专利名称：一种高抗污染的mbr膜组件的制作方法
一种高抗污染的MBR膜组件
技术领域：
本发明属于废水处理技术领域。更具体地，本发明涉及一种用于废水处理的高抗 污染的MBR膜组件。
背景技术：
MBR(膜生物反应器，membrane biological reactor)工艺是将传统的生物处理 法与膜分离技术结合起来的一种高效污水处理工艺，该工艺结构较传统工艺简单，主要处 理构筑物为MBR膜生物反应池，流程紧凑，去掉了传统工艺中的一些必要构筑物，如二沉池 等，可设计成多种形式，地面式、半地下式和地下式，也可设计成一体化的污水处理设备，具 有适用性好，占地省，易于自动化控制等特点；而且由于MBR膜的分离作用，池内能维持高 浓度的污水混合液，具有很高的容积负荷，污泥负荷低，不受污泥膨胀的影响，耐冲积性能 好，具有较长的停留时间，出水水质比较优质，应用前景十广阔。在MBR实际应用中，MBR反应器内膜组件是帘式，并列排布于反应器内的，膜生物 反应池内的高浓度混合液由于膜的分离作用，污染物和其它微生物被留在反应池内，而经 过处理的水则经过负压抽吸，达标排放，在处理过程中，由于负压抽吸等原因，在膜丝表面 会有浓差极化现象发生，随着抽吸的进行，这种现象越来越强烈，越来越多的胶体颗粒及其 它有机无机污染物会附着在膜丝表面，甚至进入膜丝孔径内部，从而引起膜丝抽吸负压的 升高；同时由于膜分离过程的持续进行，膜生物反应池内的污水混合液浓度愈来愈高，使得 混合液粘性增大，降低了曝气对膜丝冲刷强度，更加剧了浓差极化现象，使得抽吸压力急剧 升高，为了缓解这种状况，势必要加大曝气量，增加混合液中的溶解氧，增强对膜丝的冲刷 强度，同时缩短膜丝清洗周期，才能保证MBR系统的正常运行，无形中增加了处理成本，加 大了能耗。MBR工艺具有设备占地面积小，易于实现自动化控制等优点，但是膜丝易污染，可 能对MBR工艺系统操作管理造成很大的不便，使得其处理成本增高，甚至高于传统工艺的 处理成本。于是，本发明人针对现有技术存在的缺陷进行了大量试验研究，最终做出本发 明。
发明内容[要解决的技术问题]本发明的目的是提供一种用于废水处理的高抗污染的MBR膜组件。[技术方案]本发明是通过下述技术方案实现的。本发明涉及一种用于废水处理的高抗污染的MBR膜组件。所述高抗污染的MBR膜 组件是由强刚性轻质膜丝1、组件支架2、曝气式集水膜盒3与膜丝护板或网4组成的，所述 的曝气式集水膜盒3在其中间和/或两侧设有均勻排布的曝气孔，所述的组件支架2 —端 固定在曝气式集水膜3盒中，所述的膜丝护板或网4固定在组件支架2上，用以固定与扶持
3所述强刚性轻质膜丝1 ；所述的强刚性轻质膜丝1置于所述的MBR膜件内，所述的强刚性轻 质膜丝1有刚性轻质内衬，它的一端固定在曝气式集水膜盒3中，另一端为既能漂浮又能随 意摆动的自由端，且被封堵，具有直立和漂浮性能。根据本发明的一种优选实施方式，所述强刚性轻质膜丝1不论在水中还是在空气 中都具有良好的直立漂浮性能。根据本发明的另一种优选实施方式，所述的膜丝选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚 砜、聚醚砜、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛或聚四氟乙烯丝。根据本发明的另一种优选实施方式，所述的膜丝以并列排列方式排列。根据本发明的另一种优选实施方式，所述的组件支架2是用塑料或钢材制成的。根据本发明的另一种优选实施方式，所述的膜丝护板或网4是用聚偏氟乙烯、聚 丙稀、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜或泡沫塑料制成的。根据本发明的另一种优选实施方式，所述的膜丝护板或网4是用聚偏氟乙烯、聚 氯乙烯、聚砜或聚醚砜制成的。根据本发明的另一种优选实施方式，所述的曝气式集水膜盒3是方形、长方形、平 行四边形或梯形盒。下面将更详细地描述本发明。本发明涉及一种用于废水处理的高抗污染的MBR膜组件。所述高抗污染的MBR膜 组件是由强刚性轻质膜丝1、组件支架2、曝气式集水膜盒3与膜丝护板或网4组成的，所述 的曝气式集水膜盒3在其中间和/或两侧设有均勻排布的曝气孔，所述的组件支架2 —端 固定在曝气式集水膜3盒中，所述的膜丝护板或网4固定在组件支架2上，用以固定与扶持 所述强刚性轻质膜丝1 ；所述的强刚性轻质膜丝1置于所述的MBR膜件内，所述的强刚性轻 质膜丝1有刚性轻质内衬，它的一端固定在曝气式集水膜盒3中，另一端为既能漂浮又能随 意摆动的自由端，且被封堵，具有直立和漂浮性能。根据本发明，所述的强刚性轻质膜丝应该理解是这种膜的比重小于水的比重，即 小于lg/cm3，并且其机械刚性很高。优选地，这种膜在水中能够保持垂直状态，这样不利于 积泥，从而能够避免膜丝破裂与断裂，提高膜效率和利用率。所述的膜丝选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛 或聚四氟乙烯丝。优选地，所述的膜丝选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯 睛或聚四氟乙烯丝。更优选地，所述的膜丝选自聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛或聚 四氟乙烯丝。所述的膜丝都是本技术领域里使用的目前在市场上销售的产品。所述的强刚性轻质膜丝置于所述的MBR膜件内，所述的强刚性轻质膜丝有刚性轻 质内衬。根据本发明，所述的刚性轻质内衬应该理解是一种能够显著增强所述膜丝刚性的 材料，这种材料质轻且具有良好的刚性。在本发明中，所述的刚性轻质内衬例如可以是在本技术领域中通常使用的塑料。所述的塑料选自聚偏氟乙烯、聚丙稀、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚 砜、聚醚砜或泡沫塑料。优选地，所述的塑料选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜或聚醚砜塑料。
有刚性轻质内衬的强刚性轻质膜丝的比重应该小于水的比重，这样，所述膜丝的 一端固定在曝气式集水膜盒中时，它的另一端能漂浮在水中，还能随意摆动。根据本发明，所述的组件支架应该理解是用于支撑本发明整个MBR膜组器的骨 架，保证所述的强刚性轻质膜丝、曝气式集水膜盒与膜丝护板或网形成一个整体，达到废水 处理工艺连续长期并稳定的运行。所述的组件支架可以使用任何有一定强度的材料制成，优选地使用塑料或钢材制 成。根据本发明，所述的膜丝护板或网应该理解是用于固定与扶持本发明强刚性轻质 膜丝，使所述的强刚性轻质膜丝不会随水漂流，并且保证所述的强刚性轻质膜丝既能漂浮 又能随意摆动，不相互缠绕，从而更有效地除去水中污染物。所述的膜丝护板或网是用聚偏氟乙烯、聚丙稀、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯 乙烯、聚砜、聚醚砜或泡沫塑料制成的。根据本发明的另一种优选实施方式，所述的膜丝护板或网是用聚偏氟乙烯、聚氯 乙烯、聚砜或聚醚砜制成的。使用所述的膜丝网时，网眼一般应该是0. 1 0. 4mm，优选地0. 2 0. 3mm。所述的曝气式集水膜盒是一种方形、长方形、平行四边形或梯形盒。所述的曝气式 集水膜盒在其中间和/或两侧设有均勻排布的曝气孔。本技术领域的技术人员可以根据待处理水质和水量很容易选择曝气孔的数量以
及曝气量。在本发明的MBR膜组件中，所述的强刚性轻质膜丝安装方式与传统帘式膜相同， 使用的膜组器为普通的膜组器，每个膜组器由多个MBR膜组件组成。例如，膜组件长度为 1550mm，宽度为360mm，膜盒厚度为30mm，膜丝的有效长度为1450mm，所述的强刚性轻质膜 丝排列方式为单排48根，6排，总共观8根丝，单根丝直径2. 5mm,组件面积1. 5平方米，每 个膜组器放四片本发明MBR膜组件，总面积6平方米。相对于现有技术的帘式膜组件，本发明的MBR膜组件的膜丝只有一端在曝气式集 水膜盒中，它的另一端被封堵，但不封入膜盒中，自由漂散。本发明膜丝因所述的刚性轻质 内衬而不会相互缠绕，能很好漂浮，不会沉底，拥有很大的自由度，因此，本发明膜丝在曝气 过程中以很高频率与以的摆动幅度进行摆动。这样，曝气时对本发明膜丝表面进行更有效 的冲刷，对附着的污染物起到强烈的剪切作用，于是在很大程度上减缓浓差积化的速率。与 现有膜丝双端固定的膜组件相比，本发明的MBR膜组件可明显延缓污染，降低曝气，延长清 洗周期。从而降低了能耗。[有益效果]本发明的有益效果如下本发明的MBR膜组件使所述膜丝呈竖直的漂浮状态。在处理污水时，曝气对本发 明膜丝表面进行更有效的冲刷，对附着的污染物起到强烈的剪切作用，于是在很大程度上 减缓浓差积化的速率，污染物不易在膜丝之间聚集，明显延缓污染，延长清洗周期，从而提 高效率，延长膜的使用寿命，从而降低了能耗。
图1为本发明的高抗污泥膜组件示意2为膜丝护板/网的局部示意图1-强刚性轻质膜丝；2-组件支架；3-曝气式集水膜盒；4-膜丝护板或网。
具体实施方式通过下面实施例将更详细地说明本发明。实施例1本发明的高抗污染的MBR膜组件如附图1所示，它是由强刚性轻质膜丝1、组件支 架2、曝气式集水膜盒3与膜丝护板或网4组成的。所述的曝气式集水膜盒3为长1600mm，宽400mm，厚度40mm的长方形塑料盒，在其 中间和两侧设有均勻排布的曝气孔，这些曝气孔通过各自的阀门、减压阀与气源连接。通过 控制减压阀的开度调节曝气流量。所述的组件支架2为硬质塑料，它的一端固定在曝气式集水膜3盒中，所述的膜丝 护板4是聚偏氟乙烯的，它固定在硬质塑料组件支架2上，用以固定与扶持所述强刚性轻质 膜丝1。所述的强刚性轻质膜丝1置于所述的MBR膜件内，它有聚偏氟乙烯刚性轻质内衬， 它的一端固定在曝气式集水膜盒3中，另一端为既能漂浮又能随意摆动的自由端，且被封 堵。本发明的高抗污染的MBR组件在使用时的安装方式与现有技术的帘式膜的安装 方式相同，本实施例中使用的膜组件长1550mm，宽360mm，膜盒厚度30mm，膜丝的有效长度 为1450mm，膜丝排列方式为单排48根，6排，总共观8根丝，单根丝直径2. 5mm,该组件面积 1. 5平方米，每个组器放置四片本发明组件，这样本发明高抗污染MBR组件的总面积6平方 米。所得到的组器用于日处理1500吨废水的城镇污水处理厂。本发明组件安装时，固 定端向下，自由端向上，安装时用膜丝护套保护好膜丝，安装好后拆掉护套，放置于待处理 的废水中。与此同时，使用现有技术中使用的帘式膜组件组器同时并行试验。待处理废水的水质分析结果列于表1。表 权利要求
1.一种高抗污染的MBR膜组件，其特征在于它是由强刚性轻质膜丝(1)、组件支架O)、 曝气式集水膜盒C3)与膜丝护板/网(4)组成的，所述的曝气式集水膜盒C3)在其中间和/ 或两侧设有均勻排布的曝气孔，所述的组件支架( 一端固定在曝气式集水膜C3)盒中，所 述的膜丝护板或网(4)固定在组件支架( 上，用以固定与扶持所述强刚性轻质膜丝(1)； 所述的强刚性轻质膜丝(1)置于所述的MBR膜件内，所述的强刚性轻质膜丝(1)有刚性轻 质内衬，它的一端固定在曝气式集水膜盒(3)中，另一端为既能漂浮又能随意摆动的自由 端，且被封堵，具有直立和漂浮性能。
2.根据权利要求1所述的MBR膜组件，其特征在于所述强刚性轻质膜丝(1)不论在水 中还是在空气中都具有良好的直立漂浮性能。
3.根据权利要求1所述的MBR膜组件，其特征在于所述的膜丝选自聚偏氟乙烯、聚氯乙 烯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛或聚四氟乙烯丝。
4.根据权利要求1所述的抗污染膜组件，其特征在于所述的膜丝以并列排列方式排列。
5.根据权利要求1所述的抗污染膜组件，其特征在于所述的组件支架( 是用塑料或 钢材制成的。
6.根据权利要求1所述的抗污染膜组件，其特征在于所述的膜丝护板或网(4)是用 聚偏氟乙烯、聚丙稀、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜或泡沫塑料制成 的。
7.根据权利要求1所述的抗污染膜组件，其特征在于所述的膜丝护板或网(4)是用聚 偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜或聚醚砜制成的。
8.根据权利要求1所述的抗污染膜组件，其特征在于所述的曝气式集水膜盒C3)是方 形、长方形、平行四边形或梯形盒。
全文摘要
本发明涉及一种用于废水处理的高抗污染的MBR膜组件。所述高抗污染的MBR膜组件是由强刚性轻质膜丝1、组件支架2、曝气式集水膜盒3与膜丝护板或网4组成的。在处理污水时，曝气对本发明膜丝表面进行更有效的冲刷，对附着的污染物起到强烈的剪切作用，于是在很大程度上减缓浓差积化的速率，污染物不易在膜丝之间聚集，明显延缓污染，延长清洗周期，从而提高效率，延长膜的使用寿命，从而降低了能耗。
文档编号C02F3/10GK102086057SQ20101060112
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者关晶, 文剑平, 王力, 陈亦力 申请人:北京碧水源膜科技有限公司