公布日：2023.12.15

申請(qǐng)日：2023.11.16

分類號(hào)：C02F7/00(2006.01)I;C02F3/30(2023.01)I

摘要

本發(fā)明提供了一種MABR膜組件、膜結(jié)構(gòu)及使用其的污水處理系統(tǒng)，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。所設(shè)置的MABR膜組件包括分配器、篩管、膜絲件和集氣器等，在利用膜絲件進(jìn)行正常的硝化反硝化反應(yīng)后，尾氣在集氣器處匯集，然后通過(guò)噴射結(jié)構(gòu)進(jìn)入中部流體通道，并在中部流體通道、篩管內(nèi)部等形成混合腔室，尾氣一方面能夠帶動(dòng)污水流動(dòng)，另一方面將尾氣中的氧充分溶解至污水中，而混合腔室與外部的膜絲件等是隔開(kāi)的，不會(huì)造成不利的影響。這樣的設(shè)置能夠極大的改善現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)MABR反應(yīng)器對(duì)低流速黑臭水體的處理能力不足的問(wèn)題。

權(quán)利要求書(shū)

1.一種MABR膜組件，其包括過(guò)流盤(pán)（1）和安裝在過(guò)流盤(pán)（1）上的MABR膜反應(yīng)單元（2），所述MABR膜反應(yīng)單元（2）包括集氣器（7）、膜絲件（8）、篩管（9）、致密膜（10）、分配器（11）、進(jìn)氣管線（12）和排放管線（13），其特征在于，集氣器（7）具有集氣器本體（701），集氣器本體（701）在其中部形成有上下貫通設(shè)置的中部流體通道（703），集氣器本體（701）內(nèi)形成有集氣腔（702），在集氣腔（702）與中部流體通道（703）之間的集氣器本體（701）的壁上設(shè)置有噴射結(jié)構(gòu)，以允許氣體由集氣腔（702）傾斜向上的噴射進(jìn)入中部流體通道（703）中；分配器（11）具有分配器本體（1102），分配器本體（1102）在其中部形成有管罩體（1101），管罩體（1101）內(nèi)形成有上端封閉、下端敞口的罩體腔（1106），管罩體（1101）外的分配器本體（1102）形成有上下設(shè)置的排放腔（1104）和來(lái)氣匯集腔（1103），來(lái)氣匯集腔（1103）與進(jìn)氣管線（12）相連接，排放腔（1104）與排放管線（13）相連接，分配器（11）位于集氣器（7）的上方，分配器（11）底側(cè)的中部與集氣器（7）頂側(cè)的中部通過(guò)豎直設(shè)置的篩管（9）相連接，并使得，罩體腔（1106）與中部流體通道（703）通過(guò)篩管（9）的管內(nèi)腔室相連通；在篩管（9）的管內(nèi)腔室上設(shè)置有致密膜（10）；在篩管（9）外，來(lái)氣匯集腔（1103）與集氣腔（702）之間通過(guò)膜絲件（8）相連通，在排放腔（1104）與罩體腔（1106）之間的管罩體（1101）上設(shè)置有通孔（1105），以允許流體從罩體腔（1106）朝向排放腔（1104）流動(dòng)；過(guò)流盤(pán)（1）定位連接在集氣器（7）的底部，過(guò)流盤(pán)（1）上形成有過(guò)流流道（3），以允許位于MABR膜組件外側(cè)的污水流向所述中部流體通道（703）。

2.如權(quán)利要求1所述的一種MABR膜組件，其特征在于，在所述集氣器（7）的頂部圍繞中部流體通道（703）形成有第一連接部（705），其用于與篩管（9）的一端進(jìn)行可拆卸的連接；在所述分配器本體（1102）的底部圍繞罩體腔（1106）形成有第二連接部（1109），其用于與篩管（9）的另一端進(jìn)行可拆卸的連接；致密膜（10）卡設(shè)在第一連接部（705）與第二連接部（1109）之間；篩管（9）套設(shè)連接在第一連接部（705）和第二連接部（1109）的外部。

3.如權(quán)利要求1所述的一種MABR膜組件，其特征在于，所述噴射結(jié)構(gòu)包括出氣口（7061）、堵頭安裝槽、噴嘴安裝槽、連通通道（7063）、噴嘴（7065）、遮擋部（7066）、彈性元件（7067）和堵頭（7068），其中，堵頭安裝槽和噴嘴安裝槽均為開(kāi)口朝向中部流體通道（703）的安裝槽，堵頭安裝槽的槽底形成有連通至集氣腔（702）的出氣口（7061），噴嘴安裝槽內(nèi)安裝有噴嘴（7065），堵頭安裝槽內(nèi)安裝有堵頭（7068），噴嘴（7065）與噴嘴安裝槽的槽底之間形成有緩沖腔（7064），堵頭（7068）與堵頭安裝槽的槽底之間形成有過(guò)渡腔（7062），緩沖腔（7064）與過(guò)渡腔（7062）之間通過(guò)連通通道（7063）相連通，噴嘴（7065）上形成有傾斜向上的噴射孔，噴射孔的出口連通至中部流體通道（703），堵頭（7068）在面向堵頭安裝槽的槽底一側(cè)形成有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有遮擋部（7066），遮擋部（7066）的另一端位于過(guò)渡腔（7062）內(nèi)，遮擋部（7066）與堵頭（7068）之間設(shè)置有彈性元件（7067），初始時(shí)，彈性元件（7067）將遮擋部（7066）推壓壓靠在堵頭安裝槽的槽底并將出氣口（7061）封堵，緩沖腔（7064）位于過(guò)渡腔（7062）的下方。

4.如權(quán)利要求3所述的一種MABR膜組件，其特征在于，所述噴射結(jié)構(gòu)沿著中部流體通道（703）呈圓周陣列的均布有多個(gè)，各噴射結(jié)構(gòu)均朝向中部流體通道（703）的中軸線而設(shè)置。

5.一種MABR膜結(jié)構(gòu)，其至少包括相互疊置的第一MABR膜組件（I）和第二MABR膜組件（II），所述第一MABR膜組件（I）和所述第二MABR膜組件（II）均采用權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的MABR膜組件。

6.如權(quán)利要求5所述的一種MABR膜結(jié)構(gòu)，其特征在于，在每一所述的MABR膜組件中，過(guò)流盤(pán)（1）的中部均形成有向下開(kāi)口的安裝腔（4），過(guò)流盤(pán)（1）上的過(guò)流流道（3）沿水平方向設(shè)置并與安裝腔（4）相連通，安裝腔（4）的頂部設(shè)置有上下貫通的開(kāi)口（5），過(guò)流流道（3）通過(guò)安裝腔（4）和所述開(kāi)口（5）使得位于MABR膜組件外側(cè)的污水能夠流向?qū)��?yīng)的中部流體通道（703）；所述管罩體（1101）在其頂部形成有罩體突出部（1108），相互疊置的兩MABR膜組件之間通過(guò)罩體突出部（1108）和安裝腔（4）進(jìn)行配合以進(jìn)行疊置定位，罩體突出部（1108）的頂部封閉，罩體突出部（1108）由分配器本體（1102）的頂面向上延伸而形成，并且，罩體突出部（1108）的頂面與分配器本體（1102）的頂面之間存在高度差h，過(guò)流流道（3）的頂部與過(guò)流盤(pán)（1）的底面之間存在高度差H，且滿足H>h。

7.一種污水處理系統(tǒng)，其包括污水容器（14）、污水進(jìn)入管線（15）、第一泵（16）、MABR反應(yīng)器（17）、循環(huán)管線（19）、第二泵（20）、來(lái)氣管線（22）、空氣泵（23）、分離器（24）和出氣管線（25），其特征在于，所述MABR反應(yīng)器（17）內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的MABR膜組件，所述MABR膜組件的進(jìn)氣管線（12）與來(lái)氣管線（22）相連接并連通至空氣泵（23），MABR反應(yīng)器（17）的底部一側(cè)通過(guò)污水進(jìn)入管線（15）與污水容器（14）相連接，MABR反應(yīng)器（17）的中部一側(cè)還連接設(shè)置有循環(huán)管線（19），循環(huán)管線（19）上設(shè)置有第二泵（20），污水進(jìn)入管線（15）上設(shè)置有第一泵（16），循環(huán)管線（19）的另一端連接于第一泵（16）下游的污水進(jìn)入管線（15）上，MABR反應(yīng)器（17）上還設(shè)置有出水口，出水口以及循環(huán)管線（19）在MABR反應(yīng)器（17）上的接口均位于MABR反應(yīng)器（17）內(nèi)的液面（21）下方；在MABR反應(yīng)器（17）內(nèi)液面（21）的上方安裝設(shè)置有分離器（24），分離器（24）與所述MABR膜組件的排放管線（13）相連接，分離器（24）具有出氣口和出液口，分離器（24）的出氣口與出氣管線（25）相連接，分離器（24）的出液口臨近MABR反應(yīng)器（17）的內(nèi)壁而設(shè)置，以將分離后的液體排放至MABR反應(yīng)器（17）內(nèi)。

8.如權(quán)利要求7所述的一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，排放管線（13）呈基本豎直的方式設(shè)置，排放管線（13）在遠(yuǎn)離排放腔（1104）的一端連接至分離器（24），排放管線（13）的位于液面（21）下方的管段上設(shè)置有分離管段，所述分離管段包括排放管管體（131）、內(nèi)管（132）和外管（133），排放管管體（131）向上延伸形成所述內(nèi)管（132）和所述外管（133），其中，外管（133）的內(nèi)徑大于內(nèi)管（132）的外徑，且，排放管管體（131）和內(nèi)管（132）的中部形成排放孔（135），外管（133）的管壁上沿徑向設(shè)置有貫穿所述管壁內(nèi)外的排液孔（134），所述排液孔（134）的頂部低于內(nèi)管（132）的頂面。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種MABR膜組件、膜結(jié)構(gòu)及使用其的污水處理系統(tǒng)，目的是為了提高單個(gè)MABR反應(yīng)器的處理能力，提高MABR反應(yīng)器的能源和氧氣利用率。

為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種MABR膜組件，其包括過(guò)流盤(pán)和安裝在過(guò)流盤(pán)上的MABR膜反應(yīng)單元，所述MABR膜反應(yīng)單元包括集氣器、膜絲件、篩管、致密膜、分配器、進(jìn)氣管線和排放管線，其中，

集氣器具有集氣器本體，集氣器本體在其中部形成有上下貫通設(shè)置的中部流體通道，集氣器本體內(nèi)形成有集氣腔，在集氣腔與中部流體通道之間的集氣器本體的壁上設(shè)置有噴射結(jié)構(gòu)，以允許氣體由集氣腔傾斜向上的噴射進(jìn)入中部流體通道中；

分配器具有分配器本體，分配器本體在其中部形成有管罩體，管罩體內(nèi)形成有上端封閉、下端敞口的罩體腔，管罩體外的分配器本體內(nèi)形成有上下設(shè)置的排放腔和來(lái)氣匯集腔，來(lái)氣匯集腔與進(jìn)氣管線相連接，排放腔與排放管線相連接，

分配器位于集氣器的上方，分配器底側(cè)的中部與集氣器頂側(cè)的中部通過(guò)豎直設(shè)置的篩管相連接，并使得，罩體腔與中部流體通道通過(guò)篩管的管內(nèi)腔室相連通；在篩管的管內(nèi)腔室上設(shè)置有致密膜，在篩管外，來(lái)氣匯集腔與集氣腔之間通過(guò)膜絲件相連通，

在排放腔與罩體腔之間的管罩體上設(shè)置有通孔，以允許流體從罩體腔朝向排放腔流動(dòng)；

過(guò)流盤(pán)定位連接在集氣器的底部，過(guò)流盤(pán)上形成有過(guò)流流道，以允許MABR膜組件外側(cè)的污水流向中部流體通道。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明還提供了一種MABR膜結(jié)構(gòu)，其至少包括相互疊置的第一MABR膜組件I和第二MABR膜組件II，第一MABR膜組件I和第二MABR膜組件II均采用所述MABR膜組件。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明還提供了一種污水處理系統(tǒng)，其包括污水容器、污水進(jìn)入管線、第一泵、MABR反應(yīng)器、循環(huán)管線、第二泵、來(lái)氣管線、空氣泵、分離器和出氣管線，其中，MABR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有所述的MABR膜組件，所述MABR膜組件的進(jìn)氣管線與來(lái)氣管線相連接，并連通至空氣泵，MABR反應(yīng)器的底部一側(cè)通過(guò)污水進(jìn)入管線與污水容器相連接，MABR反應(yīng)器的中部一側(cè)還連接設(shè)置有循環(huán)管線，循環(huán)管線的另一端連接至污水進(jìn)入管線，循環(huán)管線上設(shè)置有第二泵，污水進(jìn)入管線上設(shè)置有第一泵，循環(huán)管線的所述另一端連接于第一泵下游的污水進(jìn)入管線上，MABR反應(yīng)器上還設(shè)置有出水口，出水口以及循環(huán)管線在MABR反應(yīng)器上的接口均位于MABR反應(yīng)器內(nèi)液面的下方；在MABR反應(yīng)器內(nèi)液面的上方安裝設(shè)置有分離器，分離器與所述MABR膜組件的排放管線相連接，分離器具有出氣口和出液口，分離器的出氣口與出氣管線相連接，分離器的出液口臨近MABR反應(yīng)器的內(nèi)壁而設(shè)置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明的MABR膜組件避免了以往在MABR污水處理工程中將尾氣通過(guò)尾氣排放管直接進(jìn)行排放或處理的情形，通過(guò)噴射結(jié)構(gòu)噴出的氣體帶動(dòng)污水在篩管等的內(nèi)腔進(jìn)行充分混合以及流動(dòng)，篩管內(nèi)的污水溶解氧大大提高，由于是在篩管等的內(nèi)腔進(jìn)行混合，因此不會(huì)對(duì)篩管外的膜絲件造成影響；而充分溶解了氧的水體能夠通過(guò)篩管及致密膜由篩管內(nèi)朝向篩管外滲出，進(jìn)而提高黑臭水體中的水體含氧量；此外，通過(guò)排放管線排放的污水能夠利用分離管段或分離器進(jìn)行分離，再次排放至MABR反應(yīng)器中，提高了MABR反應(yīng)器內(nèi)污水的流動(dòng)性，通過(guò)本發(fā)明的MABR膜組件，能夠極大的提高低流速黑臭水體中的溶解氧，改善以往單個(gè)MABR反應(yīng)器處理能力不足的問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上，能夠有效的減少MABR系統(tǒng)中反應(yīng)器的數(shù)量，節(jié)約成本；

2、通過(guò)罩體突出部等的設(shè)置，方便了各MABR膜組件的堆疊，同時(shí)，將各MABR膜組件分隔為獨(dú)立工作狀態(tài)，相鄰的兩MABR膜組件之間幾乎不產(chǎn)生影響，可針對(duì)不同的水位進(jìn)行不同的控制；

3、噴射結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)置，一方面確保了膜絲件處氣體向水中滲透的能力，另一方面，由于兩個(gè)腔室的存在能夠避免在氣壓不足時(shí)污水進(jìn)入過(guò)渡腔而造成對(duì)遮擋部等的影響。

（發(fā)明人：羅永建;朱云鵬）