可反冲平板膜过滤单元及装置的制作方法

本发明涉及膜过滤和污水处理技术领域，特别涉及一种可反冲平板膜过滤单元及装置，该装置普遍适用于膜过滤领域，特别适用于膜生物反应器(mbr)工艺。

技术背景

已知技术中平板膜过滤单元是将两张过滤膜的四周分别粘接或焊接在一块支撑板的两面周围而得，支撑板上设有产水通道，产水通道与设在支撑板一侧的至少一个产水口连接。考虑到产水口的直径和支撑板的强度，一般支撑板的厚度为8-9mm。多个平板膜过滤单元插装到两个侧板间组成过滤膜组件。已知技术中平板膜过滤单元没有得到广泛应用的主要原因有四个方面，即制造成本高、占地大、运行费高和清洗效率低。

中国专利2012105321705和中国专利申请2017102807682揭示了取消支撑板以降低平板膜组件成本和运行费用的技术方案。但是该技术方案中膜组件的可反冲功能较差，膜表面气水流动缺乏扰动，充填密度有待进一步提高。

技术实现要素：

本发明要解决已知技术板框式平板膜组件制造成本高、占地大、运行费高和清洗效率低技术问题，进一步提高膜组件的反冲功能、膜表面气水湍流性和充填密度。

可反冲平板膜过滤单元包括多个长方形膜片和分别位于膜片两端的汲水盒；所述膜片两面是复合过滤膜，中部是支撑体；所述复合过滤膜包括全面牢固结合的过滤层和衬层，所述支撑体是多孔结构，所述复合过滤膜衬层与所述支撑体全面牢固结合；所述膜片上下两边被密封为膜片密封边，所述膜片左右两边开放为膜片开放边；多个膜片的左右两侧分别与所述汲水盒的汲水盒侧壁内部四周通过位于汲水盒内的浇筑层浇筑在一起，所述浇筑层与所述汲水盒端壁之间设有汲水盒内腔，所述膜片至少一个开放边与所述至少一个汲水盒内腔联通，所述汲水盒上设有至少一个与所述汲水盒内腔联通的单元产水接口。

所述支撑体是任何可以导流液体的多孔体，包括毡、网、“三明治布”或其复合，厚度在1-6毫米之间。

相邻两个所述膜片之间距离在2-10毫米之间。

可反冲平板膜过滤装置包括多个纵向叠加的可反冲平板膜过滤单元和两个端板，在至少一个所述端板上设有与多个所述单元产水接口密封联通的产水管，与该产水管与设置在端板上的至少一个装置产水接口密封联通；所述可反冲平板膜过滤单元和所述端板上设有用于相互固定的固定孔，多个螺杆和螺帽将多个可反冲平板膜过滤单元和所述两个端板通过多个所述固定孔相互固定。

所述多个纵向叠加的可反冲平板膜过滤单元中的膜片在与膜片垂直的方向有相对错位。

本发明可反冲平板膜过滤单元和装置的有益效果是：可以实现液体反冲，充填密度更高，占地小，冲刷膜表面的气液流有显著的扰动，冲刷效果好，制造成本和运行费用较低。

附图说明

图1可反冲平板膜过滤膜片立体结构示意图(开放边上角放大)

图2可反冲平板膜过滤单元立体结构示意图

图3可反冲平板膜过滤单元横向中部剖面示意图

图4可反冲平板膜过滤装置立体结构示意图

图5可反冲平板膜过滤装置纵向垂直于膜片中部剖面示意图

图中：100.可反冲平板膜过滤单元，110.可反冲平板膜过滤膜片，111.过滤膜，112.支撑体，113.膜片密封边，114.膜片开放边，115.过滤层，116.衬层，120.汲水盒，121.汲水盒侧壁，122.汲水盒端壁，123.汲水盒内腔，124.单元产水接口，130.浇筑层，200.可反冲平板膜过滤装置，210.端板，212.装置产水接口，400.固定孔(400)

为简明起见，图中产水管、密封圈、螺杆、螺帽等部件被忽略。

具体实施方式

参照附图本发明可反冲平板膜过滤单元及装置的具体实施方式详细描述如下，本发明可反冲平板膜过滤单元及装置特征和优点将变得更加明显，其中附图揭示是本发明的特例而非本发明的全部内容。

参见图1、2和3，可反冲平板膜过滤单元(100)包括多个长方形可反冲平板膜过滤膜片(110)和分别位于可反冲平板膜过滤膜片(110)两端的汲水盒(120)；所述可反冲平板膜过滤膜片(110)两面是复合过滤膜(111)中部是支撑体(112)；所述复合过滤膜(111)包括全面牢固结合的过滤层(115)和衬层(116)，所述支撑体(112)是多孔结构，所述复合过滤膜(111)衬层(116)与所述支撑体(112)全面牢固结合；所述可反冲平板膜过滤膜片(110)上下两边被密封为膜片密封边(113)，所述可反冲平板膜过滤膜片(110)左右两侧开放为膜片开放边(114)；多个可反冲平板膜过滤膜片(110)的左右两边分别与所述汲水盒(120)的汲水盒侧壁(121)内部四周通过位于汲水盒(120)内的浇筑层(130)浇筑在一起，所述浇筑层(130)与所述汲水盒端壁(122)之间设有汲水盒内腔(123)，所述可反冲平板膜过滤膜片(110)至少一个开放边(114)与所述至少一个汲水盒内腔(123)联通，所述汲水盒(120)上设有至少一个与所述汲水盒内腔(123)联通的单元产水接口(124)。

所述支撑体(112)是任何可以导流液体的多孔体，包括毡、网、“三明治布”或其复合，厚度在1-6毫米之间。更小的支撑体厚度会影响过滤水的流动，过大的支撑体厚度会增加膜单元的占地。

相邻两个所述可反冲平板膜过滤膜片(110)之间距离在2-10毫米之间。更小的膜片间距可能造成污泥在膜片间的聚集，过大的膜片间距将增加膜单元的占地。

所述过滤层(115)、衬层(116)和支撑体(112)之间均紧密结合的方式是胶复合、热复合和超声波焊接方式的至少一种。由于所述过滤层(115)、衬层(116)和支撑体(112)之间均紧密结合，使得所述膜片可以耐受液体反冲。

参见图4和5，可反冲平板膜过滤装置(200)包括多个纵向叠加的可反冲平板膜过滤单元(100)和两个端板(210)，在至少一个所述端板(210)上设有与多个所述单元产水接口(124)密封联通的产水管，与该产水管与设置在端板上的至少一个装置产水接口(212)密封联通；所述可反冲平板膜过滤单元(100)和所述端板(210)上设有用于相互固定的固定孔(400)，多个螺杆和螺帽将多个可反冲平板膜过滤单元(100)和所述两个端板(210)通过多个所述固定孔(400)相互固定。

所述多个纵向叠加的可反冲平板膜过滤单元(100)中的可反冲平板膜过滤膜片(110)在与膜片垂直的方向有相对错位。该相对错位可以增加膜表面冲洗气水流的扰动，增加膜表面冲洗效果，因而可以减小膜片间距，提高膜充填率。

使用时，将所述可反冲平板膜过滤装置(200)浸入待过滤液体中，过滤液体在重力推动下，或在所述装置产水接口(212)施加负压推动下，经所述复合过滤膜(111)过滤，经所述支撑体(112)导流进入所述汲水盒内腔(123)，再经单元产水口(124)、产水管和装置产水接口(212)产出。在可反冲平板膜过滤装置(200)底部曝气，实现对膜表面的冲洗。

与已知技术中过滤膜仅四周与支撑板粘接或焊接的方式相比，由于所述可反冲平板膜过滤膜片(110)中复合过滤膜(111)衬层(116)与所述支撑体(112)全面牢固结合，所述可反冲平板膜过滤装置(200)可以实现液体反冲。

与已知技术中在两张过滤膜之间使用支撑板的方式相比，所述支撑体(112)可以显著降低可反冲平板膜过滤膜片(110)厚度。因此所述可反冲平板膜过滤装置(200)的充填密度更高。由于所述支撑体(112)单位面积成本远低于传统平板膜支撑板，因此所述可反冲平板膜过滤装置(200)制造成本更低。

由于所述多个纵向叠加的可反冲平板膜过滤单元(100)中的可反冲平板膜过滤膜片(110)在垂直向有相对错位，因此用于冲刷膜表面的气液流有显著的扰动，因而提高了冲刷效果，减少可反冲平板膜过滤膜片(110)之间的间距，进一步提高充填密度，降低运行费用。