CN208553778U - 一种利用气水流清除膜表面有机物的平板陶瓷膜组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用气水流清除膜表面有机物的平板陶瓷膜组件，它包括用于固定和支撑陶瓷膜片的组件框体，陶瓷膜片之间设置有能对平板膜片表面进行随机喷洗的气水管，气水管两端固定在可上下移动的承托架上，气水管上设置有对开的气水冲洗口，升降导轨上下两端分别设置有上位置感应器和下位置感应器，所述承托架之间设置有横梁杆，横梁杆上固定有螺母，所述组件框体中设置有涡轮丝杆，涡轮丝杆上端与固定在组件框体上端的齿轮转换器相连，本实用可随机对膜表面的污染物层进行高压和低压清洗或起氧化反应，保持平板膜表面洁净，大大提高过滤通量，提高了平板陶瓷使用可靠性、操作性，大大提高了膜出水通量。

Description

一种利用气水流清除膜表面有机物的平板陶瓷膜组件

技术领域：

本实用新型涉及平板膜过滤组件水处理技术，具体涉及利用气水流清除膜表面有机物的平板陶瓷膜组件。

背景技术：

近几年来，用中空平板陶瓷膜进行水处理应用越来越多，发展也越来越快。由于平板膜在使用时绝大多数是静止不动的，不能像有机中空纤维膜那样一直在搅动。在长期使用中遇到很多问题，特别是膜被污染（堵）的问题，常常会导致系统崩溃，失去正常工作的能力，在生活污水及各行业的工业污水中，带粘性的有机物如油脂、细菌、蛋白质、有机胶团等污泥等污染物，在平板膜表面形成一层污染物，而且这层污染物和膜表面结合的非常好，当用水、气、药水等反冲时，也只能冲破膜孔处污染物结构网络层，污染结构网络层大部分并没有脱离膜表面，当继续运行时，膜通量或运行效率恢复量很小，不能有效运行下去，导致很多客户认为平板膜不好用，不愿用，所以膜污染，大大限制了平板膜，特别是陶瓷平板膜的应用规模及潜力的发挥。现在膜污染就像人们得了癌症一样，很难治愈，特别是水、气中含有油、油脂、蛋白质、细菌、水凝胶、水溶胶、淀粉胶粒、乳化油胶粒等有机物时，它们会粘附在膜表面，目前任何在线再生（例如：水、气反冲、臭氧反洗、碱洗、酸洗等）的方法效果均不好。当前针对膜污染，如何再生膜过程性能的措施，主要有：气泡擦洗、膜振动、气（水）反冲洗、高速十字错流冲洗、各种酸碱物药洗、臭氧或它们相互之间的复合清洗等；另外，最近随着平板陶瓷膜的出现及大量使用，出现了机械刷（在每片平板膜之间安装一至数个毛刷辊；可按设计要求定时自动上下及左右移动清除膜表面污泥层）的膜再生办法，机械刷工艺能较好地解决大部分膜表面污物清除工作，恢复膜通量，但对含高粘物（如油脂、乳化油、大分子量蛋白质细菌数量特多的污水，有时恢复效率还是不高，如何解决上述问题，在工业生产、生活等各行业，环保领域显得十分迫切和需要。

实用新型内容：

针对现有平板陶瓷膜组件在使用过程中存在的问题，特别是平板陶瓷膜长期使用后反复再生中存在的严重膜污染问题，提供一种利用气水流随机清除膜表面有机物的平板陶瓷膜组件。

本实用新型要解决的技术问题所采取的技术方案是：一种利用气水流随机清除膜表面有机物的平板陶瓷膜组件，它包括用于固定和支撑陶瓷膜片的组件框体，所述陶瓷膜片之间设置有能对平板膜片表面进行随机喷洗的气水管，所述气水管两端固定在可上下移动的承托架上，所述承托架两端设置有轴承，气水管上设置有对开的气水冲洗口，所述轴承支撑在与组件框体固定相连的升降导轨上，所述升降导轨上下两端分别设置有上位置感应器和下位置感应器，所述承托架之间设置有横梁杆，横梁杆上固定有螺母，所述组件框体中设置有涡轮丝杆，涡轮丝杆上端与固定在组件框体上端的齿轮转换器相连，齿轮转换器通过传动杆与涡轮减速器相连，涡轮减速器与电机相连，所述涡轮丝杆下端与固定设置在横梁杆上的螺母相配合。

优选地，所述平板膜片之间设置有能对陶瓷膜片表面进行随机上下移动喷洗且其两端能固定在承托架上的毛刷辊，所述毛刷辊位于气水管下方。

本实用新型当平板膜组件及配套的框体安装好后，在膜组件平板膜板之间安装一个和数个能对平板膜表面进行清（擦）洗的带有众多喷口（嘴）气水管，气水管安装在可作上下运动的承托架上。当工作时，①气水管内可用原水或含有酸、碱、臭氧等药物的原水对膜表面进行近距喷洗；②可以用空气或含有臭氧等气体对膜表面进行近距喷洗；③也可以气、水、药混合后再对膜表面进行近距离喷洗。

本实用新型与现有技术相比具有以下特点：

1、可随机、随时对膜表面的污染物层进行高压和低压（压力可调）清洗或起氧化反应，保持平板膜表面洁净，大大提高过滤通量，一般可提高一倍以上的运行效率；

2、不需停机对膜冲洗，可大大减少反冲洗次数，可减少反冲洗次数80%以上，减少了反冲洗水、气用量80%以上的浪费，节水节气节能同时提高了10-20%的工作时间，工作效率大为提高；

3、基本解决了平板陶瓷膜运行中膜污堵的问题，在膜抗污染、膜再生、膜面清污方面向前跨了一大步，解决了平板陶瓷膜运行中清洗再生困难、运行效率低的问题。提高了平板陶瓷使用可靠性、操作性，大大提高了膜出水通量。

4、当前平板陶瓷膜组件在底部安装有曝气管，使用时，通过曝气，空气从下端带动水流从下往上流动并利用其流动水流和气泡在膜表面形成冲刷同时清洗膜面，问题是这种方法对膜片表面污堵物清除（洗）效果很有限，原因是膜片之间距离小，水流、气泡自然不会往膜片之间的小空间钻，而是向阻力小的膜片集合体外空间流动，所以，曝气对平板膜的冲刷（洗）效果十分有限。即使气泡水流能很好地进入膜板之间形成流动，由于气水流和膜之间的摩擦属软摩擦，且膜静止不动，这时的膜面清洗效果也很差。本发明在膜片间安装多喷口（见图）小水管，并用原水或加气高压高速垂直（或有一定倾角）近距（0-10mm)冲刷膜面的方式，缩短了冲洗距离，高效地利用了气（水）的冲刷力，膜板之间是激烈的气泡和水形成的湍流冲洗效果特别好。

5、当需要时（如表面有极高粘物质时，利用气和水近距冲刷效果不佳时），可在气、水中加氧化或还原药剂，甚至可以加入臭氧复合冲洗膜表面对有机物进行氧化可以进一步清除膜面层污堵物，达到高效清污膜再生的目的。

6、本实用新型改变机械刷和平板陶瓷膜之间存在的可能的膜表面层磨损的可能性，

所述气水管为压缩空气或用各种水泵加压原（污）水对膜表面进行冲洗，大大减少反冲净水或气用量，可省反冲净水或气80%以上，节能同时增加了过滤通量或产水效率，也可以在压缩空片中增加臭氧（或直接用臭氧）对膜表面上的细菌、蛋白质、油脂等胶状物进行杀灭和分解；可以是水气混合冲洗膜表面，也可以是气、臭氧、原水（污水），药水（碱性液、酸性液或有机溶剂）任意组合；所述的药水为次氯酸钠、双氧水、有机溶剂及各种配制具有氧化性质碱液及各种配制的具有还原性质的酸性液体；或者是特别的含有超氧离子、负离子的气（水）混合气液。

所述气水管与软性塑胶水管相连，运行时软胶管可以随气水管一起移动，其它各种材质软管也属于本专利保护范围；软管可以是各种塑料、金属、纤维或者是它们的复合软管，截面形状可以有圆、方、长方形、椭圆形等多种形状；气水管可以是固定式的，也可以是沿轴旋转摆动等。

所述气水冲洗口气水流方向可以和平板膜表面垂直，也可以有一定倾角，即气水冲洗口射流可以垂直冲刷膜表面，也可以有一定的倾斜角冲刷膜表面。这样在膜板之间可形成强烈的湍流、气泡流，并随时带走污物。气水冲洗口的布置可设置三个角度，上倾斜、平直、下倾斜。

附图说明：

图1是本发明第一种传动方式的主剖视构示意图，

图2是本发明第一种传动方式的左视结构示意图，

图3是图2 的A-A剖视结构示意图，

图4是本发明第一种传动方式的立体结构示意图，

图5发明第二种传动方式的主剖视构示意图，

图6冲洗管道及平板膜片的横截面放大示意图。

在图中：1、升降机构 2、涡轮丝杆 3、齿轮转换器 4、涡轮减速器 5、电机 6、传动杆Ⅰ 7、传动杆Ⅱ 8、支撑架 9、气水管 10、平板膜片 11、平板膜组件 12、承托架 13、上位置感应器 14、下位置感应器 15、升降导轨 16、轴承 17、气水冲洗口。

具体实施方式：

在图1、图2、图3、图4和图5中，所述陶瓷膜片之间设置有能对平板膜片10表面进行随机喷洗的气水管9，所述气水管两端固定在承托架12上，所述承托架两端设置有轴承16，所述轴承支撑在与组件框体固定相连的升降导轨15上，所述升降导轨上下两端分别设置有上位置感应器13和下位置感应器14，所述承托架之间设置有横梁杆，横梁杆上固定有螺母，所述组件框体中设置有涡轮丝杆2，涡轮丝杆上端与固定在组件框体上端的齿轮转换器3相连，齿轮转换器通过传动杆与涡轮减速器4相连，涡轮减速器与电机5相连，涡轮丝杆下端与固定设置在横梁杆（图中未标出）上的螺母相配合。所述组件框体为用于固定平板膜片组件和曝气机构的刚性构体，所述平板膜片组件包括间隔设置的平板膜片10、与平板膜片形成一体的上堵头与下堵头，组件框体上部设置支撑架8，组件框体下部设置有承托架12，所述支撑架安装在平板膜组件11上方，所述承托架上设有升降机构1，升降机构1分别配有涡轮丝杆2，所述升降机构转动带动涡轮丝杆2上下运中间设有齿轮转换器3，所述两台齿轮转换器3之间设有电机5和涡轮减速器4，齿轮换向器通过传动杆Ⅰ6和传动杆Ⅱ7与涡轮减速器4相连，平板膜组件11两侧设有承托架12，所述涡轮丝杆底部法兰头和承托架12固定连接。电机5通过涡轮减速器4将扭矩动力转换角度后分配到齿轮转换器3上，在分配到升降机构1上，最后使涡轮丝杆2上，使四条涡轮丝杆2同步上下运动，带动承托架上下运动。所述承托架12上设有毛刷辊，所述每块平板膜片10之间均设有气水管9，承托架12上下运动带动气水管运动，平板膜组件垂直放置时,随丝杆螺母一起上下运动，压缩空气或高压水通过气水管9上设置的对开的气水冲洗口17对平板膜片表面进行高速冲洗; 平板膜组件水平卧式放置时,随丝杆螺母一起左右运动高速冲洗平板膜片;所述气水管道支架型材切面形状可以是角钢、方钢、槽钢、铝型材等金属材料或其它硬质材料组成，其冲刷洗效率比传统压缩空气带动水流错流冲洗或清水反冲高30-95%,效果更明显，清洗后通量持续时间更长久,出水通量提高了一倍以上。过滤分离工作不需要停止就可进行清洗，增加了有效工作时间。并且气冲洗增加水中含氧量，可以替代底部曝气装置。刷洗频率可根据实际进行调整。本装置可完全替代传统的水反冲和气反冲清洗及机械刷装置。所述冲洗气管固定在方形支架上对应平板膜片中心位置依次安装，及时去除了平板膜片表面及表层内部污染物质；以上冲洗气管采用软性材料如pu、pe、尼龙管或其他金属管道等，所述冲洗管道截面形状有圆形、椭圆形、腰型、方形、长方形等，所述冲洗管道中心向左右两侧设有两排细小孔道用于分散高压空气和水对膜片表面进行均匀冲洗以保证膜表面每处均被清洗。所述冲洗管道可以是固定的，也可以是沿圆轴旋转摆动。这样可以固定气水管两头并不会磨损膜片表面膜层。所述上位置感应器和下位置感应器为机械式、电子式或磁感应式等。

所述气水冲洗口的喷射方向可以和平板膜表面垂直，也可以有一定倾角，即喷口射流可以垂直冲刷膜表面，也可以有一定的倾斜角冲刷膜表面。这样在膜板之间可形成强烈的湍流、气泡流，并随时带走污物。喷嘴的布置可设置三个角度，上倾斜、平直、下倾斜。气水管可以是刚性材质，也可以是软性材质；利用气水管9和气水管上间隔设置对开式的气水冲洗口17对平板膜片表面进行高速冲洗，也可在平板膜之间设置随便承托架作上下往复的毛刷辊（图中未画出），利用毛刷辊在规则的平板膜片10表面中间进行机械往复运动,对平板膜片表面进行高速高压冲刷清洗.所述组件框体四周设有导轨15,在承托架12上设有轴承16,轴承可在导轨上运动,横梁上设置有螺母，所述组件框体中心固定设有1条丝杆,在组件顶部设有电机,电机带动丝杆进行旋转,使设在丝杆上的螺母带动承托架上下往复运动,对平板膜片两侧面进行实时冲洗。及时去除了平板膜片表面及表层内部污染物质。所述气水管截面形状有圆形、椭圆形、腰型、方形、长方形等，所述气水管中心向左右两侧设有两排细小孔道用于均匀分散高压空气和水对膜片表面进行冲洗。

Claims (3)

1.一种利用气水流清除膜表面有机物的平板陶瓷膜组件，它包括用于固定和支撑陶瓷膜片的组件框体，其特征是：所述陶瓷膜片之间设置有能对平板膜片（10）表面进行随机喷洗的气水管（9），所述气水管两端固定在可上下移动的承托架（12）上，所述承托架两端设置有轴承（16），气水管上设置有对开的气水冲洗口（17），所述轴承支撑在与组件框体固定相连的升降导轨（15）上，所述升降导轨上下两端分别设置有上位置感应器（13）和下位置感应器（14），所述承托架之间设置有横梁杆，横梁杆上固定有螺母，所述组件框体中设置有涡轮丝杆（2），涡轮丝杆上端与固定在组件框体上端的齿轮转换器（3）相连，齿轮转换器通过传动杆与涡轮减速器（4）相连，涡轮减速器与电机（5）相连，涡轮丝杆下端与固定设置在横梁杆上的螺母相配合。

2.根据权利要求1所述的一种利用气水流清除膜表面有机物的平板陶瓷膜组件，其特征是：所述平板膜片（10）之间设置有能对陶瓷膜片表面进行随机上下移动喷洗且其两端能固定在承托架上的毛刷辊，所述毛刷辊位于气水管（9）下方。

3.根据权利要求1所述的一种利用气水流清除膜表面有机物的平板陶瓷膜组件，其特征是：所述气水冲洗口（17）的气水流方向与平板膜垂直。