申请日2013.03.27
公开(公告)日2013.08.07
IPC分类号C02F3/28
摘要
本实用新型公开了一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其包括：一固定框架;一设于固定框架内的膜组件，所述的膜单元包括复数个平板膜单元，所述的复数个平板膜单元平行排列，一连接轴依次穿过各平板膜单元的收集环;该复数平板膜单元以该连接轴为轴心旋转，且各平板膜单元的滤液流入该连接轴内腔收集;以及一驱动膜组件旋转的驱动装置。本实用新型使平板MBR的容积率大幅提升，利用膜片旋转转动在活性污泥体系内起到均匀搅拌，控制转动速度，使膜表面形成涡流水力剪切力，耐污染能力得到加强，不需要进行膜表面曝气，能耗低，适合高负荷厌氧污水处理工艺，提高出水水质，对中水回用工程或高浓度废水(污泥混合液)等处理尤为适用。
权利要求书
1.一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其特征在于，包括：
一固定框架;
一设于固定框架内的膜组件，所述的膜单元包括复数个平板膜单元，所述的复数个平板膜单元平行排列，一连接轴依次穿过各平板膜单元的收集环;该复数平板膜单元以该连接轴为轴心旋转，且各平板膜单元的滤液通过收集环流入该连接轴内腔收集;以及
一驱动膜组件旋转的驱动装置。
2.如权利要求1所述的一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其特征在于，每个所述的平板膜单元包括5层结构，位于中间的中间流道、分别位于中间流道两侧的两个支撑层、以及分别位于两支撑层外侧面的两个过滤膜片;平板膜单元中间部分设有滤液收集环。
3.如权利要求1所述的一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其特征在于，所述的膜单元为圆形或矩形或多边形。
4.如权利要求1所述的一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其特征在于，膜单元之间间隔7～10mm。
5.如权利要求1所述的一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其特征在于，所述的驱动装置包括一电机，电机的输出轴和传动轴固定连接，传动轴的另一端和膜单元的连接轴固定连接。
6.如权利要求1所述的一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其特征在于，固定框架包括一本体，安装于本体顶部的盖板和安装于本体底部的底板;其中，在本体上还设有进水口和出水口。
7.如权利要求1所述的一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其特征在于，连接轴通过一密封装置与固定框架的底板固定并实现密封。
8.如权利要求1所述的一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其特征在于，还包括膜清洗装置。
9.根据权利要求8所述的一种复合式动态膜生物反应器污水处理的设备，其特征在于，所述的膜清洗装置为一清洗管，该清洗管和连接轴连通。
说明书
一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理设备，特别涉及一种旋转式超薄平板膜生物反应器水处 理设备。
背景技术
旋转式超薄平板膜生物反应器(Rotation Membrane bioreactor,RMBR)是将生物反 应器和平板膜分离技术结合，利用膜片旋转转动在活性污泥体系内起到均匀搅拌，在膜表 面形成水力剪切力并防止污泥在膜表面的沉积，防止膜污染，提高膜使用周期，降低清洗 频率。与传统平板MBR膜组件相比，RMBR依靠转动产生水力剪切力，不需要膜表面曝气， 经济性大为提高，具有可观的发展前景。
目前，固液分离膜生物反应器在水处理领域应用得最为广泛，根据膜组件与生物反应 器的组合方式，又分为分置式和一体式2种。一体式的MBR不需要循环泵，抽吸泵的工作 压力小，其能耗低于分置式MBR，应用广泛。根据膜组件的形式可分为：平板式、管式、 中空纤维式、螺旋式、毛细管式等。在一体式MBR中，多采用中空纤维膜和平板膜。中空 纤维膜MBR主要优点表现为填装密度大，可以反冲洗;但废水中的固体和杂质容易对膜 丝产生污染和堵塞，膜丝断裂和组件存在曝气死区都是中空纤维膜组件难以克服的缺点。 相比于中空纤维膜，板式膜组件具有清洗周期长、运行费用低、更换简单和抗污染性能强 等优点。在实际应用中，平板MBR仍存在几点问题有待解决。由于膜形式的差别，传统平 板膜片为两片膜片粘贴在一个框架上构成的，膜片之间的为支撑模版，模版上有导流槽设 计。每套膜元件由平板膜、隔网、支撑板和框架组成，组成复杂。支撑导流模版厚度大(5～ 7mm)，这也是导致平板膜组件容积率较低的主要原因，单位容积率仅为100～150m2/m3， 设备占地面积大;且支撑板重量大，也为安装带来困难。在膜污染控制方面，可通过改变 膜片形式，如中国专利CN101293701提出平板膜的两侧膜面倾斜一定角度，形成剖面为梯 形的平板膜组件，促进气泡与倾斜平板发生多次碰撞，气泡和尾流旋涡在膜面产生更大的 瞬时剪切力，提高曝气冲刷效率;改变污泥混合液的性质，如中国专利CN1724410在反应 器内投入沸石，依靠沸石粉与污泥的协同作用，减轻平板膜表面的污染;强化曝气形式， 如中国专利CN101767866A通过曝气控制装置产生脉冲式大气泡，间歇式大气泡在膜组件 内部产生活塞流，活塞流能提高膜表面剪切力和传质系数，从而更好的对膜表面进行更好 的冲刷作用并提高膜通量。
上述实用新型在一定程度上缓解了膜污染问题，但仍存在着曝气能耗、运行控制等缺 陷，且受控于曝气冲刷膜污染控制手段，不适于高浓度污水(如高浓度有机废水、污泥消 化液等)厌氧处理工艺，应用受到了局限性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，以解决背景技 术的问题。
本实用新型的技术方案如下：
一种旋转式平板膜生物反应器水处理设备，其特征在于，包括：
一固定框架;
一设于固定框架内的膜组件，所述的膜单元包括复数个平板膜单元，所述的复数个平 板膜单元平行排列，一连接轴依次穿过各平板膜单元的收集环;该复数平板膜单元以该连 接轴为轴心旋转，且各平板膜单元的滤液通过收集环流入该连接轴内腔收集;以及
一驱动膜组件旋转的驱动装置。
在本实用新型的较佳实施例中，每个所述的平板膜单元包括5层结构，位于中间的中 间流道、分别位于中间流道两侧的两个支撑层、以及分别位于两支撑层外侧面的两个过滤 膜片;平板膜单元中间部分设有滤液收集环。
在本实用新型的较佳实施例中，所述的膜单元为圆形或矩形或多边形。
在本实用新型的较佳实施例中，膜单元之间间隔7～10mm。
在本实用新型的较佳实施例中，所述的驱动装置包括一电机，电机的输出轴和传动轴 固定连接，传动轴的另一端和膜单元的连接轴固定连接。
在本实用新型的较佳实施例中，固定框架包括一本体，安装于本体顶部的盖板和安装 于本体底部的底板;其中，在本体上还设有进水口和出水口。
在本实用新型的较佳实施例中，连接轴通过一密封装置与固定框架的底板固定并实现 密封。
在本实用新型的较佳实施例中，还包括膜清洗装置。
在本实用新型的较佳实施例中，所述的膜清洗装置为一清洗管，该清洗管和连接轴连 通。
为了提高目前平板MBR的容积率及抗污染性能，本实用新型改变传统的板框式平板膜 设计，选择不同的支撑层物质，膜片与支撑层构成了膜袋的形式，降低单片膜的厚度，增 大MBR的填充密度;采用膜片旋转转动的设计，使膜片在活性污泥体系内起到均匀搅拌， 在膜表面形成水力剪切力并防止污泥在膜表面的沉积，降低清洗频率，防止膜污染，以适 用于处理高负荷有机废水或污泥消化液等需要厌氧环境的污水处理工艺。
首先，制备新型复合过滤膜板，改变传统的板框式平板膜设计，选择不同的支撑层物 质，膜片与支撑层构成了膜袋的形式，主要有5层结构组成，包括中间流道、支撑层、位 于该支撑层两侧面的膜片，中间流道采用厚度为1～1.5mm的特制塑料流道网格，支撑层 为亲水无纺布支撑层，膜片、流道网格与支撑层粘结围成透析液流道，整个膜板厚度不到 3mm，各层采用热熔胶方式粘结，降低单片膜片的厚度，由传统的7mm降低至2～3mm，填 充密度较传统平板MBR产品增大40%，达到200～300m2/m3。传统的平板膜MBR的透析液收 集管路都在膜片的一侧，这样易导致较大的压力损失，压力分部不均而且膜片容易发生局 部堵塞。本方案的膜的滤液收集处设计在膜片的中间部位，收集管路可起到连接膜片的中 心轴作用，置于中间部位的透析液收集管路可以将抽吸压力的损失降到最低，还可以保证 压力平均分部在膜表面，防止局部发生严重污染。新型平板膜组件的设计使其保持了传统 平板膜组件的膜通量大、不会发生膜丝断裂等优点，而且大大提高了填装密度。
其次，在膜片中部设置透析液收集口，将膜片以间隙7～10mm连接，在透析液收集管 路出口处连接传动电机装置，收集管路既作为透析液出口又作为转动轴。传动电机安装在 装置顶部或侧部，包括电机和可调转度的传动减速齿轮组，电机带动主动齿轮传动于两个 以上从动齿轮旋转，每个从动齿轮安装在一个传动轴上。传动轴为空心轴，同时也为收集 管路。单个或多个膜组件安装在设备内部，由收集管路和固定在中心轴上的膜片组成，中 心轴的一段通过密封结构固定在圆筒底部，另一端与传动轴连接旋转，利用膜片旋转转动 在活性污泥体系内起到均匀搅拌，控制转动速度，在膜表面形成涡流水力剪切力并防止污 泥在膜表面的沉积，防止膜污染，提高膜使用周期，降低清洗频率。
本实用新型采用旋转式超薄平板膜组件，平板MBR的容积率大幅提升，耐污染能力得 到加强，不需要进行膜表面曝气，能耗低，适合高负荷厌氧污水处理工艺，提高出水水质， 对中水回用工程或高浓度废水(污泥混合液)等处理尤为适用。