本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種適用于工業(yè)污水處理的污水處理設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)廢水處理需求的日益嚴(yán)苛，膜生物反應(yīng)器(mbr)技術(shù)因其高效截留污染物、出水水質(zhì)優(yōu)良的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)污水處理領(lǐng)域。然而，mbr系統(tǒng)的核心組件——膜單元在長(zhǎng)期運(yùn)行中面臨膜污染嚴(yán)重、清理效率低、更換維護(hù)復(fù)雜及過(guò)濾效率衰減等突出問(wèn)題，制約了其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

2、膜污染與過(guò)濾效率的動(dòng)態(tài)矛盾是mbr系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。工業(yè)廢水中懸浮物濃度波動(dòng)顯著，傳統(tǒng)mbr系統(tǒng)采用固定膜間距設(shè)計(jì)，難以適應(yīng)水質(zhì)變化。當(dāng)進(jìn)水懸浮物濃度激增時(shí)，固定膜間距易導(dǎo)致污染物快速堆積在膜表面，形成致密濾餅層，造成通量驟降；而低濃度時(shí)，過(guò)大的膜間距又無(wú)法充分利用膜表面積，降低過(guò)濾效率。現(xiàn)有技術(shù)缺乏對(duì)膜間距的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力，導(dǎo)致系統(tǒng)在復(fù)雜水質(zhì)下抗沖擊負(fù)荷能力弱，運(yùn)行穩(wěn)定性差。

3、膜清理技術(shù)的局限性也是一個(gè)重要問(wèn)題。常規(guī)物理清洗(如尼龍刷擦洗)需停機(jī)拆卸膜組件，自動(dòng)化程度低；在線化學(xué)清洗易引入二次污染且對(duì)膜材料耐腐蝕性要求高。部分改進(jìn)方案嘗試通過(guò)移動(dòng)式清理輥接觸式清理，但缺乏與膜面動(dòng)態(tài)貼合調(diào)節(jié)機(jī)制，易出現(xiàn)清理盲區(qū)或機(jī)械損傷膜表面，清理效率與膜壽命難以兼顧。

4、膜更換成本與停機(jī)損失是另一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)mbr膜組件多為固定式安裝，污染嚴(yán)重時(shí)需整體更換，導(dǎo)致系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，影響連續(xù)生產(chǎn)。雖有個(gè)別設(shè)計(jì)采用卷繞式膜結(jié)構(gòu)以替換局部污染段，但缺乏膜面張力的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功能，更換過(guò)程中易因膜件松弛或過(guò)緊引發(fā)褶皺、撕裂，降低膜有效過(guò)濾面積。

5、過(guò)濾效率的持續(xù)優(yōu)化也是一個(gè)難題?，F(xiàn)有mbr系統(tǒng)多依賴固定式膜組件布局，無(wú)法根據(jù)懸浮物濃度實(shí)時(shí)優(yōu)化膜間距。研究表明，在相同曝氣強(qiáng)度下，縮小膜間距可增強(qiáng)膜面剪切力，延緩污染物沉積，但現(xiàn)有技術(shù)中膜間距調(diào)節(jié)多依賴人工干預(yù)或機(jī)械式固定檔位，缺乏與水質(zhì)參數(shù)的閉環(huán)反饋控制。例如，一些專利提出通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)支架改變膜組間距，但響應(yīng)滯后且無(wú)法實(shí)現(xiàn)連續(xù)精準(zhǔn)控制；另一些專利采用彈簧預(yù)緊力維持膜張力，卻難以適應(yīng)懸浮物濃度的動(dòng)態(tài)變化，導(dǎo)致高負(fù)荷工況下膜污染加劇。

6、現(xiàn)有技術(shù)存在的主要缺陷包括：靜態(tài)膜間距設(shè)計(jì)無(wú)法根據(jù)懸浮物濃度動(dòng)態(tài)調(diào)整膜間距，導(dǎo)致高濃度時(shí)膜污染加速、低濃度時(shí)過(guò)濾效率浪費(fèi)；調(diào)節(jié)機(jī)制粗放，現(xiàn)有間距調(diào)節(jié)依賴人工或簡(jiǎn)單機(jī)械結(jié)構(gòu)，缺乏與水質(zhì)傳感器的智能聯(lián)動(dòng)，調(diào)節(jié)精度與實(shí)時(shí)性不足；協(xié)同控制缺失，膜間距調(diào)節(jié)與曝氣清洗、氧化工藝獨(dú)立運(yùn)行，未能形成多參數(shù)協(xié)同優(yōu)化機(jī)制，限制了整體處理效能的提升。

7、針對(duì)上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)亟需改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種適用于工業(yè)污水處理的污水處理設(shè)備及方法，以解決上述技術(shù)問(wèn)題中的至少一個(gè)。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、一種適用于工業(yè)污水處理的污水處理設(shè)備，包括mbr膜過(guò)濾單元，所述mbr膜過(guò)濾單元包括過(guò)濾池，所述過(guò)濾池上端轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有第一收放組件與第二收放組件，所述過(guò)濾池內(nèi)豎向間隔設(shè)有兩排換向輥，所述第一收放組件上纏繞有mbr膜件，所述mbr膜件依次穿過(guò)上、下兩排換向輥后與第二收放組件纏繞，還包括過(guò)濾池內(nèi)設(shè)有橫向?qū)к?，所述橫向?qū)к墐?nèi)滑動(dòng)連接有框架，所述框架上間隔設(shè)有若干調(diào)節(jié)桿，所述mbr膜件穿過(guò)上、下兩排換向輥的同時(shí)穿過(guò)相鄰兩組調(diào)節(jié)桿之間的縫隙。

4、作為優(yōu)選，所述過(guò)濾池上部對(duì)稱設(shè)置有第三殼體，所述第三殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有清理輥，所述清理輥外壁設(shè)有尼龍刷毛，所述第三殼體側(cè)壁設(shè)有弧形槽，所述弧形槽內(nèi)滑動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)輥，所述mbr膜件穿過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)輥，所述轉(zhuǎn)動(dòng)輥在弧形槽內(nèi)滑動(dòng)以使mbr膜件具有與清理輥分離的第一位置以及與清理輥相貼的第二位置。

5、作為優(yōu)選，還包括曝氣機(jī)構(gòu)，所述曝氣機(jī)構(gòu)包括氣罐以及間隔設(shè)置在過(guò)濾池底部的若干組曝氣噴頭，若干組所述曝氣噴頭與同一導(dǎo)氣管連通，所述氣罐內(nèi)充裝有負(fù)氧離子的空氣，所述氣罐與導(dǎo)氣管之間設(shè)有脈沖氣泵，所述清理輥外接有電源正極，所述過(guò)濾池通過(guò)第二泵體連接有臭氧氧化單元。

6、作為優(yōu)選，所述過(guò)濾池兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水管和排水管，所述過(guò)濾池內(nèi)壁靠近進(jìn)水管的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二葉輪，所述過(guò)濾池內(nèi)壁靠近排水管的一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一葉輪，所述第一葉輪位于過(guò)濾池外的一端設(shè)有第一皮帶輪，所述第二葉輪位于過(guò)濾池外的一端設(shè)有第二皮帶輪，兩個(gè)所述清理輥位于第三殼體外的一端設(shè)有第三皮帶輪，所述第一皮帶輪、第二皮帶輪與相鄰的第三皮帶輪之間均連接有傳動(dòng)帶。

7、作為優(yōu)選，還包括用于檢測(cè)過(guò)濾池內(nèi)部漂浮物濃度的濃度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述濃度檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置進(jìn)水管附近的懸浮物傳感器，還包括用于控制框架滑動(dòng)的控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)包括plc控制單元。

8、作為優(yōu)選，所述第一收放組件包括第一殼體，所述第一殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸上套接有第一收放盤(pán)，所述第二收放組件包括第二殼體，所述第二殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二轉(zhuǎn)軸，所述第二轉(zhuǎn)軸上套接有第二收放盤(pán)，所述第一殼體和第二殼體側(cè)壁均設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)連接有門(mén)板以便于對(duì)收放盤(pán)進(jìn)行更換，所述第一轉(zhuǎn)軸或第二轉(zhuǎn)軸端部設(shè)有正反轉(zhuǎn)電機(jī)，所述第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸之間通過(guò)齒輪鏈條組件連接傳動(dòng)。

9、作為優(yōu)選，所述第三殼體底部?jī)A斜設(shè)置有排渣口，所述第三殼體內(nèi)傾斜設(shè)置有瀝水板，所述瀝水板下端與排渣口平齊，所述第三殼體與過(guò)濾池之間連接有回流管。

10、作為優(yōu)選，所述mbr膜件依次穿過(guò)上、下兩排換向輥以形成連續(xù)的v型結(jié)構(gòu)。

11、作為優(yōu)選，還包括預(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元包括沉降池，所述沉降池內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有攪拌組件，所述沉降池底部設(shè)有排污口，所述沉降池與進(jìn)水管之間連接有第一泵體，所述臭氧氧化單元包括臭氧氧化罐和臭氧補(bǔ)給罐，所述臭氧補(bǔ)給罐與臭氧氧化罐之間通過(guò)氣泵連接。

12、一種適用于工業(yè)污水處理的污水處理方法，具體步驟如下：

13、s1，工業(yè)污水收集后排放至沉降池，除去大直徑污物和漂浮物；

14、s2，沉降池內(nèi)的污水經(jīng)過(guò)第一泵體進(jìn)入過(guò)濾池；

15、s3、過(guò)濾池中懸浮物傳感器檢測(cè)懸浮物濃度，然后通過(guò)plc控制單元控制調(diào)節(jié)位于過(guò)濾池中的mbr膜件之間的間距；

16、s4、mbr膜件吸附懸浮物量達(dá)到一定閾值后，plc控制單元控制正反轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將吸附足量懸浮物的mbr膜件收納同時(shí)進(jìn)行清理，與此同時(shí)釋放具有良好吸附能力的mbr膜件進(jìn)入過(guò)濾池內(nèi)；

17、s5、曝氣機(jī)構(gòu)間歇向過(guò)濾池內(nèi)曝如含有負(fù)氧離子的空氣，使負(fù)氧離子與懸浮物結(jié)合，為后續(xù)臭氧氧化單元的污水處理做鋪墊。

18、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益效果為：

19、1.本技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)水懸浮物濃度，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)縮小或擴(kuò)大膜間距，實(shí)現(xiàn)高懸浮物濃度時(shí)，縮小膜間距以增加膜面剪切力，抑制污染物沉積，同時(shí)提升單位面積過(guò)濾通量；低濃度時(shí)擴(kuò)大間距以減少膜面摩擦損耗，延長(zhǎng)膜壽命，結(jié)合橫向?qū)к壟c可滑動(dòng)框架的精密調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，確保膜件張緊度均勻，避免褶皺或撕裂。通過(guò)plc控制單元實(shí)現(xiàn)膜間距-曝氣強(qiáng)度-氧化劑投加的協(xié)同調(diào)控，形成“濃度感知-間距調(diào)節(jié)-污染防控”閉環(huán)，系統(tǒng)性提升mbr工藝的適應(yīng)性、過(guò)濾效率與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

20、值得一提的是，當(dāng)?shù)谝皇辗沤M件、第二收放組件同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以第一收放組件轉(zhuǎn)動(dòng)釋放mbr膜件為例，則第二收放組件纏繞收納mbr膜件，從而使處于過(guò)濾池內(nèi)的mbr膜件移動(dòng)，已經(jīng)吸附有的大量漂浮物的mbr膜件在第二收放組件的牽引下經(jīng)過(guò)清理輥下方清理后，纏繞收納在第二收放組件上，與此同時(shí)，第一收放組件上纏繞的經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)清理或者全新的mbr膜件釋放進(jìn)入過(guò)濾池中進(jìn)行工作，全程無(wú)需停機(jī)，無(wú)需人工對(duì)mbr膜件進(jìn)行更換。另外，當(dāng)過(guò)濾池中的污水中懸浮物濃度大于一定閾值時(shí)，通過(guò)控制機(jī)構(gòu)控制框架移動(dòng)，調(diào)節(jié)桿將相鄰的mbr膜件之間的間距縮小，同時(shí)使mbr膜件位于過(guò)濾池內(nèi)的總面積增加，進(jìn)而提升mbr膜件整體的過(guò)濾效果。

21、2.通過(guò)在過(guò)濾池上部對(duì)稱設(shè)置第三殼體，內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接清理輥，清理輥外壁設(shè)有尼龍刷毛，能夠有效清理膜表面的污染物。第三殼體側(cè)壁設(shè)有弧形槽，弧形槽內(nèi)滑動(dòng)連接轉(zhuǎn)動(dòng)輥，mbr膜件穿過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)輥，轉(zhuǎn)動(dòng)輥在弧形槽內(nèi)滑動(dòng)，使得mbr膜件具有兩個(gè)位置：與清理輥分離的第一位置和與清理輥相貼的第二位置。由此，在膜件需要清理時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)輥移動(dòng)至第二位置，使膜件與清理輥接觸進(jìn)行清理；而在膜件不需要清理時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)輥移動(dòng)至第一位置，使膜件與清理輥分離，避免不必要的摩擦損傷。

22、3.通過(guò)設(shè)置曝氣機(jī)構(gòu)，能夠有效增加過(guò)濾池內(nèi)的氧氣含量，抑制厭氧菌的生長(zhǎng)，減少膜污染。同時(shí)，負(fù)氧離子的空氣具有更強(qiáng)的氧化性，能夠進(jìn)一步分解水中的有機(jī)污染物，提升污水處理效果。脈沖氣泵的使用可以實(shí)現(xiàn)間歇性曝氣，提高曝氣效率，減少能耗。清理輥外接電源正極，通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)一步清理膜表面污染物，延長(zhǎng)膜使用壽命。臭氧氧化單元的引入，能夠高效去除水中的難降解有機(jī)物，進(jìn)一步提升出水水質(zhì)。進(jìn)一步的是，當(dāng)吸附有負(fù)氧離子的微型漂浮物進(jìn)入臭氧氧化單元后能夠更加快速、精準(zhǔn)的與臭氧分子相結(jié)合，進(jìn)而大大提升臭氧氧化單元的氧化效果和氧化效率。

23、4.進(jìn)水管和排水管的設(shè)置保證了污水處理設(shè)備的正常運(yùn)行，葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)皮帶輪和傳動(dòng)帶的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了水流動(dòng)能的回收和再利用，同時(shí)，使得污水處理設(shè)備能夠持續(xù)進(jìn)行污水處理。清理輥通過(guò)皮帶輪和傳動(dòng)帶連接，能夠在污水處理過(guò)程中進(jìn)行有效的清理，避免了污水處理設(shè)備因污物堆積而影響處理效果。

24、5.mbr膜件的v型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了提高過(guò)濾效率和防止膜污染。在過(guò)濾池內(nèi)，mbr膜件通過(guò)上、下兩排換向輥的引導(dǎo)，形成一個(gè)連續(xù)的v型結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)能夠增加膜表面的剪切力，減少污染物在膜表面的沉積，從而延長(zhǎng)膜的使用壽命。同時(shí)，v型結(jié)構(gòu)還可以提高過(guò)濾通量，確保污水處理的高效進(jìn)行。

25、6.通過(guò)引入懸浮物傳感器和plc控制單元，本技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)膜間距的自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免了傳統(tǒng)mbr系統(tǒng)中由于懸浮物濃度變化導(dǎo)致的膜污染和過(guò)濾效率低下的問(wèn)題。相比現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)不僅提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，還顯著提升了過(guò)濾效果和膜的使用壽命。