CN217614040U - 中空纤维膜过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水处理技术领域，具体公开了一种中空纤维膜过滤装置。该装置包括：膜池；振动过滤机构，设置于膜池内，用于对膜池内的污水进行过滤处理；第一驱动机构，与振动过滤机构相连接，用于驱动所述振动过滤机构相对所述膜池往复运动；刮泥机构，设置于所述膜池的底部；第二驱动机构，与所述刮泥机构相连接，用于驱动所述刮泥机构相对所述膜池运动以搅动所述膜池底部沉积的污泥；所述膜池的底部开设有用于排出污泥的排污口。本实用新型利用支撑架带动中空纤维膜组器在水平方向上进行往复运动，使中空纤维膜组器与污水产生冲击、碰撞、摩擦，从而实现膜表面的自清洗，防止膜表面的污染和堵塞，因此，无需曝气装置，大大降低了运行成本。

Description

中空纤维膜过滤装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体而言，涉及一种中空纤维膜过滤装置。

背景技术

近年来，MBR(Membrane BioReactor,膜生物反应器)技术在污水处理中得到了大规模应用。MBR中设置有用于过滤的膜产品，而中空纤维膜过滤组器件因其独特的结构特点，如装填密度大、过滤效果好、使用寿命长等已被广泛的应用于MBR污水处理系统中。

目前，为了减少污染，工程中已形成通过大量曝气来控制污染的中空纤维膜组器——曝气型中空纤维膜过滤组器。但是大量的曝气会导致水处理费用增加，也会带来毛发堵塞在膜组件的根部，需要定期进行在线清洗及膜组件的离线清洗，耗费大量的人工费用和时间。另外，曝气型中空纤维膜过滤组器无法实现厌氧膜分离过程，使膜生物反应器技术的应用领域受到限制。

基于此，产生了诸多以振动为动力控制污染的膜分离设备，即振动膜。但在水厂实践应用中发现，振动膜过滤容易造成中空纤维膜组器底部膜丝污泥累积，容易形成厌氧污泥，造成污泥上浮，影响水质。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提出了一种中空纤维膜过滤装置，旨在解决中空纤维膜组器底部污泥累积的问题。

一个方面，本实用新型提出了一种中空纤维膜过滤装置，该装置包括：膜池；振动过滤机构，设置于所述膜池内，用于对所述膜池内的污水进行过滤处理；第一驱动机构，与所述振动过滤机构相连接，用于驱动所述振动过滤机构相对所述膜池往复运动；刮泥机构，设置于所述膜池的底部；第二驱动机构，与所述刮泥机构相连接，用于驱动所述刮泥机构相对所述膜池运动以搅动所述膜池底部沉积的污泥；所述膜池的底部开设有用于排出污泥的排污口。

进一步地，上述中空纤维膜过滤装置中，所述振动过滤机构包括：架设于所述膜池的支撑架，所述第一驱动机构与所述支撑架相连接，用于驱动所述支撑架相对所述膜池往复运动；中空纤维膜组器，连接于所述支撑架，所述支撑架用于带动所述中空纤维膜组器相对所述膜池往复运动。

进一步地，上述中空纤维膜过滤装置中，所述支撑架的底部设置有多组滚动轮；所述膜池的开口端与各组所述滚动轮一一对应设置有多组轨道；每组所述滚动轮可滚动地嵌设于对应的所述轨道中。

进一步地，上述中空纤维膜过滤装置中，所述第一驱动机构包括：第一电机，具有第一输出轴；第一曲拐，所述第一曲拐的第一端与所述第一电机的第一输出轴相连接；第一连杆，所述第一连杆的第一端通过滚动轴承与所述第一曲拐的第二端相连接，所述第一连杆的第二端与所述振动过滤机构相连接。

进一步地，上述中空纤维膜过滤装置中，所述第一驱动机构还包括：第二曲拐，所述第一电机还具有第二输出轴，所述第二曲拐的第一端与所述第二输出轴相连接；第二连杆，所述第二连杆的第一端通过滚动轴承与所述第二曲拐的第二端相连接，所述第二连杆的第二端与所述振动过滤机构相连接。

进一步地，上述中空纤维膜过滤装置中，所述第二驱动机构包括：第二电机，具有输出轴；传动链轮，安装于所述第二电机的输出轴，所述第二电机设置于所述膜池的开口端；传动机构，所述传动机构与所述传动链轮和所述刮泥机构相连接，所述传动机构用于带动所述刮泥机构沿着所述膜池的底部运动。

进一步地，上述中空纤维膜过滤装置中，所述刮泥机构包括：第一轴传动体，设置于所述膜池的池底且通过所述传动机构与所述传动链轮相连接；第二轴传动体，设置于所述膜池的池底，并且，所述第一轴传动体和所述第二轴传动体分别置于所述膜池池底的两端；传动链条，所述第一轴传动体和所述第二轴传动体均连接于所述传动链条，用于带动所述传动链条沿着所述膜池的底部运动；刮板，连接于所述传动链条，所述传动链条用于带动所述刮板沿着所述膜池的底部运动。

进一步地，上述中空纤维膜过滤装置中，所述第一轴传动体包括：第一转轴，连接于所述膜池的池体；第一链轮，安装于所述第一转轴，所述传动机构连接于与所述传动链轮和所述第一链轮；第二链轮和第三链轮，均安装于所述第一转轴；所述第二轴传动体包括：第二转轴，连接于所述膜池的池体；第四链轮和第五链轮，均安装于所述第二转轴；所述传动链条包括第一链条和第二链条，所述第一链条连接于所述第二链轮和所述第四链轮，所述第二链条连接于所述第三链轮和所述第五链轮，所述刮板连接于所述第一链条和所述第二链条。

进一步地，上述中空纤维膜过滤装置中，所述膜池的池底设置有轨道支撑体，所述轨道支撑体上开设有轨道；所述第一链条和所述第二链条均为带翼滚子链，所述带翼滚子链的连接翼嵌设于所述轨道内。

进一步地，上述中空纤维膜过滤装置中，所述轨道为U型。

本实用新型利用支撑架带动中空纤维膜组器在水平方向上进行往复运动，使中空纤维膜组器与污水产生冲击、碰撞、摩擦，从而实现膜表面的自清洗，防止膜表面的污染和堵塞，因此，无需曝气装置，大大降低了运行成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为本实用新型实施例中提供的中空纤维膜过滤装置的正视图；

图2为本实用新型实施例中提供的中空纤维膜过滤装置的俯视图；

图3为本实用新型实施例中提供的中空纤维膜过滤装置的侧视图；

图4为图1的D-D剖视图；

图5为图1的C-C剖视图；

图6为图1的A-A剖视图；

图7为图1的B-B剖视图；

图8为轨道支撑体的结构示意图；

图9为轨道支撑体的又一结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1和图2，本实用新型实施例提出了一种中空纤维膜过滤装置，该装置包括：膜池100、振动过滤机构200、第一驱动机构300、刮泥机构和第二驱动机构400。

膜池100为一端开口的容器，具体可为长方体等形状。膜池100的开口端为图1所示的上端。膜池100内部盛有待处理废水，膜池100的底部开设有排污口110，用于排出膜池100内的污泥、砂砾等废弃物。

振动过滤机构200设置于膜池100内，用于对膜池100内的污水进行过滤处理。第一驱动机构300与振动过滤机构200相连接，用于驱动振动过滤机构200相对膜池100往复运动，进而更好地对待处理废水进行过滤。

刮泥机构设置于膜池100的池底部分(图1所示的下部)。第二驱动机构400与刮泥机构相连接，用于驱动刮泥机构相对膜池100运动以搅动膜池100底部沉积的污泥、砂砾等沉积物，搅动的污泥、砂砾等沉积物通过膜池100底部的排污口110排出膜池100。

相关技术中，污水处理过程中的污泥很容易沉积在膜池底部，不利于生物降解，并且易导致膜组件底部积泥。本实施例采用刮泥机构，借助刮泥机构的往复运动，将膜池底部沉积的污泥、砂砾等掀起来，然后彻底排出，有效解决中空纤维膜底部膜丝污泥累积及形成厌氧污泥，造成污泥上浮，影响水质的问题。此外，也减轻了膜污染速率，显著增强膜污染控制效果，提高了MBR膜系统运行的长期稳定性。

在一些实施例中，振动过滤机构200包括：支撑架210和中空纤维膜组件220。支撑架210架设在膜池100的开口端，第一驱动机构300连接于膜池100的池体且置于膜池100的外部，第一驱动机构300驱动支撑架210相对膜池100沿着左右(相对于图1所示状态而言)方向往复运动。中空纤维膜组器220连接于支撑架210并随着支撑架210在膜池100中往复运动，中空纤维膜组器220用于对膜池100内的待处理废水进行过滤。

在一个实施例中，第一驱动机构300连接在膜池100池体的外壁。

在另一个实施例中，参见图1，膜池100的开口端沿径向向内延设有一连接体，第一驱动机构300连接在该连接体上。

在一些实施例中，支撑架210为桁架。

本实施例利用支撑架带动中空纤维膜组器220在水平方向上进行往复运动，使中空纤维膜组器220与污水产生冲击、碰撞、摩擦，从而实现膜表面的自清洗，防止膜表面的污染和堵塞，因此，无需曝气装置，大大降低了运行成本。

在一些实施中，支撑架210的底部(面向膜池100池底的方向)设置有多组滚动轮230。需要说明的是，本实施例中的多组为两组及两组以上。在膜池100的开口端设置有与各组滚动轮230一一对应的多组轨道120，每组滚动轮230可滚动地嵌设于对应的轨道120中。

本实施例中，第一电机旋转驱动两侧的第一曲拐和第二曲拐，第一曲拐和第二曲拐带动第一连杆和第二连杆运动，进而拖动桁架往复运动，桁架底部装有滚轮组，下面敷设轨道，便于桁架往复运动。

在一些实施例中，参见图2和图5，第一驱动机构300包括：第一电机310、第一曲拐320、第一连杆330。其中，第一电机310具有第一输出轴，第一曲拐320的第一端(图5所示的右端)与第一电机310的第一输出轴相连接。第一连杆330的第一端(图2所示的右端)通过滚动轴承与第一曲拐320的第二端(图5所示的左端)相连接，第一连杆330的第二端(图2所示的左端)与支撑架210相连接。

参见图5，第一电机310与中间滚动支撑340通过螺栓与机座500固定连接，并用螺栓与底板600连接；底板600与预埋钢板700焊接紧固。第一电机310的输出端安装有联轴器311，连接第一曲拐320，第一曲拐320中间段被装配在中间滚动支撑340上，第一曲拐320的第二端通过滚动轴承350与第一连杆330的第一端连接，第一连杆330的第二端依次通过滚动轴承、连接轴与固定在支撑架210上面的带座轴承连接。中空纤维膜组器220用螺栓装配在支撑架210上面。

在一个实施例中，第一电机310为减速机。

参见图5，在一些实施例中，第一驱动机构300还包括：第二曲拐360，第一电机310还具有第二输出轴(图5所示右侧的轴)，第二曲拐360的第一端(图5所示的左端)与第一电机310的第二输出轴相连接。第二连杆370的第一端(图2所示的右端)通过滚动轴承与第二曲拐360的第二端相连接，第二连杆370的第二端(图2所示的左端)与支撑架210相连接。第一电机310双端输出共两件联轴器311。

可以看出，本实施例中的支撑架210通过并列设置的第一连杆330和第二连杆370与第一电机310相连接，使支撑架210在往复运动时更为平稳。

在一些实施例中，第一曲拐320和第二曲拐360为“乙”字型，第一曲拐320与第一连杆330、第二曲拐360与第二连杆370的连接处为滚动轴承，传动效率高，与滑动轴承相比，滚动轴承更耐磨损，使用寿命长。

参见图1和图4，在一些实施例中，第二驱动机构400包括：第二电机410、传动链轮430和传动机构420。其中，第二电机410具有输出轴，传动链轮430安装于第二电机410的输出轴，第二电机410设置于膜池的开口端。传动机构420与传动链轮430和刮泥机构相连接，传动机构用于带动刮泥机构沿着所述膜池的底部运动。在一个实施例中，传动机构420为链条。

参见图1和图4，在一些实施例中，刮泥机构包括：第一轴传动体440、第二轴传动体450、传动链条460和刮板470。其中，第一轴传动体440和第二轴传动体450分别设置于膜池池底的两端，参见图1，第一轴传动体440设置在图1所示的膜池池底的右端，第二轴传动体450设置在图1所示的膜池池底的左端。第一轴传动体440通过传动机构与传动链轮430相连接。传动链条460连接于第一轴传动体440和第二轴传动体450，在第一轴传动体440和第二轴传动体450用于带动传动链条460沿着膜池的底部运动。刮板470连接于传动链条460，传动链条460用于带动刮板470沿着膜池的底部运动。

在一些实施例中，第一轴传动体440包括：第一转轴441、第一链轮442、第二链轮443和第三链轮444。第一转轴441连接于膜池100的池体。第一链轮442安装于第一转轴441，传动机构连接于与传动链轮430和第一链轮442，第二电机410通过传动链轮430带动第一链轮442转动，进而带动第一转轴441转动。第二链轮443和第三链轮444均安装于第一转轴441，第一转轴441带动第二链轮443和第三链轮444转动。

参见图4至图7，第二轴传动体450包括：第二转轴451、第四链轮452和第五链轮453。第二转轴451连接于膜池100的池体，第四链轮452和第五链轮453均安装于第二转轴451。传动链条460包括第一链条461和第二链条462，第一链条461连接于第二链轮443和第四链轮452，第二链条462连接于第三链轮444和第五链轮453，刮板470连接于第一链条461和第二链条462。

具体地，参见图4至图7，第二电机410用螺栓与底座411紧固，底座411通过螺栓与预埋钢板412相连接。第二电机410输出端装配传动链轮430。第一链轮442、第二链轮443、第三链轮444、第一转轴441、滚动支撑445装配为一体，组成前部第一轴传动体，并用螺栓把滚动支撑445紧固在预埋钢板上。第二转轴451、第四链轮452、第五链轮453、滚动支撑454装配成第二轴传动体，并用螺栓把滚动支撑454固定在预埋钢板上。

在一些实施例中，第二电机410为减速电机。

在一些实施例中，参见图7，膜池100的池底设置有轨道支撑机构，轨道支撑机构上开设有轨道，第一链条461和第二链条462均为带翼滚子链，带翼滚子链的连接翼嵌设于轨道内。在一些实施例中，轨道为U型。

具体地，参见图7至图9，轨道支撑机构包括轨道支撑111、支架112和轨道支撑体113，带翼滚子链通过螺栓与刮板470装配，轨道支撑111用螺栓紧固件与支架112连接，轨道支撑111还用螺栓与预埋板紧固连接。轨道支撑体113开设有U型槽113A，带翼滚子链的连接翼内置于该U型槽内。

本实施例通过第二电机旋转驱动，通过链轮、传动链条带动膜池底部的两条带翼滚子链形成水平连续运动，带翼滚子链上面装有多件刮板。刮板在运动中把沉淀的污泥(砂砾)从池体的一端刮排到另一端，达到排除污泥的效果。传动链条旋转带动底部带翼链条装配的数段刮板水平循环运动刮排泥，结构简单，安装和维修方便。

本实施例中带翼滚子链置于U型支撑导轨内。保证了链条的运行方向和运动平稳性，以及良好的导向性能，便于设备放大工程化应用。本实施例的中间传动体采用滚动轴承，传动效率高，耐磨损，使用寿命长。

此外，本实施例结构简单、安装维修方便，传动链条旋转带动底部带翼链条装配的数段刮板水平循环运动刮排泥，结构简单，安装维修方便。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种中空纤维膜过滤装置，其特征在于，包括：

膜池；

振动过滤机构，设置于所述膜池内，用于对所述膜池内的污水进行过滤处理；

第一驱动机构，与所述振动过滤机构相连接，用于驱动所述振动过滤机构相对所述膜池往复运动；

刮泥机构，设置于所述膜池的底部；

第二驱动机构，与所述刮泥机构相连接，用于驱动所述刮泥机构相对所述膜池运动以搅动所述膜池底部沉积的污泥；所述膜池的底部开设有用于排出污泥的排污口。

2.根据权利要求1所述的中空纤维膜过滤装置，其特征在于，所述振动过滤机构包括：

架设于所述膜池的支撑架，所述第一驱动机构与所述支撑架相连接，用于驱动所述支撑架相对所述膜池往复运动；

中空纤维膜组器，连接于所述支撑架，所述支撑架用于带动所述中空纤维膜组器相对所述膜池往复运动。

3.根据权利要求2所述的中空纤维膜过滤装置，其特征在于，

所述支撑架的底部设置有多组滚动轮；

所述膜池的开口端与各组所述滚动轮一一对应设置有多组轨道；

每组所述滚动轮可滚动地嵌设于对应的所述轨道中。

4.根据权利要求1所述的中空纤维膜过滤装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括：

第一电机，具有第一输出轴；

第一曲拐，所述第一曲拐的第一端与所述第一电机的第一输出轴相连接；

第一连杆，所述第一连杆的第一端通过滚动轴承与所述第一曲拐的第二端相连接，所述第一连杆的第二端与所述振动过滤机构相连接。

5.根据权利要求4所述的中空纤维膜过滤装置，其特征在于，所述第一驱动机构还包括：

第二曲拐，所述第一电机还具有第二输出轴，所述第二曲拐的第一端与所述第二输出轴相连接；

第二连杆，所述第二连杆的第一端通过滚动轴承与所述第二曲拐的第二端相连接，所述第二连杆的第二端与所述振动过滤机构相连接。

6.根据权利要求1所述的中空纤维膜过滤装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括：

第二电机，具有输出轴；

传动链轮，安装于所述第二电机的输出轴，所述第二电机设置于所述膜池的开口端；

传动机构，所述传动机构与所述传动链轮和所述刮泥机构相连接，所述传动机构用于带动所述刮泥机构沿着所述膜池的底部运动。

7.根据权利要求6所述的中空纤维膜过滤装置，其特征在于，所述刮泥机构包括：

第一轴传动体，设置于所述膜池的池底且通过所述传动机构与所述传动链轮相连接；

第二轴传动体，设置于所述膜池的池底，并且，所述第一轴传动体和所述第二轴传动体分别置于所述膜池池底的两端；

传动链条，所述第一轴传动体和所述第二轴传动体均连接于所述传动链条，用于带动所述传动链条沿着所述膜池的底部运动；

刮板，连接于所述传动链条，所述传动链条用于带动所述刮板沿着所述膜池的底部运动。

8.根据权利要求7所述的中空纤维膜过滤装置，其特征在于，

所述第一轴传动体包括：

第一转轴，连接于所述膜池的池体；

第一链轮，安装于所述第一转轴，所述传动机构连接于与所述传动链轮和所述第一链轮；

第二链轮和第三链轮，均安装于所述第一转轴；

所述第二轴传动体包括：

第二转轴，连接于所述膜池的池体；

第四链轮和第五链轮，均安装于所述第二转轴；

所述传动链条包括第一链条和第二链条，所述第一链条连接于所述第二链轮和所述第四链轮，所述第二链条连接于所述第三链轮和所述第五链轮，所述刮板连接于所述第一链条和所述第二链条。

9.根据权利要求8所述的中空纤维膜过滤装置，其特征在于，

所述膜池的池底设置有轨道支撑体，所述轨道支撑体上开设有轨道；

所述第一链条和所述第二链条均为带翼滚子链，所述带翼滚子链的连接翼嵌设于所述轨道内。

10.根据权利要求9所述的中空纤维膜过滤装置，其特征在于，

所述轨道为U型。

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