CN113769590A

CN113769590A - 一种一体成型的mbr膜单元及其成型方法

Info

Publication number: CN113769590A
Application number: CN202111345716.1A
Authority: CN
Inventors: 韩光; 白英; 姚志华; 陆雪松; 张显超
Original assignee: Shanghai Supratec Membrane Technology Co ltd; Shanghai Supratec Environment Protection Co ltd
Current assignee: Shanghai Supratec Membrane Technology Co ltd
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2041-11-15
Also published as: CN113769590B

Abstract

本申请公开一体成型的MBR膜单元及其成型方法，其中一体成型的MBR膜单元及其成型方法包括以下步骤：将相互平行且间隔预定距离的预定数量膜片的一端部，插入盛装有分层树脂的树脂浇注槽中，其中分层树脂未固化，其中分层树脂包括位于下层的一高密度树脂层和位于上层且在固化后能够具有柔性的一低密度树脂层，其中插入分层树脂时，每个膜片的端部保持在高密度树脂层，且距离树脂浇注槽槽底一预设距离；固化分层树脂的高密度树脂层和低密度树脂层，从而在预定数量的膜片的端部形成基座，以固定膜片对应的端部；按照上述在预定数量的膜片的另端部形成另一基座，从而使预定数量的膜片能够稳定地固定在两个基座之间。

Description

一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法

技术领域

本发明涉及MBR膜单元和其制作方法，尤其涉及一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法。

背景技术

目前，膜生物反应器技术是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺。膜生物反应器通过中空纤维膜进行高效的泥水分离，同时因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。

但是，MBR平板膜的制作方法，目前主要采用两种方式：一种是采用小面积膜片并且在膜片中央通过穿孔管和很多密封圈来实现互相之间的固定和导通，产品体积大填充密度低。其原因在于膜片不能大，膜片大了会因为周围没有支撑而折弯损坏；还有一种制作MBR平板膜主要的方式是：采用硬质板作为基材，把平板膜粘结在上面以保持平面状态，这样膜片可以做的大一些，但是每一片膜片都需要硬质基材，成本高昂，并且由于硬质基材的存在会导致曝气擦洗时膜片无法抖动而降低了曝气擦洗效果，非常容易积泥。

现有技术CN109562325A公开了一种制造膜过滤器的方法，通过该方法在制作制造膜过滤器时，需要首先在表面上施加第一层胶粘剂，然后将第一空心纤维膜压入胶粘剂中，随后再将第一空心纤维膜上施加第二层胶粘剂，然后再将第空心纤维膜压入第二层胶粘剂中。通过这种方法制造膜过滤器时，由于需要反复多次地涂抹胶粘剂和多次将空心纤维膜压入胶粘剂，因此，制作过程十分繁琐。此外，采用现有技术的方式在制作膜过滤器时，由于需要将空心纤维膜压到胶粘剂中，因此，这种方式不适合用于制作平板膜。其原因在于，如果将平板膜压入胶粘剂，则在压平板膜时，平板膜受到的压力可能不一致，最终可能导致平板膜变形，进而无法保证相邻两个平板膜之间的间距一致性。而且平板膜在用于过滤时，会有轻微的抖动，而一旦相邻两个平板膜之间的距离过小，则势必会限制平板膜的抖动空间，甚至有可能导致平板膜损坏。采用现有技术的方式，显然无法控制相邻两个平板膜之间的间距。

此外，现有的平板膜在制作完成后，通常会在在每个膜上端开设一开口，然后通过软管将该开口连接于集水管，由于集水管的长度有限，因此，单个膜的出水效率十分低下。此外，平板膜是应用与沉浸式污水处理设备中，软管长期在污水中，尤其是在脉冲曝气的污水池中，在脉冲曝气时，污水不断地冲击平板膜上的软管有可能会脱落，这样一来就会影响最终的水质。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法，其中所述MBR膜单元通过一体成型的方式形成，制作工艺简单，方法步骤简化，并且能够提高单个平板膜的出水效率。

本发明的另一个优势在于提供一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法，其中所述平板膜的膜片、基座以及导液组件一体地固定，在脉冲曝气时，导液组件不会因为污水的冲击而脱落，更重要的是，导液组件能够给基座提供支撑，以进一步地防止膜片从所述基座上脱落。

本发明的另一个优势在于提供一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法，其中所述一体成型的MBR膜单元中的相连两个膜片之间的间距能够有很好的一致性，从而使得每个所述膜片有充足的抖动空间。

本发明的另一个优势在于提供一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法，其中所述一体成型的MBR膜单元在成型后，每个所述膜片不会变形，并且能够保持较好的平面度，从而保证相邻两个所述膜片之间的平行度。

本发明的另一个优势在于提供一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法，其中所述一体成型的MBR膜单元不仅能够被稳定地固定，而且被固定后的膜片还能够在被擦洗时抖动，从而提高膜片的擦洗效果，进而防止积泥。

本发明的另一个优势在于提供一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法，其中一体成型的MBR膜单元中的膜片可以很大，也可以很小，并且所述一体成型的MBR膜单元中的膜片能够被很好地支撑，从而防止折弯。

本发明的另一个优势在于提供一种一体成型的MBR膜单元的成型方法，其中采用一体成型的方式制成的所述MBR膜单元的成本低。

本发明的另一个优势在于提供一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法，其中一体成型的MBR膜单元中膜片的填充密度可以按照需要选定，换句话说，通过一体成型的方式形成的所述MBA膜单元可以具有很高的填充密度。

本发明的一个优势在于提供一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法，其中所述一体成型的MBR膜单元及其成型方法包括以下步骤：

S101将相互平行且间隔预定距离的预定数量膜片的一端部，插入盛装有分层树脂的树脂浇注槽中，其中所述分层树脂未固化，其中所述分层树脂包括位于下层的一高密度树脂层和位于上层且在固化后能够具有柔性的一低密度树脂层，其中插入所述分层树脂中时，每个所述膜片的端部保持在所述高密度树脂层，且距离所述树脂浇注槽槽底一预设距离；

S102固化所述分层树脂的高密度树脂层和所述低密度树脂层，从而在预定数量的所述膜片的端部形成基座，以固定所述膜片对应的所述端部；和

S103按照上述步骤S101和所述步骤S102在所述预定数量的膜片的另一端部形成另一基座，从而使预定数量的所述膜片能够稳定地固定在两个所述基座之间；

S104于所述基座的外端部开设连通槽，其中所述连通槽从深度方向与固定在所述基座的所述膜片的端部连通，所述连通槽的延伸方向与所述膜片排列方向一致；

S105固定一导液组件的一导液主体于开设有所述连通槽的所述基座的外端部，以通过所述导液主体封盖所述连通槽的槽口，其中所述导液组件具有沿与所述连通槽延伸方向同向的盖合槽，且在所述导液主体被贴装于所述基座后，每个所述盖合槽与所述基座上的每个所述连通槽共同形成支流通道。所述导液主体还形成与所有所述支流通道分别连通的一连通通道。

根据本发明一实施例，所述低密度树脂被实施为聚氨酯。

根据本发明一实施例，所述高密度树脂层为聚氨酯。

根据本发明一实施例，在所述步骤S101之前，所述一体成型的MBR膜单元的成型方法还包括：

在所述树脂浇注槽中水平地浇注高密度树脂和低密度树脂，以形成所述高密度树脂层和低密度树脂层，并静止预定时间，直至所述低密度树脂层自然地流淌而保持液面水平。

根据本发明一实施例，在所述步骤S101中，将预定数量所述膜片的端部，插入未固化的所述分层树脂中所述高密度树脂层中后，预定数量的所述膜片的所述端部保持在距离盛装所述高密度树脂层厚度3等分的中间等分的位置。

根据本发明一实施例，所述方法还包括：将一个MBR膜单元中所述导液组件的一连管组件的一端固定于所述连通通道的端部，并将所述连管组件的另一端可拆卸地固定于相邻的另一个MBR膜单元中的所述连通通道，以将至少两个所述MBR膜单元串联。

根据本发明的一个方面，为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供一种一体成型的MBR膜单元，其中所述一体成型的MBR膜单元被实施为通过上述所述一体成型的MBR膜单元的成型方法制成。

根据本发明的一个方面，为达到本发明以上至少一个优势，本发明提供一种一体成型的MBR膜单元，所述一体成型的MBR膜单元包括：

至少两个膜片；

两个基座，其中每个所述膜片的两端分别被固定于所述基座，且相邻两个所述膜片之间间隔预定距离，其中至少一个基座的外端部开设连通槽，其中所述连通槽从深度方向与固定在所述基座的所述膜片的端部连通，所述连通槽的延伸方向与所述膜片排列方向一致；

一导液组件，其中所述导液组件被固定于所述基座的外端部，以通过所述导液主体封盖所述连通槽的槽口，其中所述导液组件具有沿与所述连通槽延伸方向同向的盖合槽，且在所述导液主体被贴装于所述基座后，每个所述盖合槽与所述基座上的每个所述连通槽共同形成支流通道，所述导液主体还形成与所有所述支流通道分别连通的一连通通道。

根据本发明一实施例，所述导液组件包括至少一连管组件，所述连管组件的一端固定于一个所述MBR膜单元的所述连通通道的端部，所述连管组件的另一端可拆卸地固定于相邻的另一个所述MBR膜单元中的所述连通通道的端部。

附图说明

图1示出了本发明一优选实施例的所述一体成型的MBR膜单元部分结构的立体图。

图2示出了本发明一优选实施例的所述一体成型的MBR膜单元部分结构被插入至盛装分层树脂的树脂浇注槽中的立体图。

图3A 示出了本发明一优选实施例的所述一体成型的MBR膜单元部分结构被插入至盛装分层树脂的树脂浇注槽前的示意图。

图3B 示出了本发明一优选实施例的所述一体成型的MBR膜单元部分结构被插入至盛装分层树脂的树脂浇注槽时的示意图。

图4示出了本发明一优选实施例的所述一体成型的MBR膜单元部分结构被从盛装分层树脂的树脂浇注槽移出后的立体图。

图5示出了本发明一优选实施例的所述一体成型的MBR膜单元的立体图。

图6示出了本发明一优选实施例的所述一体成型的MBR膜单元的分解图。

图7示出了本发明一优选实施例的所述一体成型的MBR膜单元中导液组件的一个视角下的示意图。

图8示出了本发明另一优选实施例的所述一体成型的MBR膜单元的示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考图1至图8，依本发明一较佳实施例的一种一体成型的MBR膜单元及其成型方法将在以下被详细地阐述。具体地，所述一体成型的MBR膜单元包括至少两膜片10和一体地形成于所述膜片10两端部的一基座20。所述膜片10相互间隔且平行地设置，且每片所述膜片10的至少两端部被固定于所述基座20，从而使得所述膜片10能够被稳定地固定在所述基座20上。

具体地，所述MBR膜单元的成型方法包括以下步骤：

（S1）将相互平行且间隔预定距离的预定数量所述膜片10的一端部，插入盛装有分层树脂的树脂浇注槽800中，其中所述分层树脂未固化，其中所述分层树脂包括位于下层的一高密度树脂层902和位于上层且在固化后能够具有柔性的一低密度树脂层901，其中插入所述分层树脂时，每个所述膜片10的端部保持在所述高密度树脂层902，且距离所述树脂浇注槽800槽底一预设距离；

（S2）固化所述分层树脂的高密度树脂层902和所述低密度树脂层901，从而在预定数量的所述膜片10的端部形成所述基座20，以固定所述膜片10对应的所述端部；和

（S3）按照上述步骤（S1）和所述步骤（S2）在所述预定数量的膜片10的另端部形成另一基座20，从而使预定数量的所述膜片10能够稳定地固定在两个所述基座20之间。

可以理解的是，由于最终形成于所述膜片10端部的所述基座20是由低密度树脂层901和高密度树脂层902固化而成，且所述膜片10的端部是被固定于所述高密度树脂层902固化的部分，因此，所述膜片10能够被稳定地固定。此外，由于所述低密度树脂层901部具有柔性，因此，当所述MBR膜单元成型且用于污水处理时，所述MBR膜单元在被擦洗过程中，可以随着所述MBR膜单元的抖动而抖动，因此，能够很好地保护所述MBR膜单元中所述膜片10的端部，进而能够避免所述膜片10在擦洗抖动的过程中持续疲劳导致膜片10根部破裂断裂。

优选地，所述低密度树脂层901被实施为聚氨酯。同样优选地，所述高密度树脂层902为聚氨酯。

此外，由于相邻所述膜片10之间相互平行，且在所述MBR膜单元在成型过程中不会受到压力，因此，相邻两个所述膜片10之间的间距能够保持一致性，此外，每个所述膜片10也能够保持较好的平面度。

更优选地，所述MBR膜单元的成型方法包括以下步骤：

（S4）在所述树脂浇注槽800中水平地浇注一层预定厚度的所述高密度树脂层902，并保持浇注温度静止预定时间，以使所述高密度树脂层902自然地流淌而保持液面水平；和

（S5）在所述树脂浇注槽800中水平地浇注一层预定厚度的所述低密度树脂层901，并保持浇注温度静止预定时间，以使所述低密度树脂层901自然地流淌而保持液面水平，以形成所述分层树脂。

值得一提的是，通过上述方式，由于所述低密度树脂层901和所述高密度树脂层902在浇注时都保持水平，因此，后续在所述膜片10的两个端部形成所述基座20时，形成于所述膜片10的端部的所述基座20上所述高密度树脂层902部和所述低密度树脂层901部各自沿所述膜片10延伸的方向上的厚度能够均匀一致，进而使最终形成的所述MBR膜单元中的所述膜片10能够具有一致的抖动空间。

更优选地，在所述步骤（S1）中，将预定数量所述膜片10的端部，插入未固化的所述分层树脂中所述高密度树脂层902中后，预定数量的所述膜片10的所述端部保持在距离盛装所述高密度树脂层902厚度3等分的中间等分的位置，优选地，为所述高密度树脂层902厚度一半的位置，通过这样的方式，能够保证最终形成的所述MBR膜单元自身具有较高的强度，且在抖动时不会脱离所述基座20。

值得一提的是，如果所述膜片10的所述端部插入过深，即越靠近所述树脂浇注槽800槽底，则由于所述膜片10与所述高密度树脂层902固定的面积过大，从而使得成型后的所述MBR中的所述膜片10摆动范围减少。而如果所述膜片10的所述端部插入过浅，也即越远离所述树脂浇注槽800槽底，则由于所述膜片10与所述高密度树脂层902固定的面积过小，从而使得成型后的所述MBR中的所述膜片10摆动时，容易从所述高密度树脂层902脱离。

进一步地，所述MBR膜单元的成型方法包括以下步骤：

（S6）固化所述分层树脂后，移除盛装所述分层树脂的脂浇注槽，以完成脱模。

更进一步地，所述MBR膜单元的成型方法包括以下步骤：

（S7）于所述基座20的外端部开设连通槽201，其中所述连通槽201从深度方向与固定在所述基座20的所述膜片10的端部连通，所述连通槽201的延伸方向与所述膜片10排列方向一致。优选地，所述连通槽201的数量被设置为多个，通过这样的设置方式，能够使每个所述膜片10的过滤面积被充分的利用。这样一来，单个所述膜片10可以通过多个所述连通槽201出净水。换句话说，此时，净水出口的面积相对于现有的平板膜来说将会急剧增大。

值得一提的是，所述连通槽201的槽底由固化后的所述高密度树脂层902形成，也就是说，所述连通槽201并非贯穿所述基座20。

值得一提的是，每个所述连通槽201分别与固定于所述基座20的所有所述膜片10连通。这样一来，所述连通槽201就能够代替传统的软管而形成导流流体的通道。

值得一提的是，在所述（S7）之后，所述方法还包括：

（S8）贴装一导液组件30的一导液主体31于开设有所述连通槽201的所述基座20的外端部，以通过所述导液主体31封盖所述连通槽201的槽口，其中所述导液组件30具有沿与所述连通槽201延伸方向同向的盖合槽3101，且在所述导液主体31被贴装于所述基座20后，每个所述盖合槽3101与所述基座20上的每个所述连通槽201共同形成支流通道。所述导液主体31还形成与所有所述支流通道分别连通的一连通通道3102。

更优选地，所述导液主体31形成至少两个盖合槽3101，其中每个所述盖合槽3101都被设置与所述连通通道3102连通，其中在所述导液主体31被贴装于所述基座20的外端部后，每个所述盖合槽3101与每一个连通槽201对应，以使每个所述盖合槽3101和对应的所述连通槽201将形成一个延所述膜片10宽度方向延伸的所述支流通道，这样一来，就不需要额外地增设出水的管道。

可以理解的是，由于所述连通通道3102和所述支流通道都是通过所述导液主体31和所述基座20本身的结构形成，而不需要借助外界的软管和管体，因此，能够有效地解决现有技术中软管在污水撞击下容易脱落的问题。

更重要的是，由于所述基座20是通过聚氨酯固化后形成的，因此，整个所述基座20的强度不够，在所述膜片10受到较大的污水冲击力时，所述基座20容易产生微小的变形，而长时间使用后，集聚的变形量会影响所述膜片10之间的间距，进而影响所述MBR膜单元的出水效率。由于整个所述导液组件30被实施为硬质材料制成，且是被贴装在所述基座20，因此，能够起到防止所述基座20变形的作用，进而能够有效地保证了所述膜片10之间的平行度。换句话说，所述导液组件30不仅替代了传统的软管，增大了净水出口的面积，还能够有效地保证所述膜片10抖动时所述基座20的稳定性。

值得一提的是，在所述导液主体31被贴装于所述基座20的外端部后，所述盖合槽3101的槽口和所述连通槽201的槽口对合，从而使每个所述盖合槽3101和对应的所述连通槽201将形成一个延所述膜片10宽度方向延伸的所述分支通道。

参考图8，优选地，所述方法还包括：

（S9）将一个所述MBR膜单元中所述导液组件30的一连管组件32的一端固定于所述连通通道的端部，并将所述连管组件32的另一端可拆卸地固定于相邻的另一个所述MBR膜单元中的所述连通通道的一个端部，以将至少两个所述MBR膜单元串联。通过这样的方式，当其中一个所述MBR膜单元需要更换时，可以通过拆卸所述MBR膜单元的方式实现更换。

更值得一提的是，通过本发明形成的所述一体成型的MBR膜单元中相邻两个膜片10之间的间距能够被调整，因此，可以根据需要调整所述一体成型的MBR膜单元的膜片10的密度。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的优势已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims

1.一种一体成型的MBR膜单元的成型方法，其特征在于，其中所述一体成型的MBR膜单元及其成型方法包括以下步骤：

S102固化所述分层树脂的所述高密度树脂层和所述低密度树脂层，从而在预定数量的所述膜片的端部形成基座，以固定所述膜片对应的所述端部；和

S105固定一导液组件的一导液主体于开设有所述连通槽的所述基座的外端部，以通过所述导液主体封盖所述连通槽的槽口，其中所述导液组件具有沿与所述连通槽延伸方向同向的盖合槽，且在所述导液主体被贴装于所述基座后，每个所述盖合槽与所述基座上的每个所述连通槽共同形成支流通道，所述导液主体还形成与所有所述支流通道分别连通的一连通通道。

2.根据权利要求1所述一体成型的MBR膜单元的成型方法，其特征在于，所述低密度树脂层被实施为聚氨酯。

3.根据权利要求1或2所述一体成型的MBR膜单元的成型方法，其特征在于，所述高密度树脂层为聚氨酯。

4.根据权利要求1所述一体成型的MBR膜单元的成型方法，其特征在于，在所述步骤S101之前，所述一体成型的MBR膜单元的成型方法还包括：

5.根据权利要求1所述一体成型的MBR膜单元的成型方法，其特征在于，在所述步骤S101中，将预定数量所述膜片的端部，插入未固化的所述分层树脂中所述高密度树脂层中后，预定数量的所述膜片的所述端部保持在距离盛装于树脂浇注槽所述高密度树脂层厚度3等分的中间等分的位置。

6.根据权利要求1所述一体成型的MBR膜单元的成型方法，其特征在于，在所述步骤S102或S103后，所述一体成型的MBR膜单元的成型方法还包括：

于所述基座的外端部开设连通槽，其中所述连通槽从深度方向与固定在所述基座的所述膜片的端部连通，所述连通槽的槽口延伸方向与所述膜片的宽度方向一致。

7.根据权利要求1所述一体成型的MBR膜单元的成型方法，其特征在于，所述方法还包括：将一个MBR膜单元中所述导液组件的一连管组件的一端固定于所述连通通道的端部，并将所述连管组件的另一端可拆卸地固定于相邻的另一个MBR膜单元中的所述连通通道，以将至少两个所述MBR膜单元串联。

8.一体成型的MBR膜单元，其特征在于，所述一体成型的MBR膜单元被实施为通过上述1-7中任一所述一体成型的MBR膜单元的成型方法制成。

9.一体成型的MBR膜单元，其特征在于，所述一体成型的MBR膜单元包括：

至少两个膜片；

一导液组件，其中所述导液组件包括一导液主体，其中所述导液主体被固定于所述基座的外端部，以通过所述导液主体封盖所述连通槽的槽口，其中所述导液主体具有沿与所述连通槽延伸方向同向的盖合槽，且在所述导液主体被贴装于所述基座后，每个所述盖合槽与所述基座上的每个所述连通槽共同形成支流通道，所述导液主体还形成与所有所述支流通道分别连通的一连通通道。

10.根据权利要求9所述一体成型的MBR膜单元，其特征在于，所述导液组件包括至少一连管组件，所述连管组件的一端固定于一个所述MBR膜单元的所述连通通道的端部，所述连管组件的另一端可拆卸地固定于相邻的另一个所述MBR膜单元中的所述连通通道的端部。