砂基过滤膜板，该砂基过滤膜板为多层结构，其中，所述多层结构包括至少一层透水性支撑体层和过滤层，所述透水性支撑体层和过滤层紧密贴合；所述透水性支撑体层和过滤层分别为由含有硅砂的多孔材料形成的微孔结构，其中，所述透水性支撑体层的微孔直径大于过滤层的微孔直径。还提供了一种砂基过滤元件，该砂基过滤元件包括顶部、底部、侧壁以及由顶部、底部和侧壁形成的空腔，所述顶部、底部和侧壁为本发明专利技术提供的砂基过滤膜板。本发明专利技术提供的砂基过滤膜板以及砂基过滤元件的结构简单、可靠，并可用于污水处理系统中，以实现长时间的、稳定的处理污水，不但能够使污水的排放达到国家污水排放标准，且污水的处理效率较高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种砂基过滤膜板和包括该过滤膜板的砂基过滤元件。
技术介绍
膜生物反应器一般由生物反应池单元和膜分离单元组成，它具有处理水质好、处理水适宜回用等特点，且所述膜生物反应器的占地面积小，环境适应性高、自动化程度高， 容易运行管理。因此，数以千计的膜生物反应器工程在世界许多国家和地区得到应用。膜单元采用的膜材料分为有机膜和无机膜。通常的膜生物反应器是通过在布或纤维管外涂覆有机过滤膜材料制成，有机过滤膜大多为石油化工材料或塑料制成，其载体布或纤维管等强度差，因此，此种有机膜生物反应器的强度差，膜组件会发生破裂，特别是中空纤维膜容易出现膜丝断裂，有的膜丝甚至在安装使用后，几个月内就出现膜丝断裂现象。一旦出现膜的断裂，处理水质将变差。当膜损坏的量和程度影响到系统的处理效果，就需要更换膜组件，这不仅要使污水处理系统停止运行，而且换膜的工程量和一次性费用都很大，特别是对于较大规模的膜生物反应器工程， 换膜产生的问题就更为复杂，产生的不利影响范围更大。因此，采用有机膜的膜生物反应器，膜的强度差，使用寿命短已经成为当今阻碍膜生物反应器大规模和普及应用的一个重要限制性因素和重大技术难题。公知的无机膜主要有金属膜、合金膜、陶瓷膜、玻璃膜、沸石膜以及分子筛膜等。无机膜具有化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、耐有机溶剂、机械强度大、寿命长、可以反冲洗、抗微生物的能力强等优点，目前商品化的无机膜主要是陶瓷膜，其主要有平板、管式和多通道三种。但是无机陶瓷膜的技工工艺复杂、加工难度大，价格昂贵，除此之外，在无机陶瓷膜过滤时，在生物单元和膜单元之间需要较大的循环流量，需要功率较高的循环水泵，因此，无机陶瓷膜的运行费用也较高。因此，陶瓷膜在膜生物反应器中的应用仍局限在实验室研究阶段。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的用于膜生物反应器的过滤膜的上述缺陷，提供一种结构简单、可靠的，能用于长时间稳定的处理污水、污水处理效率较高的砂基过滤膜板以及砂基过滤元件。本专利技术提供了一种砂基过滤膜板，该砂基过滤膜板为多层结构，其中，所述多层结构包括至少一层透水性支撑体层和过滤层，所述透水性支撑体层和过滤层紧密贴合；所述透水性支撑体层和过滤层分别为由含有硅砂的多孔材料形成的微孔结构，其中，所述透水性支撑体层的微孔直径大于过滤层的微孔直径。本专利技术还提供了一种砂基过滤元件，该砂基过滤元件包括顶部、底部、侧壁以及由顶部、底部和侧壁形成的空腔，所述顶部、底部和侧壁为砂基过滤膜板，其中，所述砂基过滤膜板为本专利技术提供的砂基过滤膜板。本专利技术提供的砂基过滤膜板以及砂基过滤元件的结构简单、可靠，并可用于污水处理系统中，以实现长时间的、稳定的处理污水，不但能够使污水的排放达到国家污水排放标准，且污水的处理效率较高。附图说明图1为本专利技术提供的砂基过滤膜板的示意图；图2为本专利技术提供的砂基过滤膜板的示意图；图3为本专利技术提供的砂基过滤元件的立体图；图4为本专利技术提供的砂基过滤元件的剖视图；图5为本专利技术提供的砂基过滤元件的剖视图。具体实施例方式按照本专利技术，如图1所示，所述砂基过滤膜板为多层结构，其中，所述多层结构包括至少一层透水性支撑体层1和过滤层2，所述透水性支撑体层1和过滤层2紧密贴合；所述透水性支撑体层1和过滤层2分别为由含有硅砂的多孔材料形成的微孔结构，其中，所述透水性支撑体层1的微孔直径大于过滤层2的微孔直径。按照本专利技术，优选情况下，为了达到更佳的过滤效果，所述过滤层的微孔直径为 0. 05-0. 5微米，优选为0. 05-0. 2微米；孔隙率为20-30%，优选为20-25% ；所述透水性支撑体层的微孔直径为10-200微米，优选为50-100微米；孔隙率为25-35%，优选为25_30%。 其中，所述过滤层以及透水性支撑体层的微孔直径可以通过电子显微镜测得，所述过滤层以及透水性支撑体层的孔隙率可以通过压汞法测得。按照本专利技术，所述透水性支撑体层主要用于对所述砂基过滤膜板起到支撑的作用，因此，其厚度只要满足支撑体的需要即可，例如，所述透水性支撑体层的总厚度一般可以为10-50mm。所述过滤层主要起到过滤的作用，其厚度也可以根据实际需要而定，一般情况下，所述过滤层的厚度可以为0. l-2mm。按照本专利技术，优选情况下，为了进一步优化过滤效果，同时使所述砂基过滤膜板的结构更稳固，在满足过滤要求的前提下，实现提高通量的要求，所述透水性支撑体层为可以多层，且从远离过滤层的透水性支撑体层到贴合过滤层的透水性支撑体层的微孔直径逐渐减小。出于效果和成本的综合考虑，更优选情况下，如图2所示，所述透水性支撑体层为两层，且远离过滤层的透水性支撑体层2的微孔直径大于贴合过滤层的透水性支撑体层3 的微孔直径。所述远离过滤层的透水性支撑体层2的厚度可以为8-35mm，该透水性支撑体层2的微孔直径可以为大于100微米至小于或等于200微米，优选为大于50微米至小于或等于100微米；所述贴合过滤层的透水性支撑体层3的厚度可以为5-15mm，该透水性支撑体层的微孔直径可以为10-100微米，优选为10-50微米。按照本专利技术，通常情况下，所述过滤层和透水性支撑体层的微孔直径的大小一方面与形成各层的多孔材料中的硅砂颗粒的大小有关，另一方面与各层的形成方式有关。按照本专利技术，用于形成所述透水性支撑体层的硅砂的颗粒直径的大小可以根据对过滤的需要以及对支撑体层的强度的需要来选择，而且，为了满足所述透水性支撑体层的多孔材料的微孔直径大于过滤层的微孔直径，因此，所述透水性支撑体层中硅砂的颗粒直径大于过滤层中硅砂的颗粒直径；优选情况下，所述透水性支撑体层中硅砂的颗粒直径为 75-1000微米，优选为150-830微米。由于所述过滤层位于透水性支撑体层的表面，即主要起到过滤膜的作用，而且，为了更好的达到过滤效果，并且满足所述透水性支撑体层的微孔直径大于过滤层的微孔直径，所述过滤层中硅砂的颗粒直径小于透水性支撑体层中硅砂的颗粒直径；优选情况下，所述过滤层中硅砂的颗粒直径为23-75微米，优选为38-48微米。在所述过滤层中，硅砂的圆球度越好，越能够保证硅砂直径的孔隙较小、且均勻，从而进一步提高过滤层的过滤效果。 因此，所述过滤层中的硅砂的圆球度可以为0. 5-0. 95，优选为0. 7-0. 95。其中，“圆球度”指颗粒棱角的相对锐度或曲率的量度，也可以指颗粒接近球形的程度；圆球度的测定方法为本领域技术人员所公知，例如，可采用图版法进行测定。为了达到本专利技术所要求的圆球度要求，可以采用对硅砂进行球磨等本领域技术人员所公知的控制方法来满足硅砂圆球度的需要。按照本专利技术，为了满足本专利技术的上述优选的实施方式，S卩，使远离过滤层的透水性支撑体层的微孔直径大于贴合过滤层的透水性支撑体层的微孔直径，可以使远离过滤层的透水性支撑体层中硅砂的颗粒直径大于贴合过滤层的透水性支撑体层中硅砂的直径。例如，所述远离过滤层的透水性支撑体层中硅砂的颗粒直径可以为380-1000微米，优选为 380-830微米；所述贴合过滤层的透水性支撑体层中硅砂的直径可以为75至小于380微米，优选为150微米至小于380微米。所述透水性支撑体层和过滤层分别为由含有硅砂的多孔材料形成的微孔结构，所述多孔材料是通过将含有硅砂和粘结剂的混合物经固化剂固化而形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种砂基过滤膜板，该砂基过滤膜板为多层结构，其特征在于，所述多层结构包括至少一层透水性支撑体层和过滤层，所述透水性支撑体层和过滤层紧密贴合；所述透水性支撑体层和过滤层分别为由含有硅砂的多孔材料形成的微孔结构，其中，所述透水性支撑体层的微孔直径大于过滤层的微孔直径。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：秦升益，
申请(专利权)人：北京仁创科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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