[發明專利]基于微電結構抗污金屬膜組件濾池及其凈水方法

有效

• 申請號: 201811348849.2
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109231383B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 王麗;楊京利;李錦時;王琳;張恒超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F1/48
• 分類號: C02F1/48;C02F1/44;B01D65/08;C02F101/10
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種基于微電結構抗污金屬膜組件濾池，其特征在于所述濾池包括絮凝調節池、金屬膜分離池和反沖洗系統，其中：

所述絮凝調節池包括污水進水管、攪拌槳、排泥管、污泥泵和溢流孔；

所述金屬膜分離池包括池體、鏈條式刮泥機、金屬膜組件、清水收集干管、進水穿孔布水槽和外加電源；

所述反沖洗系統包括反沖洗水泵和排水閥；

所述污水進水管設置在絮凝調節池的前壁；

所述溢流孔設置在絮凝調節池的后壁頂部；

所述攪拌槳設置在絮凝調節池的內部；

所述排泥管設置在絮凝調節池的池底；

所述污泥泵與排泥管相連；

所述鏈條式刮泥機設置在池體內；

所述池體的前端底部設置有污泥坑，用于收集鏈條式刮泥機從池體底部刮出的污泥；

所述污泥坑與排泥管相連；

所述池體內從前到后平行排列放置有多個與水平面呈60°的金屬膜組件；

所述金屬膜組件為封閉的矩形金屬板式腔體；

所述矩形金屬板式腔體的前表面為納米孔過濾金屬膜面板，其余五個表面為金屬面板；

所述納米孔過濾金屬膜面板的上部打孔，下部與金屬面板組成清水收集空間；

所述矩形金屬板式腔體的內部設置有多個等間距分布的支撐板；

所述矩形金屬板式腔體的底部設置有清水收集支管；

所述清水收集干管沿池體長方向從前到后一側貼池壁布置，并與每一個清水收集支管相連；

所述進水穿孔布水槽位于池體的頂部并從前到后貫穿金屬膜分離池的池體；

所述進水穿孔布水槽通過溢流孔與絮凝調節池相連接，且穿孔布水槽的兩側壁下部從前到后開有多個布水孔；

所述納米孔過濾金屬膜面板和進水穿孔布水槽分別與外加電源的負極和正極相連接；

所述反沖洗水泵位于池體之外，與清水收集干管相連；

所述排水閥與清水收集干管相連接，位于反沖洗水泵后端。

2.根據權利要求1所述的基于微電結構抗污金屬膜組件濾池，其特征在于所述池體為矩形，污泥坑為梯形。

3.根據權利要求1或2所述的基于微電結構抗污金屬膜組件濾池，其特征在于所述鏈條式刮泥機的鏈條由三個導向軸承固定，牽引刮板在電機的帶動下在池體底部從后向前運動。

4.根據權利要求1所述的基于微電結構抗污金屬膜組件濾池，其特征在于所述納米孔過濾金屬膜面板采用不銹鋼材料，厚度為3mm，打孔范圍為膜面上部的2/3。

5.根據權利要求4所述的基于微電結構抗污金屬膜組件濾池，其特征在于所述孔的形狀為圓形、矩形、星型形中的一種或幾種，孔徑在0.05~1μm之間，采用激光開孔，開孔率為70%。

6.根據權利要求1所述的基于微電結構抗污金屬膜組件濾池，其特征在于所述金屬面板為不開孔不銹鋼板材，厚度為5mm。

7.根據權利要求1所述的基于微電結構抗污金屬膜組件濾池，其特征在于所述支撐板為不銹鋼板材，其寬度與腔體厚度相同，并沿金屬膜組件的寬度方向等間距分布。

8.根據權利要求1所述的基于微電結構抗污金屬膜組件濾池，其特征在于所述布水孔的孔徑為3~5mm。

9.根據權利要求1所述的基于微電結構抗污金屬膜組件濾池，其特征在于所述金屬膜組件的底部利用沿池體壁面澆筑的支撐牛角支撐的槽鋼支撐梁支撐固定，頂部采用工字鋼螺絲固定。

10.一種利用權利要求1-9任一權利要求所述的基于微電結構抗污金屬膜組件濾池進行凈水的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：

步驟一、污水從污水進水管進入絮凝調節池，通過混凝和攪拌槳攪拌作用，使細顆粒物形成大的絮體，通過溢流孔流入金屬濾膜分離池，實現顆粒物分離，與此同時，部分沉淀在絮凝調節池下部的污泥通過排泥管和排泥泵排出；

步驟二、污水在絮凝調節池中經過絮凝均質作用后，頂位通過溢流孔流入與其相連的進水穿孔布水槽，污水從進水穿孔布水槽的布水孔流出，水從上到下均勻的流到帶負電的納米孔過濾金屬膜面板上，形成池頂布水的水力流態，清水透過納米孔過濾金屬膜面板表面的納米孔進入金屬膜組件內部被清水收集區收集，然后通過清水收集支管匯聚到清水收集干管排出；與此同時，污泥沿納米孔過濾金屬膜面板表面滑入池底部，被鏈條刮泥機刮入污泥坑，通過排泥泵排出；

步驟三、當金屬膜分離池的水位上升超過設計高度，停止過濾工藝進水，關閉排水閥，反沖洗水泵抽取清水，利用清水收集支管和清水收集干管進行反沖洗，使清水從金屬膜組件腔體內部反沖洗納米孔與過濾水流的方向相反，在水力剪切作用下，使堵住納米孔的污染物剝落下來，然后被沖洗水帶走，恢復納米孔過濾金屬膜面板的過濾能力，同步排泥泵排出反沖洗水，防止污水外溢。