基本信息
- 項目名稱：
- 改良射流曝氣外置式膜生物反應器
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 在常規(guī)外置MBR的基礎上改變曝氣方式，變鼓風曝氣為間歇射流曝氣；優(yōu)化射流器和循環(huán)加壓泵組合方式，并將其用于處理模擬生活污水。結果表明，改良后的間歇射流曝氣可以代替鼓風機曝氣并且提高了充氧效率。
- 詳細介紹：
- 在常規(guī)外置MBR的基礎上改變曝氣方式，變鼓風曝氣為間歇射流曝氣；優(yōu)化射流器和循環(huán)加壓泵組合方式，并將其用于處理模擬生活污水。結果表明，改良后的間歇射流曝氣可以代替鼓風機曝氣并且提高了充氧效率。進水CODcr平均為407mg/L，NH3-N、TN 平均為21.2 mg/L和41.5 mg/L時，出水CODcr為11. 5～30.7mg/L，去除率為93%～97%；出水NH3-N、TN為3.9～10.2mg/L和10.1～17.8mg/L，去除率分別為52.2%～81.5%和57.1%～75.6%。由此可見，新型外置式膜生物反應器廢水處理效果良好，該技術及設備的開發(fā)應用成功，會大大降低外置式膜生物反應器的運行能耗，從而降低其運行費用。若將新型外置式膜生物反應器推廣到廢水處理行業(yè)，除會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益外，還將會帶來顯著的社會效益和環(huán)境效益。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品設計、發(fā)明的目的和基本思路：在常規(guī)外置式膜生物反應器的基礎上改變曝氣方式，變鼓風曝氣為間歇射流曝氣，研制一種新型節(jié)能射流曝氣器，在增加很小的動力的情況下完成對廢水的高效快速充氧，從而降低運行費用，促進膜生物反應器的推廣和應用。此外，優(yōu)化射流器和循環(huán)加壓泵組合方式，并將其用于處理模擬生活污水。 創(chuàng)新點﹑技術關鍵：本發(fā)明在常規(guī)外置式膜生物反應器的基礎上改變曝氣方式，變鼓風曝氣為間歇射流曝氣，實現(xiàn)外置式膜生物反應器與射流器的有機結合，充分發(fā)揮二者各自優(yōu)勢。整個系統(tǒng)能耗主要為循環(huán)泵能耗，與傳統(tǒng)曝氣方式相比，其用多大功率的鼓風機，本發(fā)明就節(jié)約多少能耗。換言之，鼓風機消耗的能耗就是本發(fā)明所節(jié)約的能耗。 主要技術指標：能耗 COD去除率 NH3-N去除率 TN去除率
科學性、先進性
- 本發(fā)明在循環(huán)加壓泵前設置射流曝氣器，取代原外置式膜生物反應器生物反應池中的鼓風曝氣，實現(xiàn)膜分離前曝氣。該工藝特點為，循環(huán)泵加壓泵從生物池內抽吸混合液，再高速射流，通過射流器抽吸空氣，從循環(huán)液出水噴頭射出的水流在生物池頂部形成高剪切區(qū)，在此區(qū)域內污水、污泥和氣泡進行劇烈碰撞、混合、擴散，提高了氧的轉移效率和生物池內的生物降解速率。對射流器的安裝方式進行了調整，射流器安裝在循環(huán)加壓泵吸水管上，利用循環(huán)泵產(chǎn)生的負壓和高流速循環(huán)液通過射流器產(chǎn)生的負壓共同抽吸空氣，結果表明這種方式相比能耗更低。另外射流器上設置有進氣閥門通過啟閉閥門控制生物反應池中的溶解氧含量，從而達到去除有機污染物和生物脫氮的目的。
獲獎情況及鑒定結果
- 贊無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場展示 圖片 錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本發(fā)明（見附件）采用加壓射流曝氣替代傳統(tǒng)鼓風曝氣，不但降低了反應器運行的能耗提高了供氧效率，而且經(jīng)過射流曝氣器內高速氣水混合液的沖刷，有效地緩解了膜的污染。在射流器內產(chǎn)生的強烈的攪拌、碰撞使水流達到一種亞微觀紊流狀態(tài)，形成大量的微小漩渦，從而使空氣更好的溶解到水中，提高氧的溶解效率，提高生物池的處理效果；循環(huán)液出口再設置一射流器，強化充氧氧效果。本發(fā)明裝置投資小，運行費用低、結構簡單、便于維護、易實現(xiàn)自動化操作。 新型外置式膜生物反應器主要用于各種有機污染廢水處理及其中水回用，可以徹底解決有機工業(yè)廢水和城市污水的污染問題，進行中水回用，可為企業(yè)節(jié)約大量的治污費用，大大提高企業(yè)的綜合經(jīng)濟效益。此外，該技術若能在上述有機廢水生產(chǎn)行業(yè)得以推廣，與傳統(tǒng)污水處理方法相比，可大大緩解目前全國大部分自然水體水環(huán)境自凈壓力。由此可見，新型外置式膜生物反應器廢水處理技術及設備的開發(fā)應用成功，除會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益外，還將會帶來顯著的社會效益和環(huán)境效益。
同類課題研究水平概述
- 1 國外研究現(xiàn)狀 按生物反應器的需氧性MBR可分為好氧MBR和厭氧MBR。好氧MBR工藝的實際商業(yè)應用最早出現(xiàn)在20世紀70年代末期的美國，緊接著出現(xiàn)在本世紀80年代早期。與此同時，厭氧MBR工藝在南非和日本進人了工業(yè)污水處理市場。而在歐洲好氧MBR工藝直到80年代中期才第一次出現(xiàn)。 自1966年美國的Irroliver公司首先在美國化學會議上發(fā)表了MBR污水處理工藝的研究結果，即MBR產(chǎn)生及應用以來，人們進行了大量理論和應用研究。MBR早期的研究主要在日本、英國、韓國和法國。目前MBR研究和應用較多的是日本、北美(加拿大、美國等)、歐洲(英國、荷蘭、法國、德 國等)，韓國、中國和南非。 2國內研究現(xiàn)狀 我國對MBR的研究起步較晚，但發(fā)展迅速。自1993年中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心開始膜生物反應器的研究工作以來，也進行了大量理論和應用究。研究內容集中于膜工藝的開發(fā)和膜污染的 防治等。目前，國內較活躍的MBR廢水處理研究機構有中科院、清華大學、同濟大學、哈爾濱工業(yè)大學、 華東理工大學等單位。 國內對MBR的研究大致可分為幾個方面： （1）探索不同生物處理工藝與膜分離單元的組合形式，生物反應處理工藝從活性污泥法擴展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結合的復臺式工藝、兩相厭氧工藝； （2）影響處理效果與膜污染的因素、機理及數(shù)學模型的研究，探求合適的操作條件與工藝參數(shù)，盡可能減輕膜污染，提高膜組件的處理能力和運行穩(wěn)定性； （3）擴大MBR的應用范圍，MBR的研究對象從生活污水擴展到高濃度有機廢水（食品廢水、啤酒廢水）與難降解工業(yè)廢水（石化污水、印染廢水等），但以生活污水的處理為主。
