一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件。
【背景技術(shù)】
[0002]膜分離技術(shù)是在20世紀(jì)初出現(xiàn)，20世紀(jì)60年代后迅速崛起的一門分離新技術(shù)，在最近20年的時(shí)間里取得了工業(yè)領(lǐng)域的迅速發(fā)展。近年來(lái)，隨著國(guó)家環(huán)保政策的推行，與水處理相關(guān)的市場(chǎng)需求急速增長(zhǎng)，膜技術(shù)的市場(chǎng)需求更是以每年近30%的速度遞增，由此基于膜技術(shù)的膜生物反應(yīng)器(MBR)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大。然而，在大型膜生物反應(yīng)器應(yīng)用中，經(jīng)常遇到膜污染、通量小、效率低、占地大、能耗高等難題，阻礙了膜技術(shù)在我國(guó)“十二五”期間的加快推廣及應(yīng)用。
[0003]膜生物反應(yīng)器(MBR)是現(xiàn)代膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它主要由生物反應(yīng)器和膜組件構(gòu)成，利用膜分離設(shè)備將活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)有效截留，替代二沉池，節(jié)約了工程占地面積，具有處理效果好，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)膜組件的設(shè)置位置，現(xiàn)有MBR分為內(nèi)置式(也稱為一體式、浸沒式)和外置式兩種。
[0004]內(nèi)置式MBR是指將膜組件放置于生物反應(yīng)池中，通過(guò)負(fù)壓抽吸或虹吸得到過(guò)濾液，膜表面的污染由曝氣產(chǎn)生的紊流來(lái)延緩。內(nèi)置式MBR多采用外壓式中空纖維膜或平板膜，由于是負(fù)壓抽空操作模式，因此水透量很低；同時(shí)由于膜組件浸沒于生化池，膜絲始終受氣泡沖刷，因此斷絲率較高繼而導(dǎo)致產(chǎn)水水質(zhì)變差。同時(shí)，內(nèi)置式中空纖維MBR系統(tǒng)存在氣液分布不均，中空纖維易被污泥粘連，清洗操作繁瑣，難以就地清洗，中空纖維膜組件修補(bǔ)維護(hù)困難，中空纖維膜易被異物損壞等問(wèn)題，從而造成膜的使用壽命降低。另外，為保持生物反應(yīng)池內(nèi)一定的溶解氧濃度及防止膜絲污堵，需不斷給生物反應(yīng)池曝氣，因而能耗較尚ο
[0005]外置式MBR是指將膜組件與生物反應(yīng)池分置，由水栗將混合液送至膜組件，過(guò)濾液作為出水，濃縮液循環(huán)回生物反應(yīng)池，膜表面的污染由于循環(huán)混合液在膜表面的剪切作用而被大大延緩?，F(xiàn)有外置式MBR采用內(nèi)壓式管式膜，采用正壓操作模式，因此水透量可以較高；但為延緩膜絲內(nèi)壁的污染，必須保持進(jìn)水高流速和大回流比，因而能耗很高，同時(shí)由于管式膜組件的裝填密度較低，因此膜組件的有效分離面積不大。
[0006]本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足，提供一種高效新型的外置式膜生物反應(yīng)器，并通過(guò)設(shè)定膜組件殼體的高徑比、膜絲的長(zhǎng)徑比、膜組件的裝填密度、優(yōu)化膜絲的封裝工藝、創(chuàng)新性設(shè)計(jì)組件，膜組件流道設(shè)計(jì)更合理，料液分布更均勻，內(nèi)部無(wú)死角，膜過(guò)濾性能更加穩(wěn)定，同時(shí)采用正壓操作，使膜組件在高通量狀態(tài)下運(yùn)行，結(jié)合定時(shí)氣水反沖洗的清洗方式，顯著提高膜組件在外置膜生物反應(yīng)器中的應(yīng)用能力，并提高污染后的恢復(fù)性能。本發(fā)明可在采用較低能耗的情況下，維持較高的膜通量，同時(shí)有效延緩膜污染，實(shí)現(xiàn)外置式膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)膜組件的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件，包括進(jìn)水口(1)、循環(huán)回流口(2)、上端蓋(3)、中空纖維膜絲(4)、封堵頭(5)、膜組件外殼(6)、下端蓋進(jìn)水口(7)、下端蓋進(jìn)氣口(8)、下端蓋(9)、澆注樹脂材料(10)，其特征在于:所述5根中空纖維膜絲(4)的上端通過(guò)澆注樹脂材料(10)密封粘合在膜組件外殼￠)內(nèi)部上端口，所述中空纖維膜絲(4)的下端自由垂落在膜組件外殼(6)的內(nèi)部，形成懸垂式結(jié)構(gòu)，所述中空纖維膜絲(4)的底端設(shè)有封堵頭(5)。
[0008]所述的上端蓋(3)為半球形，下端蓋(9)為長(zhǎng)方體。
[0009]所述的下端蓋(9)上設(shè)有進(jìn)氣口(8)，所述下端蓋(9)上設(shè)有一進(jìn)水口(7)和進(jìn)氣口(8)，其中進(jìn)水口在下端蓋側(cè)面，進(jìn)氣口在下端蓋正下方。
[0010]所述的中空纖維膜絲是由納米氧化硅改性后的聚丙烯材料制得。
[0011 ] 所述的中空纖維膜絲低端由封堵頭堵住。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:懸垂式膜絲設(shè)計(jì)，不易污堵，更易清洗，易維護(hù)；正壓操作，膜通量大，處理水量大，占地?。煌鈮菏侥そz更耐污染；適宜更高活性污泥濃度，處理效率更高；運(yùn)行能耗低；使用壽命長(zhǎng)；價(jià)格低廉，投資省。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明包括進(jìn)水口(1)、循環(huán)回流口(2)、上端蓋(3)、中空纖維膜絲
(4)、封堵頭(5)、膜組件外殼￠)、下端蓋進(jìn)水口(7)、下端蓋進(jìn)氣口(8)、下端蓋(9)、澆注樹脂材料(10)，其特征在于:所述5根中空纖維膜絲(4)的上端通過(guò)澆注樹脂材料(10)密封粘合在膜組件外殼(6)內(nèi)部上端口，所述中空纖維膜絲(4)的下端自由垂落在膜組件外殼
(6)的內(nèi)部，形成懸垂式結(jié)構(gòu)，所述中空纖維膜絲(4)的底端設(shè)有封堵頭(5)。
[0015]所述的上端蓋(3)為半球形，下端蓋(9)為長(zhǎng)方體。
[0016]所述的下端蓋(9)上設(shè)有進(jìn)氣口(8)，所述下端蓋(9)上設(shè)有一進(jìn)水口(7)和進(jìn)氣口(8)，其中進(jìn)水口在下端蓋側(cè)面，進(jìn)氣口在下端蓋正下方。
[0017]所述的中空纖維膜絲是由納米氧化硅改性后的聚丙烯材料制得。
[0018]所述的中空纖維膜絲低端由封堵頭堵住。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件，包括進(jìn)水口(1)、循環(huán)回流口(2)、上端蓋
(3)、中空纖維膜絲(4)、封堵頭(5)、膜組件外殼(6)、下端蓋進(jìn)水口(7)、下端蓋進(jìn)氣口(8)、下端蓋(9)、澆注樹脂材料(10)，其特征在于:所述5根中空纖維膜絲(4)的上端通過(guò)澆注樹脂材料(10)密封粘合在膜組件外殼(6)內(nèi)部上端口，所述中空纖維膜絲⑷的下端自由垂落在膜組件外殼(6)的內(nèi)部，形成懸垂式結(jié)構(gòu)，所述中空纖維膜絲(4)的底端設(shè)有封堵頭
(5)。上端蓋(3)為半球形，下端蓋(9)為長(zhǎng)方體。下端蓋(9)上設(shè)有進(jìn)氣口(8)，所述下端蓋(9)上設(shè)有一進(jìn)水口(7)和進(jìn)氣口(8)，其中進(jìn)水口在下端蓋側(cè)面，進(jìn)氣口在下端蓋正下方。中空纖維膜絲是由納米氧化硅改性后的聚丙烯材料制得。中空纖維膜絲低端由封堵頭堵住。
[0020]實(shí)例1
[0021]常州某印染廠印染廢水的處理，處理量為1噸/時(shí)，原水化學(xué)需氧量C0D在680至1700波動(dòng)，經(jīng)過(guò)本發(fā)明的膜組件處理后，產(chǎn)水C0D僅為30至55，采用過(guò)濾15分鐘，氣水反洗40秒，定期反洗投加次氯酸鈉殺菌的工藝，可有效控制膜系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)行壓力僅為
0.03MPa，該系統(tǒng)運(yùn)行一個(gè)月，運(yùn)行穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件，包括進(jìn)水口(1)、循環(huán)回流口(2)、上端蓋(3)、中空纖維膜絲(4)、封堵頭(5)、膜組件外殼(6)、下端蓋進(jìn)水口(7)、下端蓋進(jìn)氣口(8)、下端蓋(9)、澆注樹脂材料(10)，其特征在于:所述5根中空纖維膜絲(4)的上端通過(guò)澆注樹脂材料(10)密封粘合在膜組件外殼(6)內(nèi)部上端口，所述中空纖維膜絲⑷的下端自由垂落在膜組件外殼(6)的內(nèi)部，形成懸垂式結(jié)構(gòu)，所述中空纖維膜絲(4)的底端設(shè)有封堵頭(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件，其特征在于:所述的上端蓋(3)為半球形，下端蓋(9)為長(zhǎng)方體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件，其特征在于:所述的下端蓋(9)上設(shè)有進(jìn)氣口(8)，所述下端蓋(9)上設(shè)有一進(jìn)水口(7)和進(jìn)氣口(8)，其中進(jìn)水口在下端蓋側(cè)面，進(jìn)氣口在下端蓋正下方。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件，其特征在于:所述的中空纖維膜絲是由納米氧化硅改性后的聚丙烯材料制得。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件，其特征在于:所述的中空纖維膜絲低端由封堵頭堵住。
【專利摘要】本發(fā)明涉及膜分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型高效膜生物反應(yīng)器膜組件。組件包括進(jìn)水口、循環(huán)回流口、上端蓋、中空纖維膜絲、封堵頭、膜組件外殼、下端蓋進(jìn)水口、下端蓋進(jìn)氣口、下端蓋、澆注樹脂材料，發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：懸垂式膜絲設(shè)計(jì)，不易污堵，更易清洗，易維護(hù)；正壓操作，膜通量大，處理水量大，占地小；外壓式膜絲更耐污染；適宜更高活性污泥濃度，處理效率更高；運(yùn)行能耗低；使用壽命長(zhǎng)；價(jià)格低廉，投資省。
【IPC分類】C02F3/12
【公開號(hào)】CN105271510
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510780535
【發(fā)明人】郭迎慶
【申請(qǐng)人】常州大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月14日