專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種污水處理設(shè)備，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)式超薄平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)式超薄平板膜生物反應(yīng)器(Rotation Membrane bioreactor, RMBR)是將生物反應(yīng)器和平板膜分離技術(shù)結(jié)合，利用膜片旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動在活性污泥體系內(nèi)起到均勻攪拌，在膜表面形成水力剪切力并防止污泥在膜表面的沉積，防止膜污染，提高膜使用周期，降低清洗頻率。與傳統(tǒng)平板MBR膜組件相比，RMBR依靠轉(zhuǎn)動產(chǎn)生水力剪切力，不需要膜表面曝氣，經(jīng)濟(jì)性大為提高，具有可觀的發(fā)展前景。目前，固液分離膜生物反應(yīng)器在水處理領(lǐng)域應(yīng)用得最為廣泛，根據(jù)膜組件與生物反應(yīng)器的組合方式，又分為分置式和一體式2種。一體式的MBR不需要循環(huán)泵，抽吸泵的工作壓力小，其能耗低于分置式MBR，應(yīng)用廣泛。根據(jù)膜組件的形式可分為:平板式、管式、中空纖維式、螺旋式、毛細(xì)管式等。在一體式MBR中，多采用中空纖維膜和平板膜。中空纖維膜MBR主要優(yōu)點表現(xiàn)為填裝密度大，可以反沖洗；但廢水中的固體和雜質(zhì)容易對膜絲產(chǎn)生污染和堵塞，膜絲斷裂和組件存在曝氣死區(qū)都是中空纖維膜組件難以克服的缺點。相比于中空纖維膜，板式膜組件具有清洗周期長、運行費用低、更換簡單和抗污染性能強(qiáng)等優(yōu)點。在實際應(yīng)用中，平板MBR仍存在幾點問題有待解決。由于膜形式的差別，傳統(tǒng)平板膜片為兩片膜片粘貼在一個框架上構(gòu)成的，膜片之間的為支撐模版，模版上有導(dǎo)流槽設(shè)計。每套膜元件由平板膜、隔網(wǎng)、支撐板和框架組成，組成復(fù)雜。支撐導(dǎo)流模版厚度大(5 7_)，這也是導(dǎo)致平板膜組件容積率較低的主要原因，單位容積率僅為100 150m2/m3，設(shè)備占地面積大；且支撐板重量大，也為安裝帶來困難。在膜污染控制方面，可通過改變膜片形式，如中國專利CN101293701提出平板膜的兩側(cè)膜面傾斜一定角度，形成剖面為梯形的平板膜組件，促進(jìn)氣泡與 傾斜平板發(fā)生多次碰撞，氣泡和尾流旋渦在膜面產(chǎn)生更大的瞬時剪切力，提高曝氣沖刷效率；改變污泥混合液的性質(zhì)，如中國專利CN1724410在反應(yīng)器內(nèi)投入沸石，依靠沸石粉與污泥的協(xié)同作用，減輕平板膜表面的污染；強(qiáng)化曝氣形式，如中國專利CN101767866A通過曝氣控制裝置產(chǎn)生脈沖式大氣泡，間歇式大氣泡在膜組件內(nèi)部產(chǎn)生活塞流，活塞流能提高膜表面剪切力和傳質(zhì)系數(shù)，從而更好的對膜表面進(jìn)行更好的沖刷作用并提高膜通量。上述實用新型在一定程度上緩解了膜污染問題，但仍存在著曝氣能耗、運行控制等缺陷，且受控于曝氣沖刷膜污染控制手段，不適于高濃度污水(如高濃度有機(jī)廢水、污泥消化液等)厭氧處理工藝，應(yīng)用受到了局限性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，以解決背景技術(shù)的問題。[0006]本實用新型的技術(shù)方案如下:—種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其特征在于，包括:一固定框架；一設(shè)于固定框架內(nèi)的膜組件，所述的膜單元包括復(fù)數(shù)個平板膜單元，所述的復(fù)數(shù)個平板膜單元平行排列，一連接軸依次穿過各平板膜單元的收集環(huán)；該復(fù)數(shù)平板膜單元以該連接軸為軸心旋轉(zhuǎn)，且各平板膜單元的濾液通過收集環(huán)流入該連接軸內(nèi)腔收集；以及一驅(qū)動膜組件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。 在本實用新型的較佳實施例中，每個所述的平板膜單元包括5層結(jié)構(gòu)，位于中間的中間流道、分別位于中間流道兩側(cè)的兩個支撐層、以及分別位于兩支撐層外側(cè)面的兩個過濾膜片；平板膜單元中間部分設(shè)有濾液收集環(huán)。在本實用新型的較佳實施例中，所述的膜單元為圓形或矩形或多邊形。
在本實用新型的較佳實施例中，膜單元之間間隔7 10mm。在本實用新型的較佳實施例中，所述的驅(qū)動裝置包括一電機(jī)，電機(jī)的輸出軸和傳動軸固定連接，傳動軸的另一端和膜單元的連接軸固定連接。在本實用新型的較佳實施例中，固定框架包括一本體，安裝于本體頂部的蓋板和安裝于本體底部的底板；其中，在本體上還設(shè)有進(jìn)水口和出水口。在本實用新型的較佳實施例中，連接軸通過一密封裝置與固定框架的底板固定并實現(xiàn)密封。在本實用新型的較佳實施例中，還包括膜清洗裝置。在本實用新型的較佳實施例中，所述的膜清洗裝置為一清洗管，該清洗管和連接軸連通。為了提高目前平板MBR的容積率及抗污染性能，本實用新型改變傳統(tǒng)的板框式平板膜設(shè)計，選擇不同的支撐層物質(zhì)，膜片與支撐層構(gòu)成了膜袋的形式，降低單片膜的厚度，增大MBR的填充密度；采用膜片旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的設(shè)計，使膜片在活性污泥體系內(nèi)起到均勻攪拌，在膜表面形成水力剪切力并防止污泥在膜表面的沉積，降低清洗頻率，防止膜污染，以適用于處理高負(fù)荷有機(jī)廢水或污泥消化液等需要厭氧環(huán)境的污水處理工藝。首先，制備新型復(fù)合過濾膜板，改變傳統(tǒng)的板框式平板膜設(shè)計，選擇不同的支撐層物質(zhì)，膜片與支撐層構(gòu)成了膜袋的形式，主要有5層結(jié)構(gòu)組成，包括中間流道、支撐層、位于該支撐層兩側(cè)面的膜片，中間流道采用厚度為I 1.5mm的特制塑料流道網(wǎng)格，支撐層為親水無紡布支撐層，膜片、流道網(wǎng)格與支撐層粘結(jié)圍成透析液流道，整個膜板厚度不到3mm，各層采用熱熔膠方式粘結(jié)，降低單片膜片的厚度，由傳統(tǒng)的7mm降低至2 3mm，填充密度較傳統(tǒng)平板MBR產(chǎn)品增大40%，達(dá)到200 300m2/m3。傳統(tǒng)的平板膜MBR的透析液收集管路都在膜片的一側(cè)，這樣易導(dǎo)致較大的壓力損失，壓力分部不均而且膜片容易發(fā)生局部堵塞。本方案的膜的濾液收集處設(shè)計在膜片的中間部位，收集管路可起到連接膜片的中心軸作用，置于中間部位的透析液收集管路可以將抽吸壓力的損失降到最低，還可以保證壓力平均分部在膜表面，防止局部發(fā)生嚴(yán)重污染。新型平板膜組件的設(shè)計使其保持了傳統(tǒng)平板膜組件的膜通量大、不會發(fā)生膜絲斷裂等優(yōu)點，而且大大提高了填裝密度。 其次，在膜片中部設(shè)置透析液收集口，將膜片以間隙7 IOmm連接，在透析液收集管路出口處連接傳動電機(jī)裝置，收集管路既作為透析液出口又作為轉(zhuǎn)動軸。傳動電機(jī)安裝在裝置頂部或側(cè)部，包括電機(jī)和可調(diào)轉(zhuǎn)度的傳動減速齒輪組，電機(jī)帶動主動齒輪傳動于兩個以上從動齒輪旋轉(zhuǎn)，每個從動齒輪安裝在一個傳動軸上。傳動軸為空心軸，同時也為收集管路。單個或多個膜組件安裝在設(shè)備內(nèi)部，由收集管路和固定在中心軸上的膜片組成，中心軸的一段通過密封結(jié)構(gòu)固定在圓筒底部，另一端與傳動軸連接旋轉(zhuǎn)，利用膜片旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動在活性污泥體系內(nèi)起到均勻攪拌，控制轉(zhuǎn)動速度，在膜表面形成渦流水力剪切力并防止污泥在膜表面的沉積，防止膜污染，提高膜使用周期，降低清洗頻率。本實用新型采用旋轉(zhuǎn)式超薄平板膜組件，平板MBR的容積率大幅提升，耐污染能力得到加強(qiáng)，不需要進(jìn)行膜表面曝氣，能耗低，適合高負(fù)荷厭氧污水處理工藝，提高出水水質(zhì)，對中水回用工程或高濃度廢水(污泥混合液)等處理尤為適用。

圖1是本實用新型的一種旋轉(zhuǎn)式超薄平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的旋轉(zhuǎn)膜組件傳動裝置圖；圖3是本實用新型的旋轉(zhuǎn)膜膜組件示意圖；圖4是本實用新型的復(fù)合過濾膜板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型復(fù)合過濾膜板剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型的旋轉(zhuǎn)膜新型復(fù)合過濾膜板中間流道示意圖。
具體實施方式
如 圖1至圖3所示，一種旋轉(zhuǎn)式超薄平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，它包括:驅(qū)動裝置1，傳動軸2，密封裝置3，固定框架4，復(fù)合過濾膜板5，連接軸6和透析液出口管7組成。固定框架4包括一本體41，安裝于本體41頂部的蓋板42、安裝于本體41底部的底板43等。其中，在本體的側(cè)面上部設(shè)有進(jìn)水口 44，下部設(shè)有出水口 45。本體41的下方還設(shè)有底部支架46。驅(qū)動裝置I固定在固定框架4的蓋板42上方，驅(qū)動裝置I包括一伺服電機(jī)，電機(jī)可通過伺服控制器設(shè)置轉(zhuǎn)速，用戶可根據(jù)需要選擇合適的轉(zhuǎn)速；電機(jī)的輸出軸和傳動軸2傳動連接。傳動軸2由主軸21、軸承22、軸承套23、固定銷24等組成。主軸21的上端和驅(qū)動裝置I連接，并由驅(qū)動裝置I驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。傳動軸2通過一密封裝置3與框架4的蓋板42之間連接實現(xiàn)密封。密封裝置3由靜密封、動密封、螺釘、O型橡膠密封圈等組成，密封裝置3通過螺釘與傳動軸2、連接軸6實現(xiàn)連接。參見圖4至圖6，復(fù)合過濾膜板5為圓形，其由上至下主要有5層結(jié)構(gòu)組成，包括中間流道53、兩個支撐層52、位于該支撐層兩側(cè)面的兩個過濾膜片51。中間流道53采用厚度為I 1.5mm的特制塑料流道網(wǎng)格，支撐層為親水無紡布支撐層，膜片51、中間流道53與支撐層52粘結(jié)圍成透析液流道，整個膜板厚度不到3mm，各層采用熱熔膠方式粘結(jié)，所以膜板整體強(qiáng)度高，并可支持在線反沖洗，透析液通過膜板中間收集嘴流進(jìn)收集管中；為了方便透析液的收集，復(fù)合過濾膜板5在圓心處設(shè)置收集孔，并在收集孔上設(shè)置透析液收集環(huán)54。該收集環(huán)54是兩個當(dāng)中開口的圓盤，分別套在收集孔處的兩端，圓盤的開口和收集孔對齊。塑料網(wǎng)格由互相平行的多條經(jīng)向隔條和互相平行的多條緯向隔條組成，且經(jīng)向隔條搭接在緯向隔條上。也就是說，各經(jīng)向隔條和各緯向隔條所圍成的每一個格子的側(cè)壁或是上半部為通透的，或是下半壁為通透的，各個格子之間是相通的，因此，各個格子共同形成所述的透析液流道(中間流道)。這里所述的經(jīng)向隔條和緯向隔條僅表示二者是互相交叉的，而并不限制其走向，二者之間不一定相互垂直，各格子形狀可以是正方形、長方形或菱形。過濾雜質(zhì)以一定的流速經(jīng)過膜板與膜板之間后，由于膜板內(nèi)外有一定的壓差作用，需過濾的雜質(zhì)在膜片51的作用下進(jìn)行篩選，大分子物質(zhì)被截留，小分子物質(zhì)透過膜片51以及支撐層無紡布52，成為透析液進(jìn)入流道網(wǎng)格53中的流道內(nèi)，膜片51為高分子多孔材料，選擇不同的材料過濾的效果不同，透析液經(jīng)過流道網(wǎng)格53中的流道后經(jīng)收集環(huán)54收集。再流進(jìn)連接軸6內(nèi)。 連接軸6為空心管，管壁設(shè)有開口，多個過濾膜板5疊合排列，彼此間隔7 10mm，該連接軸6依次從個過濾膜板5中的收集環(huán)54中穿過，，而傳動軸2的下端和連接軸6的上端通過法蘭61固定，透析液經(jīng)過收集環(huán)54進(jìn)入連接軸6，再從連接軸6的下端流進(jìn)透析液出口管7中。當(dāng)出水壓力表負(fù)壓在30 40kpa，關(guān)閉出水抽吸泵，進(jìn)行膜清洗。膜清洗裝置包括一清洗管8，其設(shè)于蓋板的右側(cè)上方，并和連接軸6的上端相通。上述僅為本實用新型的一個具體實施例，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實用新型保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其特征在于，包括: 一固定框架； 一設(shè)于固定框架內(nèi)的膜組件，所述的膜單元包括復(fù)數(shù)個平板膜單元，所述的復(fù)數(shù)個平板膜單元平行排列，一連接軸依次穿過各平板膜單元的收集環(huán)；該復(fù)數(shù)平板膜單元以該連接軸為軸心旋轉(zhuǎn)，且各平板膜單元的濾液通過收集環(huán)流入該連接軸內(nèi)腔收集；以及 一驅(qū)動膜組件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其特征在于，每個所述的平板膜單元包括5層結(jié)構(gòu)，位于中間的中間流道、分別位于中間流道兩側(cè)的兩個支撐層、以及分別位于兩支撐層外側(cè)面的兩個過濾膜片；平板膜單元中間部分設(shè)有濾液收集環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其特征在于，所述的膜單元為圓形或矩形或多邊形。
4.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其特征在于，膜單元之間間隔7 10mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其特征在于，所述的驅(qū)動裝置包括一電機(jī)，電機(jī)的輸出軸和傳動軸固定連接，傳動軸的另一端和膜單元的連接軸固定連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其特征在于，固定框架包括一本體，安裝于本體頂部的蓋板和安裝于本體底部的底板；其中,在本體上還設(shè)有進(jìn)水口和出水口。
7.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其特征在于，連接軸通過一密封裝置與固定框架的底板固定并實現(xiàn)密封。
8.如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其特征在于，還包括膜清洗裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種復(fù)合式動態(tài)膜生物反應(yīng)器污水處理的設(shè)備，其特征在于，所述的膜清洗裝置為一清洗管，該清洗管和連接軸連通。
專利摘要本實用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)式平板膜生物反應(yīng)器水處理設(shè)備，其包括一固定框架；一設(shè)于固定框架內(nèi)的膜組件，所述的膜單元包括復(fù)數(shù)個平板膜單元，所述的復(fù)數(shù)個平板膜單元平行排列，一連接軸依次穿過各平板膜單元的收集環(huán)；該復(fù)數(shù)平板膜單元以該連接軸為軸心旋轉(zhuǎn)，且各平板膜單元的濾液流入該連接軸內(nèi)腔收集；以及一驅(qū)動膜組件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。本實用新型使平板MBR的容積率大幅提升，利用膜片旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動在活性污泥體系內(nèi)起到均勻攪拌，控制轉(zhuǎn)動速度，使膜表面形成渦流水力剪切力，耐污染能力得到加強(qiáng)，不需要進(jìn)行膜表面曝氣，能耗低，適合高負(fù)荷厭氧污水處理工藝，提高出水水質(zhì)，對中水回用工程或高濃度廢水(污泥混合液)等處理尤為適用。
文檔編號C02F3/28GK203112587SQ201320145170
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者姚萌, 曾嘉才, 葉勝, 洪昱斌, 藍(lán)偉光 申請人:三達(dá)膜科技(廈門)有限公司, 三達(dá)膜環(huán)境技術(shù)股份有限公司