[發明專利]一種抗污染高效振動過濾分離設備

有效

• 申請號: 200910244217.6
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN101791501A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 周律;李濤;劉晶晶
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01D35/20
• 分類號: B01D35/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本發明屬于水環境保護與治理設備，具體涉及一種抗污染高效振動過濾分離 設備，適用于地表水中藻類的分離和收集，污水處理廠泥水分離以及需要固液分 離的場所。

背景技術

近年來，隨著環境治理工作的開展，特別是水環境治理工作的深入，過濾分 離技術也有了很大的發展和進步。這不僅體現在過濾分離技術本身有了質的飛 躍，也體現在其應用范圍和場合的大范圍拓展。目前，過濾分離技術可以分為兩 大類：介質過濾(石英砂過濾、慢濾、多介質過濾、活性炭吸附過濾)和膜技術 及其衍生技術(微濾、超濾、納濾、反滲透、MBR、EDI)，這些技術有最初的 給水處理已經擴展到生活污水處理、工業廢水處理、地表水處理、海水處理、再 生水生產、超純水生產等領域。

在過濾分離技術的使用過程中，始終都要遇到一個問題，即過濾分離介質的 污染和堵塞，一旦發生污染和堵塞，過濾分離系統的功能和效率就會顯著下降， 同時引起能耗的增加和能源浪費。例如：當普通石英砂濾池發生堵塞時，濾前水 頭就會不斷上升，同時濾池的產水量會顯著下降；當超濾膜發生污染時，膜前高 壓水泵的阻力會增加，同時超濾膜的產水量會顯著下降。為了解決這一問題，人 們嘗試了很多種方法，并且很多已經成功應用，包括：(1)進行預處理，這是最 普遍和有效的解決辦法，例如預先去除混合液中較大的顆粒物，預先進行消毒處 理等，以防止顆粒物污染和微生物污染等；(2)反沖洗，主要針對過濾孔徑較大 的介質過濾分離系統、微濾、超濾，例如：單獨水反沖洗、單獨氣反沖洗、氣水 聯合反沖洗、藥劑反沖洗等；(3)在進水混合液中預先添加阻垢劑等抑制無機、 有機污染物和微生物在分離過濾介質表面的吸附、沉積和積累，主要針對納濾、 反滲透等過濾孔徑很小的過濾分離系統，例如碳酸鹽阻垢劑、硫酸鹽阻垢劑等； (4)過濾分離運行方式的改變，主要體現在納濾、反滲透等過濾分離系統中， 例如由死端過濾方式改進為錯流過濾方式；(5)流體沖刷，利用過濾分離過程中 液體、氣體或混合液的沖刷作用延緩分離過濾介質表面污染和堵塞進程，例如在 MBR系統中的曝氣作用產生的氣泡就具有對過濾膜表面的沖刷作用。

為了進一步提高過濾分離系統的抗污染、抗堵塞能力，提高其過濾分離效率， 延長其反沖洗或清洗周期，提高和改善上述各方法的效果就成為一種重要的思 路。針對平板膜組件及類似結構的過濾分離組件，提出在采用流體沖刷、摩擦技 術削減過濾分離介質表面污染物累積數量的基礎上，采取使過濾分離介質本身在 待分離混合液內發生直線式往復振動的技術，進一步提高流體與過濾分離介質表 面的相對運動速度及流體的局部湍流程度，強化沖刷和摩擦效果，延長過濾分離 系統的反沖洗或清洗周期。通過設備設計、加工組裝、試驗驗證，在地表水藻類 的分離、MBR泥水分離、水解酸化池泥水分離、染料富集等方面，過濾分離介 質振動技術能夠延長反沖洗周期30％～80％，提高過濾分離效率20％～40％。

發明內容

本發明的目的是提供一種抗污染高效振動過濾分離設備。通過巧妙的將往復 式振動驅動系統與平板膜等過濾分離元件進行集成，實現過濾分離元件的往復式 振動，提高待分離混合液與過濾分離元件表面的相對運動速度及混合液的局部湍 流程度，強化沖刷和摩擦效果，延長過濾分離系統的反沖洗或清洗周期。

為達此目的，本發明采取以下技術方案：

一種抗污染高效振動過濾分離設備，其結構為：過濾分離元件安裝在過濾分 離元件支架上，并共同安裝在混合液容器內；混合液容器的頂蓋上或側面安裝動 力機構和運動變換機構，運動變換機構的輸出端通過拉桿與過濾分離元件連接， 動力機構通過運動變換機構驅動拉桿做豎直或水平方向運動，進而帶動過濾分離 元件沿過濾分離元件長度或寬度方向做豎直或水平方向上的直線往復振動，其振 幅為與振動方向平行的過濾分離元件邊長的0.2～0.5倍，振動頻率為1次/5s～20 次/s。

所述混合液容器外部還設置外接的控制單元、供氣單元、提升單元和抽吸單 元；混合液容器的側壁上部設置與供氣單元連接的進氣口、與提升單元連接的入 口、與抽吸單元連接的分離液出口、以及溢流口，混合液容器的側壁下部設置預 留口和濃縮液排放口；所述入口的位置高于容器最高水位，溢流口與容器最高水 位相平。