公布日：2023.12.15
申请日：2023.11.16
分类号：C02F7/00(2006.01)I;C02F3/30(2023.01)I
摘要
本发明提供了一种MABR膜组件、膜结构及使用其的污水处理系统，属于污水处理技术领域。所设置的MABR膜组件包括分配器、筛管、膜丝件和集气器等，在利用膜丝件进行正常的硝化反硝化反应后，尾气在集气器处汇集，然后通过喷射结构进入中部流体通道，并在中部流体通道、筛管内部等形成混合腔室，尾气一方面能够带动污水流动，另一方面将尾气中的氧充分溶解至污水中，而混合腔室与外部的膜丝件等是隔开的，不会造成不利的影响。这样的设置能够极大的改善现有技术中单个MABR反应器对低流速黑臭水体的处理能力不足的问题。
权利要求书
1.一种MABR膜组件，其包括过流盘（1）和安装在过流盘（1）上的MABR膜反应单元（2），所述MABR膜反应单元（2）包括集气器（7）、膜丝件（8）、筛管（9）、致密膜（10）、分配器（11）、进气管线（12）和排放管线（13），其特征在于，集气器（7）具有集气器本体（701），集气器本体（701）在其中部形成有上下贯通设置的中部流体通道（703），集气器本体（701）内形成有集气腔（702），在集气腔（702）与中部流体通道（703）之间的集气器本体（701）的壁上设置有喷射结构，以允许气体由集气腔（702）倾斜向上的喷射进入中部流体通道（703）中；分配器（11）具有分配器本体（1102），分配器本体（1102）在其中部形成有管罩体（1101），管罩体（1101）内形成有上端封闭、下端敞口的罩体腔（1106），管罩体（1101）外的分配器本体（1102）形成有上下设置的排放腔（1104）和来气汇集腔（1103），来气汇集腔（1103）与进气管线（12）相连接，排放腔（1104）与排放管线（13）相连接，分配器（11）位于集气器（7）的上方，分配器（11）底侧的中部与集气器（7）顶侧的中部通过竖直设置的筛管（9）相连接，并使得，罩体腔（1106）与中部流体通道（703）通过筛管（9）的管内腔室相连通；在筛管（9）的管内腔室上设置有致密膜（10）；在筛管（9）外，来气汇集腔（1103）与集气腔（702）之间通过膜丝件（8）相连通，在排放腔（1104）与罩体腔（1106）之间的管罩体（1101）上设置有通孔（1105），以允许流体从罩体腔（1106）朝向排放腔（1104）流动；过流盘（1）定位连接在集气器（7）的底部，过流盘（1）上形成有过流流道（3），以允许位于MABR膜组件外侧的污水流向所述中部流体通道（703）。
2.如权利要求1所述的一种MABR膜组件，其特征在于，在所述集气器（7）的顶部围绕中部流体通道（703）形成有第一连接部（705），其用于与筛管（9）的一端进行可拆卸的连接；在所述分配器本体（1102）的底部围绕罩体腔（1106）形成有第二连接部（1109），其用于与筛管（9）的另一端进行可拆卸的连接；致密膜（10）卡设在第一连接部（705）与第二连接部（1109）之间；筛管（9）套设连接在第一连接部（705）和第二连接部（1109）的外部。
3.如权利要求1所述的一种MABR膜组件，其特征在于，所述喷射结构包括出气口（7061）、堵头安装槽、喷嘴安装槽、连通通道（7063）、喷嘴（7065）、遮挡部（7066）、弹性元件（7067）和堵头（7068），其中，堵头安装槽和喷嘴安装槽均为开口朝向中部流体通道（703）的安装槽，堵头安装槽的槽底形成有连通至集气腔（702）的出气口（7061），喷嘴安装槽内安装有喷嘴（7065），堵头安装槽内安装有堵头（7068），喷嘴（7065）与喷嘴安装槽的槽底之间形成有缓冲腔（7064），堵头（7068）与堵头安装槽的槽底之间形成有过渡腔（7062），缓冲腔（7064）与过渡腔（7062）之间通过连通通道（7063）相连通，喷嘴（7065）上形成有倾斜向上的喷射孔，喷射孔的出口连通至中部流体通道（703），堵头（7068）在面向堵头安装槽的槽底一侧形成有导向槽，导向槽内滑动设置有遮挡部（7066），遮挡部（7066）的另一端位于过渡腔（7062）内，遮挡部（7066）与堵头（7068）之间设置有弹性元件（7067），初始时，弹性元件（7067）将遮挡部（7066）推压压靠在堵头安装槽的槽底并将出气口（7061）封堵，缓冲腔（7064）位于过渡腔（7062）的下方。
4.如权利要求3所述的一种MABR膜组件，其特征在于，所述喷射结构沿着中部流体通道（703）呈圆周阵列的均布有多个，各喷射结构均朝向中部流体通道（703）的中轴线而设置。
5.一种MABR膜结构，其至少包括相互叠置的第一MABR膜组件（I）和第二MABR膜组件（II），所述第一MABR膜组件（I）和所述第二MABR膜组件（II）均采用权利要求1-4中任一项所述的MABR膜组件。
6.如权利要求5所述的一种MABR膜结构，其特征在于，在每一所述的MABR膜组件中，过流盘（1）的中部均形成有向下开口的安装腔（4），过流盘（1）上的过流流道（3）沿水平方向设置并与安装腔（4）相连通，安装腔（4）的顶部设置有上下贯通的开口（5），过流流道（3）通过安装腔（4）和所述开口（5）使得位于MABR膜组件外侧的污水能够流向对应的中部流体通道（703）；所述管罩体（1101）在其顶部形成有罩体突出部（1108），相互叠置的两MABR膜组件之间通过罩体突出部（1108）和安装腔（4）进行配合以进行叠置定位，罩体突出部（1108）的顶部封闭，罩体突出部（1108）由分配器本体（1102）的顶面向上延伸而形成，并且，罩体突出部（1108）的顶面与分配器本体（1102）的顶面之间存在高度差h，过流流道（3）的顶部与过流盘（1）的底面之间存在高度差H，且满足H>h。
7.一种污水处理系统，其包括污水容器（14）、污水进入管线（15）、第一泵（16）、MABR反应器（17）、循环管线（19）、第二泵（20）、来气管线（22）、空气泵（23）、分离器（24）和出气管线（25），其特征在于，所述MABR反应器（17）内设置有至少一个权利要求1-4中任一项所述的MABR膜组件，所述MABR膜组件的进气管线（12）与来气管线（22）相连接并连通至空气泵（23），MABR反应器（17）的底部一侧通过污水进入管线（15）与污水容器（14）相连接，MABR反应器（17）的中部一侧还连接设置有循环管线（19），循环管线（19）上设置有第二泵（20），污水进入管线（15）上设置有第一泵（16），循环管线（19）的另一端连接于第一泵（16）下游的污水进入管线（15）上，MABR反应器（17）上还设置有出水口，出水口以及循环管线（19）在MABR反应器（17）上的接口均位于MABR反应器（17）内的液面（21）下方；在MABR反应器（17）内液面（21）的上方安装设置有分离器（24），分离器（24）与所述MABR膜组件的排放管线（13）相连接，分离器（24）具有出气口和出液口，分离器（24）的出气口与出气管线（25）相连接，分离器（24）的出液口临近MABR反应器（17）的内壁而设置，以将分离后的液体排放至MABR反应器（17）内。
8.如权利要求7所述的一种污水处理系统，其特征在于，排放管线（13）呈基本竖直的方式设置，排放管线（13）在远离排放腔（1104）的一端连接至分离器（24），排放管线（13）的位于液面（21）下方的管段上设置有分离管段，所述分离管段包括排放管管体（131）、内管（132）和外管（133），排放管管体（131）向上延伸形成所述内管（132）和所述外管（133），其中，外管（133）的内径大于内管（132）的外径，且，排放管管体（131）和内管（132）的中部形成排放孔（135），外管（133）的管壁上沿径向设置有贯穿所述管壁内外的排液孔（134），所述排液孔（134）的顶部低于内管（132）的顶面。
发明内容
针对现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种MABR膜组件、膜结构及使用其的污水处理系统，目的是为了提高单个MABR反应器的处理能力，提高MABR反应器的能源和氧气利用率。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种MABR膜组件，其包括过流盘和安装在过流盘上的MABR膜反应单元，所述MABR膜反应单元包括集气器、膜丝件、筛管、致密膜、分配器、进气管线和排放管线，其中，
集气器具有集气器本体，集气器本体在其中部形成有上下贯通设置的中部流体通道，集气器本体内形成有集气腔，在集气腔与中部流体通道之间的集气器本体的壁上设置有喷射结构，以允许气体由集气腔倾斜向上的喷射进入中部流体通道中；
分配器具有分配器本体，分配器本体在其中部形成有管罩体，管罩体内形成有上端封闭、下端敞口的罩体腔，管罩体外的分配器本体内形成有上下设置的排放腔和来气汇集腔，来气汇集腔与进气管线相连接，排放腔与排放管线相连接，
分配器位于集气器的上方，分配器底侧的中部与集气器顶侧的中部通过竖直设置的筛管相连接，并使得，罩体腔与中部流体通道通过筛管的管内腔室相连通；在筛管的管内腔室上设置有致密膜，在筛管外，来气汇集腔与集气腔之间通过膜丝件相连通，
在排放腔与罩体腔之间的管罩体上设置有通孔，以允许流体从罩体腔朝向排放腔流动；
过流盘定位连接在集气器的底部，过流盘上形成有过流流道，以允许MABR膜组件外侧的污水流向中部流体通道。
在一个优选的实施例中，本发明还提供了一种MABR膜结构，其至少包括相互叠置的第一MABR膜组件I和第二MABR膜组件II，第一MABR膜组件I和第二MABR膜组件II均采用所述MABR膜组件。
在一个优选的实施例中，本发明还提供了一种污水处理系统，其包括污水容器、污水进入管线、第一泵、MABR反应器、循环管线、第二泵、来气管线、空气泵、分离器和出气管线，其中，MABR反应器内设置有所述的MABR膜组件，所述MABR膜组件的进气管线与来气管线相连接，并连通至空气泵，MABR反应器的底部一侧通过污水进入管线与污水容器相连接，MABR反应器的中部一侧还连接设置有循环管线，循环管线的另一端连接至污水进入管线，循环管线上设置有第二泵，污水进入管线上设置有第一泵，循环管线的所述另一端连接于第一泵下游的污水进入管线上，MABR反应器上还设置有出水口，出水口以及循环管线在MABR反应器上的接口均位于MABR反应器内液面的下方；在MABR反应器内液面的上方安装设置有分离器，分离器与所述MABR膜组件的排放管线相连接，分离器具有出气口和出液口，分离器的出气口与出气管线相连接，分离器的出液口临近MABR反应器的内壁而设置。
与现有技术相比，本发明至少具有如下的优点和有益效果：
1、本发明的MABR膜组件避免了以往在MABR污水处理工程中将尾气通过尾气排放管直接进行排放或处理的情形，通过喷射结构喷出的气体带动污水在筛管等的内腔进行充分混合以及流动，筛管内的污水溶解氧大大提高，由于是在筛管等的内腔进行混合，因此不会对筛管外的膜丝件造成影响；而充分溶解了氧的水体能够通过筛管及致密膜由筛管内朝向筛管外渗出，进而提高黑臭水体中的水体含氧量；此外，通过排放管线排放的污水能够利用分离管段或分离器进行分离，再次排放至MABR反应器中，提高了MABR反应器内污水的流动性，通过本发明的MABR膜组件，能够极大的提高低流速黑臭水体中的溶解氧，改善以往单个MABR反应器处理能力不足的问题，在此基础上，能够有效的减少MABR系统中反应器的数量，节约成本；
2、通过罩体突出部等的设置，方便了各MABR膜组件的堆叠，同时，将各MABR膜组件分隔为独立工作状态，相邻的两MABR膜组件之间几乎不产生影响，可针对不同的水位进行不同的控制；
3、喷射结构的特殊设置，一方面确保了膜丝件处气体向水中渗透的能力，另一方面，由于两个腔室的存在能够避免在气压不足时污水进入过渡腔而造成对遮挡部等的影响。
（发明人：罗永建;朱云鹏）
