專利名稱：新型平板式膜組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于膜分離技術研發(fā)和應用技術領域，特別涉及一種新型的平板膜組件。
背景技術：
膜生物反應器是將膜分離技術和生物污水處理技術相結合來處理污水的技術，與傳統(tǒng)的生物污水處理技術相比，它具有占地面積小、設備集中、模塊化，并且具有升級改造的潛力等優(yōu)勢日益在世界范圍內受到重視[TomStephenson，Simon Judd，Bruce Jefferson，Keith Brindle，Membrane Bioreaators for wastewaterTreatment]，被認為是最具有前景的污水處理和回用技術之一。但膜價格昂貴及膜污染造成的通量衰減等問題一直嚴重阻礙膜技術的推廣應用。
平板膜是膜組件的一種設計形式，板框式膜組件式歷史上最早將平板膜直接加以使用的一種膜組件(許振良.膜法水處理技術.北京，化學工業(yè)出版社，2001)。利用平板膜的組件一般都具有制造組裝簡單，單位膜面積產(chǎn)量大，操作方便，膜的維護，化學清洗和更化比較容易，但在膜污染控制方面，由于平板膜組件間的間隙較小，并且容易在膜表面形成死角，為了防止污泥在膜表面的沉積減小污染，需要采用加大流速和改進流到的方式來解決控制膜污染的問題，導致了能耗增加和組件的復雜(Jin Kie Shim，Ik-Keun Yoo b，Young Moo Lee.Design and operation considerations forwastewater treatment using a flat submerged membrane bioreactor.Process Biochemistry 38(2002)279-/285)。目前，平板膜應用在污水處理系統(tǒng)中，各大膜生產(chǎn)廠商提供的控制膜污染的方式基本上都是曝氣沖刷，增加膜面流速的方法。但在實踐應用中，平板膜間的緊密安裝導致了曝氣沖刷對組件膜面沖刷不均勻，導致膜組件的加速污染。

發(fā)明內容
根據(jù)平板膜在國內外的研究和發(fā)展中遇到膜面你病污染的問題，本發(fā)明提供一種新的膜組件能有效地解決好這個問題。本組件模塊化組裝，操作方便、運行穩(wěn)定、實現(xiàn)完全自動在線清洗。
本發(fā)明所提的新型組合膜組件主要板框膜組件和板框式機械清洗刷組成。所述的板框膜組件和傳統(tǒng)的組件沒有什么區(qū)別，它是按膜、粗網(wǎng)支撐材料、支撐板、粗網(wǎng)支撐材料、膜的順序交替組裝一起制成。而板框式機械清洗刷由刷框和刷毛組成。刷框的大小跟板框模組件大小相同，厚度小于膜組件的間距0.5-5cm，膜組件間的間距一般為1～15cm；刷毛材料為疏水性的簾線、尼龍、纖維素類、聚酰胺類等材料，其強度要求在水流中抖動時不發(fā)生斷毛。其具體的組裝形式見說明書附圖。工作時，由于組件下方的曝氣系統(tǒng)的工作，在氣流的推動下使得膜組件間流道的混合液處于流動狀態(tài)，同時也使得清洗刷的刷毛在流道內不停的抖動。由于刷毛的抖動，加強了氧在混合液中的擴散，最重要的是由于刷毛的抖動，實現(xiàn)了膜污染的自動的在線清洗。刷毛在液流中不停的抖動，不斷沖刷到相鄰的兩個膜組件相對的兩個面，使泥餅不能在膜面上生成，使膜長時間處于高通量穩(wěn)定運行。該膜組件關鍵是利用了曝氣時刷毛沖刷對膜污染的控制，實現(xiàn)了對平板膜的機械清洗的作用，同時也弱化了傳統(tǒng)平板膜組件曝氣沖刷不均勻和進水流道不暢的弊端；并且有效的提高了平板膜組件的臨界通量，使得國產(chǎn)平板膜組件的通量提高到25-40L/m2.h。由此實現(xiàn)了組件運行通量的有效提高和膜污染的有效機械控制。
具體實施例方式
將含有COD為200～500mg/L，BOD5為100～300mg/L，氨氮為50～160mg/L，SS為20～50mg/L的生活污水進入活性污泥膜生物反應器處理，系統(tǒng)采用本發(fā)明的新型平板式膜組件，在鼓氣量為0.4m3/hr，溫度12～29℃，pH為6.5～8.0條件下，穩(wěn)定運行6個月。新型膜組件中平板膜通量穩(wěn)定在25-40L/m2·h，操作壓力為18～22kpa，同時處理效果穩(wěn)定。系統(tǒng)出水COD值在10～30mg/L之間變化，一般穩(wěn)定在20mg/L之下，BOD5值在1～3mg/L之間波動，氨氮穩(wěn)定在10mg/L以下，SS穩(wěn)定在0.3mg/L以下，出水水質達到《城市污水再生利用-城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)標準。


圖1本發(fā)明新型組合膜組件的組裝簡圖附圖標記1、平板膜支架，2、平板膜集水管，3、平板膜，4、刷框，5、刷毛
權利要求
1.新型平板式膜組件主要板框膜組件和板框式機械清洗刷組成。其特征在于該型組件充分利用了兩平板膜間的流道，在不影響膜組件工作的同時實現(xiàn)膜的水力和機械清洗。
2.如權利要求1所述的板框式機械清洗刷，其特征在于主要由刷框和刷毛組成，刷毛的材質為疏水性的簾線、尼龍、聚酰胺類、纖維素類材料。刷框的大小與板框模組件大小相同，厚度小于膜組件間距0.5-5cm。
3.如權利要求1所述的板框式機械清洗刷，其特征在于清洗刷的放置方式可是刷毛豎直放置或者水平放置。
4.如權利要求1所述的新型平板式膜組件，其特征在于組件工作的時間也是清洗的時間，同時實現(xiàn)組件工作和組件的在線機械清洗，并且能長時間的維持組件的高通量工作。
5.如權利要求1所述的新型平板式膜組件，其特征在于膜組件間的間距一般為1～15cm。
全文摘要
本發(fā)明所提的是一種新型的平板膜組件，主要由板框膜組件、板框式機械清洗刷組成。所述的板框膜組件和傳統(tǒng)的平板膜組件沒有什么區(qū)別，它是按膜、粗網(wǎng)支撐材料、支撐板、粗網(wǎng)支撐材料、膜的順序交替組裝制成；機械清洗刷由刷毛和刷框構成。其特征在于該型組件巧妙的增加了機械清洗刷來實現(xiàn)對平板膜的主要污染物的去除，并且保留了傳統(tǒng)平板膜組件的優(yōu)點，使得制造安裝簡單。該組件巧妙的利用了傳統(tǒng)平板膜組件之間的流道空隙，在這個空隙里安裝機械清洗刷，實現(xiàn)膜組件的在線清洗。在沒有破壞膜組件的進水流道的同時，實現(xiàn)了對膜表面地泥餅污染的去除，同時也提高了膜組件的產(chǎn)量和使用壽命。
文檔編號B08B1/00GK1814557SQ20051000497
公開日2006年8月9日 申請日期2005年1月31日 優(yōu)先權日2005年1月31日
發(fā)明者樊耀波, 董春松, 李剛, 黃霞, 吳志超 申請人:中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心