未得到充分发挥的问题

20、一方面本发明膜组件运用重离子微孔膜，具有良好的微生物亲和性，能达到良好的挂膜效果，较常规mabr膜附着的微生物数量更多，生物链更长，

21、与污水接触面也更大大；

22、另一方面氧气以无泡曝气的方式通过膜腔往微生物供氧，供氧效率高，氧和污染物浓度梯度刚好相反，在生物膜中出现了独特的分层结构，能高效的实现同步硝化与反硝化甚至短程硝化反硝化，水中的有机物及氮磷等污染物被微生物利用，使水体中的污染物同化为微生物菌体，固定在生物膜上或分解成无机代谢产物，从而实现对水体的净化；对污水中cod、bod、氨氮、总氮和总磷等污染指标去除效果非常好；

23、此外，本发明中mabr组件的设置采用上下垂直排列布置，重离子微孔膜管内空气由下端进入，再经由上端排出，较常规重离子微孔mabr膜水平横向布置方式可以有效解决膜管一侧活性污泥的堆积问题。同时，为保证膜管生长的生物膜能充分接触污水，单根膜管与膜管之间设置净间距≥10mm，保证推流过来的污水混合液能穿过膜组件进入内部，保持膜组件整体负荷的均匀分配与处理高效。

24、2、解决现有技术检修维护成本高的问题

25、本发明单个膜组件单元由多个膜帘组成，单个膜帘与膜组件整体之间采用可拆卸式连接方式，可以方便、快捷地将单个膜帘从膜组件整体中拆分开进行独立的外观检查与单独气密性检测等；膜帘与膜帘之间彼此互相独立，间隔适中，各膜管与膜管之间采用“等边三角形”布置，膜管与膜管之间设置净间距≥10mm，可以快速准确发现异常膜管位置，同时，单个膜帘中，重离子微孔膜管与膜帘支架间采用螺纹管头连接、收缩螺母固定，较常规大面积胶水灌封方式，节约生产成本，可实现对单根异常膜管精准定位后的自由更换，方便了对膜组件进行检修与维护，大大降低了膜组件的运行维护成本。