一种超声波强化正渗透膜处理水中污染物的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种超声波强化正渗透膜处理水中污染物的装置，由超声波强化系统和正渗透膜分离系统组成。超声波强化系统包括发生装置和强化装置。强化装置为多块设置在正渗透膜组件进水侧壁和出水侧壁的超声波振板，振板安装于相应侧内壁的中间及四周位置，与超声波发生器有序连接，通过PLC控制器控制强化过程运行。正渗透膜分离系统核心为板式正渗透膜组件。本实用新型专利技术提供的一种超声波强化正渗透膜处理水中污染物的装置，可有效降低膜污染，促进膜通量，延长膜使用寿命，从而保证正渗透膜分离系统的出水水质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种处理水中污染物的装置，尤其涉及一种超声波强化正渗透膜处理水中污染物的装置。
技术介绍
在水环境污染日益严重的今天，各种水处理技术及装置不断被开发和应用，特别是随着膜技术的推广应用，越来越多的研究开始关注膜分离系统。反渗透膜分离系统是最早被开发和使用的，主要用于饮用水、生活污水、工业废水等方面的处理，并取得了较好的处理效果，然而伴随而生的高能耗和严重膜污染问题，不断困扰和限制着正渗透膜分离系统的使用。近年来，具有相对低能耗特征的正渗透膜分离系统开始进入研究人员的视野和相关技术需求的市场，并得到了水处理界的认可，但同样因膜污染而引发的低通量、频繁膜清洗与更换问题亟待解决。超声是一种绿色环保的处理技术，不同声波频率及声强条件下，超声可实现对污染物进行清洗和对水中污染物进行强化去除，因此，采用超声波强化正渗透膜处理水中污染物，可有效提高处理系统效能，既可实现处理过程与膜清洗同步，降低膜污染、延长膜使用周期、实现装置长期连续运转目的，也可缓解运行过程中因浓差极化而导致的渗透动力和排水通量降低的问题，从而提高膜分离效率。可见，发展以超声波强化正渗透膜处理水中污染物的装置具有一定的创新意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种能够有效降低膜污染、促进膜通量、提高膜组件分离效率的超声波强化正渗透膜处理水中污染物的装置。本专利技术的目的是这样实现的：正渗透膜组件为方形框架结构，且在方形框架结构内设置有正渗透膜，在正渗透膜组件的进水侧壁和出水侧壁上分别设置有五个超声波振板，五个超声波振板分别位于对应侧壁的四个角以及中心位置，每个侧壁上的四个角的超声波振板分别与中心位置的超声波振板连接后与发生装置连接，正渗透膜组件的进水侧壁上设置有进水侧进水管和进水侧出水管，正渗透膜组件的出水侧壁上设置有出水侧进水管和出水侧出水管。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.正渗透膜是醋酸纤维素膜或三乙酸纤维素膜。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本技术利用超声波在水中产生的机械振动和微湍流作用，促使污染物质从正渗透膜的表面脱离，减缓超滤膜污染发展速率；同时超声波产生的雾化作用也可消除部分浓差极化现象，增加膜通量。整个过程操作简单，动力消耗低，对膜无机械损坏，可实现水中污染物的高效去除。本专利涉及的装置可用于饮用水、污水和工业废水中污染物的处理过程。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术包括超声波强化系统，正渗透膜分离系统；超声波强化系统包括发生装置和强化装置，正渗透膜分离系统核心为正渗透膜组件。强化装置为多块设置在正渗透膜组件进水侧壁和出水侧壁的超声波振板。超声波振板安装于相应侧内壁的中间及四周位置。发生装置为超声波发生器及PLC控制器，超声波发生器与超声波振板有序连接。所述的超声波强化系统为间歇式运行，即每运行15min，停止45min，往复循环。膜组件为平板式。正渗透膜的材质为醋酸纤维素膜、三乙酸纤维素膜。结合附图1，正渗透膜组件4由进水侧进水管5与进水侧出水管6、正渗透膜3和出水侧进水管7与出水侧出水管8加装在高强度材料的部件上制成。本专利所述的超声波强化系统分为发生装置1和强化装置2，强化装置2为多块设置在所述多级正渗透膜分离系统进水侧壁和出水侧壁的超声波振板，超声波振板安装于相应侧内壁的中间及四周位置(图中仅给出进水侧壁设置方式，出水侧壁布置形式同进水侧壁)；所述的发生装置1为超声波发生器及PLC控制器；所述的超声波发生器与超声波振板有序连接。将经过好氧生物处理的生活污水(水质为：COD为50～100mg/L，NH4-N为5～20mg/L，TP1～5mg/L)，经泵由进水侧进水管5打入正渗透膜组件4的进水侧，在超声波强化系统的发生装置1和强化装置2的作用下，经进水侧出水管6流出，形成进水侧循环。驱动液(120g/L的氯化钠)经泵由出水侧进水管7打入正渗透膜组件4的出水侧，在超声波强化系统的发生装置1和强化装置2的作用下，经出水侧出水管8流出，形成出水侧循环。在超声波强化系统的发生装置1和强化装置2的作用下，正渗透膜组件4两侧两种具有不同渗透压的溶液不断反向循环，使得水更容易的自发地从原料液一侧透过膜到达驱动液一侧。整个系统运行稳定，出水COD在0～10mg/L，NH4-N、TP、TN、SS未检出，可达到相关生活污水排放标准。本专利技术可将装置用于饮用水、工业废水、船舶生活污水等水中污染物的处理过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波强化正渗透膜处理水中污染物的装置，其特征在于：正渗透膜组件为方形框架结构，且在方形框架结构内设置有正渗透膜，在正渗透膜组件的进水侧壁和出水侧壁上分别设置有五个超声波振板，五个超声波振板分别位于对应侧壁的四个角以及中心位置，每个侧壁上的四个角的超声波振板分别与中心位置的超声波振板连接后与发生装置连接，正渗透膜组件的进水侧壁上设置有进水侧进水管和进水侧出水管，正渗透膜组件的出水侧壁上设置有出水侧进水管和出水侧出水管。

【技术特征摘要】
1.一种超声波强化正渗透膜处理水中污染物的装置，其特征在于：正渗透膜组件为方形框架结构，且在方形框架结构内设置有正渗透膜，在正渗透膜组件的进水侧壁和出水侧壁上分别设置有五个超声波振板，五个超声波振板分别位于对应侧壁的四个角以及中心位置，每个侧壁上的四个角的超声波振板分别与中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂芳，唐英才，孙勇，王天石，王春丽，李峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23