申请日2021.03.02
公开（公告）日2021.06.22
IPC分类号B01D63/06; B01D65/00; B01D65/02; B01D69/02; C02F1/44
摘要
本发明公开了一种柱式膜组件及污水处理工艺，包括单孔陶瓷膜和旋流发生机构，旋流发生机构包括旋流发生管、安装在旋流发生管的内壁上的多个径向鳍片，以及用于驱动旋流发生管在单孔陶瓷膜进行清洗时旋转的同步驱动组件，同轴的旋流发生管与单孔陶瓷膜转动连接并连通。被驱动旋转的旋流发生管通过其内部多个径向鳍片带动清水水流旋转，使旋转的清洗水流在从单孔陶瓷膜的孔中通过时与单孔陶瓷膜的孔壁接触时间，且旋转的清洗水流会对单孔陶瓷膜的孔壁施加切向力，即清洗水流同时从而单孔陶瓷膜的长度方向和切向方向同时对单孔陶瓷膜的孔壁上的杂质进行剥落，从而提高清洗水流对单孔陶瓷膜的孔壁上附着的杂质进行清理的效率。
权利要求书
1.一种柱式膜组件及污水处理工艺，其特征在于：包括单孔陶瓷膜(101)和旋流发生机构(9)，所述旋流发生机构(9)与所述单孔陶瓷膜(101)的进水端连接并连通，所述旋流发生机构(9)在所述单孔陶瓷膜(101)进行清洗时使注入所述单孔陶瓷膜(101)内的清洗水流发生旋转，以促进所述单孔陶瓷膜(101)的内壁上杂质被所述清洗水流剥落；
所述旋流发生机构(9)包括旋流发生管(901)、安装在所述旋流发生管(901)的内壁上的多个径向鳍片(902)，以及用于驱动所述旋流发生管(901)在所述单孔陶瓷膜(101)进行清洗时旋转的同步驱动组件(903)，旋转的所述旋流发生管(901)通过多个所述径向鳍片(902)来带动通过其内部的所述清洗水流进行旋转，所述旋流发生管(901)通过旋转密封件(904)与相应所述单孔陶瓷膜(101)转动密封连接。
2.根据权利要求1所述的一种柱式膜组件，其特征在于，所述单孔陶瓷膜(101)设置有多个，所述单孔陶瓷膜(101)的外壁的径向截面呈正六边形，多个所述单孔陶瓷膜(101)通过具有多个安装孔的多孔支架(102)以正相对的外壁相互贴靠的方式进行固定，且所述单孔陶瓷膜(101)的外壁上沿周向开设有气液流通环槽(1011)，相邻所述单孔陶瓷膜(101)上的两个所述气液流通环槽(1011)之间相互连通，多个所述单孔陶瓷膜(101)的进水端连接并连通安装有同个进水端管头(10)，所述进水端管头(10)内设置有与多个所述单孔陶瓷膜(101)一一对应的多个所述旋流发生管(901)。
3.根据权利要求2所述的一种柱式膜组件，其特征在于，多个所述旋流发生管(901)通过同个桶状支撑件(11)安装在所述进水端管头(10)内，所述桶状支撑件(11)的两端均安装有将相应端部贯穿的多个旋转密封轴承(12)，所述旋流发生管(901)转动插接在正相对的两个所述旋转密封轴承(12)上，所述同步驱动组件(903)安装在所述桶状支撑件(11)内。
4.根据权利要求3所述的一种柱式膜组件，其特征在于，所述同步驱动组件(903)包括套设安装在所述旋流发生管(901)上的外齿圈(9031)，多个所述旋流发生管(901)以中心阵列的方式围绕同一所述旋流发生管(901)设置在所述桶状支撑件(11)上，外围多个所述旋流发生管(901)与中心所述旋流发生管(901)均通过相应所述外齿圈(9031)进行啮合，且外围相邻所述外齿圈(9031)之间间隔设置，且外围多个所述外齿圈(9031)的外侧啮合连接有同个内齿圈(9032)，所述桶状支撑件(11)内安装有用于驱动所述内齿圈(9032)转动的驱动电机(9033)，所述驱动电机(9033)通过传动组件与所述内齿圈(9032)传动连接。
5.根据权利要求3所述的一种柱式膜组件，其特征在于，所述单孔陶瓷膜(101)设置有七个，且其中六个所述单孔陶瓷膜(101)围绕同个所述单孔陶瓷膜(101)设置在所述桶状支撑件(11)上，所述旋流发生管(901)与所述单孔陶瓷膜(101)一一对应的设置有七个，且七个所述旋流发生管(901)与七个所述单孔陶瓷膜(101)的阵列方式相同。
6.根据权利要求2所述的一种柱式膜组件，其特征在于，所述多孔支架(102)包括净水导管(3)和安装孔板(1021)，所述净水导管(3)的两端内均通过相应的定位组件安装有所述安装孔板(1021)，两端所述安装孔板(1021)上均贯穿开设有供所述单孔陶瓷膜(101)插接的多个安装孔，且多个所述单孔陶瓷膜(101)与所述净水导管(3)的内壁间隔设置以利于多个所述单孔陶瓷膜(101)过滤产生的净水渗出；
所述安装孔板(1021)的端部开设有多个净水孔(15)，且所述安装孔板(1021)内开设有连通多个所述净水孔(15)的净水管道(16)，由多个所述单孔陶瓷膜渗出的净水依次通过所述净水孔(15)和所述净水管道(16)流出。
7.根据权利要求所述6的一种柱式膜组件，其特征在于，所述定位组件包括支撑脚(1022)和径向支撑杆(1023)，所述安装孔板(1021)的侧壁依次通过多个所述径向支撑杆(1023)及相应的多个所述支撑脚(1022)支撑在所述净水导管(3)的内壁上，所述安装孔板(1021)通过多个相同的所述径向支撑杆(1023)和所述支撑脚(1022)同轴设置在所述净水导管(3)中，所述支撑脚(1022)上安装有固定螺钉(1024)，所述净水导管(3)的内壁上设置有与多个所述固定螺钉(1024)一一对应的多个螺纹孔；
所述净水导管(3)的两端的内壁上开设有贯穿其相应端部的周向限位槽(301)，所述支撑脚(1022)滑动安装在所述周向限位槽(301)中，所述螺纹孔开设有在所述周向限位槽(301)的槽壁上。
8.根据权利要求6所述的一种柱式膜组件，其特征在于，所述单孔陶瓷膜(101)的两端的外壁上均具有与所述安装孔相配合的薄壁部(1014)，所述薄壁部(1014)的外径小于所述单孔陶瓷膜(101)的外径，且所述薄壁部(1014)的外径与所述安装孔的内径相适应。
9.根据权利要求8所述的一种柱式膜组件，其特征在于，所述安装孔的内壁上嵌入安装有与所述薄壁部(1014)的外壁密封配合的橡胶密封圈(8)。
10.一种用于权利要求1-9任意一项的污水处理工艺，其特征在于，包括：
S100、检测单孔陶瓷膜的过滤阻力，在单孔陶瓷膜的过滤阻力达到预设值时对单孔陶瓷膜进行清洗；
S200、在对单孔陶瓷膜进行清洗时，根据单孔陶瓷膜的孔径来调节通过单孔陶瓷膜的清洗水流的水压和流量，以实现所述清洗水流以最低的水压和最大径向高度通过单孔陶瓷膜；
S300、通过旋流发生机构驱动注入所述单孔陶瓷膜的清洗水流发生旋转，使旋转的所述清洗水流在轴向和切向的两个方向上对单孔陶瓷膜的孔壁进行冲刷，以加速所述单孔陶瓷膜的孔壁上的杂质滤饼的剥落。
说明书
一种柱式膜组件及污水处理工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种柱式膜组件及污水处理工艺。
背景技术
陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜，陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种。管式陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的，相较于平板陶瓷膜，管式陶瓷膜具有清洗周期长的优点，从而节约了使用成本。
由于管式陶瓷膜的结构特殊性，其管壁上附着的杂质难以直接清理，通常，是将相较于过滤时较低水压的清洗水流持续通过管式陶瓷膜，使其管壁上附着的杂质在清洗水流的不断冲刷下从管壁上被剥落，从而达到对管式陶瓷膜进行清洗的目的。
但是，由于清洗方式单一，仅通过清洗水流轴向冲刷的方式对管式陶瓷膜的管壁进行清洗，而管壁上不同地方的杂质滤饼的结构可能存在差异，从而导致管式陶瓷膜的清洗效率以及清洗质量较低，导致管式陶瓷膜的清洗频率增加、使用寿命及清洗效率降低以及对过滤工作造成影响的情况发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柱式膜组件及污水处理工艺，以解决现有技术中，由于管式陶瓷膜的清洗方式单一而导致清洗效果不佳和清洗成本增加的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
一种柱式膜组件及污水处理工艺，包括单孔陶瓷膜和旋流发生机构，所述旋流发生机构与所述单孔陶瓷膜的进水端连接并连通，所述旋流发生机构在所述单孔陶瓷膜进行清洗时使注入所述单孔陶瓷膜内的清洗水流发生旋转，以促进所述单孔陶瓷膜的内壁上杂质被所述清洗水流剥落；
所述旋流发生机构包括旋流发生管、安装在所述旋流发生管的内壁上的多个径向鳍片，以及用于驱动所述旋流发生管在所述单孔陶瓷膜进行清洗时旋转的同步驱动组件，旋转的所述旋流发生管通过多个所述径向鳍片来带动通过其内部的所述清洗水流进行旋转，所述旋流发生管通过旋转密封件与相应所述单孔陶瓷膜转动密封连接。
作为本发明的一种优选方案，所述单孔陶瓷膜设置有多个，所述单孔陶瓷膜的外壁的径向截面呈正六边形，多个所述单孔陶瓷膜通过具有多个安装孔的多孔支架以正相对的外壁相互贴靠的方式进行固定，且所述单孔陶瓷膜的外壁上沿周向开设有气液流通环槽，相邻所述单孔陶瓷膜上的两个所述气液流通环槽之间相互连通，多个所述单孔陶瓷膜的进水端连接并连通安装有同个进水端管头，所述进水端管头内设置有与多个所述单孔陶瓷膜一一对应的多个所述旋流发生管。
作为本发明的一种优选方案，多个所述旋流发生管通过同个桶状支撑件安装在所述进水端管头内，所述桶状支撑件的两端均安装有将相应端部贯穿的多个旋转密封轴承，所述旋流发生管转动插接在正相对的两个所述旋转密封轴承上，所述同步驱动组件安装在所述桶状支撑件内。
作为本发明的一种优选方案，所述同步驱动组件包括套设安装在所述旋流发生管上的外齿圈，多个所述旋流发生管以中心阵列的方式围绕同一所述旋流发生管设置在所述桶状支撑件上，外围多个所述旋流发生管与中心所述旋流发生管均通过相应所述外齿圈进行啮合，且外围相邻所述外齿圈之间间隔设置，且外围多个所述外齿圈的外侧啮合连接有同个内齿圈，所述桶状支撑件内安装有用于驱动所述内齿圈转动的驱动电机，所述驱动电机通过传动组件与所述内齿圈传动连接。
作为本发明的一种优选方案，所述单孔陶瓷膜设置有七个，六个所述单孔陶瓷膜围绕同个所述单孔陶瓷膜设置，所述旋流发生管与所述单孔陶瓷膜一一对应的设置有七个，且七个所述旋流发生管与七个所述单孔陶瓷膜的阵列方式相同。
作为本发明的一种优选方案，所述多孔支架包括净水导管和安装孔板，所述净水导管的两端内均通过相应的定位组件安装有所述安装孔板，两端所述安装孔板上均贯穿开设有所述单孔陶瓷膜插接的多个安装孔，且多个所述单孔陶瓷膜与所述净水导管的内壁间隔设置以利于多个所述单孔陶瓷膜过滤产生的净水渗出；
所述安装孔板的端部开设有多个净水孔，且所述安装孔板内开设有连通多个所述净水孔的净水管道，由多个所述单孔陶瓷膜渗出的净水依次通过所述净水孔和所述净水管道流出。
作为本发明的一种优选方案，所述定位组件包括支撑脚和径向支撑杆，所述安装孔板的侧壁依次通过多个所述径向支撑杆及相应的多个所述支撑脚支撑在所述净水导管的内壁上，所述安装孔板通过多个相同的所述径向支撑杆和所述支撑脚同轴设置在所述净水导管中，所述支撑脚上安装有固定螺钉，所述净水导管的内壁上设置有与多个所述固定螺钉一一对应的多个螺纹孔；
所述净水导管的两端的内壁上开设有贯穿其相应端部的周向限位槽，所述支撑脚滑动安装在所述周向限位槽中，所述螺纹孔开设有在所述周向限位槽的槽壁上。
作为本发明的一种优选方案，所述单孔陶瓷膜的两端的外壁上均具有与所述安装孔相配合的薄壁部，所述薄壁部的外径小于所述单孔陶瓷膜的外径，且所述薄壁部的外径与所述安装孔的内径相适应。
作为本发明的一种优选方案，所述安装孔的内壁上嵌入安装有与所述薄壁部的外壁密封配合的橡胶密封圈。
为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：
一种污水处理工艺，包括：
S100、检测单孔陶瓷膜的过滤阻力，在单孔陶瓷膜的过滤阻力达到预设值时对单孔陶瓷膜进行清洗；
S200、在对单孔陶瓷膜进行清洗时，根据单孔陶瓷膜的孔径来调节通过单孔陶瓷膜的清洗水流的水压和流量，以实现所述清洗水流以最低的水压和最大径向高度通过单孔陶瓷膜；
S300、通过旋流发生机构驱动注入所述单孔陶瓷膜的清洗水流发生旋转，使旋转的所述清洗水流在轴向和切向的两个方向上对单孔陶瓷膜的孔壁进行冲刷，以加速所述单孔陶瓷膜的孔壁上的杂质滤饼的剥落。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明通过旋流发生机构驱动清水水流旋转，旋转的清洗水流在从单孔陶瓷膜的孔中通过时，清洗水流与单孔陶瓷膜的孔壁接触时间不仅增加了，且旋转的清洗水流会对单孔陶瓷膜的孔壁施加切向力，即清洗水流同时从而单孔陶瓷膜的长度方向和切向方向同时对单孔陶瓷膜的孔壁上的杂质进行剥落，从而提高清洗水流对单孔陶瓷膜的孔壁上附着的杂质进行清理的效率。
（发明人：刘鹏飞）