一种膜生物反应器及其膜元件支撑板的制作方法

本实用新型涉及水处理设备技术领域，尤其涉及一种膜生物反应器及其膜元件支撑板。

背景技术：

MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。工业上MBR常用的膜元件形式为平板式和中空纤维式。请参照图1，现有的平板式MBR膜元件的常见结构为在支撑板03两侧贴上导流布04，在导流布04上放置分离膜05，支撑板03四周与导流布04、分离膜05密封。膜元件在使用过程中，水通过分离膜05经导流布04引导到支撑板03的导水沟槽02中，最后汇集至导水口06，由水泵从导水口06抽出。多块(25-100)膜元件由上而下插入插槽板01中，再固定在MBR箱体上，实现其功能。

现有的支撑板03一般是由塑料板制成的，支撑板03表面分布几条自下而上的导水沟槽02，导水沟槽02与导水口06相连，沟槽与沟槽之间的材料表面做刻蚀纹路，深度小于0.1mm，刻蚀纹路为了将透过分离膜05的水导入沟槽中，还需要借助导水布04实现顺利导水作用。膜元件与膜元件之间要有一定的间隙，需要在两侧加装定位的插槽板01。其组装过程比较麻烦，由于插槽板01限制，膜元件只能从上方插入安装，在低矮空间无法安装。

可见，现有技术中的膜元件存在以下缺点：

1、需要使用导水布导水，膜元件的制作过程繁琐，由于导水布为无纺布，其导水过程主要靠浸湿，因此，本身的透水缝隙狭小，在使用过程中容易结垢而污堵，导致跨膜压差上升，影响正常使用；

2、膜元件需要借助插槽板实现间隔放置，在运行过程中由于曝气的扰动作用，侧板与膜元件之间会产生移动摩擦，容易损害分离膜与支撑板之间的 密封线，造成膜泄露；

3、由于多个膜元件组装时仅能通过由上而下插入的方式安装，因此，其组装效率低，也无法在小区地下室等低矮空间内安装。

因此，如何提供一种便于组装和使用的膜元件支撑板，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的第一个目的是提供一种膜元件支撑板，便于组装和使用。本实用新型的第二个目的是提供一种膜生物反应器。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种膜元件支撑板，包括支撑板本体，所述支撑板本体的一侧板面上设置有固定卯眼，所述支撑板本体的另一侧板面上设置有用于与相邻所述支撑板本体的所述固定卯眼配合的固定榫头，所述固定卯眼为凹槽结构，所述固定榫头可沿垂直于所述支撑板本体板面的方向嵌入和移出所述固定卯眼。

优选地，在上述膜元件支撑板中，所述支撑板本体的一侧板面上的左右两侧均设置有所述固定卯眼，所述支撑板本体的另一侧板面上的左右两侧也均设置有所述固定榫头。

优选地，在上述膜元件支撑板中，所述固定卯眼为长条形的凹槽结构，所述固定卯眼的横截面形状为梯形且所述固定卯眼的槽底宽度小于槽口宽度。

优选地，在上述膜元件支撑板中，所述支撑板本体设有用于直接与分离膜接触的多个支撑凸起。

优选地，在上述膜元件支撑板中，所述支撑凸起的截面顶部为圆弧形。

优选地，在上述膜元件支撑板中，所述支撑板本体为塑料板，所述固定卯眼、所述固定榫头和所述支撑凸起与所述支撑板本体为一体式结构。

优选地，在上述膜元件支撑板中，所述支撑板本体设有多个交叉布置的导水沟槽。

优选地，在上述膜元件支撑板中，所述支撑板本体的顶端设有与所述导 水沟槽相通的导水口，所述支撑板本体的顶端两侧设置有护耳，所述护耳的高度高于所述导水口的高度。

优选地，在上述膜元件支撑板中，所述支撑板本体的顶端设有把手，所述把手设有用于抵接相邻所述支撑板本体的限位块。

一种膜生物反应器，包括如上任一项所述的膜元件支撑板。

本实用新型提供的膜元件支撑板，包括支撑板本体，所述支撑板本体的一侧板面上设置有固定卯眼，所述支撑板本体的另一侧板面上设置有用于与相邻所述支撑板本体的所述固定卯眼配合的固定榫头，所述固定卯眼为凹槽结构，所述固定榫头可沿垂直于所述支撑板本体板面的方向嵌入和移出所述固定卯眼。在组装时只需要将膜元件沿前后方向相互叠放，固定榫头可以嵌入相邻支撑板的固定卯眼中，从而可以限制相邻膜元件的左右相对位移，榫卯配合结构使整个框架牢固稳定，相邻膜元件在使用过程中不会发生相对蹿动。可见，本方案可采用前后推压的方式组装膜元件，满足了低矮空间内的安装要求，而且使用过程安全、方便。

本实用新型还提供了一种膜生物反应器，包括如上所述的膜元件支撑板。该膜生物反应器产生的有益效果的推导过程与上述膜元件支撑板带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有膜元件结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例中的膜元件支撑板结构示意图；

图3为图2中A部分的局部放大图；

图4为本实用新型具体实施例中的支撑凸起的结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例中的支撑凸起的横截面示意图；

图6为本实用新型具体实施例中的膜元件支撑板俯视图；

图7为图6中B部分的局部放大图；

图8为本实用新型具体实施例中的榫卯配合结构示意图。

图1中：

01-插槽板、02-导水沟槽、03-支撑板、04-导水布、05-分离膜、06-导水口；

图2至图8中：

1-支撑板本体、2-焊接线、3-护耳、4-导水沟槽、5-导水口、6-限位块、7-把手、8-导通口、9-支撑凸起、10-固定卯眼、11-固定榫头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图2至图8，在一种具体实施例方案中，本实用新型提供了一种膜元件支撑板，用于MBR中，包括支撑板本体1，支撑板本体1的一侧板面上设置有固定卯眼10，支撑板本体1的另一侧板面上设置有用于与相邻支撑板本体1的固定卯眼10配合的固定榫头11，固定卯眼10为凹槽结构，固定榫头11可沿垂直于支撑板本体1板面的方向嵌入和移出固定卯眼10。

在组装时只需要将膜元件沿前后方向相互叠放，固定榫头11可以嵌入相邻支撑板的固定卯眼10中，从而可以限制相邻膜元件的左右相对位移，榫卯配合结构使整个框架牢固稳定，相邻膜元件在使用过程中不会发生相对蹿动。可见，本方案可采用前后推压的方式组装膜元件，满足了低矮空间内的安装要求，而且使用过程安全、方便。

本方案提供的膜元件支撑板还包括设置于支撑板本体1边缘的焊接线2、 设置于支撑板本体1表面的导水沟槽4以及设置于支撑板本体1端部并且与导水沟槽4相通的导水口5，其中，焊接线2用于密封固定分离膜和支撑板，导水沟槽4用于将透过分离膜的水引导汇集至导水口5，导水口5连接外部的泵用于将透过液导出。

需要说明的是，固定卯眼10和固定榫头11在支撑板本体1上的位置可以有多种选择，例如在支撑板本体1的左右两侧均布置；或者在支撑板本体1的左侧或右侧布置，而另一侧设置限位块；或者在支撑板本体1的四周边缘均布置；或者在支撑板本体1的中部设置等。优选地，本方案中的支撑板本体1的一侧板面上的左右两侧均设置有固定卯眼10，且另一侧的板面上的左右两侧均设置有对应的固定榫头11，如图6和图8所示，如此设置，不仅便于加工制造，而且便于安装和提高通用性。

需要说明的是，固定卯眼10可以为盲孔式的凹槽结构，也可以为开放式的长条形的凹槽结构，也可以为通孔结构，相应地，固定榫头11的形状也可为多种形式。为了进一步提高组装的便利性，优选地，本方案中的固定卯眼10为长条形的凹槽结构，如此设置，由于采用了开放式的凹槽结构，固定榫头11可以从前后、上下两个方向嵌入固定卯眼10中，因此，不仅可以通过前后推压的方式安装支撑板，而且还可以通过上下插装的方式安装支撑板。

为了实现固定榫头11可沿垂直于支撑板本体1板面的方向嵌入和移出固定卯眼10的功能，固定卯眼10的横截面形状也可以有多种选择，例如梯形、矩形、U形、三角形、圆弧形等，优选地，本方案中的固定卯眼10的横截面形状为梯形且固定卯眼10的槽底宽度小于槽口宽度，如图6至图8所示。

如图8所示，使用时只需要将支撑板相互叠放，固定榫头11就会很好地嵌入固定卯眼10中，形成牢固的整体，弯曲避免了支撑板之间的左右相对位移。榫卯配合结构形成的支撑板间距(即图8中的间距C)可为4～10mm，本实施例优选为7mm，当然，本领域技术人员还可以根据具体需求将间距C设计为其他值。当多个支撑板叠放组合好之后，可以利用板框式膜生物反应器的支撑框架或者其他锁紧装置，例如卡扣或螺栓等装置，将多个叠放的支撑板锁紧固定，防止其前后位移或发生松散。

本实用新型还在支撑板本体1的表面上设计了多个支撑凸起9，这些支 撑凸起9用于直接与分离膜接触，其作用是在分离膜与支撑板本体1的板面之间形成一个便于导水的间隙。当膜元件组装完毕后，由于支撑凸起9将分离膜撑离支撑板本体表面，透过分离膜的水可以从支撑凸起9与支撑凸起9之间的间隙流道导水沟槽4中，省去了传统膜元件中的导水布，简化了膜元件的制作过程，避免了由于导水布狭小缝隙而结垢的影响。

需要说明的是，本方案中的支撑凸起9截面的形状可以有多种选择，例如半圆形、半椭圆形或其他形状，优选地，本方案中的支撑凸起9的截面顶部为圆弧形，圆弧形外部支撑可以进一步保护分离膜不受损坏，更加优选地，该支撑凸起9的截面形状为半椭圆形，如图3至图5所示，支撑凸起9的截面高度(即图5中的高度h)可为0.2～2mm，本方案中h优选为0.5～0.75mm；支撑凸起9的宽度(即图4中的宽度W)可为0.5～2mm，本方案中的W优选为0.75～1mm；支撑凸起9的长度(即图4中的长度L)可为1～5mm，本方案中的L优选为1.5～2mm。当然，本领域技术人员还可以根据具体需求将支撑凸起9的尺寸设计为其他值。

优选地，本方案提供的支撑板本体1为塑料板，固定卯眼10、固定榫头11和支撑凸起9等结构与支撑板本体1为一体式结构，支撑板整体可采用一次注塑成型或二次注塑成型等方式加工成型，优选一次注塑成型。塑料板材质可选用ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)等，本方案优选ABS。

与传统的平行结构的导水沟槽不同，本方案中的支撑板本体1上设置有多个交叉布置的导水沟槽4。请参照图2，可见，本方案中的导水沟槽4大部分采用交叉网格结构，这种结构与传统的平行沟槽结构相比，可以更好地保证支撑板的强度，在支撑板上部的导通口8处设计了一条或多条横向布置的导水沟槽4，用于连通网格状的导水沟槽4、导通口8和导水口5，导通口8的作用是连通支撑板正面与背面的导水沟,4，便于正反两面的透过水汇集至导水口5。另外，支撑板上的导水口5可以设置为一个或多个。

导水口5一般设置在支撑板本体1的顶端，优选地，本方案中支撑板本体1的顶端两侧还设置有护耳3，护耳3的高度高于导水口5的高度。护耳3分布在支撑板两侧，高度高于导水口5，用于保护导水口5在搬运过程中不 受损伤。

支撑板本体1的顶端还设置有把手7，便于操作人员在组装时候搬运提拿膜元件。把手7设有用于抵接相邻支撑板本体1的限位块6，当多个支撑板叠放组装完毕后，相邻支撑板之间就通过限位块6相互抵接，起到了防止支撑板前后摆动的作用。

本方案的支撑板和分离膜可通过焊接(热熔或超声波技术)组合成膜元件，竖直放置在固定架上，每块膜元件的固定榫头11嵌入另一块膜元件的固定卯眼10，互相连为整体便可正常使用。MBR运行时，导水口5通过管道与抽吸泵相连，形成一定的吸力，导水沟槽4和导通口8把吸力均匀传递至支撑板前后两侧，水受到吸力作用，通过分离膜从支撑凸起9与支撑凸起9的间隙流到导水沟槽4中，最后汇集至导水口5，由泵引出。

本实用新型具有以下有益效果：

由于支撑板的榫卯配合结构，整个框架结构稳定，不会造成膜元件之间的蹿动；

安装方式灵活，可以采用由上而下的插接方式，也可以采用由前至后的推压方式安装，满足了低矮空间的安装要求；

支撑凸起结构便于导水，并且膜元件制造过程中去掉了导水布的结构，简化了膜元件的制作过程，避免了由于导水布狭小缝隙而造成的结垢影响；

交叉的导水沟槽设计保证了支撑板强度。

本实用新型还提供了一种膜生物反应器，包括如上所述的膜元件支撑板。该膜生物反应器产生的有益效果的推导过程与上述膜元件支撑板带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。