一种陶瓷平板膜及污水处理系统的制作方法

本实用新型涉及水处理领域，具体地讲，涉及一种陶瓷平板膜及污水处理系统。

背景技术：

随着工业发展打的速度越来越快，环保意识的不断提高，污水处理行业近些年来在国内发展极其迅速，污水处理行业的处理工艺也是多种多样，其中膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)作为膜分离技术与生物处理技术有机结合的新形态废水处理系统，以其容积负荷高，水力负荷大，水力停留时间短，占地面积小，所需基建投资少，能耗及运行成本低，出水水质高等优点已广泛应用于各大污水处理项目。膜生物反应器是一种新型的水处理工艺，兼具生物膜法和活性污泥法的许多优点。膜生物反应器在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺，最初用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理。自80年代在欧洲建成第一座该类型污水处理厂后，该污水处理技术已在欧美和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有数千座大大小小的污水处理厂采用了这种技术。该技术不仅可用于水体富营养化处理。而且可广泛地被用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水中，同时也可进行中水处理。随着研究的深入，膜生物反应器从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，具有去除硝化、脱氮的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，膜组件取代了传统的生物处理技术末端二沉池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。

在膜生物反应器中常用的膜组件为有机膜和无机膜，常见的有机膜如中空纤维膜使用寿命短，抗污染性差，而无机膜如现有技术中的陶瓷平板膜一般为微滤膜，可截留高分子物质，但低分子物质仍可通过。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种可填充催化剂的陶瓷平板膜，以解决现有技术中无机膜无法有效处理低分子物质的问题。

根据本实用新型的一方面，提供一种陶瓷平板膜，包括：

主体，设置成平板状，由陶瓷材料制成，使得预设范围的物质能够通过，而预设范围以外的物质不能通过；

多个第一腔体，设置在主体内部并且平行于主体延伸，用于收集透过主体进入第一腔体的物质；

多个第二腔体，设置在主体内部并且平行于主体延伸，用于填充化学试剂，使得预设范围的物质在进入第一腔体之前通过化学试剂被进一步净化。

优选地，多个第二腔体设置在多个第一腔体的至少一侧。

优选地，多个第二腔体设置在多个第一腔体面相主体表面的两侧。

优选地，每个第二腔体的至少一部分遮挡相邻两个第一腔体之间的部分。

优选地，化学试剂包括催化剂，催化剂用于加快预设范围的物质中至少部分物质的分解速率。

优选地，第二腔体的横截面具有以下形状中的至少一种：矩形、方形、梯形、平行四边形、圆形、椭圆形、多边形。

优选地，第二腔体的横截面为矩形，矩形的长边平行于主体延伸，短边垂直于主体延伸。

优选地，矩形的长边大于相邻两个第一腔体之间的距离，矩形的短边小于第一腔体在垂直于主板表面方向上的宽度。

优选地，第一腔体和/或第二腔体与外界连通。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种污水处理系统，包括：

上述的陶瓷平板膜；

污水池，用于存放待处理的污水，陶瓷平板膜设置于污水池中；

自吸泵，与陶瓷平板膜的第一腔体相连，用于使第一腔体内外产生压强差，使得陶瓷平板膜的第一腔体内的物质在自吸泵的作用下可流出第一腔体。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的陶瓷平板膜以及采用所述陶瓷平板膜的污水处理系统，通过在陶瓷平板膜中增添第二腔体用以填充催化剂等化学试剂，能够进一步处理经过陶瓷平板膜过滤后残留的低分子物质，加快其分解速率，具有抗污染能力强、耐用等优点。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1所示为本实用新型陶瓷平板膜实施例的横截面示意图。

图2所示为本实用新型陶瓷平板膜实施例的示意图。

图3所示为本实用新型污水处理系统的示意图。

具体实施方式

以下公开为实施本申请的不同特征提供了许多不同的实施方式或实例。下面描述了部件或者布置的具体实施例以简化本实用新型。当然，这些仅仅是实例并不旨在限制本实用新型。

此外，在权利要求书中使用的术语“包括”不应被解释为限于下文所列出的手段，它并不排除其他元件或步骤。由此，它应当被解释为指定如涉及的所述特征、数字、步骤或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、数字、步骤或部件、或者其组合的存在或添加。因此，措词“包括装置A和B的设备”的范围不应当仅限于仅由组件A和B构成的装置。这意味着相对于本实用新型而言，设备的相关组件是A和B。

在本说明书通篇中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。由此，在说明书的各处出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定都指同一实施例，但是可能如此。此外，根据本实用新型公开对本领域技术人员而言显而易见的是，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。

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作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。

类似地，应当理解，在本实用新型的示例性实施例的描述中，处于使本实用新型公开流畅且有助于理解各发明性方面的一个或多个方面的目的，本实用新型的各个特征有时被一起编组在单个实施例、附图、或者对实施例和附图的描述中。然而，该公开方法不应被解释为反映所要求保护的发明需要比每项权利要求中所明确记载的更多特征的意图。相反，如以下权利要求反映的，发明性方面在于，比单个以上公开的实施例的所有特征少。由此，具体实施方式之后的权利要求被明确地结合到该具体实施方式中，其中每项权利要求独立地代表本实用新型的一个单独的实施例。

此外，尽管此次描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征，不同实施例的特征的组合意图落在本实用新型的范围内，并且形成将按本领域技术人员理解的不同实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求的实施例中的任何一个可以任何组合使用。

应当注意的是，在描述本实用新型的特定特征或方面时所使用的特定术语不应该被认为是暗示了该术语是此次被重新定义来限制为包括与本术语相关联的本实用新型的特征或方面的任何特定特性。

在此次提供的描述中，阐述了多个具体细节。然而应当理解，本实用新型的实施例没有这些具体细节的情况下实践。在其他实施例中，为了不妨碍对本说明书的理解，未详细地示出公知方法、结构和技术。

本实用新型可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。

图1为本实用新型陶瓷平板膜实施例的示意截面图。图2为本实用新型陶瓷平板膜实施例的示意立体图。

如图1和图2所示，陶瓷平板膜包括主体100以及位于主体中的第一腔体110和第二腔体120。

主体100呈平板状，由陶瓷材料制成，陶瓷材料中的孔状结构，使得预设范围的物质能够通过，而预设范围以外的物质不能通过。通常，在一定压力作用下，当料液流过膜表面时，允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。

第一腔体110用于收集过滤后的物质，设置在主体内部并且平行于主体延伸。第一腔体110可以设置为多个，相邻的第一腔体110间具有一定间隔，并且相互平行。第一腔体110可以贯穿陶瓷平板膜，两端设有开口，以与外界连通。这种设计使得经过陶瓷平板膜过滤后的物质可以从第一腔体110流出。

第二腔体120内部可以填充化学试剂(包括但不限于促使或加快预定范围内的物质分解的催化剂)，设置在主体100内部第一腔体110的两侧，可以与第一腔体110沿相同方向延伸。第二腔体120也设置为多个，相邻的第二腔体120间具有一定间隔。在本实施例中，第二腔体120与第一腔体110错位排列，第二腔体120的矩形长边大于相邻两个第一腔体之间的距离，使得每个第二腔体120的至少一部分遮挡相邻两个第一腔体110之间的部分以及这两个第一腔体110的边缘部分。第二腔体120可以同样设置成贯穿陶瓷平板膜，并通过两端开口与外界连通。这种设计有利于化学试剂的更换和清洗。在一些实施例中，第二腔体120也可以根据需要设计成其他形式，例如封闭形式或者一端开口与外界连通。

在使用时，可以将陶瓷平板膜置于待处理的料液(例如污水)中，使得料液主要附着在陶瓷平板膜的两侧表面B10和B11。料液中预定范围以内的物质(例如分子直径在预设范围之内的低分子物质)可以透过主体100的陶瓷材料进入第一腔体110，而该范围以外的物质(例如分子直径在预设范围之外的高分子物质)被陶瓷材料拦截无法进入第一腔体110。低分子物质在进入第一腔体110之前经过第二腔体120中的化学试剂，从而可以促使或加快这些低分子物质当中的至少一部分物质的分解，起到进一步净化的作用。

在本实施例中，第二腔体120与第一腔体110的位置交错设置使得第二腔体120可以位于低分子物质流量相对较大的路径上，从而尽可能大面积地与低分子物质接触，提高分解效率。第一腔体110和第二腔体120均设计成具有矩形截面，第二腔体120的横截面的长宽比设计成大于第一腔体110的横截面的长宽比，这使得第二腔体120相对于第一腔体110更加扁平，增加化学试剂与低分子物质的接触面积，从而进一步提高分解效率。

在上述实施例中，第一腔体110和第二腔体120均以矩形为例进行了描述和说明，应当理解，第一腔体110和第二腔体120横截面的形状不局限于矩形，也可以为方形、梯形、平行四边形、多边形、圆形、椭圆形、圆弧形、甚至其他不规则形状。上述实施例中的多个第二腔体120设置在多个第一腔体110面相主体100表面的两侧，当然的，多个第二腔体120也可以设置在第一腔体110的一侧或者其他侧。

在上述的实施例中，第一腔体110和第二腔体120分别以集水功能和填充化学试剂为例详细描述了本实用新型。然而，应当理解，本实用新型的第二腔体120不限于填充化学试剂，还可以是提供气流进行吹洗或者进行压力辅助增加过滤效率中作用中的任一种。

图3为本实用新型污水处理系统的示意图。如图3所示，该污水处理系统包括陶瓷平板膜200、污水池300和自吸泵400。

污水池300用于存放待处理的污水，污水中含有大量的有机和/或无机物质，例如水、无机盐、小分子物质、悬浮物、胶和微生物等等。污水池300包括进水口301、排污口302、进气管S20、曝气装置S10。污水通过进水口301进入污水池300，排污口302将污水池300中多余的污泥及固态污染物排出。

陶瓷平板膜200设置于所述污水池中。在图3的实施例中，陶瓷平板膜200有多个，并排设置在污水池中。

自吸泵400通过管道与陶瓷平板膜200的第一腔体相连，用于使第一腔体内外产生压强差。在压强差的作用下，污水中的一部分物质(例如上述预设范围内的低分子物质)可以透过陶瓷平板膜200的陶瓷材料，而这其中的至少一部分可以经过第二腔体内的催化剂分解得到进一步净化，最终进入第一腔体，并在自吸泵的作用下流出第一腔体，从而进入清水池(图中未示出)中。

在工作时，首先，污水通过进水口301进入到污水池300中，鼓风机通过进气管S20给曝气装置S10提供充足的气流，曝气装置S10排出的气体向上方陶瓷平板膜200的区域扩散，对陶瓷平板膜200的表面进行吹扫，由于陶瓷平板膜200的易脱落性，使得粘附在膜上的污泥层较薄，从而保持较好的渗透率截留预设范围以外的高分子物质，陶瓷平板膜200内填充的化学试剂会进一步高效分解其中的较低分子的物质，水池内的泥水混合物经过连接在陶瓷平板膜200的自吸泵400的抽吸作用，清水透过陶瓷平板膜200被抽出污水池300外，从而完成此道工序对废水的处理。

本实用新型提供的陶瓷平板膜以及采用所述陶瓷平板膜的污水处理系统，通过在陶瓷平板膜中增添第二腔体用以填充催化剂等化学试剂，能够进一步处理经过陶瓷平板膜过滤后残留的低分子物质，加快其分解速率，具有抗污染能力强、耐用等优点，寿命甚至可以达到15年。

本实用新型通过将第一腔体与第二腔体交错布置，可以提高第二腔体内的化学试剂与要进入第一腔体的物质的接触面积，从而提高分解效率，改善净化效果。通过将第二腔体设计成具有较大的长宽比，使得化学试剂充分与物质接触，进一步提高化学试剂的分解效率。通过将第二腔体设计成可以与外界连通的形式，能够方便化学试剂的更换和腔体内部的清洗，提高使用效率。

本实用新型的第二腔体的形状、尺寸和位置可以根据需要灵活设置，具有更大的应用灵活性，使用方便。

以上对本实用新型的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本实用新型的范围。本实用新型的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本实用新型的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本实用新型的范围之内。