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基本信息

項目名稱：
改良射流曝氣外置式膜生物反應(yīng)器
小類：
能源化工
簡介：
在常規(guī)外置MBR的基礎(chǔ)上改變曝氣方式，變鼓風(fēng)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(jié)果表明，改良后的間歇射流曝氣可以代替鼓風(fēng)機(jī)曝氣并且提高了充氧效率。
詳細(xì)介紹：
在常規(guī)外置MBR的基礎(chǔ)上改變曝氣方式，變鼓風(fēng)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(jié)果表明，改良后的間歇射流曝氣可以代替鼓風(fēng)機(jī)曝氣并且提高了充氧效率。進(jìn)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(yīng)器廢水處理效果良好，該技術(shù)及設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用成功，會大大降低外置式膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行能耗，從而降低其運(yùn)行費(fèi)用。若將新型外置式膜生物反應(yīng)器推廣到廢水處理行業(yè)，除會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)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

  • 改良射流曝氣外置式膜生物反應(yīng)器
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  • 改良射流曝氣外置式膜生物反應(yīng)器
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作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

作品設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路：在常規(guī)外置式膜生物反應(yīng)器的基礎(chǔ)上改變曝氣方式，變鼓風(fēng)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(yùn)行費(fèi)用，促進(jìn)膜生物反應(yīng)器的推廣和應(yīng)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(shù)關(guān)鍵：本發(fā)明在常規(guī)外置式膜生物反應(yīng)器的基礎(chǔ)上改變曝氣方式，變鼓風(fēng)曝氣為間歇射流曝氣，實現(xiàn)外置式膜生物反應(yīng)器與射流器的有機(jī)結(jié)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(fēng)機(jī)，本發(fā)明就節(jié)約多少能耗。換言之，鼓風(fēng)機(jī)消耗的能耗就是本發(fā)明所節(jié)約的能耗。 主要技術(shù)指標(biāo)：能耗 COD去除率 NH3-N去除率 TN去除率

科學(xué)性、先進(jìn)性

本發(fā)明在循環(huán)加壓泵前設(shè)置射流曝氣器，取代原外置式膜生物反應(yīng)器生物反應(yīng)池中的鼓風(fēng)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(nèi)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(nèi)污水、污泥和氣泡進(jìn)行劇烈碰撞、混合、擴(kuò)散，提高了氧的轉(zhuǎn)移效率和生物池內(nèi)的生物降解速率。對射流器的安裝方式進(jìn)行了調(diào)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(fù)壓和高流速循環(huán)液通過射流器產(chǎn)生的負(fù)壓共同抽吸空氣，結(jié)果表明這種方式相比能耗更低。另外射流器上設(shè)置有進(jìn)氣閥門通過啟閉閥門控制生物反應(yīng)池中的溶解氧含量，從而達(dá)到去除有機(jī)污染物和生物脫氮的目的。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

贊無

作品所處階段

實驗室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)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(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

本發(fā)明（見附件）采用加壓射流曝氣替代傳統(tǒng)鼓風(fēng)曝氣，不但降低了反應(yīng)器運(yùn)行的能耗提高了供氧效率，而且經(jīng)過射流曝氣器內(nèi)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(nèi)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的攪拌、碰撞使水流達(dá)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(shè)置一射流器，強(qiáng)化充氧氧效果。本發(fā)明裝置投資小，運(yùn)行費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)、易實現(xiàn)自動化操作。 新型外置式膜生物反應(yīng)器主要用于各種有機(jī)污染廢水處理及其中水回用，可以徹底解決有機(jī)工業(yè)廢水和城市污水的污染問題，進(jìn)行中水回用，可為企業(yè)節(jié)約大量的治污費(fèi)用，大大提高企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。此外，該技術(shù)若能在上述有機(jī)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(yīng)器廢水處理技術(shù)及設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用成功，除會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)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(yīng)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(yīng)用最早出現(xiàn)在20世紀(jì)70年代末期的美國，緊接著出現(xiàn)在本世紀(jì)80年代早期。與此同時，厭氧MBR工藝在南非和日本進(jìn)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(xué)會議上發(fā)表了MBR污水處理工藝的研究結(jié)果，即MBR產(chǎn)生及應(yīng)用以來，人們進(jìn)行了大量理論和應(yīng)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(yīng)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(nèi)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(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心開始膜生物反應(yīng)器的研究工作以來，也進(jìn)行了大量理論和應(yīng)用究。研究內(nèi)容集中于膜工藝的開發(fā)和膜污染的 防治等。目前，國內(nèi)較活躍的MBR廢水處理研究機(jī)構(gòu)有中科院、清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、 華東理工大學(xué)等單位。 國內(nèi)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(yīng)處理工藝從活性污泥法擴(kuò)展到接觸氧化法、生物膜法、活性污泥與生物膜相結(jié)合的復(fù)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(jī)理及數(shù)學(xué)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(yùn)行穩(wěn)定性； （3）擴(kuò)大MBR的應(yīng)用范圍，MBR的研究對象從生活污水?dāng)U展到高濃度有機(jī)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。
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