專利名稱：連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污、廢水處理領(lǐng)域膜生物反應(yīng)器工藝用膜組件，尤其涉及一種連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件。
背景技術(shù)：
近年，在膜生物反應(yīng)器MBR領(lǐng)域開始出現(xiàn)對微網(wǎng)動態(tài)膜分離技術(shù)的研究，其特點(diǎn)是以普通孔狀材料，通常是指孔徑在200目以上微細(xì)濾網(wǎng)(行業(yè)統(tǒng)稱微網(wǎng))制作微網(wǎng)組件來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的微濾或超濾膜組件，構(gòu)成一種新型的微網(wǎng)動態(tài)膜反應(yīng)器(Micro-screen Dynamic Membrane Bio-Reactor,簡稱 DMBR)。微網(wǎng)組件主要由完成微濾的箱體及反沖洗機(jī)構(gòu)及收水機(jī)構(gòu)構(gòu)成，現(xiàn)有箱體一般由不透水板材制作的方形圍框及固定封裝在圍框兩端面的微網(wǎng)體構(gòu)成的方形的空腔箱體。微網(wǎng)雖有過濾性能，但只能作為粗濾隔離一些粒徑較大固體物質(zhì)，在動態(tài)膜微濾系統(tǒng)中則只作為動態(tài)膜的支撐載體。上述箱體內(nèi)部的空腔，是盛放過濾水的容器，箱體外部的水只能通過微網(wǎng)體進(jìn)入空腔。微網(wǎng)組件在使用時(shí)，置于膜生物反應(yīng)器混合液中，隨著生化反應(yīng)及過濾過程的進(jìn)行，微生物菌膠團(tuán)沉淀附著在微網(wǎng)體上形成周期性生長脫落的生物質(zhì)層也稱為凝膠層或自生動態(tài)膜。該膜的形成改進(jìn)了作為支撐體微網(wǎng)基質(zhì)的過濾性能。動態(tài)膜具有活性、 柔性和吸附性特征，在一定的控制條件下，可達(dá)到與傳統(tǒng)固態(tài)膜組件相同的微濾分離效果。 由于DMBR在固液分離過程中，作為基礎(chǔ)分離介質(zhì)的凝膠層是在生化反應(yīng)過程中自生的，混合液可以源源不斷地為其提供成膜材料并在靜水壓力下保證通量，加之微網(wǎng)組件價(jià)格低廉和膜材料的更新無成本問題，建設(shè)和運(yùn)行成本將遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的MBR，因此DMBR技術(shù)有了大規(guī)模應(yīng)用和推廣的可能。然而，該技術(shù)目前并不成熟，尚處于研發(fā)階段。主要存在以下缺點(diǎn)①法向振動問題，膜生物反應(yīng)器中擾動的水流是形成混合液的必要條件，但這種水流帶來的振動會使微網(wǎng)網(wǎng)面產(chǎn)生不同幅度和頻率的法向振動；這種不規(guī)則振動給動態(tài)膜在微網(wǎng)基質(zhì)上的附著和生長帶來不利影響它使膜層的附著力下降，生長不均勻，凝膠層薄厚不一，極易出現(xiàn)因局部膜層脫落而產(chǎn)生“漏洞”，導(dǎo)致生產(chǎn)的出水即生產(chǎn)水水質(zhì)不穩(wěn)定。②連續(xù)工作以及反沖洗問題，動態(tài)膜在使用過程中由于表面不斷有泥餅層的積累和凝膠層的生成故動態(tài)膜層不斷增厚、致密，這樣一來就必然會使微網(wǎng)組件在工作過程中通量逐漸下降直到通量小到難以滿足生產(chǎn)需要；這樣就必須削薄甚至去除動態(tài)膜和泥餅層，主要采取的手段為暫停工作使用生產(chǎn)水進(jìn)行大水量反沖洗(反沖洗水量占生產(chǎn)水的比例很大)或用機(jī)械方式刷去膜層， 這樣動態(tài)膜就不能連續(xù)工作，影響產(chǎn)水率，同時(shí)也伴隨著發(fā)生設(shè)備的投入和能源消耗大的問題。③膜的不規(guī)則脫落，隨著時(shí)間推移，動態(tài)膜老化直至失去黏性脫落而產(chǎn)生“漏洞”，導(dǎo)致膠體物質(zhì)以及小粒徑的懸浮物質(zhì)混入生產(chǎn)水，以上問題目前仍阻礙DMBR技術(shù)形成規(guī)?；瘧?yīng)用。面對上述諸問題，近年，業(yè)內(nèi)人世通過改變微網(wǎng)組件結(jié)構(gòu)形式、實(shí)施減振以及在線連續(xù)反沖洗等各種技術(shù)手段消除上述妨礙DMBR技術(shù)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的弊端。盡管在解決“法向振動”、“連續(xù)工作以及反沖洗問題”、“膜的不規(guī)則脫落”等問題上取得效果，但由于微網(wǎng)組件空腔箱體的自身結(jié)構(gòu)，仍存在妨礙系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的因素。由于微網(wǎng)基質(zhì)具有柔軟性及彈性，而方形或其他帶棱角結(jié)構(gòu)的圍框環(huán)周結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布不均勻，因此直接影響固定在圍框上的微網(wǎng)繃緊度，在側(cè)壓作用下易產(chǎn)生變形。在過濾過程中，隨著動態(tài)膜層的致密程度不斷增加造成膜過濾的滲透壓不斷上升，在正常工作狀態(tài)下，由于污水向網(wǎng)里壓，使兩側(cè)網(wǎng)面內(nèi)凹閉合，增加腔內(nèi)摩擦阻力，導(dǎo)致機(jī)械構(gòu)件在空腔內(nèi)移動需要消耗更多的動力，同時(shí)也很可能會造成對微網(wǎng)的損害；同時(shí)還使腔內(nèi)體積變小，減少過膜水容積，無法實(shí)現(xiàn)高通量出水。若增大組件兩側(cè)微網(wǎng)基質(zhì)之間的距離就增大了組件的體積，尤其在小型微網(wǎng)組件應(yīng)用場合會影響組件在應(yīng)用中的裝填密度；而在反沖洗時(shí)，使高壓水在腔內(nèi)釋放，微網(wǎng)基質(zhì)向外凸，影響反沖洗效果。如將微網(wǎng)繃得過緊還會造成固定微網(wǎng)的圍框變形，圍框的變形就給分布減振、線形連續(xù)反沖洗技術(shù)手段的實(shí)施帶來較大困難，雖然增加圍框材料的剛性可以減小其變形程度但是這樣一來就增加了微網(wǎng)組件的耗材從而增加了組件的成本。方形圍框由于上述缺點(diǎn)，也不宜于擴(kuò)大微網(wǎng)基質(zhì)的面積，影響生產(chǎn)水通量提高?？傊鲜鲋T因素，使微網(wǎng)組件的工作不能處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，生產(chǎn)水通量較低、通量與水質(zhì)不穩(wěn)定且運(yùn)行成本高， 制約了微網(wǎng)動態(tài)膜技術(shù)真正“走出”實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入工程應(yīng)用領(lǐng)域。綜上所述，如何使動態(tài)膜分離技術(shù)真正意義成為一種低成本、可連續(xù)運(yùn)行、高通量、生產(chǎn)穩(wěn)定的水處理實(shí)用技術(shù)，成為業(yè)界關(guān)注問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于針對上述問題，在現(xiàn)有微網(wǎng)組件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)， 提供一種生產(chǎn)水通量高、通量與水質(zhì)穩(wěn)定、產(chǎn)水率高、造價(jià)低、運(yùn)行成本低，適宜規(guī)模應(yīng)用需求的連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，包括由剛性不透水圍框和固定封裝在圍框兩端面上的微網(wǎng)基質(zhì)形成的空腔過濾箱體、反沖洗管及收水管，其特征在于所述過濾箱體是由圓環(huán)圍框和封裝在圓環(huán)圍框兩端面上的微網(wǎng)基質(zhì)形成的圓盤狀過濾箱體，在過濾箱體圓心部位設(shè)置垂直于盤面穿過過濾箱體的內(nèi)設(shè)進(jìn)水腔的反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸，在反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸上套裝與其固定連接的中心轉(zhuǎn)盤、在中心轉(zhuǎn)盤兩側(cè)分別套裝與反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸滑動配合的分別固定在微網(wǎng)基質(zhì)兩側(cè)的圓環(huán)形微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)、外夾緊盤；所述反沖洗管為減振反沖洗管，在過濾箱體內(nèi)環(huán)周均布設(shè)置沿徑向的一根減振反沖洗管及多根收水管，減振反沖洗管及各收水管一端插裝在中心轉(zhuǎn)盤設(shè)置的插槽中，另一端固定連接在沿圓環(huán)圍框內(nèi)側(cè)設(shè)置的環(huán)周滑軌滑動的滑圈上；在減振反沖洗管朝向微網(wǎng)基質(zhì)的兩側(cè)開有若干反沖洗噴孔，在反沖洗噴孔兩側(cè)的管面上對稱設(shè)置兩條包攏反沖洗噴孔且端沿閉合為鴨嘴形滋水狹縫的撐壓微網(wǎng)基質(zhì)的減振刮板，與減振反沖洗管對應(yīng)的中心轉(zhuǎn)盤插槽內(nèi)設(shè)有與反沖洗進(jìn)水腔密封連通的反沖洗輸水通道；圓環(huán)圍框與滑圈間形成生產(chǎn)水走水通道，所述收水管在其環(huán)周表面上開有若干收水孔，在滑圈與收水管連接的部位設(shè)有連通生產(chǎn)水走水通道的生產(chǎn)水過孔，在圓環(huán)圍框的底部設(shè)有生產(chǎn)水出口，反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸連至生化反應(yīng)系統(tǒng)的驅(qū)動裝置。所述反沖洗管的反沖洗噴孔以確使反沖洗水壓均衡自反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸向圓環(huán)圍框漸密排列設(shè)置。所述減振反沖洗管截面為圓角長方形，且其兩長邊側(cè)分別朝向微網(wǎng)基質(zhì)的網(wǎng)面。所述收水管的收水孔以確使收水量均衡自圓環(huán)圍框向反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸漸密排列設(shè)置。所述收水管截面為圓角長方形，且其兩長邊側(cè)分別朝向微網(wǎng)基質(zhì)的網(wǎng)面。所述反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸的進(jìn)水端連接反沖洗進(jìn)水旋轉(zhuǎn)接頭。所述圓環(huán)圍框的底部的生產(chǎn)水出口連接出水嘴。所述反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸上設(shè)有與驅(qū)動裝置連接的傳動輪。本發(fā)明的有益效果是提供出一種連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，(1)采用在微網(wǎng)組件箱體內(nèi)腔的減振反沖洗管在反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸帶動下旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)基質(zhì)分布減振并連續(xù)實(shí)時(shí)在線形反沖洗，實(shí)際是提出一種利用減振反沖洗管與基質(zhì)的接觸面線形的支撐微網(wǎng)基質(zhì)，隨著減振反沖洗管位置的變化線形支撐微網(wǎng)基質(zhì)的位置也在實(shí)時(shí)的變化，這樣就使得基質(zhì)的表面振動中的振幅和頻率有效的減小并呈周期性的變化。這種方法在保留了錯(cuò)流過濾有利因素的前提下有效消解了紊流對微網(wǎng)法向振動的不利影響，創(chuàng)造了適于動態(tài)膜均勻、穩(wěn)定生成和代謝的良好的基質(zhì)環(huán)境，解決動態(tài)膜層生成不均勻、易脫落和產(chǎn)生“漏洞”問題，以此為穩(wěn)定和提高出水水質(zhì)提供了基礎(chǔ)性的保障；(2)圓環(huán)圍框結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布均勻，使固定在圓環(huán)圍框上的微網(wǎng)基質(zhì)具有良好的繃緊度，提高網(wǎng)面平整度，提高抗壓性能；與現(xiàn)有方形圍框箱體比較，網(wǎng)面中心部位還增設(shè)了圓環(huán)形微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)、外夾緊盤，進(jìn)一步支撐固定并繃緊微網(wǎng)基質(zhì)，提高了微網(wǎng)基質(zhì)的整體剛性，由此避免了現(xiàn)有技術(shù)中在正常工作狀態(tài)下由于側(cè)壓作用使兩側(cè)微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)凹閉合而增大腔體內(nèi)設(shè)施的運(yùn)行摩擦力造成能耗增大、微網(wǎng)基質(zhì)損壞的問題，在反沖洗狀態(tài)也不會出現(xiàn)水在腔內(nèi)釋放，微網(wǎng)基質(zhì)外凸的問題，從而達(dá)到微網(wǎng)基質(zhì)變形小，能耗降低，使用壽命延長，保證腔內(nèi)過膜水容積，可達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行、高通量出水的效果。通量可達(dá)35-40L/m2 · h，比現(xiàn)有技術(shù)的 25-30L/m2 · h的通量顯著提高，尤其，基于圓環(huán)圍框的上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，易于擴(kuò)大微網(wǎng)基質(zhì)面積，將微網(wǎng)組件做大，由此提高整個(gè)DMBR系統(tǒng)的處理水通量，大幅度提高微網(wǎng)組件的性價(jià)比優(yōu)勢，進(jìn)一步滿足污、廢水資源化大規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求；(3)采用在箱體內(nèi)腔旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的減振反沖洗管，實(shí)施線形的反沖洗，由于減振反沖洗管旋轉(zhuǎn)一周的周期較長，可以給基質(zhì)表面覆上動態(tài)膜以充足的時(shí)間，而且這個(gè)旋轉(zhuǎn)周期又小于因動態(tài)膜層在通量的作用下過度增厚以致使通量大幅下降的時(shí)間，可以使過厚的膜層被沖刷掉，保證了微網(wǎng)組件在高通量下穩(wěn)定運(yùn)行；減振反沖洗管旋轉(zhuǎn)一周期的時(shí)間遠(yuǎn)小于膜層從生成到老化脫落的時(shí)間， 這樣就能夠在膜層老化脫落前將其有規(guī)律的沖刷掉，而且采取的是線形反沖洗不會導(dǎo)致膜層大面積的脫落，這樣可使被沖掉的膜層快速恢復(fù)，對生產(chǎn)水水質(zhì)影響有限；(4)圓盤式微網(wǎng)組件，與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)比，在保證“連續(xù)減振”、“線形掃描反沖洗”等技術(shù)手段能夠正常實(shí)施的前提下大大簡化了組件的復(fù)雜程度，減小了組件的單個(gè)體積，尤其在小型組件應(yīng)用場合，可以有效地增加組件在膜生物反應(yīng)器中的裝填密度；(5)采用截面為圓角長方形的減振反沖洗管及多根收水管，且其兩長邊側(cè)分別朝向微網(wǎng)基質(zhì)的網(wǎng)面，進(jìn)一步起到大面積支撐、在高側(cè)壓情況下可有效的阻隔微網(wǎng)組件兩側(cè)的微網(wǎng)基質(zhì)的閉合，使減振反沖洗管、收水管能夠通暢地在腔內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)可以減小組件圍框的變形。(6)減振反沖洗管的反沖洗噴孔自反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸向圓環(huán)圍框漸密排列，可使反沖洗水壓均衡設(shè)置，使動態(tài)膜均勻減薄，防止漏洞產(chǎn)生，收水管上的收水孔自圓環(huán)圍框向反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸漸密排列使收水量均衡設(shè)置，保證微網(wǎng)基質(zhì)上獲得均衡附膜壓力，同樣使動態(tài)膜均勻生長，薄厚均勻，保證過濾質(zhì)量，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；(7)本發(fā)明的在線反沖洗方法與傳統(tǒng)加壓及提供足夠大流量的水或氣混水的間斷反沖洗方式相比，反沖洗水用量極低，使系統(tǒng)具有較高的產(chǎn)水率；設(shè)備容量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的膜生物反應(yīng)器工藝，顯著降低裝機(jī)成本和運(yùn)行能耗，反沖洗設(shè)備利用率為100%。本發(fā)明作為單獨(dú)的固液分離組件，可以安裝在任何形式的好氧生化池內(nèi)，可以滿足大規(guī)模應(yīng)用的要求。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是設(shè)置減振刮板的減振反沖洗管的截面圖；圖4是本發(fā)明的應(yīng)用示意圖。圖中1圓環(huán)圍框，2滑圈，3減振反沖洗管，31a、31b減振刮板，32反沖洗噴孔，33 滋水狹縫，4微網(wǎng)基質(zhì)，51微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)夾緊盤，52微網(wǎng)基質(zhì)外夾緊盤，6傳動輪，7反沖洗進(jìn)水旋轉(zhuǎn)接頭，8反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸，81反沖洗進(jìn)水孔，9收水管，91收水孔，10生產(chǎn)水走水通道，11 出水嘴，12生產(chǎn)水出口，13插槽，14中心轉(zhuǎn)盤，15進(jìn)水腔，16封堵，17反沖洗輸水通道，18環(huán)周滑軌，19密封圈，20驅(qū)動電機(jī)，21生產(chǎn)水過孔，22膜生物反應(yīng)器，23安裝架，24反沖洗輸水管，25生產(chǎn)水收水總管，26本發(fā)明的圓盤式微網(wǎng)組件。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式圖1 圖4示出一種連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，包括由剛性不透水圍框和固定封裝在圍框兩端面上的微網(wǎng)基質(zhì)形成的空腔過濾箱體、反沖洗管及收水管9，其特征在于所述過濾箱體是由圓環(huán)圍框1和封裝在圍框兩端面上的微網(wǎng)基質(zhì)形成的圓盤狀過濾箱體，在過濾箱體圓心部位設(shè)置垂直于盤面穿過過濾箱體的內(nèi)設(shè)進(jìn)水腔 15的反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸8，反沖水輸水轉(zhuǎn)軸8為圓筒形，一端由封堵16密封，另一端為進(jìn)水端，連接反沖洗進(jìn)水旋轉(zhuǎn)接頭7。反沖洗進(jìn)水旋轉(zhuǎn)接頭7與反沖水輸水轉(zhuǎn)軸8的端口為相對轉(zhuǎn)動連接，這樣可作為連接件連接在動態(tài)的反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸與靜態(tài)的反沖洗輸水管24之間。進(jìn)水腔15供高壓反沖水通過。在反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸8上套裝與其固定連接的中心轉(zhuǎn)盤 14、在中心轉(zhuǎn)盤14兩側(cè)分別套裝與反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸8滑動配合的分別固定在微網(wǎng)基質(zhì)4兩側(cè)的圓環(huán)形微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)夾緊盤51、微網(wǎng)基質(zhì)外夾緊盤52。所述反沖洗管為減振反沖洗管3， 在過濾箱體內(nèi)環(huán)周均布設(shè)置沿徑向的一根減振反沖洗管3及多根收水管9，本實(shí)施例中設(shè)置了 7根收水管9。減振反沖洗管3及各收水管9 一端插裝在中心轉(zhuǎn)盤設(shè)置的插槽13中， 另一端固定連接在沿圓環(huán)圍框1內(nèi)側(cè)設(shè)置的環(huán)周滑軌18滑動的滑圈2上；本例中，圓環(huán)圍框1為方形截面管，圓環(huán)圍框內(nèi)側(cè)面設(shè)有環(huán)周豁口，環(huán)周豁口的兩個(gè)側(cè)沿即形成了環(huán)周滑軌18，滑圈設(shè)置成扁U形截面，其兩腳搭在環(huán)周滑軌上，沿環(huán)周滑軌旋轉(zhuǎn)，并帶動所述減振反沖洗管3及收水管9旋轉(zhuǎn)。在減振反沖洗管3朝向微網(wǎng)基質(zhì)的兩側(cè)開有若干反沖洗噴孔 32，反沖洗噴孔32自反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸向圓環(huán)圍框漸密排列設(shè)置，確使反沖洗水壓均衡。在反沖洗噴孔32兩側(cè)的管面上對稱設(shè)置兩條包攏反沖洗噴孔32且端沿閉合為鴨嘴形滋水狹縫33的撐壓微網(wǎng)基質(zhì)4的減振刮板31a、31b。如圖2所示，本實(shí)施例中，減振反沖洗管3截面為圓角長方形，且其兩長邊側(cè)分別朝向微網(wǎng)基質(zhì)4的網(wǎng)面。在其朝向微網(wǎng)基質(zhì)4的兩側(cè)面上沿中線開設(shè)反沖洗噴孔32。與減振反沖洗管3對應(yīng)的中心轉(zhuǎn)盤插槽內(nèi)設(shè)有與反沖洗進(jìn)水腔15密封連通的反沖洗輸水通道17，在實(shí)際制作中，反沖洗輸水通道17通過反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸8上開設(shè)的反沖洗進(jìn)水孔81與反沖洗進(jìn)水腔15連通。反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸8通過在其與中心轉(zhuǎn)盤14連接處設(shè)置密封圈19實(shí)現(xiàn)與減振反沖洗管的密封連接。圓環(huán)圍框1與滑圈2間形成生產(chǎn)水走水通道10。所述收水管9在其環(huán)周表面上開有若干收水孔91，收水管的收水孔91以確使收水量均衡自圓環(huán)圍框1向反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸8 漸密排列設(shè)置。這樣，可保證微網(wǎng)基質(zhì)上具有均勻的附膜壓力。本例中，收水管9截面也為圓角長方形，且其兩長邊側(cè)分別朝向微網(wǎng)基質(zhì)的網(wǎng)面，同樣起到防止微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)凹閉合的支撐作用。在滑圈2與收水管9連接的部位設(shè)有連通生產(chǎn)水走水通道10的生產(chǎn)水過孔21， 在圓環(huán)圍框1的底部設(shè)有生產(chǎn)水出口 12，生產(chǎn)水出口 12連接出水嘴11。反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸 8連至生化反應(yīng)系統(tǒng)的驅(qū)動裝置，實(shí)際應(yīng)用中，反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸8上設(shè)有與驅(qū)動裝置連接的傳動輪6，本例中驅(qū)動裝置為驅(qū)動電機(jī)21，反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸通過傳動輪6連至生化反應(yīng)系統(tǒng)的驅(qū)動電機(jī)21。工作時(shí)，在驅(qū)動電機(jī)21的帶動下可使傳動輪6帶動反沖水輸水轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動，反沖洗進(jìn)水旋轉(zhuǎn)接頭7與膜生物反應(yīng)器內(nèi)高壓反沖水輸水管24相連，高壓反沖水進(jìn)入反沖水輸水轉(zhuǎn)軸8的反沖洗進(jìn)水腔15內(nèi)并經(jīng)由反沖洗進(jìn)水孔81及中心轉(zhuǎn)盤上的減振反沖洗管插槽的反沖洗輸水通道17進(jìn)入減振反沖洗管內(nèi)。上述微網(wǎng)基質(zhì)采用孔徑在200目以上如不銹鋼絲網(wǎng)、尼龍、滌綸等化纖絲網(wǎng)或無紡布等微細(xì)濾網(wǎng)材料。制作時(shí)，微網(wǎng)基質(zhì)4覆在圓環(huán)圍框1表面，待繃平、繃緊后將微網(wǎng)邊緣通過粘接固定在圓環(huán)圍框上；同時(shí)，用螺釘將位于圓形網(wǎng)面中心部位分設(shè)在微網(wǎng)基質(zhì)兩側(cè)的圓環(huán)形微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)、外夾緊盤51、52固定在一起，把微網(wǎng)基質(zhì)夾緊固定在其間。圓環(huán)圍框1與滑圈2間形成收集生產(chǎn)水的生產(chǎn)水走水通道10，由各收水管9收集的生產(chǎn)水通過滑圈2上的生產(chǎn)水過孔21流入生產(chǎn)水走水通道10，并在重力的作用下經(jīng)過通道匯集到微網(wǎng)組件最低點(diǎn)，在圓環(huán)圍框1的底部經(jīng)設(shè)于生產(chǎn)水出口 12的出水嘴11輸出。本發(fā)明的工作原理微網(wǎng)基質(zhì)雖然有過濾性能，但只能作為粗濾隔離一些粒徑較大固體物質(zhì)，對于粒徑在I-IOOnm的膠體物質(zhì)來說基本沒有截留效果，在動態(tài)膜微濾系統(tǒng)中則只作為動態(tài)膜的支撐體介質(zhì)。上述圓盤式微網(wǎng)組件內(nèi)部形成空腔，是盛放生產(chǎn)水的容器，其外部的混合液只能通過微網(wǎng)基質(zhì)4進(jìn)入空腔。在使用時(shí)，將上述圓盤式微網(wǎng)組件26置于膜生物反應(yīng)器22 內(nèi)的混合液中，隨著生化反應(yīng)及過濾過程的進(jìn)行，微生物菌膠團(tuán)沉淀附著在微網(wǎng)基質(zhì)4上形成周期性的生長脫落的生物質(zhì)層即動態(tài)膜，該膜的形成改變了作為支撐體的微網(wǎng)的過濾性能。在腔內(nèi)清水區(qū)設(shè)置了 7根收水管9并與圓環(huán)圍框1內(nèi)的生產(chǎn)水走水通道10相通，生產(chǎn)水最終經(jīng)由圓環(huán)圍框底部，從設(shè)于生產(chǎn)水出口 12的出水嘴11輸出，再經(jīng)生產(chǎn)水收水總管 25流出微網(wǎng)組件。反沖洗水從腔內(nèi)的減振反沖洗管3上的鴨嘴形滋水狹縫33滋出形成具有一定壓力的線形水簾，從腔內(nèi)沖刷微網(wǎng)基質(zhì)4。微網(wǎng)基質(zhì)是靜止的，減振反沖洗管3在反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸8帶動下旋轉(zhuǎn)，對微網(wǎng)基質(zhì)進(jìn)行線形掃描反沖洗，使動態(tài)膜的附著、生成、脫落都在人為可控的條件下進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)在線更新，有利于生產(chǎn)水水質(zhì)的穩(wěn)定。被繃緊的微網(wǎng)基質(zhì)緊壓減振刮板31a、31b，微網(wǎng)基質(zhì)表面被減振反沖洗管3線形支撐能夠有效減輕由水流給基質(zhì)表面帶來的振動。由于減振反沖洗管在腔內(nèi)不停地緩慢轉(zhuǎn)動，使得減振反沖洗管線形支撐微網(wǎng)基質(zhì)表面的位置在不斷變化，這樣就使得水流給網(wǎng)面帶來的振動的振幅和頻率是在實(shí)時(shí)變化，這種線形支撐微網(wǎng)基質(zhì)的方式構(gòu)成了掃描減振既滿足了對基質(zhì)表面線形掃描反沖洗的需要，又在時(shí)刻呈周期性的改變水流給微網(wǎng)基質(zhì)表面帶來的振動的振幅和頻率，保證了動態(tài)膜在整個(gè)微網(wǎng)基質(zhì)表面上附著時(shí)接受的是同周期的被降低幅度和頻率的振動環(huán)境，即相同過程的“著床”、“孕育”、“生長”的固定“床”環(huán)境，使得整個(gè)網(wǎng)面生成膜層質(zhì)地均勻，厚度一致，無不規(guī)則變化，從而保證動態(tài)膜過濾性能一致和穩(wěn)定。圓環(huán)圍框結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布均勻，使固定在圓環(huán)圍框上的微網(wǎng)基質(zhì)具有良好的繃緊度，提高網(wǎng)面平整度，抗壓性提高；與現(xiàn)有方形圍框箱體比較，網(wǎng)面中心部位還增設(shè)了圓環(huán)形微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)、外夾緊盤，進(jìn)一步支撐固定并繃緊微網(wǎng)基質(zhì)，提高了微網(wǎng)的整體剛性，由此， 避免了現(xiàn)有技術(shù)中在正常工作狀態(tài)下由于側(cè)壓力，使兩側(cè)微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)凹閉合的現(xiàn)象，防止增大減振反沖洗管及收水管的運(yùn)行摩擦力，降低能耗，防止微網(wǎng)基質(zhì)損壞；在反沖洗狀態(tài)也不會造成水在腔內(nèi)釋放，微網(wǎng)基質(zhì)外凸，從而保證腔內(nèi)過膜水容積，可實(shí)現(xiàn)高通量出水、穩(wěn)定運(yùn)行。采用截面為圓角長方形的減振反沖洗管及收水管，使其兩長邊側(cè)分別朝向微網(wǎng)基質(zhì)的網(wǎng)面，進(jìn)一步起到大面積支撐、有效避免微網(wǎng)組件兩側(cè)的微網(wǎng)基質(zhì)在強(qiáng)側(cè)壓下產(chǎn)生內(nèi)凹閉合從而影響通量、耗能及損壞設(shè)施的問題。減振反沖洗管的反沖洗噴孔自反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸向圓環(huán)圍框漸密排列，可使反沖洗水壓均衡設(shè)置，使動態(tài)膜均勻減薄，防止漏洞產(chǎn)生。收水管上的收水孔自圓環(huán)圍框向反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸漸密排列使收水量均衡設(shè)置，保證微網(wǎng)基質(zhì)上獲得均衡附膜壓力，同樣使動態(tài)膜均勻生長，薄厚均勻，保證過濾質(zhì)量，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。采用本發(fā)明提供的連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件進(jìn)行污、 廢水過濾的操作方法包括如下步驟(參見圖1-圖4)(1)含有微生物菌膠團(tuán)的動態(tài)膜的形成如圖4所示，首先將上述圓盤式微網(wǎng)組件26垂直浸入曝氣生化池一定深度的含微生物菌膠團(tuán)的待處理污、廢水混合液中，通過安裝架23固定，本例中采用10個(gè)組件，深度為 30cm。在水壓作用下，混合液中水分子、膠體物質(zhì)和粒徑較小的不可溶性懸浮物透過微網(wǎng)基質(zhì)4，更多的菌膠團(tuán)、粒徑較大的不可溶性懸浮物等物質(zhì)被截留下來進(jìn)而附著在微網(wǎng)基質(zhì)表面。當(dāng)附著層變得越來越密實(shí)空隙變得足夠小時(shí)就可截留下膠體，小粒徑的不可溶性懸浮固體和大分子的可溶性有機(jī)物，這些物質(zhì)與菌膠團(tuán)一道形成了凝膠層附著在微網(wǎng)基質(zhì)表面即形成了具有活性、柔性和吸附特性的動態(tài)膜層，在動態(tài)膜層的形成階段要排出腔內(nèi)干擾水；(2)過濾生成生產(chǎn)水在水壓作用下，混合液通過動態(tài)膜過濾，懸浮物質(zhì)和微細(xì)膠體顆粒被攔截吸附在所屬微網(wǎng)基質(zhì)進(jìn)水面，過濾凈化后的生產(chǎn)水經(jīng)腔內(nèi)收水管9進(jìn)入圓環(huán)圍框1內(nèi)的生產(chǎn)水走水通道10，沿生產(chǎn)水走水通道從圓環(huán)圍框底部的生產(chǎn)水出口 21經(jīng)連接的出水嘴11及生產(chǎn)水收水總管25流出微網(wǎng)組件。(3)實(shí)時(shí)在線線形反沖洗并無干擾水更新動態(tài)膜經(jīng)過一段時(shí)間的過濾，動態(tài)膜的活性降低，黏性降低直至徹底失去活性從微網(wǎng)基質(zhì)上脫落造成動態(tài)膜大面積“破洞”導(dǎo)致生產(chǎn)水水質(zhì)出現(xiàn)大幅波動，同時(shí)由于大量的膠體物質(zhì)、懸浮物等物質(zhì)在動態(tài)膜表面被大量截留、附著在動態(tài)膜表面使得膜層不斷致密、增厚， 過濾通量不斷下降；此時(shí)，腔內(nèi)的減振反沖洗管3上的狹縫33滋出經(jīng)過加壓的經(jīng)由反沖洗進(jìn)水旋轉(zhuǎn)接頭7、反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸8、中心轉(zhuǎn)盤14進(jìn)入減振反沖洗管3內(nèi)部的極少量生產(chǎn)水，通過驅(qū)動電機(jī)20減振反沖洗管3與其他收水管9在腔內(nèi)以0. 05rad/s的速度轉(zhuǎn)動，以極細(xì)的水線勻速的在微網(wǎng)基質(zhì)表面上掃描，這樣一來就可以將動態(tài)膜的脫落周期、面積和動態(tài)膜的厚度做到人為可控，掃面過后動態(tài)膜會出現(xiàn)面積極小的線形脫落這一極小面積所泄漏的污染物被相對大量的正常生產(chǎn)水所稀釋，可將這一漏洞對生產(chǎn)水水質(zhì)影響忽略，待減振反沖洗管沖洗后微網(wǎng)基質(zhì)3上新的動態(tài)膜又開始生成，而沖洗微網(wǎng)基質(zhì)后的水會重新進(jìn)入膜生物反應(yīng)器待過濾后重新流出，這一反沖洗過程緩慢、周而復(fù)始地進(jìn)行著，在實(shí)現(xiàn)無干擾水生成的同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的連續(xù)在線反沖洗。(4)在線形支撐微網(wǎng)基質(zhì)表面降低振幅和頻率工況條件下穩(wěn)定運(yùn)行減振反沖洗管3上的減振刮板31a、31b緊貼微網(wǎng)基質(zhì)即線形的支撐微網(wǎng)基質(zhì)表面，減振刮板與微網(wǎng)基質(zhì)的接觸減小了水流給基質(zhì)表面帶來的振動的振幅，同時(shí)，減振反沖洗管改變線形支撐基質(zhì)表面的位置使得振幅和頻率時(shí)時(shí)在改變，減小了振動的振幅和頻率給動態(tài)膜的生成帶來的不利影響，使微網(wǎng)基質(zhì)表面上能夠生成一層厚度一致、密實(shí)程度一致的動態(tài)膜。在實(shí)現(xiàn)上述步驟(1)、(2)、(3)功能的前提下如此周而復(fù)始，保證著濾過水質(zhì)和穩(wěn)定的高通量。本實(shí)施例的應(yīng)用效果經(jīng)采用國家污、廢水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，數(shù)據(jù)如下曝氣生化池HRT = 4. 5h，MLSS = 10000mg/L,氣水比彡15 ；膜組件浸入深度 =30cm，單片組件面積=3. 5m2，通量=40L/m2 · h，連續(xù)運(yùn)行30天，出水SS未檢出，濁度 ^ 5NTU，糞大腸菌群20個(gè)/L，日處理量保持在30m3/天，未發(fā)現(xiàn)波動?？傊?，本發(fā)明的每個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)均體現(xiàn)保證生產(chǎn)水質(zhì)量、產(chǎn)水效率、節(jié)約能源和提高運(yùn)行效率的原則，有效解決傳統(tǒng)膜組件產(chǎn)水量低、造價(jià)高、使用壽命短、運(yùn)行和控制過程復(fù)雜以及維護(hù)需要較高技術(shù)條件的缺陷，并克服了現(xiàn)有利用動態(tài)膜的微網(wǎng)組件產(chǎn)水量及水質(zhì)不夠穩(wěn)定、膜面積難以放大、產(chǎn)水率低，不能達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用的缺陷，通量達(dá)35-40L/m2 · h， 比現(xiàn)有技術(shù)的25-30L/m2 · h的通量顯著提高，進(jìn)一步滿足污、廢水資源化大規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，使得利用動態(tài)膜的微網(wǎng)組件這項(xiàng)優(yōu)秀的組合技術(shù)能夠得到更為廣泛的應(yīng)用。以上所述，僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和形狀作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
1.一種連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，包括由剛性不透水圍框和固定封裝在圍框兩端面上的微網(wǎng)基質(zhì)形成的空腔過濾箱體、反沖洗管及收水管，其特征在于所述過濾箱體是由圓環(huán)圍框和封裝在圓環(huán)圍框兩端面上的微網(wǎng)基質(zhì)形成的圓盤狀過濾箱體，在過濾箱體圓心部位設(shè)置垂直于盤面穿過過濾箱體的內(nèi)設(shè)進(jìn)水腔的反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸，在反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸上套裝與其固定連接的中心轉(zhuǎn)盤、在中心轉(zhuǎn)盤兩側(cè)分別套裝與反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸滑動配合的分別固定在微網(wǎng)基質(zhì)兩側(cè)的圓環(huán)形微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)、外夾緊盤；所述反沖洗管為減振反沖洗管，在過濾箱體內(nèi)環(huán)周均布設(shè)置沿徑向的一根減振反沖洗管及多根收水管，減振反沖洗管及各收水管一端插裝在中心轉(zhuǎn)盤設(shè)置的插槽中，另一端固定連接在沿圓環(huán)圍框內(nèi)側(cè)設(shè)置的環(huán)周滑軌滑動的滑圈上；在減振反沖洗管朝向微網(wǎng)基質(zhì)的兩側(cè)開有若干反沖洗噴孔，在反沖洗噴孔兩側(cè)的管面上對稱設(shè)置兩條包攏反沖洗噴孔且端沿閉合為鴨嘴形滋水狹縫的撐壓微網(wǎng)基質(zhì)的減振刮板，與減振反沖洗管對應(yīng)的中心轉(zhuǎn)盤插槽內(nèi)設(shè)有與反沖洗進(jìn)水腔密封連通的反沖洗輸水通道；圓環(huán)圍框與滑圈間形成生產(chǎn)水走水通道，所述收水管在其環(huán)周表面上開有若干收水孔，在滑圈與收水管連接的部位設(shè)有連通生產(chǎn)水走水通道的生產(chǎn)水過孔，在圓環(huán)圍框的底部設(shè)有生產(chǎn)水出口，反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸連至生化反應(yīng)系統(tǒng)的驅(qū)動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，其特征在于所述反沖洗管的反沖洗噴孔以確使反沖洗水壓均衡自反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸向圓環(huán)圍框漸密排列設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件， 其特征在于所述減振反沖洗管截面為圓角長方形，且其兩長邊側(cè)分別朝向微網(wǎng)基質(zhì)的網(wǎng)
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，其特征在于所述收水管的收水孔以確使收水量均衡自圓環(huán)圍框向反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸漸密排列設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件， 其特征在于所述收水管截面為圓角長方形，且其兩長邊側(cè)分別朝向微網(wǎng)基質(zhì)的網(wǎng)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，其特征在于所述反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸的進(jìn)水端連接反沖洗進(jìn)水旋轉(zhuǎn)接頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，其特征在于所述圓環(huán)圍框的底部的生產(chǎn)水出口連接出水嘴。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，其特征在于所述反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸上設(shè)有與驅(qū)動裝置連接的傳動輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)減振實(shí)時(shí)在線線形反沖洗高通量圓盤式微網(wǎng)組件，其特征是過濾箱體由圓環(huán)圍框和封裝在圍框兩端面上的微網(wǎng)基質(zhì)形成的圓盤狀過濾箱體，在過濾箱體圓心設(shè)置垂直于盤面的內(nèi)設(shè)進(jìn)水腔的反沖洗輸水轉(zhuǎn)軸，其上固定套裝中心轉(zhuǎn)盤、微網(wǎng)基質(zhì)內(nèi)、外夾緊盤，箱體內(nèi)環(huán)周均布設(shè)置徑向的一根減振反沖洗管、多根收水管，其一端插裝在中心轉(zhuǎn)盤的插槽中，另一端固定連接沿圓環(huán)圍框滑軌滑動的滑圈上；在減振反沖洗管朝向微網(wǎng)基質(zhì)的兩側(cè)設(shè)有反沖洗噴孔、包攏反沖洗噴孔閉合為鴨嘴形滋水狹縫的減振刮板，圓環(huán)圍框與滑圈間形成生產(chǎn)水走水通道，在圓環(huán)圍框的底部設(shè)有生產(chǎn)水出口。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)水通量高、水質(zhì)穩(wěn)定、成本低，適宜規(guī)模應(yīng)用。
文檔編號C02F3/34GK102491530SQ20111038774
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者商平, 孫雁, 居文健, 居文鐘, 張晶, 李士榮, 李彥, 楊健, 王德龍, 鄭長福 申請人:居文鐘