[发明专利]一种由陶瓷膜应用于高固含量污水处理的装置

说明书

技术领域

本设计是污水处理工程中的核心部件，具体说是一种由陶瓷膜应用于高固含量污水的处理装置，属于环境保护过滤行业技术创新领域。

背景技术

目前的污水处理采用的是传统纤维膜或平板膜，存在快速污堵、寿命短暂、安装复杂、难于清洗的问题，靠曝气清洗能耗大、效率低几乎毫无效果；绝大多数情况下需靠人工清洗；中空纤维膜或者平板膜工作方式为静态负压抽吸，膜表面极易被堵塞，必须频繁冲洗，由于污水水质脏、差、臭，给维护人员带来极大苦恼，且极易在清洗过程中使膜丝或膜片破损报废，传统安装方式占地大、管线杂乱无序，膜组件快速污堵或报废，运行时需要加大曝气量，造成能源浪费。

发明内容

为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，我们开发了旋转圆盘陶瓷膜过滤系统进行高固含量的污水处理，它的工作原理是依靠膜组件在切向运行过程中产生的剪切力、离心力和滤液湍流，冲刷和清洁膜表面，提高并稳定膜通量，显著改善膜污染，从而克服传统膜设备易堵塞、难清洗、维护管理繁复等技术缺陷，提升膜技术的工业化应用水平；膜分离技术作为一种新型高效的分离单元操作技术，近几十年来取得了令人瞩目的飞速发展，并已广泛应用于国民经济各个部门；然而，膜滤过程中的浓差极化和膜污染现象造成的渗透通量下降导致该技术在污水处理等极有应用价值的领域不能充分发挥作用，提高膜表面的剪切力是强化膜渗透通量的一种有效途径，旋转圆盘陶瓷膜过滤系统利用流体旋转可以显著提高膜表面的剪切力有效降低浓差极化和滤饼堆积引起的膜污染，从而提高膜渗透通量；同时对陶瓷膜片之间的密封做了优化设计，减少因密封引起的渗透，提高过滤性能，智能化设计，易于操作。

采用旋转圆盘陶瓷膜过滤系统进行高固含量的污水处理；采用高效的密封结构提高了系统的过滤性能；将高固含量废水送入过滤器内，根据介质粘度、运行压力等技术参数预先设定好转速，开启马达，通过传动轴带动陶瓷膜组件一、陶瓷膜组件二、陶瓷膜组件三旋转，高固含量废水通过膜渗透截留住大颗粒，大颗粒堆积在膜表面，形成滤饼层，随着过滤的进行过滤膜表面滤饼层被旋转的圆板形成的漩流扫流（即利用旋转圆板对膜表面的剪切力），使过滤膜表面保持很薄的滤饼层厚，甚至呈现暴露状态，使过滤操作能够保持连续、稳定的过滤状态。清夜透过膜内通道汇入汇集管后送往后续工序使用；当压差达到一定值时或出水水质恶化时，停止运行检修。

技术方案

本发明的技术方案如下：一种由陶瓷膜应用于高固含量污水处理的装置，是由马达1、传动轴2、传动连接器3、中心轴4、陶瓷膜组件一5、陶瓷膜组件二6、陶瓷膜组件三7、组成；包括封头螺帽8、容器壳体9、容器端盖10、进口11、出口12，其特征在于：马达1由传动连接器3螺栓固定在容器端盖10的中心，马达1的传动轴2的方型凸段插在中心轴4的方型凹槽中，通过传动连接器3中心孔上的夹板螺栓连接固定，陶瓷膜组件一5、陶瓷膜组件二6、陶瓷膜组件三7螺纹安装在中心轴4上，由封头螺帽8螺纹紧固；容器端盖10螺栓固定在容器壳体9的端口，进口11、出口12对应焊接在容器端盖10的下方的容器壳体9上；检修维护时只需拆卸传动连接器3中心孔上的夹板螺栓，就能够轻松打开容器端盖10，清理更换陶瓷膜组件一5、陶瓷膜组件二6、陶瓷膜组件三7。

所述的陶瓷膜组件一5、陶瓷膜组件二6、陶瓷膜组件三7为一种旋转式圆盘陶瓷膜，上中下均等分三段安装在中心轴4上，最后由封头螺帽8将陶瓷膜组件三7螺纹紧固在中心轴4上，其运行机理是：从流体力学的边界层理论可知，由于流体的粘性作用，任何流动状态下，流动边界面上都有边界面层的存在，颗粒一旦被渗透流曳到边界层内，则极有可能滞留下来；根据Lingwood的理论分析和实验观察，旋转盘的边界层是完全非稳定的，当雷诺数达到一定值时，流体从层流发展为湍流，颗粒在这样的流场中不易沉积；该过滤系统由马达、传动轴、壳体、膜组件组成，旋转圆盘能够随马达带动的轴一起高速旋转并且转速可调，过滤方向由外向内，随着过滤的进行，离心作用使流体在膜面形成强烈错流，由于膜表面流体的高剪切作用，能有效“擦洗”膜面，削弱浓差极化，减少膜污染，使过滤操作能够保持连续、稳定的过滤状态；该过滤系统各个膜组件之间也采用了新型的密封技术，大大降低了因密封不严而造成的过滤效率降低的状况，采用智能化控制操作方便。