本實(shí)用新型具體涉及一種陶瓷平板膜分離裝置。

背景技術(shù)：

作為高效污水處理技術(shù)，膜生物反應(yīng)器在城市污水和工業(yè)廢水處理和回用方面被視為最佳實(shí)用技術(shù)。隨著其工程應(yīng)用數(shù)量和處理規(guī)模快速增長，市場對(duì)新型膜組件的設(shè)計(jì)、膜材料的改進(jìn)、膜污染控制、新型MBR方面都提出了更高的要求。MBR的出水可靠性、運(yùn)行穩(wěn)定性、維護(hù)的便捷性成為應(yīng)用中熱點(diǎn)問題。

根據(jù)膜制造材料不同，可分為有機(jī)膜和無機(jī)膜。膜生物反應(yīng)器中常用的有機(jī)膜材料一般為聚醚砜(PES)和聚偏氟乙烯(PVDF)，其制造成本便宜、應(yīng)用范圍廣，耐藥性、耐熱性、耐腐蝕性能差；無機(jī)膜包括陶瓷膜和金屬膜，耐高溫、耐腐蝕、機(jī)械輕度強(qiáng)，但相對(duì)制造成本高。平板膜過濾單元一般由兩張有機(jī)過濾膜四周粘接或焊接在支撐板上，支撐板設(shè)有產(chǎn)水管和流道，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。由于膜片封裝工藝限制，反沖壓力過大會(huì)導(dǎo)致膜片焊接處漲裂，平板膜不能反沖洗，化學(xué)清洗不能反向加壓，因此平有機(jī)板膜污染去除不徹底，其運(yùn)行的穩(wěn)定性受到限制。陶瓷膜比有機(jī)膜具有耐高溫、耐腐蝕、耐腐蝕性等特點(diǎn)，已經(jīng)在工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。對(duì)比有機(jī)平板膜，平板陶瓷膜可應(yīng)用在高難度的工業(yè)廢水中，強(qiáng)度高，壽命長，維護(hù)清洗便利，也在水處理領(lǐng)域領(lǐng)域嶄露頭角。如中國專利CN201410459495.4公開了一種大尺寸薄壁中空平板陶瓷膜的制備方法，包括平板陶瓷支撐體的制備和分離膜層的制備。中國專利CN102596374A和CN102858440A公開了日本株式會(huì)社明電舍開發(fā)的陶瓷平板膜單元和膜分離裝置，通過模塊化設(shè)計(jì)，降低了膜堵塞，減小了過濾操作中的負(fù)荷，提高分離效率。中國專利CN102688700A公開了一種陶瓷平板膜支撐體及其制備方法，所述陶瓷平板膜所述陶瓷膜支撐體呈平板狀，由兩個(gè)平板膜支撐體組成，兩個(gè)平板膜支撐體中間留有一定的空間，在所述空間中分布著至少一個(gè)支撐柱，在平板膜支撐體中設(shè)置至少一個(gè)出水通道，采用擠出成型法工藝。一般而言，目前陶瓷平板膜片通過擠出法制備，在擠出成型的情況下，其尺寸一般限制在寬度100-200mm，長度為200-1000mm，厚度為5-20mm，此類型組件單位體積填充密度較低，組件裝配困難，連接配件較多，密封泄露風(fēng)險(xiǎn)增大。

擠出成型法生產(chǎn)出的陶瓷平板膜單元膜面積最大為0.4m²左右，由于工藝限制，其支撐體平均粒徑較小，導(dǎo)致陶瓷平板膜單元過濾阻力大，水通量較小。且由于膜單元尺寸限制，其形成的膜分離設(shè)備一般為小箱式，多個(gè)箱體組成而成，單位投影面積填充密度低，設(shè)備連接件多，管路復(fù)雜。污水處理中膜污染控制主要依靠曝氣產(chǎn)生的膜表面水流紊動(dòng)程度，當(dāng)膜表面流速達(dá)到0.1-0.5m/s，膜污染會(huì)得到比較好的控制。由于小箱式陶瓷平板膜分離設(shè)備填充密度低，其要達(dá)到同樣的膜面流速需要的氣水比更高，因此運(yùn)行能耗高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種陶瓷平板膜分離裝置。

本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下：

一種陶瓷平板膜分離裝置，其單位填充密度為150～200m²/m³，包括若干陶瓷平板膜單元、一膜框架和一曝氣單元，該若干陶瓷平板膜單元置于膜框架上，曝氣單元置于膜框架的下方；

陶瓷平板膜單元包括陶瓷平板膜片、密封件和集水件；陶瓷平板膜片的孔徑為0.05～10μm，長度為500～1000mm，高度為500～1000毫米，其上端面和下端面的尺寸為500～1000mm×10～14mm，其上端面設(shè)有若干陣列排列的孔徑為2～6mm的集水通孔；密封件覆蓋陶瓷平板膜片的下端面并密封集水通孔的下端；集水件覆蓋陶瓷平板膜片的上端面，其內(nèi)頂面與該上端面形成一集水腔，集水件上還設(shè)有一連通集水腔的產(chǎn)水出口；

膜框架上設(shè)有一連接出水抽吸泵的集水管，陶瓷平板膜片的產(chǎn)水出口通過集水軟管與該集水管相連通。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述陶瓷平板膜片的支撐體為水機(jī)凝膠注模法制備的碳化硅支撐體。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述碳化硅支撐體的孔隙率為30～70％。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述碳化硅支撐體的平均孔徑為0.25-50μm。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述集水通孔的截面形狀為圓形、橢圓形或多邊形。

在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述若干陶瓷平板膜單元在水平方向重疊平行設(shè)置，相鄰陶瓷平板膜單元的間距為6～10mm。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型的陶瓷平板膜片，尺寸大，采用水機(jī)凝膠注模法制備的制備，其碳化硅支撐體平均粒徑大，膜單元過濾阻力小，水通量大大提高，降低了陶瓷膜在水處理中應(yīng)用的單位成本。

2、本實(shí)用新型的陶瓷平板膜分離裝置單位填充密度可高達(dá)200m²/m³，曝氣利用率提高50％，連接件較小箱式平板陶瓷膜裝置大大減少，安裝更便捷，管路簡化。

3、本實(shí)用新型的陶瓷平板膜片的可靠性高，壽命長，易維護(hù)，可采用曝氣沖刷、高壓水射流清洗、轉(zhuǎn)刷機(jī)械擦洗、化學(xué)反沖洗相結(jié)合的清洗方式，免除日常維護(hù)。

4、本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍廣泛，適用于各種含溶劑、含油、或其他物質(zhì)的特殊工業(yè)廢水處理工藝，可適用于好氧、缺氧或厭氧環(huán)境。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的陶瓷平板膜單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的陶瓷平板膜片的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步的說明和描述。

如圖1至圖3所示，一種陶瓷平板膜分離裝置，其單位填充密度為150～200m²/m³，包括若干陶瓷平板膜單元1、一膜框架2和一曝氣單元3，該若干陶瓷平板膜單元1置于膜框架2上，在水平方向重疊平行設(shè)置，相鄰陶瓷平板膜單元1的間距為6～10mm，曝氣單元3置于膜框架2的下方；

如圖2和3所示，陶瓷平板膜單元1包括陶瓷平板膜片10、密封件11和集水件12；陶瓷平板膜片10的孔徑為0.05～10μm，長度為500～1000mm，高度為500～1000毫米，其上端面和下端面的尺寸為500～1000mm×10～14mm，其上端面設(shè)有若干陣列排列的孔徑為2～6mm的集水通孔101，集水通孔101的截面形狀為圓形、橢圓形或多邊形；密封件11覆蓋陶瓷平板膜片10的下端面并密封集水通孔101的下端；集水件12覆蓋陶瓷平板膜片10的上端面，其內(nèi)頂面與該上端面形成一集水腔121，集水件12上還設(shè)有一連通集水腔121的產(chǎn)水出口122；優(yōu)選的，陶瓷平板膜片10的支撐體為水機(jī)凝膠注模法制備的碳化硅支撐體，孔隙率為30～70％，平均孔徑為0.25-50μm，抗壓強(qiáng)度為20～40MPa。

如圖1所示，膜框架2上設(shè)有一連接出水抽吸泵的集水管21，陶瓷平板膜片10的產(chǎn)水出口122通過集水軟管123與該集水管21相連通。

在出水抽吸泵的作用下，未處理的原水通過陶瓷平板膜片10的表面進(jìn)入集水通孔101中完成過濾，過濾后的水依次通過集水腔121、集水腔121的產(chǎn)水出口122和集水軟管123進(jìn)入集水管21，曝氣單元3利用氣泡所生成的氣液混合上升流與陶瓷平板膜單元1接觸，氣體既起到給活性污泥供氧的作用，其氣液混合流又對(duì)陶瓷平板膜單元1表面進(jìn)行清潔。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋的范圍內(nèi)。