平板膜组件和膜生物反应器的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，更具体地说，涉及一种平板膜组件和膜生物反应器。

背景技术：

膜生物反应器是采用膜分离技术与生物处理技术相结合的一种新型废水处理系统，以其占地面积小和稳定的出水水质等优点被广泛地应用。

膜生物反应器中，平板膜组件需要浸没入活性污泥中，在使用过程中由平板膜负压抽吸的原因，平板膜表面较易被污染物堵塞，造成产水量下降，影响工作效率及系统运行的稳定性。

目前，通过在平板膜组件的底部增加曝气管来清洗平板膜。具体地，曝气管向平板膜组件中鼓入空气，在增加好氧池中氧含量的同时，通过空气泡沫来冲刷平板膜表面的污染物。

但是，当空气泡沫与平板膜之间的接触力大于污染物与平板膜之间的作用力时才可去除污染物，而平板膜表面的污染物是由于负压抽吸所形成的滤饼层，导致污染物与平板膜之间的作用力较大，空气泡沫能去除的只是小部分污染物，即空气泡沫对于污染物的去除能力相对较小，导致清洗效果较差。

另外，空气泡沫的含量是需要控制的，当空气泡沫的含量较大时，平板膜表面的冲刷效果增强，但是，进入平板膜之间的缝隙内的溶液较少，平板膜的负压抽吸会将空气泡沫抽到产水侧，导致平板膜组件的产水量较少。

综上所述，如何清洗平板膜，以提高清洗效果，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种平板膜组件，能够清洗平板膜，以提高清洗效果。本实用新型的另一目的是提供一种具有上述平板膜组件的膜生物反应器。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种平板膜组件，包括：平板膜元件和清洗组件；其中，所述平板膜元件包括平板膜和固定支撑所述平板膜的支撑板；所述清洗组件包括能够在曝气作用下晃动以清洗所述平板膜的清洗件，所述清洗件设置在相邻的两个所述平板膜元件之间。

优选地，所述清洗件为中空纤维膜，所述中空纤维膜的一端为封闭端，所述中空纤维膜的一端为开口端。

优选地，所述清洗组件还包括设置有导水嘴的导水槽，所述中空纤维膜固定于所述导水槽内，且所述中空纤维膜的开口端与所述导水槽连通。

优选地，所述清洗组件还包括设置有固定孔的固定板，所述中空纤维膜插接于所述固定孔中，所述固定板固定于所述导水槽内。

优选地，所述清洗件为线状的刷毛。

优选地，相邻的两个所述支撑板的间距为7.5mm-8.5mm。

优选地，相邻的两个所述支撑板之间通过卯榫结构固定相连。

优选地，所述平板膜元件的安装位置高于所述清洗组件的安装位置。

优选地，所述平板膜组件还包括膜框架，所述模框架设置有：用于支撑所述平板膜元件的第一支撑台，以及用于支撑所述清洗组件的第二支撑台；其中，所述第一支撑台高于所述第二支撑台。

基于上述提供的平板膜组件，本实用新型还提供了一种膜生物反应器，该膜生物反应器包括：平板膜组件，设置于所述平板膜组件底部的曝气装置；其中，所述平板膜组件为上述任一项所述的平板膜组件。

本实用新型提供的平板膜组件，通过设置清洗组件，清洗组件的清洗件位于相邻的两个平板膜元件之间，该清洗件在曝气作用下晃动，在晃动过程中清洗件与平板膜元件的平板膜发生摩擦接触，将平板膜和清洗件表面吸附的污染物通过物理擦洗的作用而消除，从而达到清洗平板膜的目的。因此，本实用新型提供的平板膜组件，利用清洗件在曝气作用下的晃动清洗平板膜，较现有技术仅靠曝气作用清洗平板膜相比，有效提高了清洗效果。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的膜生物反应器的立体图；

图2为本实用新型实施例提供的膜生物反应器的结构示意图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图3中B部分的放大示意图；

图5为本实用新型实施例提供的膜生物反应器中膜框架的结构示意图；

图6为图5的C-C向剖视图；

图7为本实用新型实施例提供的膜生物反应器中清洗组件的结构示意图；

图8为图7的D-D向剖视图；

图9为图8中E部分的放大示意图；

图10为本实用新型实施例提供的膜生物反应器运行时的结构示意图；

图11为图10中F部分的放大示意图；

图12为图10中G部分的放大示意图；

图13为本实用新型实施例提供的膜生物反应器中支撑板的主视图；

图14为本实用新型实施例提供的膜生物反应器中支撑板的俯视图。

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。

如图1-14所示，本实用新型实施例提供的平板膜组件包括：平板膜元件13和清洗组件12；其中，平板膜元件13包括平板膜和固定支撑平板膜的支撑板131；清洗组件12包括能够在曝气作用下晃动以清洗平板膜的清洗件121，清洗件121设置在相邻的两个平板膜元件13之间。

可以理解的是，清洗件121设置在相邻的两个平板膜元件13之间，即相邻的两个平板膜元件13之间清洗件121位于相邻的两个平板膜之间。

本实用新型实施例提供的平板膜组件，通过设置清洗组件12，清洗组件12的清洗件121位于相邻的两个平板膜元件13之间，该清洗件121在曝气作用下晃动，如图10-12所示，在摆动过程中清洗件121与平板膜元件13的平板膜发生摩擦接触，将平板膜和清洗件121表面吸附的污染物通过物理擦洗的作用而消除，从而达到清洗平板膜的目的。因此，上述平板膜组件，利用清洗件121在曝气作用下的晃动清洗平板膜，较现有技术仅靠曝气作用清洗平板膜相比，有效提高了清洗效果。

上述平板膜组件中，对于清洗件121的材质和形状，根据实际需要进行选择。为了增大膜面积，提高产水量和过滤效率，优先选择上述清洗件121为中空纤维膜。该中空纤维膜的两端均具有端口，为了保证中空纤维膜正常产水，上述中空纤维膜的一端为封闭端，所述中空纤维膜的一端为开口端。为了便于净水流动，优先选择中空纤维膜的底端为开口端，中空纤维膜的顶端为封闭端，这样净水在自身重力作用下即可排出。

可以理解的是，污水经中空纤维膜后被过滤，从而相应得增加了整体膜面积。中空纤维膜的顶端，是指中空纤维膜远离曝气装置2的一端；中空纤维膜的底端，是指中空纤维膜靠近曝气装置2的一端。

上述中空纤维膜的顶端采用聚氨酯胶水密封，形成封闭端。当然，也可选择其他方式实现密封，例如绑扎等方式，并不局限于此。

污水经中空纤维膜的外侧进入中空纤维膜的内部，实现被过滤，过滤后的净水经中空纤维膜的内通道排出。为了便于收集经中空纤维膜过滤后的净水，如图7-9所示，上述清洗组件12还包括设置有导水嘴1221的导水槽122，中空纤维膜固定于导水槽122内，且中空纤维膜的开口端与导水槽122连通。

可以理解的是，中空纤维膜的开口端位于导水槽122内。经中空纤维膜过滤后的净水进入导水槽122中，然后经导水嘴1221排出。

为了便于导水，上述导水嘴1221设置在导水槽122的一端。

为了便于安装清洗件121，上述清洗组件12还包括设置有固定孔的固定板123，清洗件121插接于固定孔中，固定板123固定于导水槽122内。

具体地，首先将清洗件121与固定板123插接固定，即将清洗件121插入固定孔中；随后将组合后的清洗件121和固定板123置于导水槽122中，将聚氨酯胶水倒入导水槽122中固化清洗件121和固定板123。当然，也可选择其他方式，固定连接导水槽122和固定板123，并不局限于此。

上述平板膜组件中，在不考虑增加膜面积的情况下，也可选择清洗件121为其他材料，例如，清洗件121为线状的刷毛或其他纤维丝等，并不局限于上述实施例。

上述平板膜组件中，支撑板131之间存在间隙，该间隙作为膜池中活性污泥的进水流道，如果间隙的宽度过大，则平板膜组件的膜面积降低，平板膜组件的工作效率下降；如果间隙的宽度过小，则会出现活性污泥在支撑板131间出现污堵(主要是由于活性污泥的进水流量由平板膜组件底部的曝气带动，当曝气量恒定时，过窄的间隙导致进水量下降，如果膜组件的产水量稳定的话，则会出现活性污泥的浓缩，活性污泥粘附在平板膜的表面，达到一定程度后，出现平板膜的整体污堵)。

上述平板膜组件中，在平板膜之间增设了清洗件121，则应适当增大支撑板131的间距。优选地，相邻的两个支撑板131的间距为7.5mm-8.5mm。

现有技术中，相邻的两个支撑板131的间距是7mm。在本实施例中，支撑板131间存在清洗件121，当该清洗件121为中空纤维膜时，中空纤维膜的外径是2.3mm，中空纤维膜的数量是100根，则中空纤维膜占去的面积为415mm²，当量宽度约为0.865mm。考虑到中空纤维膜对流体的边界效应，优先选择相邻的两个支撑板131的间距为8mm左右。进一步地，相邻的两个支撑板131的间距为8mm。

当然，在实际应用过程中，也可根据具体需要选择相邻两个支撑板131的间距为其他数值，并不局限于此。

为了便于保证相邻两个支撑板131的间距，上述平板膜组件中，相邻的两个支撑板131之间通过卯榫结构固定相连。具体地，如图13所示，支撑板131的一侧设置有固定卯眼1311，支撑板131的另一侧设置有用于与相邻支撑板131的固定卯眼1311插接配合的固定榫头1312。

上述平板膜组件中，多个支撑板131可以组合成整体结构，在膜框架11的支撑下保持挤紧的结构，并保持支撑板131间的固定间距。

在组装时，只需要将平板膜元件13沿前后方向相互叠放，固定榫头1312可以嵌入相邻支撑板131的固定卯眼1311中，从而可以限制相邻平板膜元件13的左右相对位移，榫卯结构使整个组件牢固稳定，相邻平板膜元件13在使用过程中不会发生相对蹿动；还可以防止气体从平板膜元件13两侧逸出。

上述固定卯眼1311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1312可以从前后、上下两个方向嵌入固定卯眼1311中，因此，不仅可以通过前后推压的方式安装支撑板131，而且还可以通过上下插装的方式安装支撑板131。

如图14所示，上述支撑板131设有焊接线1315。可以理解的是，平板膜与焊接线1315连接，并通过固定方式进行固定。

如图14所示，上述支撑板131设置有导水沟槽1313，以及与导水沟槽1313连通的导水口1314。透过平板膜的净水通过导水沟槽1313流入导水口1314，通过与导水口1314连通的管道以及泵引出去，进行再处理或者排放。

上述平板膜组件在应用过程中，活性污泥在曝气的作用下进入平板膜元件13之间的间隙中。当上述平板膜组件设置清洗组件12后，为了便于活性污泥进入平板膜元件13之间的间隙中，上述平板膜元件13的安装位置高于清洗组件12的安装位置。

优选地，上述平板膜组件还包括膜框架11，上述平板膜元件13和清洗组件12均固定于膜框架11。

为了便于确定平板膜元件13和清洗组件12的安装位置，如图4-6所示，上述模框架11设置有：用于支撑平板膜元件13的第一支撑台111，以及用于支撑清洗组件12的第二支撑台112；其中，第一支撑台111高于第二支撑台112。

上述结构便于控制清洗组件12和平板膜元件13之间的高度差，也方便了清洗组件12和平板膜元件13的安装。

为了方便固定，上述清洗组件12通过自攻螺丝固定于膜框架11的第二支撑台112上。具体地，当上述清洗组件12包括导水槽122时，上述导水槽122固定于膜框架11的第二支撑台112上。当然，也可选择其他固定清洗组件12，例如卡接等，并不局限于此。

对于平板膜元件13的安装位置和清洗组件12的安装位置的高度差，根据实际需要有进行设计。具体地，当上述清洗组件12包括导水槽122时，导水槽122的顶端和平板膜元件13之间的距离大于8mm。进一步地，优先选择导水槽122的顶端和平板膜元件13之间的距离为50mm。

基于上述实施例提供的平板膜组件，本实用新型实施例还提供了一种膜生物反应器，如图1-3所示，该膜生物反应器包括：平板膜组件1，设置于平板膜组件1底部的曝气装置2；其中，平板膜组件1为上述实施例所述的平板膜组件。

上述膜生物反应器中，曝气装置2所产生的气体进入上述平板膜组件1中，具体地，曝气装置2所产生的气体进入相邻的两个平板膜元件13之间。

上述曝气装置2主要包括：曝气架21以及设置于曝气架21上的曝气管22。对于曝气架21和曝气管22的具体结构，根据实际需要进行设计，本实用新型实施例对此不做限定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域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。