CN204417209U - 一种自支撑浸没式平板膜组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自支撑浸没式平板膜组件，解决了现有平板膜组件装填密度小、投资费用高、能耗高的问题；包括框架、自支撑膜元件、集水管和曝气箱，自支撑膜元件的四周密封并通过固定结构设置在所述框架内，曝气箱设置在自支撑膜元件下方，曝气箱内设置有一端延伸到曝气箱内的曝气管，自支撑膜元件依次由第一膜层、第一无纺布层、流道网、第二无纺布层和第二膜层构成，自支撑膜元件的中间部位设置有产水口，集水管套设在产水口内，产水口与所述集水管连通。本实用新型的自支撑浸没式平板膜组件不仅具有传统平板膜组件的膜通量大、没有曝气死区、不会发生膜丝断裂等优点，而且兼具了中空纤维膜组件的填装密度高、可以反冲洗、膜可以摆动等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于环保技术领域，特别涉及一种自支撑浸没式平板膜组件，属于废水处理工艺及集成设备。
背景技术
膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR) 是20世纪末发展起来的最具潜力的废水资源化再生利用技术之一。MBR是将膜分离技术引入废水生物处理系统，利用膜分离技术与生物反应技术各自的优势，开发出的一种高效水处理系统。它具有出水水质优良稳定、占地面积小、活性污泥浓度高、剩余污泥量少、运行管理简单等优点。
目前MBR产品中主要有两种形式，一种为中空纤维膜，另一种为板式膜。中空纤维膜主要优点表现为填装密度大，可以反冲洗；但废水中的固体和杂质容易对膜丝产生污染和堵塞，膜丝断裂和组件存在曝气死区都是中空纤维膜组件难以克服的缺点。而传统的平板式膜组件虽然不存在膜丝断裂和曝气死区的缺点，但由于其组件形式决定这种膜组件的填装密度相对较小，制造成本高，限制了其大规模应用。
发明内容
本实用新型提供一种自支撑浸没式平板膜组件，解决了现有平板MBR膜组件装填密度小、投资费用高、能耗高的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种自支撑浸没式平板膜组件，包括框架、自支撑膜元件、集水管和曝气箱，自支撑膜元件的四周密封并通过固定结构设置在所述框架内，曝气箱设置在自支撑膜元件下方，曝气箱内设置有一端延伸到曝气箱内的曝气管，自支撑膜元件依次由第一膜层、第一无纺布层、流道网、第二无纺布层和第二膜层构成，自支撑膜元件的中间部位设置有产水口，集水管套设在产水口内，产水口与所述集水管连通。
其中，优选地，所述集水管为外径与所述产水口直径相配合的圆管，用于导出净水，一端或两端开口。
其中，优选地，所述集水管的管外壁上至少开有一条纵向集水槽，集水管的外壁上相邻的两个所述自支撑膜元件之间套设有垫片。
其中，优选地，所述垫片的材料为硅胶、顺丁橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶中的一种。
其中，优选地，所述垫片的厚度为1~8mm。
其中，优选地，所述集水管的内径为25~80mm，所述集水槽宽为8~20mm。
其中，优选地，所述自支撑膜元件的厚度为1.0~1.2mm。
其中，优选地，所述固定结构包括固定杆和设置在所述自支撑膜元件上的固定孔，固定杆与所述框架弹性连接，并套设在固定孔内，固定孔的边缘密封。
其中，优选地，所述自支撑膜元件在框架内上下双层叠置。
本实用新型的有益效果：
本实用新型与现有技术相比具有以下优点及突出性效果：
1、传统的平板膜MBR的净水收集管路都在膜片的一侧，导致较大的压力损失，压力分布不均而且膜片的容易发生局部堵塞。本实用新型的自支撑浸没式平板MBR膜组件置于中间部位的净水收集管路可以将抽吸压力的损失降到最低，还可以保证压力平均分部在膜表面，防止局部发生严重污染。
2、本实用新型的自支撑型膜元件设计省去了传统平板膜元件的ABS支撑板，大大降低了膜元件的成本，可降低成本80%以上。
3、本实用新型的自支撑膜元件厚度很小，膜层和支撑层的总厚度仅为1~1.2mm，是板框平板膜片厚度的 1/6~1/7，可大大提高膜元件的装填密度。
4、本实用新型的支撑浸没式平板MBR膜组件没有支撑板，膜片四周都是密封在一起并自由伸展在料液中，而且，固定杆与框架之间连接弹性部件，在曝气的作用下膜片可以像中空纤维膜一样进行摆动，从而达到控制膜污染的效果。
5、本实用新型自支撑浸没式平板MBR膜组件不仅具有传统平板膜组件的膜通量大、没有曝气死区、不会发生膜丝断裂等优点，而且兼具了中空纤维膜 MBR的填装密度高、可以反冲洗、膜可以摆动等优点。
6、本实用新型能耗低，膜污染程度轻，设备投资费用少，装置结构简单，占地面积小、操作简洁、便于自动化操作控制。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的后提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本实用新型实施例的自支撑浸没式平板膜组件的示意图；
图2为根据本实用新型实施例的自支撑膜元件的示意图；
图3为根据本实用新型实施例的自支撑膜元件的局部剖切视图；
图4为根据本实用新型实施例的集水管的示意图。
图中：1.框架，2.自支撑膜元件，2-1.第一膜层，2-2.第一无纺布层，2-3.流道网，2-4.第二无纺布层，2-5.第二膜层，3.集水管，4.曝气管，5.产水口，6.集水槽，7.垫片，8.固定杆，9.固定孔，10.曝气箱。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动后提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1和图2所示，一种自支撑浸没式平板膜组件，包括框架1、自支撑膜元件2、集水管3和曝气箱10，自支撑膜元件2的四周密封并通过固定结构设置在框架1内，曝气箱10设置在自支撑膜元件2下方，曝气箱10内设置有一端延伸到曝气箱内的曝气管4，自支撑膜元件2依次由第一膜层2-1、第一无纺布层2-2、流道网2-3、第二无纺布层2-4和第二膜层2-5构成（自支撑膜元件2的剖面结构如图3所示），自支撑膜元件2的中间部位设置有产水口5，集水管3套设在产水口5内，产水口5与集水管3连通。自支撑型膜元件设计省去了传统平板膜元件的ABS支撑板，大大降低了膜元件的成本，可降低成本80%以上。传统的平板膜MBR的净水收集管路都在膜片的一侧，导致较大的压力损失，压力分布不均而且膜片的容易发生局部堵塞。本实用新型的自支撑浸没式平板MBR膜组件置于中间部位的净水收集管路可以将抽吸压力的损失降到最低，还可以保证压力平均分部在膜表面，防止局部发生严重污染。
其中，自支撑膜元件2的四边密封，密封的方式可采用粘接、热压焊接和超声波焊接中的一种或几种。根据自支撑膜元件2的长度和具体应用，自支撑膜元件2可以具有多于两个产水口5。
其中，如图4所示，集水管3为外径与产水口5直径相配合的圆管，用于导出净水，一端或两端开口。集水管3的管外壁上至少开有一条纵向集水槽6，集水管3的外壁上相邻的两个自支撑膜元件2之间套设有垫片7。设置有多个集水槽6时，集水槽6可沿集水管3的管外壁圆周均匀分布。
其中，垫片7的材料为硅胶、顺丁橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶中的一种。垫片7的厚度为3mm，在本实用新型中，垫片7的厚度优选为1~8mm。
在本实用新型中，集水管3的内径可为25~80mm，集水槽6宽可为8~20mm。
本实用新型中，自支撑膜元件2的厚度优选为1.0~1.2mm，是板框平板膜片厚度的 1/6~1/7，可大大提高膜元件的装填密度。
其中，固定结构包括固定杆8和设置在自支撑膜元件2上的固定孔9，固定杆8与框架1弹性连接，并套设在固定孔9内，固定孔9的边缘密封。弹性部件可为弹簧或其它常见的弹性部件。浸没式 MBR的最重要控制膜污染的方法就是通过增大曝气，产生较大的气泡，对膜表面进行冲刷，从而防治污泥在膜表面形成凝结，而传统平板膜 MBR对于中空纤维 MBR的劣势在于不能像中空纤维膜随气泡和水流晃动。本实用新型的支撑浸没式平板MBR膜组件没有支撑板，膜片四周都是密封在一起并自由伸展在料液中，而且，固定杆8与框架1之间连接弹性部件，在曝气的作用下膜片可以像中空纤维膜一样进行摆动，从而达到控制膜污染的效果。
本实用新型中，自支撑膜元件2的膜采用平板超滤或微滤膜，膜材料可以是聚四氟乙烯、氯化聚乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈中的一种或几种共混。自支撑膜元件2的膜面积为0.1-1.5m2，四边密封的宽度为3-8mm，固定孔9密封的宽度是3-6mm，产水孔的直径是25~80mm。
作为本实用新型优选的技术方案，自支撑膜元件2可在框架1内上下双层叠置，可进一步的提高自支撑浸没式平板膜组件的净水能力。
本实用新型的支撑浸没式平板MBR膜组件可反洗，反洗的压力控制在0.1Mpa以内。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自支撑浸没式平板膜组件，包括框架、自支撑膜元件、集水管和曝气箱，自支撑膜元件的四周密封并通过固定结构设置在所述框架内，曝气箱设置在自支撑膜元件下方，曝气箱内设置有一端延伸到曝气箱内的曝气管，其特征在于：自支撑膜元件依次由第一膜层、第一无纺布层、流道网、第二无纺布层和第二膜层构成，自支撑膜元件的中间部位设置有产水口，集水管套设在产水口内，产水口与所述集水管连通。
2.根据权利要求1所述的一种自支撑浸没式平板膜组件，其特征在于：所述集水管为外径与所述产水口直径相配合的圆管，用于导出净水，一端或两端开口。
3.根据权利要求2所述的一种自支撑浸没式平板膜组件，其特征在于：所述集水管的管外壁上至少开有一条纵向集水槽，集水管的外壁上相邻的两个所述自支撑膜元件之间套设有垫片。
4.根据权利要求3所述的一种自支撑浸没式平板膜组件，其特征在于：所述垫片的材料为硅胶、顺丁橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶中的一种。
5.根据权利要求3所述的一种自支撑浸没式平板膜组件，其特征在于：所述垫片的厚度为1~8mm。
6.根据权利要求3所述的一种自支撑浸没式平板膜组件，其特征在于：所述集水管的内径为25~80mm，所述集水槽宽为8~20mm。
7.根据权利要求1所述的一种自支撑浸没式平板膜组件，其特征在于：所述自支撑膜元件的厚度为1.0~1.2mm。
8.根据权利要求1所述的一种自支撑浸没式平板膜组件，其特征在于：所述固定结构包括固定杆和设置在所述自支撑膜元件上的固定孔，固定杆与所述框架弹性连接，并套设在固定孔内，固定孔的边缘密封。
9.根据权利要求1所述的一种自支撑浸没式平板膜组件，其特征在于：所述自支撑膜元件在所述框架内上下双层叠置。
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