一種抗汙染膜組件及其使用方法
2023-12-01 09:42:16 3
專利名稱：一種抗汙染膜組件及其使用方法
技術領域：
本發明涉及膜過濾技術，具體涉及一種抗汙染膜組件及其使用方法。
背景技術：
目前膜分離技術得到了廣泛的應用，用於水處理、食品工業、化工等領域的各種過濾系統。但過濾物質在膜內部和表面累積、壓縮所造成的膜汙染，會影響工藝穩定運行，增加膜的更換頻率，桎梏膜過濾系統的更廣泛應用。而有效的膜汙染防治技術可以增加膜通量、降低能耗、增強系統穩定性、延長膜的使用壽命、降低運行成本。在膜技術中應用中，平板膜是其中較為廣泛的一種膜，目前減緩平板膜汙染的主要手段是依靠曝氣或射流技術產生的平行於膜面的剪切力來破壞由過濾物質在膜表面累積所形成的濾餅層，如在水處理領域中將平板膜應用於膜生物反應器對汙水進行過濾，利用提高曝氣強度和射流速度可以增強膜面剪切力，強化平板膜抗汙染的效果。但是並非曝氣強度越大越好，曝氣強度過大會破壞汙泥絮體，使其粒徑減小，並且可能破壞絮體中微生物、無機顆粒和胞外聚合物之間的相互聯繫，促使菌膠團解體釋放胞外聚合物，增加上清液中溶解性有機物的濃度，加劇膜汙染；並且強化曝氣會顯著增加平板膜過濾系統的能耗，提高運行成本，如處理規模為M0m7d的汙水回用系統中，動力費用佔運行費用的21% ；為延緩膜汙染，膜生物反應器工藝氣水比通常在40 1左右，曝氣的能耗佔動力費用的96%以上，因此需要在保證處理效果、減緩膜汙染的同時最大限度地控制曝氣量。
發明內容
本發明的目的是提供一種抗汙染膜組件，應用在膜過濾系統中具有良好的過濾效果，且在較低的曝氣量下具有較好的抗汙染性能，能夠節省曝氣能耗，降低運行成本。本發明還提供了該抗汙染膜組件的使用方法。為了實現以上的發明目的，本發明提供以下技術方案—種抗汙染膜組件，為平板膜組件，包括框架和過濾膜，所述過濾膜為兩片，分別覆在所述框架兩側，兩片過濾膜之間形成液流通道，出水口位於框架一端；所述兩片過濾膜之間設置至少一個垂直於過濾膜的導電線圈管，所述過濾膜上與所述導電線圈管對應處設置磁性貼片，兩片過濾膜上同一位置的兩片磁性貼片的南北極朝向一致。作為優選，所述導電線圈管內插入有能夠增強導電線圈管磁性的磁芯。作為優選，所述磁芯為鐵芯。作為優選，所述磁性貼片為磁鐵片。一種抗汙染膜組件，為平板膜組件，包括框架、支撐濾板和過濾膜，所述過濾膜為兩片，分別覆在所述框架兩側，兩片過濾膜之間形成密封的液流通道，出水口位於框架一端，兩片過濾膜朝向液流通道側分別覆有所述支撐濾板，所述支撐濾板由具有彈性的材料製成；兩片支撐濾板之間設置至少一個垂直於支撐濾板的導電線圈管，所述支撐濾板上與所述導電線圈管對應處具有磁性，兩片支撐濾板上同一具有磁性的位置處南北極朝向一致。作為優選，所述導電線圈管內插入有能夠增強導電線圈管磁性的磁芯。作為優選，所述磁芯為鐵芯。作為優選，所述支撐濾板為磁鐵製網狀板或支撐濾板上與所述導電線圈管對應處設置磁鐵片。一種使用以上兩種抗汙染膜組件進行過濾的方法，包括以下步驟將所述抗汙染膜組件放入待過濾液體中進行過濾，同時將導電線圈管通電，並不斷改變電流方向。作為優選，所述改變電流方向的頻率為10次/min-100次/min。本發明提供的抗汙染膜組件中設置有導電線圈，通電時能夠產生南北磁極，對裝有本身就具有南北磁極的磁性貼片的過濾膜或支撐濾板產生吸引力或排斥力，通過改變電流方向從而改變導電線圈的南北磁極方向，可以使得過濾膜不斷抖動，將汙染物抖落，使得濾餅不能在過濾膜上積累，從而減緩膜汙染，延長膜使用壽命，且用電較少，能夠節省曝氣能耗，降低運行成本。
圖1為本發明具體實施方式
所提供的抗汙染膜組件的結構示意圖；圖2為圖1所示抗汙染膜組件的側剖圖；圖3為圖1中抗汙染膜組件的工作原理圖；圖4為本發明另一種具體實施方式
所提供的抗汙染膜組件的結構示意圖；圖5為圖4所示抗汙染膜組件的側剖圖。
具體實施例方式為了進一步了解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特徵和優點，而不是對本發明權利要求的限制。請參考圖1和圖2，圖1為本發明具體實施方式
所提供的抗汙染膜組件的結構示意圖，圖2為圖1所示抗汙染膜組件的側剖圖。本發明提供的一種抗汙染膜組件為平板膜組件包括框架1和過濾膜2，框架1製成圓形、矩形或正方形都可，過濾膜2為兩片，分別覆在框架1兩側，框架1和過濾膜2形成一個空間，即液流通道，出水口 3位於框架1的一端。 進行過濾時，在出水口 3處連接抽吸泵，通過抽吸，待過濾的液體垂直過濾膜2膜面流入過濾膜2和框架1形成的液流通道內，然後液體沿著液流通道順著過濾膜2膜面流動，由出水口 3流出，形成錯流過濾。兩片過濾膜2之間設置至少一個垂直於過濾膜的導電線圈管4， 可以將導電線圈纏繞在柱體或管體外壁，實際運行時最好設置多個導電線圈管4，同時兩片過濾膜2上與導電線圈管4對應的位置處設置磁性貼片21，兩片過濾膜2上同一位置的兩片磁性貼片21的南北極朝向一致，優選磁性貼片21為磁鐵片。為增強磁性，優選在導電線圈管4內放置磁芯41，可以為鐵芯，使用軟鐵或矽鋼製成，當導電線圈管內部插入鐵芯後，鐵芯可被通電後的導電線圈管的磁場磁化，也變成一個
4磁體，由於兩個磁場互相疊加，從而使導電線圈管的磁性大大增強。參考圖3，圖3為圖1中抗汙染膜組件的工作原理圖。通電後導電線圈管4會產生磁力，帶有南極(S級)和北極(N級)，磁性貼片21也具有南北磁極，此時若磁性貼片21 的設置使得磁性貼片21與導電線圈管4相對的一對磁極相異，則磁性貼片21被導電線圈管4吸引，從而帶動過濾膜2被導電線圈管4吸弓丨，由於兩片磁性貼片21的南北極朝向一致，因此兩片過濾膜2都會向內凹陷，在不影響過水的情況下，導電線圈管4設置較多可使得產生的磁力更大，過濾膜2更易被吸引。這時改變電流方向，則導電線圈管4的南北磁極互換，而過濾膜2上的磁性貼片的南北磁極的方向不會改變，則磁性貼片21與導電線圈管4相對的一對磁極相同，因此導電線圈管4對磁性貼片21產生排斥力，過濾膜2也因此彈起恢復原狀。這樣隨著電流方向的改變，過濾膜2會向內凹陷然後再彈起，產生振動，從而可以將隨著過濾進行而不斷附著在過濾膜2上的汙染物抖落，防止濾餅的形成。另外，導電線圈管4中沒有插入磁芯時也可穿過一根彈簧，可使得過濾膜2能夠更好的彈回，彈簧的自然長度大於線圈體的長度，為更好與磁性貼片2接觸。導電線圈管4與磁性貼片21吸引時，彈簧被壓縮，該彈簧壓縮時產生的彈力需小於導電線圈管4與磁性貼片21之間的磁力；當改變電流方向時，產生排斥力，再加上彈簧的彈力，過濾膜2因此被彈回原狀，實現了振動的目的。請參考圖4和圖5，圖4為本發明另一種具體實施方式
所提供的抗汙染膜組件的結構示意圖，圖5為圖4所示抗汙染膜組件的側剖圖。本發明還提供一種抗汙染膜組件為平板膜組件包括框架1、支撐濾5和過濾膜2，框架1製成圓形、矩形或正方形都可，過濾膜 2為兩片，分別覆在框架1兩側，框架1和過濾膜2形成液流通道，出水口位於框架1的一端。兩片過濾膜2朝向液流通道側分別覆有支撐濾板5，支撐濾板5起到支撐作用，由具有彈性的材料製成。同時兩片支撐濾板5之間設置至少一個垂直於支撐濾板5的導電線圈管 4，可以為柱狀或管狀，兩片支撐濾板5上與導電線圈管4對應的位置處具有磁性，兩片支撐濾板5上同一具有磁性的位置處南北極朝向一致，以便兩個支撐濾板5能夠同時被通電後的導電線圈管4吸引，並帶動過濾膜2 —起向內凹陷。支撐濾板5可以為為磁鐵製網狀板或支撐濾板上與導電線圈管對應處設置磁鐵片，當支撐濾板5為磁鐵製網狀板時，磁鐵網本身就具有南北磁極在導電線圈管4通電及改變電流方向時能夠被吸引或排斥，優選可以在其上與導電線圈管4對應處再設置磁性貼片51，增大吸引力；當支撐濾板5為無磁性的彈性材料製成時，支撐濾板上與導電線圈管對應處可以設置磁性貼片51，優選為磁鐵片。為增強磁性，可優選在導電線圈管4內插入磁芯41，可以為鐵芯。通電後導電線圈管4會產生南北磁極，若支撐濾板5或磁性貼片51與導電線圈管 4相對的一對磁極相異，則導電線圈管4會吸引支撐濾板5，從而帶動兩片過濾膜2向內凹陷，在不影響過水的情況下，導電線圈管4設置較多可使得產生的磁力更大，過濾膜2更易被吸引。改變電流方向後，導電線圈管4產生的南北磁極互換，也因此對支撐濾板5產生排斥力，過濾膜2也隨之彈起恢復原狀。這樣隨著電流方向的改變，過濾膜2會向內凹陷然後再彈起，產生振動，從而可以將隨著過濾進行而不斷附著在過濾膜2上的汙染物抖落，防止濾餅的形成。
導電線圈管4中沒插入磁芯時，其中穿過一根彈簧，彈簧的自然長度大於導電線圈管4的長度。當導電線圈管4與支撐濾板5吸引時，彈簧被壓縮，該彈簧壓縮時產生的彈力需小於導電線圈管4與支撐濾板5之間的磁力；當改變電流方向時，導電線圈管4對支撐濾板5產生排斥力，再加上彈簧的彈力，支撐濾板5和過濾膜2被彈回原狀，實現了振動的目的。使用本發明提供的抗汙染膜組件進行過濾的方法，包括以下步驟將所述抗汙染膜組件放入待過濾液體中進行過濾，同時將導電線圈管通電，導電線圈管產生南北磁極，而過濾膜或支撐濾板上設置的磁性貼片本身即具有南北磁極，因此磁性貼片與導電線圈管會產生吸引力或排斥力，帶動過濾膜嚮導電線圈管凹陷或彈起；然後改變電流方向，過濾膜向外彈開恢復原來狀態或向內凹陷，隨著電流方向的改變，從而使過濾膜產生振動，將由於抽濾過水附著在過濾膜表面的汙染物抖落，減緩了過濾膜的汙染。 為了能夠將汙染物抖落，優選將改變電流方向的頻率設置為50次/min-120次/min。以上對本發明所提供的一種抗汙染膜組件及其使用方法進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
權利要求
1.一種抗汙染膜組件，為平板膜組件，其特徵在於，包括框架和過濾膜，所述過濾膜為兩片，分別覆在所述框架兩側，兩片過濾膜之間形成液流通道，出水口位於框架一端；所述兩片過濾膜之間設置至少一個垂直於過濾膜的導電線圈管，所述過濾膜上與所述導電線圈管對應處設置磁性貼片，兩片過濾膜上同一位置的兩片磁性貼片的南北極朝向一致。
2.根據權利要求1所述的抗汙染膜組件，其特徵在於，所述導電線圈管內插入有能夠增強導電線圈管磁性的磁芯。
3.根據權利要求1所述的抗汙染膜組件，其特徵在於，所述磁芯為鐵芯。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的抗汙染膜組件，其特徵在於，所述磁性貼片為磁鐵片。
5.一種抗汙染膜組件，為平板膜組件，其特徵在於，包括框架、支撐濾板和過濾膜，所述過濾膜為兩片，分別覆在所述框架兩側，兩片過濾膜之間形成密封的液流通道，出水口位於框架一端，兩片過濾膜朝向液流通道側分別覆有所述支撐濾板，所述支撐濾板由具有彈性的材料製成；兩片支撐濾板之間設置至少一個垂直於支撐濾板的導電線圈管，所述支撐濾板上與所述導電線圈管對應處具有磁性，兩片支撐濾板上同一具有磁性的位置處南北極朝向一致。
6.根據權利要求5所述的抗汙染膜組件，其特徵在於，所述導電線圈管內插入有能夠增強導電線圈管磁性的磁芯。
7.根據權利要求6所述的抗汙染膜組件，其特徵在於，所述磁芯為鐵芯。
8.根據權利要求5至7中任一項所述的抗汙染膜組件，其特徵在於，所述支撐濾板為磁鐵製網狀板或支撐濾板上與所述導電線圈管對應處設置磁鐵片。
9.一種使用權利要求1或5所述的抗汙染膜組件進行過濾的方法，其特徵在於，包括以下步驟將所述抗汙染膜組件放入待過濾液體中進行過濾，同時將導電線圈管通電，並不斷改變電流方向。
10.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述改變電流方向的頻率為10次/ min-100 次 /min。
全文摘要
本發明提供的一種抗汙染膜組件，為平板膜組件，包括框架和過濾膜，所述過濾膜為兩片，分別覆在所述框架兩側，兩片過濾膜之間形成液流通道，出水口位於框架一端；所述兩片過濾膜之間設置至少一個垂直於過濾膜的導電線圈管，所述過濾膜上與所述線圈體對應處設置磁性貼片，兩片過濾膜上同一位置的兩片磁性貼片的南北極朝向一致。抗汙染膜組件中的導電線圈，通電時產生南北磁極，對裝有具有南北磁極的磁性貼片的過濾膜或支撐濾板產生吸引力或排斥力，通過改變電流方向從而改變導電線圈的南北磁極方向，可以使過濾膜不斷抖動，將汙染物抖落，從而減緩膜汙染，延長膜使用壽命，且用電較少，能夠節省曝氣能耗，降低運行成本。
文檔編號B01D65/08GK102228796SQ201110123320
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月13日 優先權日2011年5月13日
發明者葉茂盛, 馬慧 申請人:葉茂盛