CN209423353U - 一种陶瓷平板膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型多功能陶瓷平板膜，以解决现有技术中无机膜无法有效处理低分子物质的问题，本实用新型技术提供的新型多功能陶瓷平板膜强度高，使用寿命长，分离效率高，可有效截留大分子颗粒物及分解低分子物质。本实用新型提供一种新型多功能陶瓷平板膜，其特征在于，包括：支撑层，支撑层为陶瓷平板膜骨架结构，决定陶瓷平板膜主要的力学性能；填充层，附着在支撑层上，用以截留分解低分子有机物；膜层，位于支撑层与填充层结合物的表面，用以截留大分子物质。支撑层截面为圆形阵列结构。填充层为纳米催化剂，其填充于支撑层圆形阵列结构的空隙中，采用喷涂方式附着于支撑层后高温烧制而成。膜层为喷涂于表面的微细粉高温烧制而成。

Description

一种陶瓷平板膜

技术领域

本实用新型涉及水处理领域，具体地讲，涉及一种陶瓷平板膜。

背景技术

随着工业发展打的速度越来越快，环保意识的不断提高，污水处理行业近些年来在国内发展极其迅速，污水处理行业的处理工艺也是多种多样，其中膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)作为膜分离技术与生物处理技术有机结合的新形态废水处理系统，以其容积负荷高，水力负荷大，水力停留时间短，占地面积小，所需基建投资少，能耗及运行成本低，出水水质高等优点已广泛应用于各大污水处理项目。膜生物反应器是一种新型的水处理工艺，兼具生物膜法和活性污泥法的许多优点。膜生物反应器在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺，最初用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理。自80年代在欧洲建成第一座该类型污水处理厂后，该污水处理技术已在欧美和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有数千座大大小小的污水处理厂采用了这种技术。该技术不仅可用于水体富营养化处理。而且可广泛地被用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水中，同时也可进行中水处理。随着研究的深入，膜生物反应器从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，具有去除硝化、脱氮的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，膜组件取代了传统的生物处理技术末端二沉池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。

膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现待处理液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。根据材料的不同可分为无机膜和有机膜，常见的有机膜如中空纤维膜使用寿命短，抗污染性差，而无机膜如陶瓷平板膜一般为微滤膜，但分离效率高、化学稳定性好、机械强度高、再生性能好、分离过程简单，现有技术中的陶瓷平板膜可截留高分子物质，但低分子物质仍可通过。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种新型多功能陶瓷平板膜，以解决现有技术中无机膜无法有效处理低分子物质的问题，本实用新型技术提供的新型多功能陶瓷平板膜强度高，使用寿命长，分离效率高，可有效截留大分子颗粒物及分解低分子物质。

本实用新型提供一种陶瓷平板膜，其特征在于，包括：

支撑层，包括形成陶瓷平板膜骨架结构的颗粒物；

填充层，包括填充于所述颗粒物间隙中的催化剂材料，用以截留分解待处理物中直径2-19微米的有机物；

膜层，位于填充层的表面，用以截留待处理物中的直径为0.01-1微米的物质。

优选地，所述支撑层颗粒物间的间隙大于所述催化剂材料的粒径。

优选地，所述支撑层由金属氧化物烧结而成。

优选地，所述金属氧化物包括氧化铝和氧化镁中的至少一种。

优选地，所述烧结温度为1000-1500℃，烧结时间为24-48小时。

优选地，所述催化剂材料包括纳米催化剂。

优选地，所述纳米催化剂包括SiO2和TiO2中的至少一种。

优选地，所述填充层通过在支承层上喷涂所述催化剂材料后烧制而成。

优选地，所述膜层通过在填充层表面喷涂粒径在1微米以下的微细粉后烧制而成。

优选地，所述膜层孔径为0.01-1微米。

优选地，支撑层截面为圆形阵列结构。

优选地，填充层为纳米催化剂，其填充于支撑层圆形阵列结构的空隙中，采用喷涂方式附着于支撑层后高温烧制而成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的新型陶瓷平板膜中，针对现有技术中无法有效处理低分子物质的问题进行了优化改良，在支撑层的空隙填充纳米催化剂形成填充层，以截留分解低分子物质，本实用新型的陶瓷平板膜具有抗污染、耐用、可高效分解低分子物质的优点。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1所示为本实用新型支撑层的截面示意图。

图2所示为本实用新型填充层与支撑层结合后的截面示意图。

图3所示为本实用新型陶瓷平板膜的截面示意图。

图4所示为本实用新型陶瓷平板膜水流路径示意图。

图5所示为本实用新型应用在废水处理系统中的示意图。

具体实施方式

以下公开为实施本申请的不同特征提供了许多不同的实施方式或实例。下面描述了部件或者布置的具体实施例以简化本实用新型。当然，这些仅仅是实例并不旨在限制本实用新型。

此外，在权利要求书中使用的术语“包括”不应被解释为限于下文所列出的手段，它并不排除其他元件或步骤。由此，它应当被解释为指定如涉及的所述特征、数字、步骤或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、数字、步骤或部件、或者其组合的存在或添加。因此，措词“包括装置A和B的设备”的范围不应当仅限于仅由组件A和B构成的装置。这意味着相对于本实用新型而言，设备的相关组件是A和B。

在本说明书通篇中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。由此，在说明书的各处出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定都指同一实施例，但是可能如此。此外，根据本实用新型公开对本领域技术人员而言显而易见的是，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。

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前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。

类似地，应当理解，在本实用新型的示例性实施例的描述中，处于使本实用新型公开流畅且有助于理解各发明性方面的一个或多个方面的目的，本实用新型的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图、或者对实施例和附图的描述中。然而，该公开方法不应被解释为反映所要求保护的发明需要比每项权利要求中所明确记载的更多特征的意图。相反，如以下权利要求反映的，发明性方面在于，比单个以上公开的实施例的所有特征少。由此，具体实施方式之后的权利要求被明确地结合到该具体实施方式中，其中每项权利要求独立地代表本实用新型的一个单独的实施例。

此外，尽管此次描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征，不同实施例的特征的组合意图落在本实用新型的范围内，并且形成将按本领域技术人员理解的不同实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求的实施例中的任何一个可以任何组合使用。

应当注意的是，在描述本实用新型的特定特征或方面时所使用的特定术语不应该被认为是暗示了该术语是此次被重新定义来限制为包括与本术语相关联的本实用新型的特征或方面的任何特定特性。

在此次提供的描述中，阐述了多个具体细节。然而应当理解，本实用新型的实施例没有这些具体细节的情况下实践。在其他实施例中，为了不妨碍对本说明书的理解，未详细地示出公知方法、结构和技术。

本实用新型可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。

图1为本实用新型支撑层的截面示意图，支撑层C1主要由氧化铝高温烧结而成，其孔隙较大，为陶瓷平板膜骨架结构，决定陶瓷平板膜主要的力学性能。

图2为本实用新型填充层与支撑层结合后的截面示意图，包括：支撑层C1和填充层C2，填充层C2由纳米催化剂如二氧化硅、二氧化钛构成，喷涂于支撑层C1上，填充层C2渗入支撑层C1的孔隙中，高温烧制形成填充层，用以截留分解低分子有机物。

图3为本实用新型陶瓷平板膜的截面示意图，包括：支撑层C1，填充层C2，膜层C3，膜层为喷涂于支撑层C1与填充层C2结合物表面的微细粉高温烧制而成，用以截留大分子有机物。其工作原理如下：污水从外进入新型多功能陶瓷平板膜，先通过膜层C3，将大分子物质截留，再经过纳米催化剂填充层C2，将低分子有机物截留分解，最后进入新型多功能陶瓷平板膜集水管道内，在自吸泵的作用下汇入清水池；新型多功能陶瓷平板膜可用反洗泵水洗，也可用鼓风机气洗。

图4所示为本实用新型的水流路径示意图，包括：支撑层C1，填充层C2，膜层C3，支撑层C1提供支撑结构，填充层C2填充在支撑层C1球形阵列颗粒的间隙中，膜层C3附着在支撑层C1的外侧，膜层C3中的颗粒间间隙更小。其中，支撑层C1，填充层C2，膜层C3中的颗粒状结构均不透水，如图中箭头所示，流体仅能通过其中的间隙透过陶瓷平板膜，流体中的一部分部分物质被膜层C1截留，另一部分物质被填充层C2截留分解，填充层例如用以截留分解待处理物中直径2-19微米的有机物；膜层例如用以截留待处理物中的直径为0.01-1微米的物质，经此处理后的流体才能透过陶瓷平板膜进入集水管道内。

图5为本实用新型在废水处理系统中使用的示意图，其中陶瓷平板膜100为图4所示的产品，包括：水槽300，进水口301，排污口302，进气管S20，曝气装置S10，陶瓷平板膜100，出水管200。在工作时，首先，废水通过进水口301进入到水槽300中，鼓风机通过进气管S20给曝气装置S10提供充足的气流，曝气装置S10排出的气体向上方陶瓷平板膜100的区域扩散，对陶瓷平板膜100的外侧表面进行吹扫，由于陶瓷平板膜的易脱落性，使得粘附在膜上的污泥层较薄，从而保持较好的渗透率截留高分子物质，陶瓷平板膜内填充层的催化剂会进一步高效截留分解其中的低分子物质，出水管200连接于陶瓷平板膜的内侧，水池内的泥水混合物经过自身水压和连接在出水管200的水泵的抽吸作用，清水透过陶瓷平板膜100被抽出水槽外，从而完成此道工序对废水的处理。

本实用新型提供的新型多功能陶瓷平板膜，不仅抗污染，耐用，还可对污水中中的低分子物质进行分解，有效提高了污水处理效率和此道工序的污水处理质量。

以上对本实用新型的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本实用新型的范围。本实用新型的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本实用新型的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本实用新型的范围之内。

Claims (8)

1.一种陶瓷平板膜，其特征在于，包括：

支撑层，包括形成陶瓷平板膜骨架结构的颗粒物；

填充层，包括填充于所述颗粒物间隙中的催化剂材料，用以截留分解待处理物中直径大于2微米的物质；

膜层，位于填充层的表面，用以截留待处理物中的直径小于1微米的物质。

2.根据权利要求1所述的陶瓷平板膜，其特征在于，所述支撑层颗粒物间的间隙大于所述催化剂材料的粒径。

3.根据权利要求1所述的陶瓷平板膜，其特征在于，所述支撑层材料包括氧化铝和氧化镁中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的陶瓷平板膜，其特征在于，所述催化剂材料包括纳米催化剂。

5.根据权利要求4所述的陶瓷平板膜，其特征在于，所述纳米催化剂包括SiO2和TiO2中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的陶瓷平板膜，其特征在于，所述填充层位于支撑层的孔隙中。

7.根据权利要求1所述的陶瓷平板膜，其特征在于，所述膜层位于填充层表面，包括粒径在1微米以下的微细粉。

8.根据权利要求7所述的陶瓷平板膜，其特征在于，所述膜层孔径为0.01-1微米。