[实用新型]用于自生式动态膜生物反应器的平板膜组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种平板膜组件，更具体地，涉及一种用于自生式动态膜生物反应器的平板膜组件。

背景技术

水资源短缺已成为全球性的环境问题。我国是水资源严重短缺的国家之一，随着经济的快速发展，水资源污染日益严重，进一步降低了水体的可利用率。水资源的严重短缺迫切需要开发合适的污水资源化技术来缓解这一矛盾。膜生物反应器(Membrane Bioreactor，MBR)是一种将膜分离技术与生物处理单元相结合的污水处理与回用工艺。动态膜生物反应器是MBR技术中的一个重要发展方向，其根据动态膜的形成方式分为预涂动态膜和自生式动态膜。前者是在跨膜压力驱动下使含有预涂剂的溶液透过膜基材壁时在膜基材表面形成具有分离性能的滤饼层，由于这是一种物理附着过程，因此当膜通量衰减到一定程度需彻底清除滤饼层及动态膜层，然后重新制膜，所以其具有重新挂膜期间运行不稳定以及重新投加预涂剂而导致成本较高的缺点。自生式动态膜生物反应器(DMBR)是一种利用生物反应器运行过程中产生的生物物质在基材表面上自动生成的生物物质层来对出水进行过滤的技术，该技术具有污染物去除率高、耐冲击负荷好、出水质量高且稳定、造价低、能耗少、剩余污泥量少等诸多优点，因而成为一种极有发展前景的污水处理技术。

然而，对于现有技术中的自生式动态膜生物反应器而言，特别是对于用于较大规模污水处理的自生式动态膜生物反应器而言，尤其需要解决关于其膜组件的下述问题：

首先，动态膜生物反应器是依靠运行过程中在线形成的动态膜实现对污染物的截留，在动态膜的形成过程中不可避免的会有污泥泄漏，从而初始用水无法达标，需要回流重新处理；特别地，动态膜在运行过程中形成并处于动态变化中，一旦动态膜局部受到破坏(例如由于水流压力波动、水中异物冲击等原因)，立刻会出现污泥泄漏，从而使得出水水质很快恶化。

另一方面，长期运行后，动态膜上污泥层常过度增厚，而使出水阻力增大，膜通量变小，出水水量会暂时小于进水水量，对于利用液位差出水的反应器而言，反应池内液位差会上升，压差随之增大，在某个液位高度时压差与出水阻力大小相等，系统会再次处于相对稳定的状态。如此反复，污泥层会被逐渐压实，而使阻力明显增加，从而膜通量越来越小。由此，导致系统运行时间较短就不得不进行反冲处理，即反冲周期的缩短成了一个明显影响处理效率的问题。

此外，动态膜组件内的支撑也经常会成为问题，尤其是对于在经济性前提下制造较大型自生式动态膜生物处理器装置而言。例如，膜片两侧的膜基材在有过滤压力存在时有贴在一起而使内部空腔变小或堵塞甚至消失的趋势。

因此，需要针对现有技术中存在的上述问题提供有效的解决方案。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题中的至少一个，本实用新型提供了一种用于自生式动态膜生物反应器的新型平板膜组件。所述膜组件包括板框、膜基材和丝束网，按进水-出水的水流方向，所述膜基材依次由筛绢、丝瓜纤维网层和钢网支撑体组成，其中所述丝瓜纤维网层厚0.5-2厘米，并且所述膜基材呈对称方式固定在所述板框的两侧，所述板框宽2-8厘米，其下方为容纳过滤出水的空腔，所述丝束网位于两个相邻膜组件的筛绢之间，并且所述丝束网与相邻筛绢平面间的距离大于0.5厘米而小于5厘米。

组装时，参见图1，将丝瓜纤维网层3固定在钢网支撑体2上，并将筛绢4用固定件5固定在丝瓜纤维网层3的外侧，所述固定可采用任何合适的方式来实现，例如可使用金属线或固定螺栓等固定件；然后将上述膜基材(包括钢网支撑体2、丝瓜纤维网层3和筛绢4)固定在板框1上，所述膜基材与板框1是紧密贴靠在一起的；同样，如上述操作，在板框的另一侧依对称方式固定好同样的膜基材，这样就完成了板框和膜基材的组装。随后在膜基材的外侧，即在两个相邻膜组件的筛绢之间安装好丝束网，所述丝束网与相邻筛绢平面间应根据实际需要保持合适的距离，通常大于0.5厘米而小于5厘米。所述板框和丝束网和各个膜基材均采取平行方式设置，并且其可根据实际需要采取合适的形状，通常为矩形。所述板框1应具有合适的厚度，以便足以固定各膜基材并使得在其下面形成一个容纳出水的空腔7，所述板框1的厚度通常为2-8厘米，优选3-5厘米。

本实用新型中使用的丝瓜纤维网层取自丝瓜的纤维组织，其具体制法如下：将丝瓜剖开，取出纤维，洗净、晾干，根据需要滚压成适当厚度(通常约0.5至3厘米，优选约1厘米)的网状物即可。

本实用新型中的钢网支撑体不仅具有支撑作用，还起到一定的过滤作用，其网筛孔径通常可为0.1mm至0.2mm。