CN213834703U - 一种mbr膜片及其膜组件集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，包括固定于固定框架上的MBR膜组件，MBR膜组件包括多片重叠的MBR膜片，MBR膜片上设有至少一个中央出水孔，中心集水管的一端与端片固定，另一端穿过MBR膜片上的中央出水孔，每片MBR膜片上的中央出水孔与中心集水管之间设有密封元件；中心集水管与曝气装置连通。本实用新型提供了一种新型MBR膜片，其具有良好的硬挺度和高压反冲洗能力，膜组件集成装置结构简单、密封牢固、制造成本低，并且清洗效果好、滤水效率高、曝气量低、中间排水效率高、可大幅度降低化学药品使用量、运行成本低。

Description

一种MBR膜片及其膜组件集成装置

技术领域

本实用新型涉及一种MBR膜片及其膜组件集成装置，属于水处理过滤、废水纯化膜技术领域。

背景技术

近年来，膜生物反应器(MBR)成为水处理行业的流行主题。在废水应用中的MBR，由在处理池中的生物处理和通过膜过滤步骤的物理处理的二者组成。通过引入膜过滤而非沉降工艺，可在反应池内维持高的活性污泥荷载，这将形成高的生物降解量和低的污泥产生量。这使得可处理高浓度废水和设计具有小的占地面积的处理池。传统的中空纤维膜和平板膜分别存在易堵塞难清洗和难清洗装填密度低的问题，所以开发一种易清洗、装填密度高的MBR膜片和膜组件结构尤为重要。

JP11244672公开了平坦的膜元件，其中通过在其顶端和右端与左端紧密地粘合周围边缘的三个侧面，从而形成密封部分，构成以袋子形式形成的四边形平坦平面膜。在膜支持部件的上部分的两个侧面上叠加采用膜支持部件安装的平坦平面膜的未密封的周围边缘一侧约1.5cm的高度，并焊接到膜支持部件上，以支持平坦的平面膜。在膜支持部件的两端处形成比膜支持部件厚度大的头。这两个头配有喷嘴，所述喷嘴与膜支持部件的流体通道连通且用于取出渗透物。该构思的弱点是制造具有单独成分的渗透通道，制造用的许多操作步骤(胶粘、粘附、焊接)在很大程度上损害了组件的完整性(泄漏)及其成本价格。将膜粘合到组件支持件上(膜的脱层、剥离)。由于膜与其支持件的粘合性差，因此不可能反洗膜。

CN206660966U公开了一种集成化软片式膜组件组合装置，包括一个废水处理池和设置在所述废水处理池内的软片式膜过滤组件，还包括与每个软片式膜过滤组件的渗透水导管相连通的产水管以及设置于所述集成化软片式膜组件组合装置底部的曝气装置。CN107051209A公开了一种小方形软片膜组件，包括设置有透水孔的渗透水导管、交错的设置在所述渗透水导管上的软片膜和锁片、以及设置在所述渗透水导管两端的端板。该两项构思的弱点是膜片较软，膜片结构复杂，密封结构复杂，在应用中易大幅度摆动相互贴合降低处理效率，膜片中心出水孔密封不牢固影响出水质量。

CN100522328C实用新型了一种一体化的渗透通道膜，其由具有通过单丝线以预定的距离隔开的上部和下部织物表面的3D隔片织物组成，所述渗透通道插在两层膜层之间，其中所述膜层在各个点处与所述上部和下部织物表面相连，形成适用于反冲刷操作的具有高的粘结强度的一体化结构。该构思的弱点是膜片较软在运行中易摆动相互贴合，采用边部排水，排水效率低能耗高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：MBR膜堆易堵塞污染、膜堆不能反冲洗或者反冲洗压力小、膜片较软大幅度摆动相互贴合、结构复杂、装填密度低、密封性差等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，包括固定于固定框架上的MBR膜组件，MBR膜组件包括多片重叠的MBR膜片，MBR膜片上设有至少一个中央出水孔，中心集水管的一端与端片固定，另一端穿过MBR膜片上的中央出水孔，每片MBR膜片上的中央出水孔与中心集水管之间设有密封元件；中心集水管与曝气装置连通。

优选地，所述MBR膜片由中间的中间针织片及其两侧的表面膜层复合而成；所述表面膜层是将膜胶浆液体通过双面刮涂、双面浸涂、双面辊涂、双面狭缝涂布或双面喷涂在中间针织片的上下表面，再经过水浴凝固、成孔和干燥后形成，膜胶浆液体部分渗透进中间针织片的表面针织线内与针织片牢牢结合但并未渗透进中间滤水通道；所述MBR膜片的外缘热压密封，热压温度为150-300℃。

更优选地，所述MBR膜片的形状为长方形，长度为400-1200mm，宽度为200-800mm，厚度为0.4-5mm，所述中间针织片的厚度为0.2-5mm。

更优选地，所述的膜胶浆溶液包括有机材料及亲水无机材料，所述有机材料为PVDF、DMAc、PEG、PTFE、PU、PI、U-PVC中的任意一种；所述亲水无机材料为氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、羧甲基纤维素纳中的任意一种。

更优选地，所述中间针织片由针织线通过针织机器制造后通过浸涂、刮涂或喷涂硬挺剂而制成；所述针织线的材质为聚丙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、涤纶、尼龙和聚酯中的一种或多种组合，所用硬挺剂为聚丙烯酸酯、聚乙烯乙酸酯、醋酸乙烯共聚物、聚氰胺树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇、和改性脲醛树脂中的任意一种或几种的组合。

优选地，所述MBR膜片上均布有2-8个中央出水孔，其直径为20-120mm；所述中央出水孔采用圆刀冲压或激光打孔技术形成。中央出水孔所处膜面位置上下对称且左右对称。

优选地，所述密封元件包括与MBR膜片厚度相适应的凹槽，凹槽为环形，其中部为集水管通孔，集水管通孔与中心集水管过紧配合；凹槽的两侧设有用于限位MBR膜片的贴边，贴边与MBR膜片通过防水胶黏剂粘结密封；凹槽上设有多个出水孔；所述密封元件的材质为为天然橡胶、弗橡胶、改性聚氨酯、改性聚四氟乙烯和聚氯乙烯中的任意一种。

更优选地，所述出水孔在凹槽内均匀分布，出水孔的数量为2-12，形状为长方形，其长度为宽度的2-3倍。

更优选地，所述中心集水管一端穿过端片设有用于与曝气装置连接的堵头，另一端设有出水口，出水口与排水管连通；中心集水管的主体上沿轴向间隔设有与密封元件厚度相适应的固定槽和间隔段，固定槽内设有与出水孔相对应的进水孔；所述进水孔的直径比MBR膜片的厚度小0.1-1mm；所述间隔段的长度为5-15mm。

优选地，所述曝气装置固定于固定框架底部。

本实用新型提供了一种新型MBR膜片，其具有良好的硬挺度和高压反冲洗能力，膜组件集成装置结构简单、密封牢固、制造成本低，并且清洗效果好、滤水效率高、曝气量低、中间排水效率高、可大幅度降低化学药品使用量、运行成本低。

本实用新型中的MBR膜片为中空针织片材双面涂膜成形的一体化MBR膜片，成本低，可进行高压反冲洗降低清洗化学药品用量，大面积膜片结合中心排水结构具有良好的滤水效率和较低的能耗，超薄新型MBR膜片组装形成的膜组件集成装置装填密度高、占用空间小，适用于各种类型废水处理工程。

附图说明

图1为本实用新型提供的MBR膜片及其膜组件集成装置的结构示意图；

图2为MBR膜组件的结构示意图；

图3、4为两种不同的MBR膜片的结构示意图；

图5为密封元件的结构示意图；

图6为中心集水管的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例

如图1-2所示，为本实施例提供的一种MBR膜片及其膜组件集成装置，其包括由数片中心打有圆孔的MBR膜片1通过中心集水管3、密封元件2、端片4串联组成的膜组件，还包括放置膜组件的固定框架5，固定框架5的底部装有曝气装置6。所述固定框架5用于承托固定膜组件，所述曝气装置6连接到曝气管。

如图3所示，所述MBR膜片1的形状为长方形，长度为800mm，宽度为400mm，厚度为2.2mm，由中央出水孔11、上下表面膜层12和中间针织片13组成，两侧表面膜层12起过滤作用，中间针织片13为滤水通道。

所述中央出水孔11穿透MBR膜片1，直径为51mm，采用圆刀冲压打孔技术形成，一片MBR膜片1上的中央出水孔11数量为2个，中央出水孔11所处膜面位置上下对称且左右对称。

所述中间针织片13的厚度为2.5mm，由针织线通过针织机器制造后通过刮涂硬挺剂而制成，所用针织线的材质为聚丙烯，所用硬挺剂为聚丙烯酸酯、聚乙烯乙酸酯的混合物。

所述表面膜层12是将膜胶浆液体通过双面刮涂在中间针织物的上下表面，再经过水浴凝固、成孔和干燥后形成，上下表面膜层12部分渗透进中间针织片13的表面针织线内与针织片牢牢结合但并未渗透进中间滤水通道，膜胶浆溶液包括选自PVDF、DMAc、PEG有机材料和选自羧甲基纤维素纳的亲水无机材料。MBR膜片1的四边经过密封，密封方法为热压密封，热压温度为190℃。

如图5所示，所述密封元件2包括与MBR膜片1厚度相适应的凹槽23，凹槽23为环形，其中部为集水管通孔21，集水管通孔21与中心集水管3过紧配合；凹槽23的两侧设有用于限位MBR膜片1的贴边24，贴边24与MBR膜片1通过防水胶黏剂粘结密封。所述密封元件2为弗橡胶材料，厚度为2.7mm。集水管通孔21的直径略小于中心集水管3的外径，可使密封元件2紧紧的套在中心集水管3上。出水孔22在密封元件2上均匀分布，出水孔22的个数为4个，出水孔22的宽度为1.5mm，长度为2mm。凹槽23的宽度与MBR膜片1的厚度相同，使得中央出水孔11刚好嵌入进凹槽23内。两个贴边24内侧分别与MBR膜片1的上下表面贴合，并通过防水胶黏剂粘结密封。

如图6所示，所述中心集水管3一端穿过端片4设有用于与曝气装置6连接的堵头34，另一端设有出水口35，出水口35与排水管连通；中心集水管3的主体上沿轴向间隔设有与密封元件2厚度相适应的固定槽31和间隔段33，固定槽31内设有与出水孔22相对应的进水孔32。固定槽31的宽度的与密封元件2的的厚度相等，用于固定密封元件2，固定槽31内直径为50mm，固定槽31的深度为2mm。进水孔32的直径为2mm，并且安装时进水孔32与出水孔22一一对应。间隔段33为相邻MBR膜片1之间的间隔距离，间隔段33的长度为8mm，所述出水口35与排水管连接。

本装置应用在市政废水处理工程中，进水COD为230-350mg/L，进水预处理格栅为3mm，油脂含量低于20ppm，PH为6.5，水温为8-22℃。连续运行6个月运行情况良好、出水水质达标，并在相同时间和水质情况下与普通平板膜的对比数据如下表所示。同等条件下，本实用新型装置与普通MBR平板膜装置相比，所需曝气量低节约电能，废水通量更大，可高压反冲洗，所需膜清洗化学药剂量更少，设备成本低。所以本实用新型装置兼具设备投资成本低和运行成本低的优势。

分别运行本实施例提供的MBR膜片及其膜组件继承装置和普通MBR平板膜装置进行测试，所得结果如表1所示。

表1

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：

所述MBR膜片1的形状为长方形，长度为1000mm，宽度为500mm，厚度为2.2mm,由中央出水孔11、上下表面膜层12和中间针织片13组成，上下表面膜层12起过滤作用，中间针织片13为滤水通道。

所述中央出水孔11穿透MBR膜片1，直径为51mm，采用圆刀冲压打孔技术形成，一片MBR膜片1上的中央出水孔11数量为4个，中央出水孔11所处膜面位置上下对称且左右对称。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：

所述中间针织片13的厚度为1.5mm，由针织线通过针织机器制造后通过浸涂硬挺剂而制成，所用针织线的材质为聚丙烯，所用硬挺剂为聚丙烯酸酯、聚乙烯乙酸酯的混合物。

所述出水孔22在密封元件2上均匀分布，出水孔22的个数为8个，出水孔22的宽度为1.0mm，长度为3mm。

Claims (10)

1.一种MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，包括固定于固定框架(5)上的MBR膜组件，MBR膜组件包括多片重叠的MBR膜片(1)，MBR膜片(1)上设有至少一个中央出水孔(11)，中心集水管(3)的一端与端片(4)固定，另一端穿过MBR膜片(1)上的中央出水孔(11)，每片MBR膜片(1)上的中央出水孔(11)与中心集水管(3)之间设有密封元件(2)；中心集水管(3)与曝气装置(6)连通。

2.如权利要求1所述的MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，所述MBR膜片(1)由中间的中间针织片(13)及其两侧的表面膜层(12)复合而成；所述表面膜层(12)是将膜胶浆液体通过双面刮涂、双面浸涂、双面辊涂、双面狭缝涂布或双面喷涂在中间针织片(13)的上下表面，再经过水浴凝固、成孔和干燥后形成，膜胶浆液体部分渗透进中间针织片(13)的表面针织线内与针织片牢牢结合但并未渗透进中间滤水通道；所述MBR膜片(1)的外缘热压密封，热压温度为150-300℃。

3.如权利要求2所述的MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，所述MBR膜片(1)的形状为长方形，长度为400-1200mm，宽度为200-800mm，厚度为0.4-5mm，所述中间针织片(13)的厚度为0.2-5mm。

4.如权利要求2所述的MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，所述的膜胶浆液体包括有机材料及亲水无机材料，所述有机材料为PVDF、DMAc、PEG、PTFE、PU、PI、U-PVC中的任意一种；所述亲水无机材料为氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、羧甲基纤维素纳中的任意一种。

5.如权利要求2所述的MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，所述中间针织片(13)由针织线通过针织机器制造后通过浸涂、刮涂或喷涂硬挺剂而制成；所述针织线的材质为聚丙烯、聚乙烯醇、聚乙烯、涤纶、尼龙和聚酯中的一种或多种组合，所用硬挺剂为聚丙烯酸酯、聚乙烯乙酸酯、醋酸乙烯共聚物、聚氰胺树脂、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇、和改性脲醛树脂中的任意一种或几种的组合。

6.如权利要求1所述的MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，所述MBR膜片(1)上均布有2-8个中央出水孔(11)，其直径为20-120mm；所述中央出水孔(11)采用圆刀冲压或激光打孔技术形成。

7.如权利要求1所述的MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，所述密封元件(2)包括与MBR膜片(1)厚度相适应的凹槽(23)，凹槽(23)为环形，其中部为集水管通孔(21)，集水管通孔(21)与中心集水管(3)过紧配合；凹槽(23)的两侧设有用于限位MBR膜片(1)的贴边(24)，贴边(24)与MBR膜片(1)通过防水胶黏剂粘结密封；凹槽(23)上设有多个出水孔(22)；所述密封元件(2)的材质为天然橡胶、氟橡胶、改性聚氨酯、改性聚四氟乙烯和聚氯乙烯中的任意一种。

8.如权利要求7所述的MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，所述出水孔(22)在凹槽(23)内均匀分布，出水孔(22)的数量为2-12，形状为长方形，其长度为宽度的2-3倍。

9.如权利要求7所述的MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，所述中心集水管(3)一端穿过端片(4)设有用于与曝气装置(6)连接的堵头(34)，另一端设有出水口(35)，出水口(35)与排水管连通；中心集水管(3)的主体上沿轴向间隔设有与密封元件(2)厚度相适应的固定槽(31)和间隔段(33)，固定槽(31)内设有与出水孔(22)相对应的进水孔(32)；所述进水孔(32)的直径比MBR膜片(1)的厚度小0.1-1mm；所述间隔段(33)的长度为5-15mm。

10.如权利要求1所述的MBR膜片及其膜组件集成装置，其特征在于，所述曝气装置(6)固定于固定框架(5)底部。

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