一种缓解膜污染的AnDMBR动态膜组件的制作方法

本发明属于污泥厌氧消化，涉及一种缓解膜污染的andmbr动态膜组件。

背景技术：

1、厌氧动态膜生物反应器(andmbr)是将膜分离技术与活性污泥法相结合的水处理技术，动态膜组件作为厌氧动态膜生物反应器剩余污泥处理的关键部件，其在应用于污泥厌氧消化时，会在平板膜表面形成由污泥构成的动态膜层来对消化后的污泥进行浓缩分离，并通过解耦水力停留时间hrt与固体停留时间srt可实现运行浓度的提升，但长期的高污泥浓度运行势必会使得动态膜层过厚，致使膜面形成联结泥饼，从而导致膜压过高或膜通量过低，降低了动态膜的运行效能，甚至无法继续适用，因此需要对动态膜组件进行清洗或更换。

2、在常规的andmbr工艺中，一般采用沼气循环的方式形成膜面错流速率缓解膜面的污泥沉积作用，以控制动态膜污染问题；但是单独采用沼气循环方式控制膜污染有以下不足：一是andmbr系统中污泥浓度较高、粘度大，采用沼气循环形成的膜面错流速率有限，因而产生的膜面剪切作用大小有限，无法有效控制动态膜的形成，需要对动态膜组件进行频繁更换或清洗；二是沼气循环量取决于污泥的消化效果，当消化状况不佳导致沼气产量不足时，会导致膜面泥饼迅速沉积，从而致使andmbr系统性能降低。

3、鉴于上述情况，为了有效控制动态膜污染，延长动态膜组件的使用周期，减少动态膜组件的清洗或更换频率，需要设计一种新的动态膜组件，能够对动态膜污染予以有效控制，提升系统的厌氧消化效果，减少运行管理成本，实现反应器的长期稳定运行。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种缓解膜污染的andmbr动态膜组件，采用封闭式膜框架，并在平板膜之间的间隙内添加导电碳基颗粒，利用循环沼气形成错流，使得导电碳基颗粒与平板膜表面形成的由污泥构成的动态膜层产生摩擦，利用产生的膜面剪切力剥离过厚的动态膜层，从而维持反应器的长期稳定运行。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种缓解膜污染的andmbr动态膜组件，包括：

4、密封式膜框架，用于承载andmbr动态膜组件的各个部件；该密封式膜框架是由不锈钢网格构成的长方体形结构；

5、多个平板膜，平行等距设于所述密封式膜框架内；该平板膜上方设有膜出水口，所述膜出水口的高度高于所述密封式膜框架的上表面；相邻的平板膜之间的间隙内填充有导电碳基颗粒；

6、多个可拆卸式曝气管，设于所述密封式膜框架的下方，该可拆卸式曝气管下方设有多个导气孔；所述可拆卸式曝气管利用从所述导气孔出来的循环沼气在所述平板膜表面形成错流，扰动所述平板膜之间的导电碳基颗粒移动。

7、优选地，所述导电碳基颗粒采用活性炭颗粒或生物炭颗粒。

8、优选地，所述导电碳基颗粒的填充体积为相邻平板膜之间的间隙体积的1/3～2/3。

9、优选地，所述导电碳基颗粒的粒径为0.2～1.0cm。

10、优选地，所述循环沼气的循环强度为10～40m3/(m2·h)。

11、优选地，所述曝气支管下方的导气孔与垂直方向的夹角为40～50°。

12、本发明所提供的一种缓解膜污染的andmbr动态膜组件，还具有以下几点有益效果：

13、1、本发明的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，采用封闭式膜框架，并在平板膜之间的间隙内添加导电碳基颗粒，利用循环沼气形成错流，使得导电碳基颗粒与平板膜表面形成的由污泥构成的动态膜层产生摩擦，利用产生的膜面剪切力剥离过厚的动态膜层，从而维持反应器的长期稳定运行；

14、2、本发明的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，利用导电碳基颗粒的导电性强化微生物的互营产甲烷作用，进而提升andmbr体系的沼气产率；

15、3、本发明的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，用沼气循环扰动颗粒使其与膜面产生摩擦，从而对动态膜的形成予以有效控制，减小了膜组件清洗或更换的频率，延长的膜组件的使用寿命，由此实现了反应器的长效运行，不仅节约了运行成本，而且实施简单，可靠性高，可以推广；

16、4、本发明的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，能有效控制平板膜表面的动态膜层的形成速率，减小膜清洗频率，可使andmbr稳定运行超过50天；

17、5、本发明的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，有效解决了andmbr高污泥浓度下运行导致的动态膜表面泥饼沉积的问题，在延长动态膜使用寿命的同时，还提升了系统的厌氧消化性能。

技术特征：

1.一种缓解膜污染的andmbr动态膜组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，其特征在于，所述导电碳基颗粒采用活性炭颗粒或生物炭颗粒。

3.根据权利要求2所述的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，其特征在于，所述导电碳基颗粒的填充体积为相邻平板膜之间的间隙体积的1/3～2/3。

4.根据权利要求3所述的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，其特征在于，所述导电碳基颗粒的粒径为0.2～1.0cm。

5.根据权利要求1所述的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，其特征在于，所述循环沼气的循环强度为10～40m3/(m2·h)。

6.根据权利要求1所述的缓解膜污染的andmbr动态膜组件，其特征在于，所述曝气支管下方的导气孔与垂直方向的夹角为40～50°。

技术总结
本发明公开了一种缓解膜污染的AnDMBR动态膜组件，包括密封式膜框架、多个平板膜和多个可拆卸式曝气管；密封式膜框架用于承载AnDMBR动态膜组件的各个部件，其由不锈钢网格构成的长方体形；多个平板膜平行等距设于密封式膜框架内；该平板膜上方设有膜出水口，膜出水口的高度高于密封式膜框架的上表面；多个平板膜之间的间隙内填充有导电碳基颗粒；多个可拆卸式曝气管利用从导气孔出来的循环沼气在平板膜表面形成错流，扰动平板膜之间的导电碳基颗粒。本发明有效解决了AnDMBR高污泥浓度下运行导致的平板膜表面泥饼沉积的问题，在延长动态膜组件使用寿命的同时，还提升了反应器的厌氧消化性能。

技术研发人员：裘湛,吴钧,吴娇,王刚,罗文婧,王志伟,吴炜,周博,戴若彬,王雪野
受保护的技术使用者：上海城投污水处理有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15