本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種動態(tài)膜過濾裝置及其運行方法。

背景技術(shù)：

動態(tài)膜技術(shù)主要用于生活廢水及工業(yè)廢水的處理，其形成的過程是粗孔支撐材料表面不斷截留過濾介質(zhì)，使得有效過濾層逐漸附著成熟的過程。

在運行過程中，首先在膜的表面先形成一層濾餅層，以濾餅層取代膜介質(zhì)的作用，進行污水的處理。當(dāng)濾餅層的阻力達(dá)到一定值時，水的運行通量降低，此時需要進行反沖洗；將壓實的濾餅層沖洗干凈，以重新形成濾餅層，繼續(xù)對污水進行過濾。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的動態(tài)膜的穩(wěn)定運行通量較低，降低了污水凈化效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種動態(tài)膜過濾裝置及其運行方法，以改善了現(xiàn)有技術(shù)中存在的動態(tài)膜的穩(wěn)定運行通量較低，降低了污水凈化效率的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供的動態(tài)膜過濾裝置，包括支撐網(wǎng)、填料、外殼以及出水管；支撐網(wǎng)設(shè)置在外殼的內(nèi)部，且支撐網(wǎng)將外殼的內(nèi)部分為進水腔和產(chǎn)水腔；填料設(shè)置在支撐網(wǎng)的上表面；出水管與產(chǎn)水腔連通；填料為不可壓縮材料，且填料呈顆粒狀。

進一步的，動態(tài)膜過濾裝還包括進氣管和回流管；進氣管的一端與大氣連通，另一端與產(chǎn)水腔連通；回流管的一端與產(chǎn)水腔連通，另一端與進水腔連通。

進一步的，動態(tài)膜過濾裝置還包括曝氣管；曝氣管設(shè)置在填料的上方，曝氣管用于與曝氣機構(gòu)連通。

進一步的，動態(tài)膜過濾裝置還包括氣洗管道；氣洗管道的一端與產(chǎn)水腔連通，另一端用于與供氣機構(gòu)連通；氣洗管道用于向支撐網(wǎng)和填料噴氣。

進一步的，動態(tài)膜過濾裝置還包括水洗管道和供水機構(gòu)；水洗管道的一端與產(chǎn)水腔連通，另一端與供水機構(gòu)連通；水洗管道用于向支撐網(wǎng)和填料噴水。

進一步的，填料為磁性材料；外殼的外部，靠近產(chǎn)水腔的一端設(shè)置有磁鐵。

進一步的，供水機構(gòu)包括儲水箱；儲水箱內(nèi)設(shè)置有凈水或者藥劑。

進一步的，支撐網(wǎng)上設(shè)置有涂膜。

進一步的，支撐網(wǎng)為不銹鋼材質(zhì)，填料為石英砂。

一種動態(tài)膜過濾裝置的運行方法，該方法包括以下步驟：

1)將進氣管與產(chǎn)水腔連通；

2)利用曝氣管向填料和支撐網(wǎng)曝氣；

3)將污泥混合液通入進水腔；

4)利用回流管將產(chǎn)水腔的液體回流至進水腔；

5)當(dāng)支撐膜和填料的表面形成動態(tài)膜后，利用出水管將凈化后的污水排出產(chǎn)水腔；

6)當(dāng)運行通量降低到預(yù)定值時，將氣洗管道與產(chǎn)水腔連通，令氣洗管道向支撐網(wǎng)和填料噴氣；

7)將水洗管道與產(chǎn)水腔連通，令水洗管道向支撐網(wǎng)和填料噴水；

8)重復(fù)步驟1-7。

本發(fā)明提供的動態(tài)膜過濾裝置，在使用過程中，使用者先將污泥混合液通入進水腔，在經(jīng)過支撐網(wǎng)和填料時，污泥混合液中的微生物在支撐網(wǎng)的表面形成凝膠層，污泥混合液中的污泥絮體堆積在支撐網(wǎng)和填料的表面形成濾餅層；接著通入的污泥混合液在經(jīng)過凝膠層和濾餅層時，污泥絮體能夠被凝膠層和濾餅層阻擋，從而令流入至產(chǎn)水腔中的污泥絮體減少，達(dá)到污水凈化的效果，最后將凈化后的污水通過出水管排出外殼。其中，凝膠層和濾餅層共同構(gòu)成動態(tài)膜。

污泥絮體具有可壓縮的特性，在污泥混合液經(jīng)過支撐網(wǎng)和填料的過程中，由于滲透壓力的作用，污泥絮體越來越多，壓縮的也越來越密實。因為填料為不可壓縮材料，這時填料能夠起到支撐骨架的作用，將大部分的滲透壓力作用抵消，減緩了濾餅層被壓縮的現(xiàn)象，從而保證留有過水的通孔，提高運行通量，從而提高了污水凈化的效率。

另外，由于填料設(shè)置在支撐網(wǎng)的上表面，本身形成了一定厚度的濾層，這樣能夠加快最初支撐網(wǎng)攔截污泥絮體形成濾餅層的過程，有效減少了成膜時間。填料設(shè)置為顆粒狀有利于增大運動通量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)膜過濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的a部放大圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明運行方法的步驟框圖。

圖標(biāo)：1-支撐網(wǎng)；2-填料；3-外殼；4-出水管；5-進水腔；6-產(chǎn)水腔；7-進氣管；8-回流管；9-曝氣管；10-氣洗管道；11-水洗管道；12-供水機構(gòu)；13-第一閥門；14-第一流量計；15-第二閥門；16-第二流量計；17-第三閥門；18-鼓風(fēng)機；19-連接管；20-第四閥門；21-第四流量計；22-第五閥門；23-第五流量計；24-第六閥門；25-第六流量計；26-濾餅層；27-凝膠層；28-動態(tài)膜；29-保護罩。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，如出現(xiàn)術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等，其所指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，如出現(xiàn)術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

圖1為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)膜過濾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的a部放大圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)膜的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1、圖2和圖3所示，本實施例提供的動態(tài)膜過濾裝置，包括支撐網(wǎng)1、填料2、外殼3以及出水管4；支撐網(wǎng)1設(shè)置在外殼3的內(nèi)部，且支撐網(wǎng)1將外殼3的內(nèi)部分為進水腔5和產(chǎn)水腔6；填料2設(shè)置在支撐網(wǎng)1的上表面；出水管4與產(chǎn)水腔6連通；填料2為不可壓縮材料，且填料2呈顆粒狀。

其中，支撐網(wǎng)1的材料可以為多種，例如：支撐網(wǎng)1可以為滌綸網(wǎng)或者絹布等等。

進一步的，填料2應(yīng)鋪設(shè)在基膜上。

進一步的，外殼3的形狀可以為多種，例如：球形或者長方體等等。

進一步的，外殼3的內(nèi)部應(yīng)設(shè)置有用于固定支撐網(wǎng)1的固定結(jié)構(gòu)，例如：外殼3的內(nèi)部可設(shè)置有固定支撐網(wǎng)1的固定卡扣。固定卡扣包括支撐部和夾緊部，支撐部固定連接在外殼3的內(nèi)壁上，夾緊部與支撐部鉸接。在使用過程中，使用者將支撐網(wǎng)1放入外殼3內(nèi)部，并令支撐網(wǎng)1的外沿的一面與支撐部的靠近夾緊部的一面抵接，接著將夾緊部壓在支撐網(wǎng)1外沿的另一面，以夾緊支撐網(wǎng)1，從而令支撐網(wǎng)1與外殼3固定連接。

又如：外殼3的內(nèi)部還可以設(shè)置其他用于固定支撐網(wǎng)1的固定結(jié)構(gòu)有固定凹槽，支撐網(wǎng)1的外沿上可設(shè)置有與固定凹槽相配合的凸起。

固定機構(gòu)的設(shè)置能夠保證支撐網(wǎng)1的穩(wěn)定性，防止由于水流或者曝氣的原因造成支撐網(wǎng)1移位；還能夠方便使用者拆卸更換支撐網(wǎng)1或者對支撐網(wǎng)1進行離線清洗。

進一步的，外殼3可選用防腐材質(zhì)或者外殼3的內(nèi)表面涂有防腐涂層。

進一步的，出水管4上可設(shè)置有第一閥門13和第一流量計14。在使用過程中，第一閥門13打開以令產(chǎn)水腔6中的水流出，第一流量計14用于控制水的流量。

進一步的，較佳地，進水腔5設(shè)置在產(chǎn)水腔6的上方，這樣填料2無需固定在支撐網(wǎng)1上，通過自身重力即可鋪設(shè)在支撐網(wǎng)1上；通入的污泥混合液能夠由于重力作用從進水腔5直接經(jīng)過支撐網(wǎng)1和填料2進入到產(chǎn)水腔6，最終從出水管4排出。

本實施例提供的動態(tài)膜過濾裝置，在使用過程中，使用者先將污泥混合液通入進水腔5，在經(jīng)過支撐網(wǎng)1和填料2時，污泥混合液中的微生物在支撐網(wǎng)1的表面形成凝膠層27，污泥混合液中的污泥絮體堆積在支撐網(wǎng)1和填料2的表面形成濾餅層26；接著通入的污泥混合液在經(jīng)過凝膠層27和濾餅層26時，污泥絮體能夠被凝膠層27和濾餅層26阻擋，從而令流入至產(chǎn)水腔6中的污泥絮體減少，達(dá)到污水凈化的效果，最后將凈化后的污水通過出水管4排出外殼3。其中，凝膠層27和濾餅層26共同構(gòu)成動態(tài)膜28。

在污泥混合液經(jīng)過支撐網(wǎng)1和填料2的過程中，污泥絮體具有可壓縮的特性，由于滲透壓力的作用，污泥絮體越來越多，壓縮的也越來越密實。因為填料2為不可壓縮材料，這時填料2能夠起到骨架支撐的作用，將大部分的滲透壓力作用抵消，減緩了濾餅層26被壓縮的現(xiàn)象，從而保證留有過水的通孔，提高運行通量，從而提高了污水凈化的效率。

另外，由于填料2設(shè)置在支撐網(wǎng)1的上表面，本身形成了一定厚度的濾層，這樣能夠加快最初支撐網(wǎng)1攔截污泥絮體形成濾餅層26的過程，有效減少了成膜時間。填料2設(shè)置為顆粒狀有利于增大運動通量。

如圖1所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，動態(tài)膜過濾裝置還包括進氣管7和回流管8；進氣管7的一端與大氣連通，另一端與產(chǎn)水腔6連通；回流管8的一端與產(chǎn)水腔6連通，另一端與進水腔5連通。

其中，回流管8上可設(shè)置有第二閥門15和第二流量計16。在使用過程中，第二閥門15打開以令產(chǎn)水腔6中的水回流到進水腔5中，第二流量計16用于控制水的流量。

進一步的，進氣管7上可設(shè)置有第三閥門17。在使用過程中，使用者打開或者關(guān)閉第三閥門17，以令產(chǎn)水腔6與大氣連通或者斷開。

進一步的，進氣管7的最高點的高度應(yīng)大于外殼3的上表面的高度，以免第三閥門17打開時，產(chǎn)水腔6內(nèi)的液體從進氣管7流出。

進一步的，回流管8上可設(shè)置有抽水泵，在使用過程中，使用者打開抽水泵將產(chǎn)水腔6中的液體抽入回流管8，并流入進水腔5。抽水泵的設(shè)置能夠加快回流速度，提高污水凈化效率。

本實施例中，在使用過程中，使用者先將進氣管7與產(chǎn)水腔6連通，令外殼3內(nèi)部的氣壓與外部大氣壓一致，防止通入污泥混合液時產(chǎn)生負(fù)壓，影響運行。當(dāng)動態(tài)膜28沒有達(dá)到成膜標(biāo)準(zhǔn)時，使用者利用回流管8將產(chǎn)水腔6中的污泥混合液反復(fù)通入進水腔5中，以令污泥混合液反復(fù)經(jīng)過支撐網(wǎng)1和填料2，使污泥絮體形成動態(tài)膜28，進而實現(xiàn)之后的污水凈化功能?；亓鞴?的設(shè)置能夠提高污泥混合液的利用率，保證從出水管4流出的液體均為凈化完成的凈水。

如圖1和圖2所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，動態(tài)膜過濾裝置還包括曝氣管9；曝氣管9設(shè)置在填料2的上方，曝氣管9用于與曝氣機構(gòu)連通。

其中，曝氣管9可設(shè)置為多個，多個曝氣管9在外殼3的內(nèi)部沿水平方向間隔設(shè)置。這種設(shè)置能夠向外殼3內(nèi)提供更多且更加均勻的氧氣。

進一步的，外殼3的內(nèi)部可設(shè)置有固定卡箍等固定結(jié)構(gòu)，以保證曝氣管9的穩(wěn)定性。

進一步的，曝氣機構(gòu)可以包括鼓風(fēng)機18和連接管19。

進一步的，連接管19上可設(shè)置有第四閥門20和第四流量計21。在使用過程中，使用者通過打開第四閥門20來向進水腔5通入空氣，第四流量計21的設(shè)置能夠方便使用者根據(jù)實際情況控制曝氣量。

本實施例中，曝氣管9設(shè)置在填料2的上方，在使用過程中，使用者利用曝氣管9向填料2處曝氣，氣體能夠?qū)χ尉W(wǎng)1和填料2起到擾動的作用，防止污泥絮體形成的濾餅層26過于壓實，減小運動通量，影響污水凈化的效率。

另外，由于填料2為不可壓縮材質(zhì)，其對液體的流動和氣泡的擾動具有一定的抗沖擊作用，從而在污水凈化的過程中，令水質(zhì)更加穩(wěn)定。

如圖1所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，動態(tài)膜過濾裝置還包括氣洗管道10；氣洗管道10的一端與產(chǎn)水腔6連通，另一端用于與供氣機構(gòu)連通；氣洗管道10用于向支撐網(wǎng)1和填料2噴氣。

其中，氣洗管道10上可設(shè)置有第五閥門22和第五流量計23。在使用過程中，使用者通過打開第五閥門22來向產(chǎn)水腔6通入空氣，第五流量計23的設(shè)置能夠方便使用者根據(jù)實際情況控制通氣量，從而控制氣洗過程的噴氣量。

進一步的，供氣機構(gòu)可以包括鼓風(fēng)機18。

本實施例中，當(dāng)濾餅層26過于壓實，運行通量過低時，濾餅層26需要清洗才能夠繼續(xù)正常運行。使用者將氣洗管道10的一端與產(chǎn)水腔6連通，供氣機構(gòu)向氣洗管道10中通氣，令氣體噴射在支撐網(wǎng)1和填料2上，以去除濾餅層26和凝膠層27，從而重新開始形成動態(tài)膜28和污水凈化過程。

其中，由于填料2的重力大于污泥絮體的重力，在氣洗的過程中，先加大通入氣體的強度，將填料2和污泥絮體一起沖起呈懸浮狀態(tài)，接著減小通氣強度，填料2由于自身重力的原因回歸至支撐網(wǎng)1表面，污泥絮體持續(xù)懸浮，這樣能夠令清洗過程更加徹底。

如圖1所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，動態(tài)膜過濾裝置還包括水洗管道11和供水機構(gòu)12；水洗管道11的一端與產(chǎn)水腔6連通，另一端與供水機構(gòu)12連通；水洗管道11用于向支撐網(wǎng)1和填料2噴水。

其中，水洗管道11上可設(shè)置有第六閥門24和第六流量計25。在使用過程中，使用者通過打開第六閥門24來向產(chǎn)水腔6通入液體，第六流量計25的設(shè)置能夠方便使用者根據(jù)實際情況控制通水量，從而控制水洗過程的噴水量。

進一步的，供水機構(gòu)12可以包括水箱。

進一步的，水洗管道11上可設(shè)置有水泵，這樣能夠增大水洗時噴水的壓力，提高水洗效率。

本實施例中，當(dāng)濾餅層26過于壓實，運行通量過低時，濾餅層26需要清洗才能夠繼續(xù)正常運行。使用者先通過氣洗方式來清洗支撐網(wǎng)1和填料2，然后利用水洗管道11將供水機構(gòu)12中的液體通入到產(chǎn)水腔6中，以令液體噴射到支撐網(wǎng)1和填料2上，再次清除殘留的濾餅層26和凝膠層27。這種設(shè)置能夠?qū)⒅尉W(wǎng)1和填料2清洗的更加徹底，加快清洗速度，從而重新開始形成動態(tài)膜28和污水凈化過程，提高污水凈化的效率。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，填料2為磁性材料；外殼3的外部，靠近產(chǎn)水腔6的一端設(shè)置有磁鐵。

其中，填料2可以選用鐵、鎳、鈷等帶有鐵磁性的金屬材質(zhì)。

進一步的，磁鐵可與外殼3的外部為可拆卸地固定連接。

本實施例中，在氣洗過程中，使用者先將磁鐵設(shè)置在外殼3外部靠近產(chǎn)水腔6的一端，然后由氣洗管道10通入氣體，將污泥絮體沖至懸浮狀態(tài)，填料2被磁鐵吸引無法懸浮，與支撐網(wǎng)1緊密抵接，由此可將污泥絮體從支撐網(wǎng)1和填料2上沖掉，完成支撐網(wǎng)1和填料2的清洗。這種設(shè)置能夠避免使用者根據(jù)實際情況調(diào)整氣洗的通氣強度，方便操作；并且清洗的更加徹底。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，供水機構(gòu)12包括儲水箱；儲水箱內(nèi)設(shè)置有凈水或者藥劑。

進一步的，動態(tài)膜過濾裝置應(yīng)設(shè)置有保護罩29，保護罩29罩設(shè)在外殼3的外部，對外殼3其保護作用，且保護罩29用于盛裝污泥混合液。

本實施例中，儲水箱中設(shè)置有凈水或者藥劑，在水洗過程中，使用者可以從水洗管道11中將凈水或者藥劑通入到產(chǎn)水腔6中。儲水箱的設(shè)置能夠方便使用者隨時移動整個裝置，擴大了裝置的適用范圍。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，支撐網(wǎng)1上設(shè)置有涂膜。

其中，涂膜指在支撐網(wǎng)1上預(yù)先涂上一層過濾層，其作用與污泥混合液自生形成的動態(tài)膜28的作用相同。

本實施例中，在使用過程中，當(dāng)污泥混合液接觸到涂膜時，涂膜可阻擋污泥絮體，以形成濾餅層26。由于之前存在一層涂膜，這樣只需再形成少部分濾餅層26即可達(dá)到動態(tài)膜28的形成標(biāo)準(zhǔn)。這樣設(shè)置能夠加快動態(tài)膜28的形成速度，提高污水凈化的效率。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，進一步的，支撐網(wǎng)1為不銹鋼材質(zhì)，填料2為石英砂。

本實施例中，不銹鋼和石英砂較為常見，且價格低廉。這種設(shè)置能夠降低裝置成本。

圖4為本發(fā)明運行方法的步驟框圖；如圖4所示，本發(fā)明還提供了一種動態(tài)膜過濾裝置的運行方法，該方法包括以下步驟：

1)將進氣管7與產(chǎn)水腔6連通；

2)利用曝氣管9向填料2和支撐網(wǎng)1曝氣；

3)將污泥混合液通入進水腔5；

4)利用回流管8將產(chǎn)水腔6的液體回流至進水腔5；

5)當(dāng)支撐膜和填料2的表面形成動態(tài)膜28后，利用出水管4將凈化后的污水排出產(chǎn)水腔6；

6)當(dāng)運行通量降低到預(yù)定值時，將氣洗管道10與產(chǎn)水腔6連通，令氣洗管道10向支撐網(wǎng)1和填料2噴氣；

7)將水洗管道11與產(chǎn)水腔6連通，令水洗管道11向支撐網(wǎng)1和填料2噴水；

8)重復(fù)步驟1-7。

將動態(tài)膜過濾裝置的運行過程分為三個階段：成膜階段、過濾階段和清洗階段。

在成膜階段，使用者將進氣管7與產(chǎn)水腔6連通以令外殼3內(nèi)部的氣壓與大氣壓相同；然后利用曝氣管9向進氣腔中曝氣，此時將污泥混合液通入進水腔5，曝氣對污泥混合液產(chǎn)生擾動；接著利用回流管8將產(chǎn)水腔6的液體回流至進水腔5，反復(fù)多次直到在支撐網(wǎng)1和填料2的表面形成動態(tài)膜28。

在過濾階段，當(dāng)動態(tài)膜28形成后，斷開回流管8的連接，接通出水管4，污泥混合液從進水腔5進入，經(jīng)過動態(tài)膜28后去除掉污泥絮體，變?yōu)閮羲M入到產(chǎn)水腔6；最終通過出水管4從產(chǎn)水腔6中排出。

在清洗階段，當(dāng)運行通量降低到預(yù)定值時，現(xiàn)將氣洗管道10與產(chǎn)水腔6連通，對支撐網(wǎng)1和填料2進行氣洗，以去除濾餅層26和凝膠層27；然后在令水洗管道11與產(chǎn)水腔6連通，對支撐網(wǎng)1和填料2進行水洗，以去除殘余的濾餅層26和凝膠層27。去除完畢后可重復(fù)進行成膜階段和過濾階段。達(dá)到反復(fù)使用的效果。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。