[发明专利]一种可稳定控制膜污染的等剪切振动膜装置

说明书

本发明涉及一种可稳定控制膜污染的等剪切振动膜装置。在膜技术用于回收微藻或者水处理时，微生物细胞，有机和无机颗粒以及胞外聚合物会对膜造成严重的污染并引起膜通量的剧烈下降。膜污染不仅会因为膜通量的下降而降低膜的过滤效率，而且膜的频繁清洗也会对膜造成损伤从而降低膜的使用寿命，并且会产生额外的成本投入。通过本装置匀速回旋运动在膜表面产生的等剪切作用，能够有效稳定地减少污染物粘附在膜表面，从而能够更有效地减缓膜污染。本装置可通过改变曲轴的宽度来实现振幅的调整，主动轴带动连接板的转动，而从动轴促使连接板呈现回旋运动。电机和频率调节器连接，振动频率可以通过调频器调节。本装置能够提供稳定的等剪切作用，能够更好提高膜的抗污染性能。

技术领域

本发明涉及一种可稳定控制膜污染的等剪切振动膜装置，属于水处理、水产、环境治理与修复等主要领域。

背景技术

越来越多的微滤和超滤技术被用在水处理，水产等方面。虽然膜技术具有分离精度高、出水水质好、处理效率高、稳定性和能耗较低等诸多优点，但是滤膜的易污染问题却又限制了膜技术的进一步地普及。提高膜的抗污染能力可以提高过滤效率、减少膜的清洗频率、减少膜更换的频率，从而减少膜滤的整体造价以及运行成本。因此，在过滤中提高膜的抗污染性能是十分有必要且有意义的事情。通过膜的振动，即使用振动膜对提高膜的抗污染能力非常有效。而现有的振动膜所产生的剪切率是不均匀的，其产生的剪切率从零逐渐升至最大值，然后再逐渐降为零，如此周而复始。这将会减弱膜的抗污染能力以及膜滤的稳定性。因此，使振动膜能够一直保持在最大剪切率下过滤将是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可稳定控制膜污染的等剪切振动膜装置，以解决振动膜在应用过程中产生的剪切率不均匀的问题，以进一步提高膜滤效率和膜的抗污染性能。

本发明是一种可稳定控制膜污染的等剪切振动膜装置：振动装置的振幅和频率可以调节，通过控制膜组件等速回旋运动能够更加有效稳定地减少膜的污染。此装置不需要带动反应器里的水溶液，只需带动膜组件8等速回旋运动。

本发明提出的一种可稳定控制膜污染的等剪切振动膜装置，由调频器1、电机2、主动轴3、过滤池4、支撑板5、从动轴6、连接杆7、平板膜组件8、膜出水口9、连接板10、从曲轴11和主曲轴12组成；其中：主曲轴12有１个，从曲轴11有２个；主曲轴12一端与主动轴3连接，另一端与连接板10连接；从曲轴11一端与从动轴6连接，另一端与连接板10连接；支撑板5放置于过滤池４顶部的两侧，主动轴3一端穿过支撑板5，与电机2连接，连接板10底部通过连接杆7连接平板膜组件8，平板膜组件8一侧设有膜出水口9；电机２连接调频器１，主动轴３随电机2转动，从而带动连接板10转动；由于从曲轴11的作用使得连接板10呈等速回旋转动；平板膜组件8与连接板10的运动方式一致，也是等速回旋运动，正是由于平板膜组件的等速回旋运动，才使得膜在过滤时大大地减少了膜污染速率。

本发明中，通过控制调频器1，平板膜组件８的振动频率可以自由调节，实现装置的振动频率可以根据需要进行调节。

本发明中，所述平板膜组件8固定于连接杆7上，所述平板膜组件8的个数为1-100个，根据实现需要设置，以提高过滤效率和减少占地面积，相邻两个平板膜组件8之间的间距不低于0.1cm。

本发明中，出水管口9另一端连接水管，通过水管出水，由于在过滤中膜的等速回旋运动，使得膜污染速率大大降低，因此提高了膜的水通量，从而能够提高过滤效率。

本发明中，通过改变曲轴的宽度可以调节本装置的振幅，通过改变主曲轴12和从曲轴11的宽度，使振幅大小可以根据需要从0.1cm到10cm之间调节。

本发明的有益效果是：

1.在过滤过程中，本装置可以通过等速回旋运动减缓膜污染，从而减少膜的清洗频率。