專利名稱：振動式膜過濾裝置及運用該裝置的工業(yè)廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種振動式膜過濾裝置及運用該裝置的工業(yè)廢水處理工藝，屬于工業(yè) 廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，越來越多的有機化合物被廣泛地應(yīng)用于人類的生產(chǎn)和生 活，同時各種含有大量難降解的有機污染物的廢水也相應(yīng)增多，如化工、印染、醫(yī)藥、農(nóng)藥等 行業(yè)排放的廢水中常含有大量的氯代苯類、硝基苯類、酚類、多環(huán)芳烴類、殺蟲劑等優(yōu)先控 制污染物。這些廢水普遍具有污染物濃度高、毒性大、含鹽量高、可生化性差的特點，是嚴重 污染水體環(huán)境與危害人體健康的重大污染源。目前，對于高有機物濃度廢水，或者高鹽濃度廢水，或者難降解廢水，或者是具有 以上兩者或者三者特征的工業(yè)廢水的處理，通常首先針對廢水的特征分別采用物化法、化 學法、生化法或者它們中兩者及三者組合的方法預(yù)處理，再采用膜過濾裝置對廢水進行過 濾處理，最后出水進行排放或者再繼續(xù)進行深度處理。然而現(xiàn)有的上述工業(yè)廢水處理方法 中存在的問題是常規(guī)的膜過濾裝置在對預(yù)處理后的出水進行處理時，水中雜質(zhì)經(jīng)常沉積 在過濾膜表面，極易造成堵塞，導致水通量下降。為了防止此類情況發(fā)生，現(xiàn)有技術(shù)往往對 于預(yù)處理的要求較高，以盡量在預(yù)處理過程中完成對于廢水的凈化，但卻帶來較高的處理 成本，經(jīng)濟性不佳，例如對于目前高含鹽廢水的處理，往往都采用先稀釋后生化或者多效蒸 發(fā)器的方法來處理，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種能夠防止過濾膜堵塞，維持水通量穩(wěn)定的振動式膜過濾 裝置，以提高水處理效率，并降低水處理成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種振動式膜過濾裝置，包括固接在支架上的振動產(chǎn)生裝 置、膜組件及連接兩者的振動傳遞裝置，所述振動產(chǎn)生裝置為電機，所述振動傳遞裝置包括 底板、配重、彈性主軸、傳動軸和偏心塊，所述彈性主軸一端與底板中心處固接，而另一端與 膜組件固接；所述配重和偏心塊分別固接在底板中心兩側(cè)；所述電機的轉(zhuǎn)軸經(jīng)傳動軸與偏 心塊相連；所述膜組件上設(shè)有濃水管、進水管和出水管，而膜組件內(nèi)部設(shè)有過濾膜。本發(fā)明所述的振動式膜過濾裝置還包括固接在支架上用來夾緊彈性主軸的夾緊 機構(gòu)。本發(fā)明所述的振動式膜過濾裝置，其中彈性主軸進一步縱向設(shè)置，其下端與底板 中心處固接，而上端與膜組件的底部固接；并且，所述進水管和出水管分別與設(shè)置在膜組件 頂部的進水口、出水口相連，而濃水管則與設(shè)置在膜組件底部的排污口相連。本發(fā)明所述的振動式膜過濾裝置，其中膜組件的振動頻率優(yōu)選30 70Hz，振幅為 15 40mm，膜過濾時的操作壓力為0. 1 10. OMPa0本發(fā)明所述的振動式膜過濾裝置，其膜組件內(nèi)的過濾膜可以是微濾膜，或者超濾膜，或者納濾膜，或者反滲透膜。本發(fā)明所述的振動式膜過濾裝置，其工作原理如下裝置內(nèi)的電機通過傳動軸帶動偏心塊轉(zhuǎn)動，引起底座的擺動，擺動能量再通過彈性主軸傳遞到裝置上部的膜組件，引起 膜組件不停地左右擺動。這種擺動會使膜組件內(nèi)的過濾膜不斷振動，從而在過濾膜的表面 上產(chǎn)生正弦剪切波，使流經(jīng)過濾膜的廢水中的雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài)并通過排污口排入濃水管 內(nèi)，而不會沉淀到膜表面上，過濾后的清水則從裝置頂部的出水管壓出。這樣就有效解決了 廢水在膜過濾過程中膜通量低和膜堵塞的技術(shù)難題，使得膜分離技術(shù)得以更好的應(yīng)用在工 業(yè)廢水處理方法中。本發(fā)明同時提供一種運用上述振動式膜過濾裝置的工業(yè)廢水處理方法，包括首先 對工業(yè)廢水進行預(yù)處理，預(yù)處理后的出水再通過膜過濾裝置進行處理，最后出水進行排放 或者再進行后續(xù)深度處理；其中預(yù)處理為高級氧化處理，或者混凝處理，或者生化處理，或 者以上三種方式中的任意兩種或者三種的組合處理；其特征在于所述膜過濾裝置采用振動 式膜過濾裝置，所述振動式膜過濾裝置內(nèi)的膜組件不停地擺動，使膜組件內(nèi)的過濾膜振動， 在過濾膜表面上產(chǎn)生正弦剪切波，從而使水中的雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài)并排入濃水管中，而不 會沉淀到膜表面上。上述處理方法中，高級氧化處理為業(yè)內(nèi)所共知的高級氧化技術(shù)，如化學氧化(如 Fenton試劑氧化、03/H202等)、濕式氧化、催化氧化、光化學氧化、光催化氧化、超聲催化氧 化、先進生物氧化技術(shù)或者以上任意兩種或三種的組合氧化，或者電催化氧化，一般為三維 電極電催化氧化。三維電極法屬于電化學法中的一種，具有氧化降解能力強，無須添加化學 藥品，不產(chǎn)生二次污染，能在常溫常壓下進行，操作簡單。三維電極法比普通二維電極法的 電極比表面積大得多，傳質(zhì)速度和反應(yīng)速度快，電流效率和時空效率高，能耗低，能有效脫 色和脫氯，提高廢水的可生化性。由于在電催化過程中產(chǎn)生強氧化性的羥基自由基，可對有 機物快速氧化降解。尤其對于高含鹽廢水，電流效率很高，無需另外投加電解質(zhì)。三維電極 反應(yīng)器由池體、陰極板、陽極板、粒子催化材料等組成。上述處理方法中，所述混凝處理即通過往工業(yè)廢水內(nèi)投加絮凝劑以去除其中一部 分有機物和鹽分及懸浮物。所用的絮凝劑為鋁鹽類、鐵鹽類、有機類或者微生物絮凝劑，一 般為聚合氯化鋁或者聚丙烯酰胺。上述處理方法中，所述生化處理為業(yè)內(nèi)所共知的好氧工藝(如活性污泥法或以其 為基礎(chǔ)的革新工藝、氧化溝、間歇式活性污泥處理系統(tǒng)、AB法，或生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物 接觸氧化池、生物流化床、穩(wěn)定塘、土地處理等)，或者厭氧工藝(比如UASB、EGSB、IC或 ASBR等)、或者以上兩者的組合工藝，或者是膜生物反應(yīng)器工藝(MBR)。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明提供的振動式膜過濾裝置能夠有效防止過濾膜堵塞，維持水通量穩(wěn)定，有 效解決了廢水在膜過濾過程中膜通量低和膜堵塞的技術(shù)難題，使得膜分離技術(shù)得以更好的 應(yīng)用在工業(yè)廢水處理方法中，不僅以此提高了水處理效率，而且降低了水處理成本。


下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述圖1為本發(fā)明的振動式膜過濾裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明工業(yè)廢水處理方法的流程示意圖。其中1、底板；2、配重；3、夾緊機構(gòu)；4、濃水管；5、進水管；6、出水管；7、膜組件； 8、彈性主軸；9、電機；10、傳動軸；11、偏心塊；12、支架。
具體實施例方式實施例1 首先結(jié)合圖1所示為本發(fā)明振動式膜過濾裝置的一種具體實施方式
，它由底板1、配重2、夾緊機構(gòu)3、濃水管4、進水管5、出水管6、膜組件7、彈性主軸8、電機9、傳 動軸10、偏心塊11和支架12組成。所述電機9和膜組件7均固接在支架12上，所述彈性 主軸8縱向設(shè)置，其下端與底板1中心處固接，而上端與膜組件7的底部固接；所述夾緊機 構(gòu)3固接在支架12中部以夾緊彈性主軸8 ；所述配重2和偏心塊11分別固接在底板1中 心兩側(cè)；所述電機9的轉(zhuǎn)軸經(jīng)傳動軸10與偏心塊11相連；所述進水管5和出水管6分別與 設(shè)置在膜組件7頂部的進水口、出水口相連，而濃水管4則與設(shè)置在膜組件7底部的排污口 相連，而膜組件7內(nèi)部設(shè)有過濾膜，所述過濾膜可以根據(jù)實際需要過濾的廢水情況選擇微 濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜中的任意一種。并且本實施例所述膜組件7的振動頻率為 30 70Hz，振幅為15 40mm，膜過濾時的操作壓力為0. 1 10. OMPa0本實施例所述的振動式膜過濾裝置，其工作原理如下待處理的廢水從進水管5 通入膜組件7內(nèi)，裝置內(nèi)的電機9通過傳動軸10帶動偏心塊11轉(zhuǎn)動，引起底座1的擺動，擺 動能量再通過彈性主軸8傳遞到裝置上部的膜組件7，引起膜組件7不停地左右擺動。這種 擺動會使膜組件7內(nèi)的過濾膜不斷振動，從而在過濾膜的表面上產(chǎn)生正弦剪切波，使流經(jīng) 過濾膜的廢水中的雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài)并通過排污口排入濃水管4內(nèi)，而不會沉淀到膜表面 上，過濾后的清水則從裝置頂部的出水管6壓出。這樣就有效解決了廢水在膜過濾過程中 膜通量低和膜堵塞的技術(shù)難題，使得膜分離技術(shù)得以更好的應(yīng)用在工業(yè)廢水處理方法中。本發(fā)明同時提供一種運用實施例1所述振動式膜過濾裝置的工業(yè)廢水處理方法， 結(jié)合圖2所示，該方法通用流程是首先對工業(yè)廢水進行預(yù)處理，預(yù)處理后的出水再通過膜 過濾裝置進行處理，最后出水進行排放。下面列舉一些廢水處理實例實施例2 —種運用實施例1所述振動式膜過濾裝置的工業(yè)廢水處理方法，所述工 業(yè)廢水為某制藥廢水C0D為70000mg/L、含鹽量為5%。將所述制藥廢水先通過三維電極反 應(yīng)器催化氧化，之后進行混凝沉淀，再進入振動式膜過濾裝置納濾(過濾膜采用納濾膜)， 出水可達到客戶要求的進入生化系統(tǒng)的指標C0D為6000mg/L，含鹽量0. 1%。實施例3 —種運用實施例1所述振動式膜過濾裝置的工業(yè)廢水處理方法，所述工 業(yè)廢水為某合成廢水C0D為5000mg/L、含鹽量為5%。將所述合成廢水先通過三維電極反 應(yīng)器催化氧化，之后進行混凝沉淀，再進入振動式膜過濾裝置納濾(過濾膜采用納濾膜)， 出水COD為80mg/L，達到一級排放標準。實施例4 一種運用實施例1所述振動式膜過濾裝置的工業(yè)廢水處理方法，所述工 業(yè)廢水為某焦化廢水C0D為2600mg/L、含鹽量為0. 4%。將所述焦化廢水先通過三維電 極反應(yīng)器催化氧化，之后進行混凝沉淀，再進入振動式膜過濾裝置納濾(過濾膜采用納濾 膜)，出水COD為65mg/L，達到一級排放標準。實施例5 —種運用實施例1所述振動式膜過濾裝置的工業(yè)廢水處理方法，所述 工業(yè)廢水為某垃圾滲透液的調(diào)節(jié)池出水C0D為4000mg/L。將所述某垃圾滲透液的調(diào)節(jié)池出水先通過A/0+MBR生化工藝，再進入振動式膜過濾裝置納濾(過濾膜采用納濾膜)，出水 COD為30mg/L，達到一級排放標準.
權(quán)利要求
一種振動式膜過濾裝置，其特征在于包括固接在支架(12)上的振動產(chǎn)生裝置、膜組件(7)及連接兩者的振動傳遞裝置，所述振動產(chǎn)生裝置為電機(9)，所述振動傳遞裝置包括底板(1)、配重(2)、彈性主軸(8)、傳動軸(10)和偏心塊(11)，所述彈性主軸(8)一端與底板(1)中心處固接，而另一端與膜組件(7)固接；所述配重(2)和偏心塊(11)分別固接在底板(1)中心兩側(cè)；所述電機(9)的轉(zhuǎn)軸經(jīng)傳動軸(10)與偏心塊(11)相連；所述膜組件(7)上設(shè)有濃水管(4)、進水管(5)和出水管(6)，而膜組件(7)內(nèi)部設(shè)有過濾膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動式膜過濾裝置，其特征在于還包括固接在支架(12)上用 來夾緊彈性主軸(8)的夾緊機構(gòu)(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動式膜過濾裝置，其特征在于所述彈性主軸(8)縱向 設(shè)置，其下端與底板(1)中心處固接，而上端與膜組件(7)的底部固接；并且，所述進水管 (5)和出水管(6)分別與設(shè)置在膜組件(7)頂部的進水口、出水口相連，而濃水管(4)則與 設(shè)置在膜組件(7)底部的排污口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動式膜過濾裝置，其特征在于所述膜組件(7)的振動頻率 為30 70Hz，振幅為15 40mm，膜過濾時的操作壓力為0. 1 10. OMPa0
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的振動式膜過濾裝置，其特征在于所述過濾膜為微濾膜，或 者超濾膜，或者納濾膜，或者反滲透膜。
6.一種運用權(quán)利要求1所述振動式膜過濾裝置的工業(yè)廢水處理工藝，包括首先對工 業(yè)廢水進行預(yù)處理，預(yù)處理后的出水再通過膜過濾裝置進行處理，最后出水進行排放或者 再進行后續(xù)深度處理；其中預(yù)處理為高級氧化處理，或者混凝處理，或者生化處理，或者以 上三種方式中的任意兩種或者三種的組合處理；其特征在于所述膜過濾裝置采用振動式膜 過濾裝置，所述振動式膜過濾裝置內(nèi)的膜組件(7)不停地擺動，使膜組件(7)內(nèi)的過濾膜 振動，在過濾膜表面上產(chǎn)生正弦剪切波，從而使水中的雜質(zhì)處于懸浮狀態(tài)并排入濃水管(4) 中，而不會沉淀到膜表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)廢水處理工藝，其特征在于所述高級氧化處理為化學氧 化、濕式氧化、催化氧化、光化學氧化、光催化氧化、超聲催化氧化、先進生物氧化技術(shù)中的 一種或者任意兩種或三種的組合氧化，或者是電催化氧化。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)廢水處理工藝，其特征在于所述混凝處理即通過往工業(yè) 廢水內(nèi)投加絮凝劑以去除其中一部分有機物和鹽分及懸浮物，所用的絮凝劑為鋁鹽類、鐵 鹽類、有機類或者微生物絮凝劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生化處理為好氧工藝，或者厭氧工藝，或者兩者的組合工藝， 或者膜生物反應(yīng)器工藝，其中所述好氧工藝為活性污泥法或以其為基礎(chǔ)的革新工藝、氧化 溝、間歇式活性污泥處理系統(tǒng)、AB法，或生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池、生物流化床、 穩(wěn)定塘、土地處理；所述厭氧工藝為UASB、EGSB, IC或ASBR。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)廢水處理工藝，其特征在于所述工業(yè)廢水是指高有機 物濃度廢水，或者高鹽濃度廢水，或者難降解廢水，或者是具有以上兩者或者三者特征的廢 水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種振動式膜過濾裝置，包括固接在支架上的振動產(chǎn)生裝置、膜組件及連接兩者的振動傳遞裝置，所述振動產(chǎn)生裝置為電機，所述振動傳遞裝置包括底板、配重、彈性主軸、傳動軸和偏心塊，所述彈性主軸一端與底板中心處固接，而另一端與膜組件固接；所述配重和偏心塊分別固接在底板中心兩側(cè)；所述電機的轉(zhuǎn)軸經(jīng)傳動軸與偏心塊相連；所述膜組件上設(shè)有濃水管、進水管和出水管，而膜組件內(nèi)部設(shè)有過濾膜。本發(fā)明能夠有效防止過濾膜堵塞，維持水通量穩(wěn)定，有效解決了廢水在膜過濾過程中膜通量低和膜堵塞的技術(shù)難題，使得膜分離技術(shù)得以更好的應(yīng)用在工業(yè)廢水處理方法中，不僅以此提高了水處理效率，而且降低了水處理成本。
文檔編號C02F1/44GK101805043SQ201010150269
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者任防振 申請人:蘇州利比瑞特環(huán)保技術(shù)有限公司