一种中空纤维膜扭转振动组件制造技术

本发明专利技术公开了一种扭转振动式的中空纤维膜过滤装置，属于水处理领域技术领域。本发明专利技术解决了现有利用中空纤维膜组件进行原水过滤过程中浓差极化现象和膜污染的问题，对过滤效果产生不利的影响以及现有膜污染控制方法的诸多局限的问题。本发明专利技术提供一种扭转振动组件，将其与中空纤维膜组件连接使用，实现中空纤维膜的扭转振动，避免了现有技术中使中空纤维膜轴向的上下振动会产生能耗的问题，同时也避免了现有技术中使中空纤维膜水平振动对反应器空间有要求的问题，有效解决原水过滤过程中浓差极化现象和膜污染的问题。中浓差极化现象和膜污染的问题。中浓差极化现象和膜污染的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种中空纤维膜扭转振动组件


[0001]本技术涉及一种中空纤维膜扭转振动组件，属于水处理领域


技术介绍

[0002]为满足日益提高的饮用水标准，越来越多的老旧水厂在其升级改造中倾向采用超滤膜过滤技术。这是因为通过小幅改动即可将现有砂滤池转变为超滤膜反应池(尤其对中空纤维膜组件)。但是如何有效控制膜污染发展依然是应用过程中的最大障碍。通过诸多方面的考察，通过增强膜表面剪切力来消除并延缓浓差极化现象和膜污染的发展速率具有明显优势。目前，最广泛使用的方法是提高错流速率和使用曝气。但是，增大错流速率的同时，往往导致运行压力的下降，致使产水量降低；曝气作为另一种提高水体流动性的常见方法，在实际应用中难以确保气泡在膜表面的均匀分布，尤其对高填充量的中空纤维膜系统而言。相比之下，动态过滤系统(利用膜与原水之间的相对运动引起膜表面的高剪切速率)作为一种新兴的技术，已逐渐被用于改善膜反应器的水动力条件，从而控制膜过滤过程中的浓差极化现象和膜污染问题。其中，振动剪切增强处理系统是目前商业领域较为成功的一种利用振动实现膜污染控制的复杂振动过滤装置。但是这种方式局限于平板式膜组件。
[0003]相比平板式膜，中空纤维式膜组件具有占地面积小，过水面积大，维修改造便捷等诸多优势，是实际工程应用中首选膜组件形式。目前，中空纤维式膜组件的振动形式主要包括沿轴方向的上下振动和垂直轴方向的水平振动。沿轴方向的上下振动模式中，产生的剪切力只在膜表面0
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0.5mm范围内发挥作用，这严重限制了膜表面传质的改善能力。相比这种轴向振动模式，水平(垂直轴向)振动能够避免膜组件上下振动所需要消耗的能量并且增强膜表面产生的二次流，但是它明显提高了过滤过程中对膜反应池体积的需求。因此，提供一种新型中空纤维膜振动方式是十分必要的。

技术实现思路

[0004]本技术为了解决现有利用中空纤维膜组件进行原水过滤过程中浓差极化现象和膜污染的问题，对过滤效果产生不利的影响以及现有膜污染控制方法的诸多局限，提供一种中空纤维膜扭转振动组件。
[0005]本技术的技术方案：
[0006]一种中空纤维膜扭转振动组件，该组件与中空纤维膜组件连接使用，该组件包括：转动体1、矩形框2、齿条3和齿轮4，中空纤维膜组件的一端通过齿轮轴5与齿轮4连接；齿轮4与齿条3啮合安装，齿条3垂直固定在矩形框2上，且矩形框2与齿条3位于同水平面内；所述的转动体1的一端插在矩形框2的框内，另一端与电机输出轴连接。
[0007]进一步限定，齿条3位于矩形框2的框外。
[0008]进一步限定，齿条3固定在矩形框2的一条长边上。
[0009]进一步限定，转动体1包括上连接杆6、连接片7和下连接杆8，上连接杆6和下连接杆8分别垂直安装在连接片7的两个表面上，且上连接杆6的轴线和下连接杆8的轴线互相平
行且不同线。
[0010]进一步限定，上连接杆6与电机输出轴连接。
[0011]进一步限定，下连接杆8在电机带动下运动的圆形轨迹的直径大于矩形框2的短边尺寸，小于矩形框2的长边尺寸。
[0012]进一步限定，下连接杆8插在矩形框2的框内。
[0013]进一步限定，下连接杆8推动矩形框2运动。
[0014]进一步限定，矩形框2外安装限位结构，使下连接杆8推动矩形框2做水平的线性往复运动。
[0015]进一步限定，中空纤维膜组件的膜纤维的相对两端合并放置并固定连接在齿轮轴5的一端上，齿轮轴5的另一端穿过反应器的上盖上预设的限位孔与扭转振动组件的齿轮4连接。
[0016]本技术具有以下有益效果：本技术提供一种扭转振动组件，将其与中空纤维膜组件连接使用，实现中空纤维膜的扭转振动，避免了现有技术中使中空纤维膜轴向的上下振动会产生能耗的问题，同时也避免了现有技术中使中空纤维膜垂直轴向的水平振动对反应器空间有要求的问题。也就是说本申请提供的扭转振动组件适用于中空纤维膜组件，可以同时降低振动过程中对能量的需求以及反应器体积的要求，有效解决原水过滤过程中浓差极化和膜污染的问题。此外，本技术还有安装方便，无需改变现有水处理反应器的机构，就能有效控制中空纤维膜污染问题，适用于大范围推广应用。
附图说明
[0017]图1为扭转振动组件的结构示意图；
[0018]图2为转动体的结构示意图；
[0019]图3为三种不同处理方式的运行压力对比曲线；
[0020]图4a为未使用的中空纤维膜表面的SEM照片；
[0021]图4b为方式1过滤结束后的膜表面的SEM照片；
[0022]图4c为方式2过滤结束后的膜表面的SEM照片；
[0023]图4d为方式3过滤结束后的膜表面的SEM照片；
[0024]图5a为三种不同处理方式的DOC去除率对比；
[0025]图5b为三种不同处理方式的UV
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去除率对比；
[0026]图6为效果例2中不同处理方式处理不同的原水对运行压力变化的影响；
[0027]图7为效果例3中不同处理方式对运行压力变化的影响；
[0028]图中1
‑
转动体，2
‑
矩形框，3
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齿条，4
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齿轮，5
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齿轮轴，6
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上连接杆，7
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连接片，8
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下连接杆。
具体实施方式
[0029]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
[0030]实施例1：
[0031]如图1和图2所示，本技术提供的扭转振动式的中空纤维膜过滤装置由两个主要部分组成，分别为普通超滤系统(普通超滤系统和振动)和扭转振动组件，扭转振动组件为运动转换结构，包括：转动体1、矩形框2、齿条3和齿轮4。
[0032]所述的转动体1包括上连接杆6、连接片7和下连接杆8，上连接杆6和下连接杆8分别垂直安装在连接片7的两个表面上，且上连接杆6的轴线和下连接杆8的轴线互相平行且不共线。如此设置，电机带动转动体1的上连接杆6旋转时，下连接杆8以上连接杆6的轴线为中心线沿圆形轨迹运动。
[0033]所述的下连接杆8插在矩形框2的框内，且下连接杆8在电机带动下运动的圆形轨迹的直径大于矩形框2的短边尺寸，小于矩形框2的长边尺寸。如此设置，当下连接杆8沿圆形运动时，在限位结构的作用下，下连接杆8将依次往复推动矩形框2的两个长边，使矩形框2沿短边所在方向做水平的线性往复运动。
[0034]限位结构包括固定套筒和运动杆，运动杆两端分别为固定端和自由端，固定端固定在矩形框2上，并保证运动杆与齿条3位于矩形框2的同一侧，且两者平行；运动杆插装在固定套筒内，固定套筒固定在反应器的上盖上。
[0035]所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空纤维膜扭转振动组件，其特征在于，该组件与中空纤维膜组件连接使用，该组件包括：转动体(1)、矩形框(2)、齿条(3)和齿轮(4)，中空纤维膜组件的一端通过齿轮轴(5)与齿轮(4)连接；齿轮(4)与齿条(3)啮合安装，齿条(3)垂直固定在矩形框(2)上，且矩形框(2)与齿条(3)位于同水平面内；所述的转动体(1)的一端插在矩形框(2)的框内，另一端与电机输出轴连接。2.根据权利要求1所述的一种中空纤维膜扭转振动组件，其特征在于，所述的齿条(3)位于矩形框(2)的框外。3.根据权利要求1所述的一种中空纤维膜扭转振动组件，其特征在于，所述的齿条(3)固定在矩形框(2)的一条长边上。4.根据权利要求1所述的一种中空纤维膜扭转振动组件，其特征在于，所述的转动体(1)包括上连接杆(6)、连接片(7)和下连接杆(8)，上连接杆(6)和下连接杆(8)分别垂直安装在连接片(7)的两个表面上，且上连接杆(6)的轴线和下连接杆(8)的轴线互相平行且不同线。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳，林丽，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：新型
国别省市：