[发明专利]一种用于废水处理的自生膜过滤方法及其过滤装置

权利要求书

1.一种用于废水处理的自生膜过滤方法，其特征在于：在密闭的筒体内设置固定的模架，利用废水中自身存在的固体悬浮物，借助絮凝剂作用使废水中的固体悬浮物凝聚成较大的絮状颗粒，在设定的一定压力和旋流作用下，使其附着在圆柱体或棱柱体的膜架上自行建膜，这个膜称之为自生膜或自建膜，废水通过自生膜层进行过滤，清水从模架的导流腔下端流出，被截留的固体悬浮物在旋流作用下则在膜层的外部凝聚沉降并通过筒体的底部排出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的自生膜过滤方法具体包括如下步骤：

第一步，在封闭的筒体内设置支撑模架：其模架的作用是为自生膜的附着和形成提供支撑，同时模架的内部又作为清水导流腔；其模架形状为圆柱体或棱柱体，是自行建模的核心部件，可使用工程塑料或金属一次成型，也可使用叠片组装形成；

第二步，采用絮凝剂对废水中固体悬浮物进行絮凝：在废水进入封闭筒体后加入絮凝剂，通过絮凝剂作用使废水中的固体悬浮物充分凝聚从而产生大量的絮凝体，这些絮凝体是自生膜形成的必要条件；

第三步，在旋流的作用下自行建膜：废水从封闭筒体底端的旋流管进入筒体，旋流的作用是使筒体内部水流沿平行切线方向环形流动，使絮凝作用更加充分，固体悬浮物经絮凝产生的絮状体满足了建膜的需要，不断增加的絮状体逐渐叠加聚合并在旋流的作用下围绕中间模架流动，废水进入密封筒体后24-72小时之内形成均衡的自生膜层；自行生成的自生膜层在流体中依然发挥着絮凝作用，废水在通过自生膜滤的过程中，固体悬浮物细小微粒被不断的吸附和凝聚，大的分子絮团则直接被阻隔截留，因此，过滤的过程同时也是固体悬浮物不断被吸附凝聚和絮凝的过程，被过滤拦截的固体悬浮物本身又成为膜体的一部分，过滤后的清水从模架的导流腔下端流出，被截留的固体悬浮物则在膜层的外部沉降；

第四步，控制自生膜层的厚度与进行反冲洗：自生膜层一般保持在1mm-10mm之间，根据所处理污水的不同通过自动调整压力来控制膜层厚度，一般在24小时内膜层外部将自动脱落一次，从而保持膜层稳定，压力可调节控制的范围是0.05mpa-0.3mpa；建膜后废水通过自生膜层由浑浊状态慢慢开始变清，逐渐接近并达到设计的水质处理标准，通水量也达到最佳，之后随着持续的通水过滤，自生膜层便逐渐加厚，于是通水量开始变小，由通量最佳时点到通量开始减小后某个时点，这期间为“膜层控制区间”，“膜层控制区间”采用通水量和压力两个参数来实现自动控制，在通量低于控制区间的下限最低点时，反冲洗装置自动开启，反冲洗在自动控制下瞬间完成，并在旋流带动下使超过1mm-10mm厚度的外部自生膜层自动脱落，直至恢复到膜层控制上限的标准状态；

第五步，污泥排放：被膜层截留的固体悬浮物在旋流的作用下不断向筒体底部沉淀聚集，最终从排泥管排出。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：自生膜的物质载体是污水中自身所含有的固体悬浮物。

4.一种用于废水处理的自生膜过滤方法中使用的过滤装置，包括密封筒体（1），密封筒体（1）顶部设有反冲洗装置（2），密封筒体（1）底部设有排泥口（3），其特征在于：密封筒体（1）靠近底端的一侧筒体上设有进水口（4），密封筒体（1）靠近顶端的一侧筒体上设有出水口（5），密封筒体（1）内设有分别与反冲洗装置（2）、进水口（4）连接的模架（6），密封筒体（1）内部的底端设有与进水口（4）相通的旋流管（8）。

5.根据权利要求4所述的过滤装置，其特征在于：模架（6）的形状为圆柱体或棱柱体，可使用工程塑料或金属一次成型，也可使用叠片组装形成。

6.根据权利要求4或5所述的过滤装置，其特征在于：一次成型的模架（6）表面设计有竖向通水口（61），竖向通水口（61）之间设有横向凹槽（62）联通，横向凹槽（62）宽度＜1mm，水透过横向凹槽（62）后可从两边导入竖向通水口（61），竖向通水口（61）宽度＜1mm。

7.根据权利要求5所述的过滤装置，其特征在于：使用叠片组装形成的模架（6），其叠片间距0.1mm-1mm。

8.根据权利要求4所述的过滤装置，其特征在于：旋流管（8）设置有5-8根，旋流管（8）的间距为1.5m-2.5m。

9.根据权利要求4所述的过滤装置，其特征在于：反冲洗装置（2）由外部电机通过反冲洗管线与模架（2）连接。