专利名称：新型平板式膜组件的制作方法
技术领域：
本发明属于膜分离技术研发和应用技术领域，特别涉及一种新型的平板膜组件。
背景技术：
膜生物反应器是将膜分离技术和生物污水处理技术相结合来处理污水的技术，与传统的生物污水处理技术相比，它具有占地面积小、设备集中、模块化，并且具有升级改造的潜力等优势日益在世界范围内受到重视[TomStephenson，Simon Judd，Bruce Jefferson，Keith Brindle，Membrane Bioreaators for wastewaterTreatment]，被认为是最具有前景的污水处理和回用技术之一。但膜价格昂贵及膜污染造成的通量衰减等问题一直严重阻碍膜技术的推广应用。
平板膜是膜组件的一种设计形式，板框式膜组件式历史上最早将平板膜直接加以使用的一种膜组件(许振良.膜法水处理技术.北京，化学工业出版社，2001)。利用平板膜的组件一般都具有制造组装简单，单位膜面积产量大，操作方便，膜的维护，化学清洗和更化比较容易，但在膜污染控制方面，由于平板膜组件间的间隙较小，并且容易在膜表面形成死角，为了防止污泥在膜表面的沉积减小污染，需要采用加大流速和改进流到的方式来解决控制膜污染的问题，导致了能耗增加和组件的复杂(Jin Kie Shim，Ik-Keun Yoo b，Young Moo Lee.Design and operation considerations forwastewater treatment using a flat submerged membrane bioreactor.Process Biochemistry 38(2002)279-/285)。目前，平板膜应用在污水处理系统中，各大膜生产厂商提供的控制膜污染的方式基本上都是曝气冲刷，增加膜面流速的方法。但在实践应用中，平板膜间的紧密安装导致了曝气冲刷对组件膜面冲刷不均匀，导致膜组件的加速污染。
发明内容
根据平板膜在国内外的研究和发展中遇到膜面你病污染的问题，本发明提供一种新的膜组件能有效地解决好这个问题。本组件模块化组装，操作方便、运行稳定、实现完全自动在线清洗。
本发明所提的新型组合膜组件主要板框膜组件和板框式机械清洗刷组成。所述的板框膜组件和传统的组件没有什么区别，它是按膜、粗网支撑材料、支撑板、粗网支撑材料、膜的顺序交替组装一起制成。而板框式机械清洗刷由刷框和刷毛组成。刷框的大小跟板框模组件大小相同，厚度小于膜组件的间距0.5-5cm，膜组件间的间距一般为1～15cm；刷毛材料为疏水性的帘线、尼龙、纤维素类、聚酰胺类等材料，其强度要求在水流中抖动时不发生断毛。其具体的组装形式见说明书附图。工作时，由于组件下方的曝气系统的工作，在气流的推动下使得膜组件间流道的混合液处于流动状态，同时也使得清洗刷的刷毛在流道内不停的抖动。由于刷毛的抖动，加强了氧在混合液中的扩散，最重要的是由于刷毛的抖动，实现了膜污染的自动的在线清洗。刷毛在液流中不停的抖动，不断冲刷到相邻的两个膜组件相对的两个面，使泥饼不能在膜面上生成，使膜长时间处于高通量稳定运行。该膜组件关键是利用了曝气时刷毛冲刷对膜污染的控制，实现了对平板膜的机械清洗的作用，同时也弱化了传统平板膜组件曝气冲刷不均匀和进水流道不畅的弊端；并且有效的提高了平板膜组件的临界通量，使得国产平板膜组件的通量提高到25-40L/m2.h。由此实现了组件运行通量的有效提高和膜污染的有效机械控制。
具体实施例方式
将含有COD为200～500mg/L，BOD5为100～300mg/L，氨氮为50～160mg/L，SS为20～50mg/L的生活污水进入活性污泥膜生物反应器处理，系统采用本发明的新型平板式膜组件，在鼓气量为0.4m3/hr，温度12～29℃，pH为6.5～8.0条件下，稳定运行6个月。新型膜组件中平板膜通量稳定在25-40L/m2·h，操作压力为18～22kpa，同时处理效果稳定。系统出水COD值在10～30mg/L之间变化，一般稳定在20mg/L之下，BOD5值在1～3mg/L之间波动，氨氮稳定在10mg/L以下，SS稳定在0.3mg/L以下，出水水质达到《城市污水再生利用-城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准。
图1本发明新型组合膜组件的组装简图附图标记1、平板膜支架，2、平板膜集水管，3、平板膜，4、刷框，5、刷毛
权利要求
1.新型平板式膜组件主要板框膜组件和板框式机械清洗刷组成。其特征在于该型组件充分利用了两平板膜间的流道，在不影响膜组件工作的同时实现膜的水力和机械清洗。
2.如权利要求1所述的板框式机械清洗刷，其特征在于主要由刷框和刷毛组成，刷毛的材质为疏水性的帘线、尼龙、聚酰胺类、纤维素类材料。刷框的大小与板框模组件大小相同，厚度小于膜组件间距0.5-5cm。
3.如权利要求1所述的板框式机械清洗刷，其特征在于清洗刷的放置方式可是刷毛竖直放置或者水平放置。
4.如权利要求1所述的新型平板式膜组件，其特征在于组件工作的时间也是清洗的时间，同时实现组件工作和组件的在线机械清洗，并且能长时间的维持组件的高通量工作。
5.如权利要求1所述的新型平板式膜组件，其特征在于膜组件间的间距一般为1～15cm。
全文摘要
本发明所提的是一种新型的平板膜组件，主要由板框膜组件、板框式机械清洗刷组成。所述的板框膜组件和传统的平板膜组件没有什么区别，它是按膜、粗网支撑材料、支撑板、粗网支撑材料、膜的顺序交替组装制成；机械清洗刷由刷毛和刷框构成。其特征在于该型组件巧妙的增加了机械清洗刷来实现对平板膜的主要污染物的去除，并且保留了传统平板膜组件的优点，使得制造安装简单。该组件巧妙的利用了传统平板膜组件之间的流道空隙，在这个空隙里安装机械清洗刷，实现膜组件的在线清洗。在没有破坏膜组件的进水流道的同时，实现了对膜表面地泥饼污染的去除，同时也提高了膜组件的产量和使用寿命。
文档编号B08B1/00GK1814557SQ20051000497
公开日2006年8月9日 申请日期2005年1月31日 优先权日2005年1月31日
发明者樊耀波, 董春松, 李刚, 黄霞, 吴志超 申请人:中国科学院生态环境研究中心