[實用新型]多管外壓式機械循環強制錯流固液分離動態膜系統及裝置

無效

• 申請號: 201020129832.0
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN201620067U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 曹達文;羅文峰;趙向軍
• 申請（專利權）人: 曹達文;羅文峰;趙向軍
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本實用新型涉及給水/污水處理技術，尤其涉及一種多管外壓式機械循環強制錯流固液分離動態膜系統及裝置。

背景技術

進入21世紀，水處理膜分離技術應用越來越廣泛。動態膜分離技術，由于其相對投資成本低，膜污染容易控制，能耗低等優點，成為當前膜研究熱點。

動態膜(Dynamic?membrane)又可以稱為次生膜(second?membrane)，是指通過預涂劑或活性污泥在微濾膜、超濾膜或大孔徑支撐體表面形成的新膜。動態膜的形成可以減緩微濾膜、超濾膜面堵塞(Block)和膜污染(Fouling)，或提高大孔支撐體的截留能力。動態膜一般分為自生膜和預涂膜兩種類型：自生膜僅需要依靠分離的混合液中物質，而預涂膜則需要向分離的水中投加一種或多種專門組分物質，通過直接或預涂循環形成。

可以作為動態膜支撐體的材料和動態膜裝置形式很多，例如，用有機材料醋酸纖維素、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、燒結聚乙烯(PE)、聚砜(PS)等，以及無機材料燒結陶瓷、燒結金屬微粒濾棒等制成的微濾膜或超濾膜，以及大孔尼龍網、不銹鋼網或無紡布材料，均可以作為動態膜的支撐體。

一般，由塑料、陶瓷、金屬等燒結而成的支撐材料稱為多孔材料，不銹鋼網、尼龍網、聚乙烯網以及工業濾布、無紡布等支撐材料稱為大孔徑網。多孔材料與大孔徑網對動態膜起到支撐作用，所以稱為動態膜的支撐體。

在給水/污水/釀酒行業，給水、污水或釀酒中的往往存在大量的固體顆粒雜質，一般通過固液分離將固體顆粒雜質分離出來。另外，在污水/給水處理過程中，需要向水中投加細小的固體顆粒物質，如活性污泥、粉末活性炭、硅藻土等，這些顆粒物質能吸附水中的有機物質或在表面生長細菌，而起到生化作用。這些顆粒物質完成凈化水質的作用之后，又需要將其從水中分離出來，進行固液分離。一般，應用于固液分離的動態膜支撐體需要有以下特點：材料有一定強度，在動態膜形成后不會塌陷；動態膜在沖洗工程中容易脫落；支撐體經久耐用，不會被腐蝕和機械損壞；造價低。

多孔材料的孔徑與水中的顆粒物質粒徑基本相同，所以這些顆粒間的縫隙就是液體流入的通道。這些通道很曲折，雖然可以保證過濾的精度，但是容易被細小的顆粒物質堵塞；并且這些縫隙也容易滋生細菌，細菌表面的粘稠物質也會阻塞縫隙。有機物制成的濾膜、超濾膜容易被顆粒物質損傷破壞，影響過濾精度。另外，這些縫隙在多孔材料的內部，不容易使用反沖洗、沖洗、刷洗等方法解決縫隙阻塞的問題，通量因此急劇下降，重復使用效率不高。而大孔徑網其孔徑一般是顆粒物質的十幾倍到幾百倍。水中的顆粒物質在通過其表面的時候，會產生架橋現象，而被大孔徑網截留，不塌陷，并逐步增厚，形成濾餅層(濾膜)。水流則通過形成濾餅層的顆粒物質間的縫隙流過濾餅層，并通過大孔徑網，顆粒物質被截留。這一過程與多孔材料的過濾過程很相似，過濾精度取決于顆粒物質粒徑的大小。當通量減少到一定程度的時候，就可以進行反沖洗、沖洗和刷洗。濾餅層很容易從大孔徑網表面脫落。再經過預涂顆粒物質在大孔徑網表面，形成濾餅層，又可以開始下一次過濾過程。濾餅層也即動態膜。因此，根據上述要求，大孔徑網更優于多孔材料作為固液分離的動態膜支撐材料。

國家專利局申請號為96229378.4的專利公開了一種飲用水過濾裝置，請參閱圖1至圖2，其分別為國家專利局申請號96229378.4飲用水過濾裝置及其濾元的結構示意圖。該飲用水過濾裝置包括頂蓋11、上部為圓柱形、下部為圓錐形的殼體12和安裝在其內部的濾元13構成。頂蓋11與殼體12用法蘭連接。有孔隔板14設置在頂蓋11與殼體12之間，濾元13固定安裝在有孔隔板14上，濾元13由圓環形頂板15、柱16，鋼絲網17、底板18、鋼環19牢固連接而成，濾元中柱16呈六角形設置，外面包裹鋼絲網17。柱16先由銅環19由內向外張緊，從而鋼絲網17也被張緊呈六角形，使鋼絲網17在過濾壓力下的變形受到限制，然后再將柱16分別與頂板15和底板18固定連接。裝置在運轉時現在濾元13的鋼絲網17上預涂硅藻土漿液，作為濾膜，隨后開始水過濾，經過一段時間的濾水后，反向沖洗濾元13上的濾膜，把濾膜沖洗掉，并把濾元也沖洗干凈，然后再開始新的預涂-過濾。該飲用水過濾裝置采用大孔徑的鋼絲網作為動態膜的支撐體進行固液分離，能夠有效除去水中對人體有害的物質。但是，該裝置還存在以下缺陷：