專利名稱：管式膜元件及一體式膜生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及水和廢水處理設(shè)備，具體涉及膜生物反應(yīng)器及其膜元件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有膜生物反應(yīng)器MBR工藝主要是利用孔徑在0. 1微米左右、膜絲內(nèi)徑約lmm的微濾膜元 件，采用內(nèi)置浸沒式工藝，來分離生物反應(yīng)后的活性污泥泥水混合物，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。 浸沒式中空纖維膜生物反應(yīng)器，由于成本優(yōu)勢，占有絕大部分實(shí)際應(yīng)用工程案例，是膜生物 反應(yīng)器工藝的主要應(yīng)用形態(tài)。但在實(shí)際工程應(yīng)用中，中空纖維膜存在著幾種明顯的技術(shù)缺陷 1、纖維絲在劇烈攪拌過程中容易斷裂；2、清洗困難， 一般需要取出生物反應(yīng)池專門清洗；3、 因?yàn)楦叨逊e密度，使纖維絲之間極易被反應(yīng)池中污泥堵塞，其中膜元件兩端膜絲與密封膠結(jié) 合部的堵塞，是最常見的污泥堵塞。堵塞后，膜通量急劇下降，出水不穩(wěn)定，容易造成纖維 絲斷裂，并提高清洗難度。膜堵塞是MBR工藝工程應(yīng)用的主要障礙之一。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種不易堵塞和斷裂的管式膜元件。 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案 一種管式膜元件，包括內(nèi)腔和可 以透水的筒狀支撐層，支撐層的外表面包覆有有機(jī)濾膜層，所述內(nèi)腔的端部設(shè)有出水口。 優(yōu)選地，所述支撐層由多孔有機(jī)材料構(gòu)成。 優(yōu)選地，所述有機(jī)濾膜層由微濾膜構(gòu)成。 優(yōu)選地，所述有機(jī)濾膜層由超濾膜構(gòu)成。 優(yōu)選地，所述內(nèi)腔的一端設(shè)有出水口，另一端封閉。 優(yōu)選地，所述內(nèi)腔的直徑為4-12mm。
本實(shí)用新型的有益效果是由于采用了管式結(jié)構(gòu)，與纖維膜相比，本實(shí)用新型膜元件的直 徑可做得比較大，內(nèi)部設(shè)置了支撐層，使膜元件具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，不易斷裂，使用壽命 長；可以平行排列使用，不會(huì)堆積糾纏在一起，因此也不易發(fā)生堵塞，清洗也比較容易。
本實(shí)用新型要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用上述管式膜元件的一體式膜生物反 應(yīng)器。
這種一體式膜生物反應(yīng)器包括反應(yīng)池和位于反應(yīng)池內(nèi)的膜元件，所述膜元件包括內(nèi)腔和可以透水的筒狀支撐層，支撐層的外表面包覆有有機(jī)濾膜層，所述內(nèi)腔的上端封閉，內(nèi)腔的下 端設(shè)有出水口 ，反應(yīng)池內(nèi)還設(shè)有集水盤與所述膜元件的出水口相連接。
優(yōu)選地，所述膜元件的下方還設(shè)有曝氣管。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
1、 基本保留了浸沒式纖維膜生物反應(yīng)器原有的優(yōu)點(diǎn)，如維持組件高堆積密度、出水水 質(zhì)優(yōu)量、設(shè)備占地面積小、排泥量少、硝化能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單等；
2、 膜元件可依靠自身強(qiáng)度自行站立在水中，減少了支撐框架，降低了成本；
3、 膜元件從底部出水，上部無出水端頭，解決了中空纖維膜元件在上部端頭處易發(fā)生堵 塞的問題；
4、 因?yàn)槟ぴ祟^堵塞問題的解決，確保了膜出水流量的穩(wěn)定；
5、 因?yàn)槟ぴ祟^堵塞問題的解決，可有效減少膜元件化學(xué)清洗的次數(shù)，從而延長膜壽 命，降低運(yùn)行成本；
6、 管式膜元件本身具有的高強(qiáng)度，可有效減少膜絲斷裂機(jī)率，從而延長膜元件的使用壽命。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型膜元件的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型膜元件的橫截面示意圖。
圖3、圖4是本實(shí)用新型膜元件的兩種實(shí)施例。
圖5是本實(shí)用新型一體式膜生物反應(yīng)器的示意圖。
圖6是本實(shí)用新型一體式膜生物反應(yīng)器的工作原理示意圖。
圖7是集水盤的示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖l、圖2所示，本實(shí)用新型一種管式膜元件包括內(nèi)腔11和圓筒狀的支撐層12，支撐 層12的外表面包覆有有機(jī)濾膜層13。其中，有機(jī)濾膜層13可以是表面孔徑在0.1微米級(jí)別 的微濾膜，也可以是表面孔徑在0.01微米級(jí)別的超濾膜，由高分子材料涂層形成，膜涂層的 材料可以是聚醚砜、聚砜、聚偏氟乙烯等。支撐層12可以透水，允許水通過有機(jī)濾膜層進(jìn)入內(nèi)腔，支撐層12由加強(qiáng)的多孔有機(jī)材料構(gòu)成，比如可以采用多孔高密度聚脂材料。由于支撐 層的存在，管式膜元件可以有較粗的直徑，比如內(nèi)腔ll可以設(shè)計(jì)為4mm、 6mm、 8mm、 lOrran或 12mm等不同的內(nèi)徑，管式膜元件可依靠自身的強(qiáng)度自行站立在水中。管式膜元件的高度可以 設(shè)計(jì)為200mm、 400mm、 600mm、 800mm、 1000mm、 1200mm不等，以適應(yīng)不同應(yīng)用場合。
內(nèi)腔ll的端部設(shè)有出水口 14，出水口 14可以設(shè)置在內(nèi)腔的一端，另一端封閉，封閉端 可以設(shè)置支撐層和濾膜(如圖3)，也可以設(shè)置一個(gè)密封帽15 (如圖4)。
如圖5所示，上述管式膜元件可以應(yīng)用在一體式膜生物反應(yīng)器中，集水盤3固定在反應(yīng)池 2中，管式膜元件1的上端封閉，下端的出水口與集水盤3相連接。集水盤3是一個(gè)相對(duì)封閉 的箱體，如圖7所示，其上表面開有孔31，可以與管式膜元件相連接，其側(cè)面通過集水管與 抽吸泵相連接。管式膜元件1依靠自身的強(qiáng)度豎直排列，并完全浸沒在反應(yīng)池的污水中。與 傳統(tǒng)浸沒式中空纖維膜過濾方式一致，在負(fù)壓狀態(tài)下，濾清水透過有機(jī)濾膜層進(jìn)入內(nèi)腔，如 圖6所示，其中的箭頭表示水流的方向，匯流到集水盤后被抽入集水管排出，活性污泥則被 攔截在生化反應(yīng)池中。但本實(shí)用新型中，管式膜元件1完全浸沒在水中，上端無出水端頭， 不會(huì)象中空纖維膜那樣在上端的抽吸端頭處產(chǎn)生污泥堵塞的問題。膜元件的下方可以設(shè)置曝 氣管4，通過底部曝氣，就可以維持膜表面的常規(guī)清洗。
每根膜元件的頂部用密封帽密封，防止抽吸時(shí)進(jìn)入污水，多根膜元件組成膜組件，不同型 號(hào)的膜組件包含的膜元件數(shù)量由100根到1000根不等。
權(quán)利要求1.一種管式膜元件，其特征是包括內(nèi)腔和可以透水的筒狀支撐層，支撐層的外表面包覆有有機(jī)濾膜層，所述內(nèi)腔的端部設(shè)有出水口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式膜元件，其特征是所述支撐層由多孔有機(jī)材料構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式膜元件，其特征是所述有機(jī)濾膜層由微濾膜構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式膜元件，其特征是所述有機(jī)濾膜層由超濾膜構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式膜元件，其特征是所述內(nèi)腔的一端設(shè)有出水口，另一端封閉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式膜元件，其特征是所述內(nèi)腔的直徑為4-12瞧。
7. —種一體式膜生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)池和位于反應(yīng)池內(nèi)的膜元件，其特征是所述膜元件 包括內(nèi)腔和可以透水的筒狀支撐層，支撐層的外表面包覆有有機(jī)濾膜層，所述內(nèi)腔的上端 封閉，內(nèi)腔的下端設(shè)有出水口，反應(yīng)池內(nèi)還設(shè)有集水盤與所述膜元件的出水口相連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一體式膜生物反應(yīng)器，其特征是所述膜元件的下方還設(shè)有曝氣管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種管式膜元件及一體式膜生物反應(yīng)器，一體式膜生物反應(yīng)器包括反應(yīng)池和位于反應(yīng)池內(nèi)的膜元件，所述膜元件包括內(nèi)腔和可以透水的筒狀支撐層，支撐層的外表面包覆有有機(jī)濾膜層，所述內(nèi)腔的上端封閉，內(nèi)腔的下端設(shè)有出水口，反應(yīng)池內(nèi)還設(shè)有集水盤與所述膜元件的出水口相連接。本實(shí)用新型不易斷裂，不易發(fā)生堵塞，可有效減少膜元件成本及化學(xué)清洗的次數(shù)，從而延長膜壽命，降低運(yùn)行成本。
文檔編號(hào)C02F9/14GK201400601SQ200920070228
公開日2010年2月10日 申請日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者陽 向 申請人:上海膜達(dá)克環(huán)保工程有限公司