盘式陶瓷膜MBR污水处理装置的制作方法

本实用新型属于污水处理装置领域，具体涉及一种盘式陶瓷膜MBR污水处理装置。

背景技术：

MBR为膜生物反应器的简称，是一种将膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留，省掉了二沉池。膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术，大大加强了生物反应器功能，使活性污泥浓度大大提高，其水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，

MBR工艺可以提供高效的固液分离，出水水质稳定，占地面积小，污泥量少，克服了传统活性污泥法易发生污泥膨胀的弊端。现主要用于MBR工艺的膜分离设备，均采用有机膜构成，存在能耗高，寿命短的缺点。有机膜为控制膜污染，使用高强度曝气作为减轻膜污染的手段，导致能耗较高；有机膜一般使用寿命为5年，更换周期短导致使用成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有技术MBR水处理装置存在能耗高、寿命短的缺陷，提供一种盘式陶瓷膜MBR污水处理装置，其高效、低能耗、使用成本较低的MBR水处理设备，减少曝气量，使其在生物需求以外不再增加额外曝气，加强膜系统的酸碱耐受性，增加膜系统的使用寿命，以减少MBR工艺的运行成本。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

即一种盘式陶瓷膜MBR污水处理装置，包括膜池，其特征在于膜池内设有至少1个盘式陶瓷膜组件，盘式陶瓷膜组件由多个盘式陶瓷膜串接而成，盘式陶瓷膜组件的下端设有膜组产水口，盘式陶瓷膜组件下方设有曝气头，膜池外部设有罗茨风机、抽吸泵和反洗泵，罗茨风机通过曝气管与曝气头连接，抽吸泵的进水端通过产水管与盘式陶瓷膜组件的膜组出水口连接，反洗泵的出水端通过反洗进水管与产水管连接。

本实用新型所述的盘式陶瓷膜主要是A12O3，Zr02，Ti02和Si02等无机材料制备的多孔膜，其孔径为0.1－50μm。具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂；机械强度大；可反向冲洗；抗微生物能力强；耐高温；孔径分布窄；分离效率高等特点。盘式陶瓷膜与有机高分子膜相比具有许多优点：它坚硬、承受力强、耐用、不易阻寨，对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗能力。

本实用新型的盘式陶瓷膜为现有技术产品，其形式多种多样，均设置支撑结构和水流通道。

进一步的，盘式陶瓷膜组件的上端与电机的输出轴连接，产水管和膜组输水口连接处设有机械密封，盘式陶瓷膜组件和产水管之间通过机械密封形成旋转密封连接。

本实用新型的机械密封为现有技术成熟市售产品。

本实用新型的盘式陶瓷膜组件转动时转速不宜过快，电机采用低速电机，也可以采用电机和减速箱的组合。

进一步的，本实用新型的盘式陶瓷膜的中心孔一侧设有连接子件，另一侧设有连接母件，连接母件和连接子件均为中空的筒状结构，两者形状相同，连接子件的外径小于连接母件的内径，连接子件外侧设有硅胶密封圈，相邻两个盘式陶瓷膜之间通过连接子件和连接母件连接，即其中一个盘式陶瓷膜的连接子件插入相邻另一个盘式陶瓷膜的连接母件中连接。

进一步的，本实用新型的膜组中心管穿过所有的盘式陶瓷膜，膜组中心管上端密封，与电机的输出轴连接，膜组中心管的下端口为膜组产水口，膜组中心管与最上端(最外端)和最下端(最里端)的盘式陶瓷膜之间设有膜组密封端头，膜组中心管位于盘式陶瓷膜内部的部分设有通孔。

本实用新型的连接件分为子件和母件，通过防水胶粘结于盘式陶瓷膜的中心孔两侧，每片膜片的子件插入另一片膜片的母件，使用硅胶密封圈进行密封，膜组中心管起增强连接和支撑的作用，膜组中心管位于盘式陶瓷膜内的部分设置通孔，产水时，盘式陶瓷膜内部的水可以通过通孔进入膜组中心管，并从其下端的膜组出水口流出；反洗时，反洗水可以通过膜组出水口、膜组中心管、膜组中心管的通孔进入盘式陶瓷膜内部，进行反洗。膜组密封端头对膜组中心管和连接子件、连接母件之间的间隙进行密封，保证产水仅能从膜组中心管的下端口(膜组产水口)产出。

进一步的，本实用新型的盘式陶瓷膜的上下两侧均设有清洗毛刷。

进一步的，本实用新型的清洗毛刷的毛刷柄为中空设置，毛刷柄上设有喷水口，毛刷柄与高压水管连接。

传统的板式陶瓷膜在作为MBR的分离设备时，通常采用高强度曝气作为控制膜污染的手段，利用曝气冲刷膜表面，被动清洁陶瓷膜，导致能耗较高，且清洗效果不理想，容易污堵，增加了化学清洗频率，同时也减少了膜的使用寿命。

本实用新型采用的盘式陶瓷膜组件，采用电机带动膜片转动的主动清洗模式，并增加了毛刷和高压水流冲洗，在反洗的同时，转动盘片，利用上述结构清洗膜表面，更加彻底的进行反洗，恢复膜通量，不需要高强度曝气，减少了能耗，清洗效果彻底，有效的减少化学清洗周期，降低了运行成本。

本实用新型的盘式陶瓷膜组件，采用模块化设计，拆装方便，易于清理，单膜片设计，使其在单片膜损坏时，可方便的更换，进一步增加膜的使用寿命。

本实用新型采用盘式陶瓷膜组件，整个装置结构紧凑，占地面积小，方便扩展，提供了更大的灵活性。其反洗泵、风机及抽吸泵配合全自动化控制系统，可实现水处理系统的全自动运行控制。

本实用新型的有益效果是：

1)提供高效的固液分离，出水水质优质、稳定；

2)产生的剩余污泥少，为整套的系统减少能耗，降低成本；

3)占地面积小，不需要二沉池，工艺设备集中；

4)抗冲击能力强，受气候、水量和水质变化影响小；

5)不需要高强度曝气控制膜污染，能耗低；

6)减少了化学清洗次数，减少了二次污染物，增加了膜片寿命，降低运行成本；

7)自动化程度高，运行管理方便，便于维护；

8)可建成封闭式结构，减少臭气、噪声对周围环境的影响，视觉感官效果好；

9)全部模块化结构，便于进行后期的改扩建。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型盘式陶瓷膜组件处的结构示意图；

图3为本实用新型盘式陶瓷膜连接示意图；

图4为本实用新型膜组中心管和盘式陶瓷膜的连接状态示意图；

图5为本实用新型清洗毛刷的局部放大结构示意图；

图6为图5的左视图；

图中：1.罗茨风机；2.气路；3.盘式陶瓷膜组件；3-1.膜组产水口；3-2.盘式陶瓷膜；3-3.膜组中心管；3-4连接母件；3-5.连接子件；3-6；硅胶密封圈；4.机械密封；5.产水管；6.清洗毛刷；6-1.毛刷柄；6-2.喷水口；7.曝气头；8.膜组密封端头；9.高压水管；10.膜池；11.产水口；12.抽吸泵；13.反洗泵；14.反洗进水；15.反洗进水管；16.电机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示:膜池10内设有4组盘式陶瓷膜组件3，膜池10内底部还设有多个曝气头7，膜池10外部左侧设有罗茨风机1，罗茨风机1通过曝气管2与曝气头7连接，膜池10外部右侧设有抽吸泵12和反洗泵13，抽气泵的进水端通过产水管5与盘式陶瓷膜组件3底部的膜组产水口3-1连接，膜组产水口3-1和产水管5连接处设有机械密封4，抽吸泵12的出水端设有产水口11，反洗泵13的进水端设有反洗进水口14，反洗泵13的出水端通过反洗进水管15与产水管5连接。

如图2、图3、图4、图5、图6所示：每个盘式陶瓷膜组件3由12个盘式陶瓷膜3-2竖向串接而成，每个盘式陶瓷膜3-2的中心孔两侧分别粘有连接母件3-4和连接子件3-5，连接子件3-5和连接母件3-4形状相同的中空筒状结构，连接子件3-5前端外径小于连接母件3-4的内径，连接子件3-5前端外侧设有硅胶密封圈3-6，一个盘式陶瓷膜3-2的连接子件3-5前端插入相邻的另一个盘式陶瓷膜3-2的连接母件3-4中，膜组中心管3-3穿过所有的盘式陶瓷膜3-2，膜组中心管3-3和最上端的盘式陶瓷膜3-2的连接母件3-4之间、和最下端的盘式陶瓷膜3-2的连接子件3-5之间分别设有膜组密封端头8，膜组中心管3-3的上端密封，与电机16连接。盘式陶瓷膜组件3的右侧设有高压水管9，盘式陶瓷膜组件3的右半部分的每块盘式陶瓷膜3-2的上下均设有清洗毛刷6，清洗毛刷6的毛刷柄6-1中空设置，毛刷柄6-1上设有若干喷水口6-2，所有毛刷柄6-1均与高压水管9连接，清洗毛刷6的刷毛倾斜设置，刷毛与盘式陶瓷膜3-2直接接触。

本实用新型使用时，曝气头7通过罗茨风机1保持曝气，为活性污泥提供其必要的氧含量。抽吸泵12通过抽吸，盘式陶瓷膜组件3内部产生负压，使水流通过盘式陶瓷膜3-2进行净化。在运行过程中，电机16带动盘式陶瓷膜组件3转动，在清洗毛刷6的作用下刷洗盘式陶瓷膜3-2表面，减缓污染。通过时间或者压差控制污染，在达到设定的反洗条件后，停止抽吸泵12，打开反洗泵13，在转动盘式陶瓷膜组件3的同时，用反洗水反向透过盘式陶瓷膜3-2，并使用高压水流通过喷水口6-2正向冲刷盘式陶瓷膜3-2表面，反洗完成后再转入正常运行状态。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。