[发明专利]用于膜生物反应器的模块化平板式滤膜元件

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种用于污水生物处理的膜生物反应器。

背景技术

膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor，MBR）是一种将高效膜分离技术与传统生物法相结合的新型高效的污水处理工艺，是一项环境工程污水治理、并实现污水资源化的最新技术，现已成为膜分离技术研究与开发最活跃的项目之一。

该技术将污水生物处理技术与膜分离技术相结合，首先利用生化技术降解水中的有机物，驯养优势菌类、阻隔细菌，然后利用膜分离技术过滤悬浮物和水溶性大分子物质，以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。其主要利用沉浸于好氧生物池内的膜分离设备，截留槽内的活性污泥与大分子有机物。

MBR已在世界上许多国家的污水治理项目中代替传统的生物法（活性污泥法）投入使用，包括市政污水处理、工业有机废水处理、城市垃圾场渗滤液处理、家庭排出水处理回用等，目前世界各地已有几十万套MBR装置投入各种应用，其中90%用于市政污水处理，有些发达国家采用MBR工艺处理市政污水的规模已达到日处理市政污水十几万吨(单项工程)。

MBR工艺的关键部件是膜分离组件(元件)。

目前大型污水处理工程中采用的膜分离组件主要有二种结构形式：中空纤维式滤膜组件和平片式滤膜组件。

开发研究的早期，采用了分置式滤膜组件，由于其运行费用和能耗很高，大大限制了应用开发的进展。

此后研制、开发了高性能的浸没式滤膜组件，相比于分置式膜组件，浸没式滤膜组件的运行能耗减少了10~20倍，从而使MBR的应用开发取得了较快进展。其次，初期的浸没式滤膜组件大都为中空纤维式组件，而中空纤维式组件在断丝和污泥清洗问题上存在较大的难度，促使平片式滤膜元件开始发展，它的机械强度好，滤膜表面的清洗十分方便，特别是近年来国内外厂商采用了先进的超声波封接工艺代替初期的粘结剂封接工艺后，膜片的封接性能得到提升。进一步发展的滤膜与内膜片直接热焊的新技术又使MBR平板式滤膜元件的质量与加工效率得到显著改进。

此外，在MBR平板式滤膜组件的结构方面，也在不断改进与提高。目前一般采用的结构是将平板式滤膜元件垂直插入组件机架的导轨板中，再装配、连接组件的抽吸管路与曝气管件，构成为一个较完整的独立产品单元，包装、发运至工程项目的现场，再吊装进入工位。

由于在较大的污水处理工程中，一个膜组件装载的膜片元件往往数量较多，重量较重，使得运输、吊装等环节有一定难度。其次在组件的维修与保养等方面也不尽方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于膜生物反应器的模块化平板式滤膜元件，其采用小型、精密的模块化元件，来替换单片膜面积较大的平板式滤膜元件，从而达到重量轻，运输、安装方便，并易于维修和更换的目标；与此同时，在总体积（或总重量）相同时，采用其所装配成单个滤膜组件时，整体总膜面积容量更大，其结构形式不仅适合大型工程，对中、小型工程也非常适用。

本发明的技术方案是：提供一种用于膜生物反应器的模块化平板式滤膜元件，其特征是：所述的模块化平板式滤膜元件包括多个叠置的矩形内膜片；所述的每个矩形内膜片由中间的导流薄板和两侧的直边框构成；在每个内膜片的二侧直边框上，设置有凹凸插接结构；一组模块化平板式滤膜元件中的各个内膜片，经凹凸插接结构，组装为一体；在每个内膜片导流薄板的两侧表面上，设置有斜凹槽；在每个内膜片导流薄板的两侧面，分别覆盖有滤膜；在每个矩形内膜片的一个直边框上，设置至少一个方形过滤液导流引出口；所述的方形过滤液导流引出口，与抽吸管路固接；所述的抽吸管路与连接管件连接。

其所述的抽吸管路由塑料管件粘接构成。

其所述的连接管件为圆管。

进一步的，在所述每组模块化平板式滤膜元件的两端，设置有边面板；所述的边面板为一与内膜片具有相同外形轮廓的平板，所述的边面板与内膜片之间采用凹凸插接结构，组装为一体。

进一步的，所述每个内膜片导流薄板的厚度为3.5毫米；所述内膜片的直边框厚度为10毫米。

更进一步的，所述每个内膜片导流薄板的两侧覆盖有滤膜；所述的滤膜为具有不对称结构微孔的大孔径超滤膜；所述滤膜的材质为聚偏二氟乙烯。

更进一步的，所述滤膜的平均孔径为0.05微米；每组模块化平板式滤膜元件的总滤膜面积为10平方米。