一种带超声清洗的膜分离装置的制作方法

本实用新型涉及水处理装置领域，具体涉及一种带超声清洗的膜分离装置。

背景技术：

膜分离技术则是通过膜的筛分截留作用，实现小分子物质通过膜，大分子物质截留，由于膜分离过程中易出现浓差极化和膜污染现象，导致膜的使用寿命缩短。在膜分离前设置强化混凝，可以有效去除造成膜污染的主要污染物，提高膜分离效果，减轻膜污染。混凝是一种简单有效且应用广泛的水处理技术。混凝主要是通过压缩双电子层、吸附架桥、吸附电中和和沉淀网捕等作用将水中的污染物聚成矾花，并最终沉降去除。混凝与膜组合工艺有两种类型，一类是先进行混凝预处理，沉淀过滤后再进行膜过滤；另一类是混凝后直接进行膜过滤。但现有技术中的膜分离装置设备大型且装置能耗高，在使用中还会存在膜分离工艺过程复杂，污染物膜分离不彻底的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种带超声清洗的膜分离装置，其结构简单、装置占地面积小，设备操作简单、污染物膜分离彻底。

为实现上述目的，本实用新型提供一种带超声清洗的膜分离装置，其包括混凝沉淀装置、膜过滤装置和超声清洗装置，所述混凝沉淀装置包括混凝沉淀池，所述混凝沉淀池设有搅拌机构且所述混凝沉淀池的下端连通有排泥管；所述膜过滤装置包括膜过滤池，所述膜过滤池的上端连通有上反冲进出水管、下端连通有下反冲进出水管，侧面连通有浓缩液出水管，所述超声清洗装置包括超声波振子和超声波发生器；所述混凝沉淀池通过沉淀出水管与所述膜过滤池连通，所述膜过滤池上设置有所述超声波振子，所述超声波发生器用于控制所述超声波振子发出振动。

如上所述的带超声清洗的膜分离装置，进一步地，还包括加药装置，所述加药装置包括混凝剂池和助凝剂池，所述混凝剂池和所述助凝剂池分别与所述混凝沉淀池连通。

如上所述的带超声清洗的膜分离装置，进一步地，所述混凝剂池和所述助凝剂池分别与所述混凝沉淀池连通的管道上设置有加药泵。

如上所述的带超声清洗的膜分离装置，进一步地，所述沉淀出水管上设置有加压泵。

如上所述的带超声清洗的膜分离装置，进一步地，所述混凝沉淀池连通有沉淀进水管。

如上所述的带超声清洗的膜分离装置，进一步地，所述搅拌机构包括搅拌电机和搅拌桨，所述搅拌电机固定安装在所述混凝沉淀池的上端外侧，所述搅拌桨伸入所述混凝沉淀池内。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：

1、本实用新型将具有结构简单，占地面积小，出水水质稳定，污水处理时间短，处理效率高的优点。

2、污水在进入膜过滤池前，通过混凝沉淀池的搅拌和混凝剂、助凝剂的充分作用，可以有效去除水中的颗粒污染物及有机污染物，降低了膜堵塞结垢的几率，增加了膜通量。

3、污水进入膜过滤池后，引入超声清洗装置，可以使得膜过滤池中的污水产生机械振动，以使污水中细微沉淀物和水充分混合，有利于污染物质从膜表面的脱离，减缓膜污染，延长膜的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的带超声清洗的膜分离装置的正视图；

图2为膜分离装置的的俯视图。

其中：1、沉淀进水管；2、混凝沉淀池；31、搅拌电机；32、搅拌桨；4、排泥管；5、沉淀出水管；6、加压泵；7、膜过滤池；8、上反冲进出水管；9、下反冲进出水管；10、超声波振子；11、超声波发生器；12、浓缩液出水管；13、混凝剂加药管；14、加药泵；15、助凝剂加药管；16、混凝剂池；17、助凝剂池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例：

参见图1和图2，一种带超声清洗的膜分离装置，其包括混凝沉淀装置、膜过滤装置和超声清洗装置，混凝沉淀装置包括有一混凝沉淀池2，优选的外形为斗型，混凝沉淀池2的上端设有搅拌机构，搅拌机构包括搅拌电机31和搅拌桨32，搅拌电机31固定安装在混凝沉淀池2的上端外侧，搅拌桨32伸入混凝沉淀池2内。混凝沉淀池2上端连通有沉淀进水管1，下端连通有排泥管4。膜过滤装置包括膜过滤池7，膜过滤池7的上端连通有上反冲进出水管8、下端连通有下反冲进出水管9，侧面连通有浓缩液出水管12，超声清洗装置包括超声波振子10和超声波发生器11；混凝沉淀池2通过沉淀出水管5与膜过滤池7连通，进一步地，沉淀出水管5上设置有加压泵6，膜过滤池7的外侧设置有超声波振子10，超声波振子10沿膜过滤池7高度方向等间隔分布，超声波发生器11用于控制超声波振子10发出振动。

进一步地，还包括加药装置，加药装置包括混凝剂池16和助凝剂池17，混凝剂池16和助凝剂池17分别与混凝沉淀池2通过混凝剂加药管13和助凝剂加药管15连通。进一步地，混凝剂加药管13和助凝剂加药管15上分别设置有加药泵14。

进一步地，为了方便本膜分离装置的整体移动，可将上述混凝沉淀装置、膜过滤装置、加药装置和超声清洗装置设置在箱体内，箱体下设置有若干行走轮，或者在箱体上设置有便于悬吊的吊耳。

本带超声清洗的膜分离装置的工作原理如下：污水由沉淀进水管1进入混凝沉淀池2，混凝剂、助凝剂分别从混凝剂池16和助凝剂池17通过管道加入到混凝沉淀池2，同时开启搅拌电机31，搅拌桨32对混凝沉淀池2内的污水进行搅拌，其过程具体是先快速搅拌，后慢速搅拌。投入混凝剂和助凝剂后，通过压缩双电层，降低ζ电位，使胶体脱稳，再通过吸附-架桥和网捕-卷扫作用形成矾花，最后通过沉降作用去除掉污水中的颗粒物及胶体。经过在混凝沉淀池2的充分搅拌混凝后，静置沉降，底泥由池底排泥管4排出，上清液通过沉淀出水管5进入到膜过滤池7。此时，上反冲进出水管8和下反冲进出水管9配合使用，进行过滤作用时，上反冲进出水管8作为进水口流入水体，下反冲进出水管9开启，水体进入膜过滤池7后经过膜过滤，过滤后的污水浓缩液通过浓缩液出水管12离开本装置，过滤后的清水通过下反冲进出水管9流出，在膜过滤过程中，同时开启超声波发生器11，超声波发生器11用于控制超声波振子10发出振动，利用超声波振子10发出振动可以使得膜过滤池7中的污水产生机械振动，以使污水中细微沉淀物和水充分混合，避免膜堵塞。当需要清洗留在膜过滤池7内的过滤层上的固体颗粒物时进行反冲洗，下反冲进出水管9作为进水口流入水体，水体对膜反应器进行冲洗，冲洗出水从上反冲进出水管8离开膜过滤池7，同时带走留在膜过滤池7内的过滤层以及膜空隙中的颗粒污染物。在污水经过膜过滤池7过滤时，同时开启超声波发生器11，超声波发生器11用于控制超声波振子10发出振动，利用超声波振子10发出振动可以使得膜过滤池7中的污水产生机械振动，以使污水中细微沉淀物和水充分混合，有利于污染物质从膜表面的脱离。更进一步地，超声波可以在膜表面的固－液边界层产生微湍流以及空化效应，控制浓差极化的发展，有效冲击膜表面污染层，从而有效控制膜污染的发展，避免膜堵塞，延长膜使用寿命，膜过滤后出水水质稳定。

优选地，混凝剂fecl34-6mg/l、助凝剂pam0.5-1mg/l；优选地，搅拌机构工作时，先快速200-300r/min搅拌1-2min、再慢速30-50r/min搅拌10-20min；优选地，膜过滤池7采用聚偏氟乙烯微滤膜pvdf，膜孔径为0.2μm，单根膜有20条通道，每条通道直径约5mm，实际管长为1020mm，有效长度为1000mm；优选地，超声波发生器11的超声频率30-40khz，超声功率2500-3000w/m²，过滤压力60-120kpa；优选地，反冲洗时可以根据需要加入一定要的naocl，反冲压力为0.2mpa，反冲洗时间60-90s，反冲洗时超声频率35-45khz，超声功率2500-3000w/m²。

以取自广州某黑臭河道的黑臭水体为实施例讲解本带超声清洗的膜分离装置的分离过程及效果，所述黑臭水体的主要特征为：透明度20.2cm，浊度33.5ntu，codcr浓度为130.2mg/l，nh3-n12mg/l，tp2.3mg/l。黑臭水体由沉淀进水管1进入混凝沉淀池2，混凝剂、助凝剂分别从混凝剂池16和助凝剂池17通过管道加入到混凝沉淀池2，混凝剂fecl3投加量5mg/l、助凝剂pam投加0.8mg/l的条件下。开启搅拌电机31，搅拌桨32对混凝沉淀池2内的污水进行搅拌，200r/min搅拌1min、40r/min搅拌15min，静置沉降后，上清液通过沉淀出水管5进入到膜过滤池7进行过滤，过滤压力100kpa，超声波振子10沿膜过滤池7高度方向等5cm间隔分布，超声波发生器11法人超声频率为40khz、声强为2700w/m²，反冲洗冲洗周期30min，反冲洗压力0.2mpa，反冲洗时间80s。经过上述过程的污水抑垢率达95.36％，出水水质为透明度98.6cm，浊度3.2ntu，nh3-n4.6mg/l，tp0.68mg/l，最终实现了水体消除黑臭的目标。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。