[發明專利]一種三維變頻振動裝置及使用該裝置的膜處理系統

有效

• 申請號: 201410040741.2
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103817065A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 連力生;魏厚瑗
• 申請（專利權）人: 連力生
• 主分類號: B06B1/16
• 分類號: B06B1/16;B06B1/04;B01D35/20
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及一種用于解決膜污染問題的三維變頻振動裝置，以及使用該振動裝置的膜處理系統，屬于膜處理技術領域。

背景技術

膜分離是分離料液內不同大小組分的單元操作技術，廣泛用于污水處理、給排水、飲品生產、藥物生產和油品處理等領域。在膜分離技術應用中受影響較大的是膜污染問題，隨著使用時間延長，高壓側料液內雜質容易聚積在膜表面，造成膜通量下降、處理效率降低，同時也嚴重影響了膜的使用壽命。尤其是用于油品處理的膜，由于油品中雜質的粘性較大，雜質粘附在膜表面，更加難以處理，因此造成膜經常堵塞的問題。減少膜污染一般采用物理清洗或化學清洗的方法，但是，物理清洗需要耗費大量低濃度反沖液，成本較高且大量反沖液被浪費，而化學清洗使用的藥劑容易與膜產生化學反應，降低膜的壽命。

為了克服上述方法的缺陷，現有技術中還有采用振動設備來解決膜污染問題的，如中國專利文獻CN101791501A公開了一種抗污染高效振動過濾分離設備，平板膜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，動力機構通過運動變換機構帶動平板膜做豎直方向上的直線往復振動，振動頻率為1次/2s，振幅為平板膜豎直方向長度的30%;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。通過使平板膜在待分離混合液中進行直線式循環運動，加強了混合液或氣泡對平板膜表面污染物摩擦作用的強度和頻率，減緩了平板膜的污染進程，提高了產量。

上述技術通過豎直或水平方向的膜振動來減少膜表面雜質的積聚，從而達到解決膜污染的目的；但是，油料中的雜質粘性往往比較大，容易粘附在膜面上，并且高粘性的雜質還會進入膜孔堵塞住過濾膜，通過上述技術的振動裝置無法有效去除膜面上粘附的雜質和膜孔內堵塞的雜質，因而無法有效解決油品膜分離中的膜污染問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術是通過豎直或水平方向的膜振動來減少膜表面雜質的積聚，但是通過上述技術的振動裝置無法有效去除膜面上粘附的雜質和膜孔內堵塞的雜質，無法有效解決油品處理中的膜污染問題；進而提出一種能夠有效脫除膜孔內的雜質并且脫除掉粘附在膜表面的雜質，從而解決油品處理中膜污染問題的三維變頻振動裝置。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種用于膜組件的三維變頻振動裝置，包括

水平振動器，用于使膜沿水平面方向振動；

豎直振動器，用于同時使膜沿豎直方向振動；

其特征在于，

變頻器，所述水平振動器和豎直振動器相連接，用于分別使所述水平振動器和豎直振動器的振動頻率在10-100Hz范圍內變頻變化。

所述變頻器使所述水平振動器和豎直振動器的振動頻率周期性變頻變化。

每一周期中，所述振動頻率每隔1ms-1s遞增一次，直至由10Hz增加至40-50Hz，再每隔1ms-1s遞減一次，直到降至10Hz；遞增和遞減的方式為在1ms內勻速增加或減少3Hz。

所述水平振動器包括用于與膜組件連接的水平支架、第一電機、豎直轉軸、水平偏心軸和支撐彈簧；所述豎直轉軸貫穿所述水平支架，所述豎直轉軸的一端與所述第一電機相連接、另一端設置所述水平偏心軸；所述變頻器與所述第一電機相連接；所述支撐彈簧的下端固定、上端與所述水平支架的底部相連。

所述豎直振動器包括電磁鐵、銜鐵和壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的上端用于與膜組件相連、下端與所述水平支架相連；所述電磁鐵和銜鐵沿豎直方向相對設置，所述電磁鐵或銜鐵的上端用于與膜組件的底部相連，相對應地，所述銜鐵或電磁鐵的下端與所述水平支架相連；所述變頻器與所述電磁鐵相連，用于控制所述電磁鐵和銜鐵間的相對運動。

所述豎直振動器包括用于與膜組件連接的豎直支架、第二電機、水平轉軸和豎直偏心軸，所述豎直支架的底部與所述水平支架相連接，所述水平轉軸貫穿所述豎直支架，所述水平轉軸的一端與所述第二電機相連接、另一端設置所述豎直偏心軸，所述第二電機與所述變頻器相連接。

使用所述三維變頻振動裝置的膜處理系統，還包括膜組件，與所述水平振動器和豎直振動器相連接。

所述膜組件包括至少一級膜單元，所述膜單元包括膜裝置和儲油罐，所述膜裝置的進料口處設置有進料閥和進料泵，所述膜裝置的濃料出口處設置有調壓閥，所述膜裝置的凈料出口通過帶有流量檢測器的出料閥或配有反沖泵的逆向閥與所述儲油罐相連通，所述儲油罐設置有產品出口。