基本信息
- 项目名称：
- 改良射流曝气外置式膜生物反应器
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 在常规外置MBR的基础上改变曝气方式，变鼓风曝气为间歇射流曝气；优化射流器和循环加压泵组合方式，并将其用于处理模拟生活污水。结果表明，改良后的间歇射流曝气可以代替鼓风机曝气并且提高了充氧效率。
- 详细介绍：
- 在常规外置MBR的基础上改变曝气方式，变鼓风曝气为间歇射流曝气；优化射流器和循环加压泵组合方式，并将其用于处理模拟生活污水。结果表明，改良后的间歇射流曝气可以代替鼓风机曝气并且提高了充氧效率。进水CODcr平均为407mg/L，NH3-N、TN 平均为21.2 mg/L和41.5 mg/L时，出水CODcr为11. 5～30.7mg/L，去除率为93%～97%；出水NH3-N、TN为3.9～10.2mg/L和10.1～17.8mg/L，去除率分别为52.2%～81.5%和57.1%～75.6%。由此可见，新型外置式膜生物反应器废水处理效果良好，该技术及设备的开发应用成功，会大大降低外置式膜生物反应器的运行能耗，从而降低其运行费用。若将新型外置式膜生物反应器推广到废水处理行业，除会产生较大的经济效益外，还将会带来显著的社会效益和环境效益。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的和基本思路：在常规外置式膜生物反应器的基础上改变曝气方式，变鼓风曝气为间歇射流曝气，研制一种新型节能射流曝气器，在增加很小的动力的情况下完成对废水的高效快速充氧，从而降低运行费用，促进膜生物反应器的推广和应用。此外，优化射流器和循环加压泵组合方式，并将其用于处理模拟生活污水。 创新点﹑技术关键：本发明在常规外置式膜生物反应器的基础上改变曝气方式，变鼓风曝气为间歇射流曝气，实现外置式膜生物反应器与射流器的有机结合，充分发挥二者各自优势。整个系统能耗主要为循环泵能耗，与传统曝气方式相比，其用多大功率的鼓风机，本发明就节约多少能耗。换言之，鼓风机消耗的能耗就是本发明所节约的能耗。 主要技术指标：能耗 COD去除率 NH3-N去除率 TN去除率
科学性、先进性
- 本发明在循环加压泵前设置射流曝气器，取代原外置式膜生物反应器生物反应池中的鼓风曝气，实现膜分离前曝气。该工艺特点为，循环泵加压泵从生物池内抽吸混合液，再高速射流，通过射流器抽吸空气，从循环液出水喷头射出的水流在生物池顶部形成高剪切区，在此区域内污水、污泥和气泡进行剧烈碰撞、混合、扩散，提高了氧的转移效率和生物池内的生物降解速率。对射流器的安装方式进行了调整，射流器安装在循环加压泵吸水管上，利用循环泵产生的负压和高流速循环液通过射流器产生的负压共同抽吸空气，结果表明这种方式相比能耗更低。另外射流器上设置有进气阀门通过启闭阀门控制生物反应池中的溶解氧含量，从而达到去除有机污染物和生物脱氮的目的。
获奖情况及鉴定结果
- 赞无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利
作品可展示的形式
- 现场展示 图片 录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本发明（见附件）采用加压射流曝气替代传统鼓风曝气，不但降低了反应器运行的能耗提高了供氧效率，而且经过射流曝气器内高速气水混合液的冲刷，有效地缓解了膜的污染。在射流器内产生的强烈的搅拌、碰撞使水流达到一种亚微观紊流状态，形成大量的微小漩涡，从而使空气更好的溶解到水中，提高氧的溶解效率，提高生物池的处理效果；循环液出口再设置一射流器，强化充氧氧效果。本发明装置投资小，运行费用低、结构简单、便于维护、易实现自动化操作。 新型外置式膜生物反应器主要用于各种有机污染废水处理及其中水回用，可以彻底解决有机工业废水和城市污水的污染问题，进行中水回用，可为企业节约大量的治污费用，大大提高企业的综合经济效益。此外，该技术若能在上述有机废水生产行业得以推广，与传统污水处理方法相比，可大大缓解目前全国大部分自然水体水环境自净压力。由此可见，新型外置式膜生物反应器废水处理技术及设备的开发应用成功，除会产生较大的经济效益外，还将会带来显著的社会效益和环境效益。
同类课题研究水平概述
- 1 国外研究现状 按生物反应器的需氧性MBR可分为好氧MBR和厌氧MBR。好氧MBR工艺的实际商业应用最早出现在20世纪70年代末期的美国，紧接着出现在本世纪80年代早期。与此同时，厌氧MBR工艺在南非和日本进人了工业污水处理市场。而在欧洲好氧MBR工艺直到80年代中期才第一次出现。 自1966年美国的Irroliver公司首先在美国化学会议上发表了MBR污水处理工艺的研究结果，即MBR产生及应用以来，人们进行了大量理论和应用研究。MBR早期的研究主要在日本、英国、韩国和法国。目前MBR研究和应用较多的是日本、北美(加拿大、美国等)、欧洲(英国、荷兰、法国、德 国等)，韩国、中国和南非。 2国内研究现状 我国对MBR的研究起步较晚，但发展迅速。自1993年中国科学院生态环境研究中心开始膜生物反应器的研究工作以来，也进行了大量理论和应用究。研究内容集中于膜工艺的开发和膜污染的 防治等。目前，国内较活跃的MBR废水处理研究机构有中科院、清华大学、同济大学、哈尔滨工业大学、 华东理工大学等单位。 国内对MBR的研究大致可分为几个方面： （1）探索不同生物处理工艺与膜分离单元的组合形式，生物反应处理工艺从活性污泥法扩展到接触氧化法、生物膜法、活性污泥与生物膜相结合的复台式工艺、两相厌氧工艺； （2）影响处理效果与膜污染的因素、机理及数学模型的研究，探求合适的操作条件与工艺参数，尽可能减轻膜污染，提高膜组件的处理能力和运行稳定性； （3）扩大MBR的应用范围，MBR的研究对象从生活污水扩展到高浓度有机废水（食品废水、啤酒废水）与难降解工业废水（石化污水、印染废水等），但以生活污水的处理为主。
