一种偏心式膜箱组件的制作方法

1.本实用新型属于污水处理装置制造技术，具体涉及一种偏心式膜箱组件。


背景技术：

2.人类生产生活排放的污废水必须经过处理才能排入自然水体,污水处理是人类可持续发展的重要环节，碧水保卫战作为我国“污染防治攻坚战”的重要领域，对保护自然生态环境、保障人类的生产生活环境意义重大。
3.目前城市污水主要包括生活污水、市政污水及有机工业污水，这类污水中的有机污染物含量较高，污水处理工艺主要采用生物处理法，主要有a2o、氧化沟及膜生物反应器(mbr)等工艺，其中mbr工艺利用膜分离技术代替二沉池实现泥水分离，具有分离高效率高、抗冲击负荷能力强等优点，在污水厂中应用越来越广泛，而膜污染成为制约mbr发展的主要问题，目前，曝气振动是控制膜污染的常用措施，但在不需要氧气的厌氧反应池中，曝气震动往往不适用，专利号为zl201610397436.8三维往复运动的mbr膜组器及含有所述膜组器的mbr 系统提出了一种往复式膜组件，利用水流剪切力及膜丝之间的碰撞摩擦减缓膜污染，但由于吊点处悬吊模组器的质量较大、且运动振幅大，吊点所受集中受力程度较高，极易造成局部应力磨损的累积而降低使用寿命，不适用于现阶段污水处理工作的高强度、连续作业需求，无法创造较高的经济及社会效益，因此，需要一种新的技术方案加以改善。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种偏心式膜箱组件，用以减缓膜污染的同时，适用于现阶段污水处理工作的高强度、连续作业需求，创造可观的经济及社会效益。
5.本实用新型通过以下技术方案实施：一种偏心式膜箱组件，包括工作电机，其中，所述工作电机输出轴朝下并连接于偏心转轴，所述偏心转轴与其下方的膜箱连接，所述膜箱轴线与所述工作电机输出轴轴线不重合；所述膜箱下方设有滚珠底盘，所述滚珠底盘下表面设有多个中心阵列分布的滚珠，所述滚珠底盘的所述滚珠表面贴附于下方的承托盘，所述承托盘固定于反应器内，所述反应器为上开口容器，所述工作电机机身通过安装架固定于所述反应器上开口上，所述反应器通过多个支撑座支撑于底座上，所述反应器上固定装有换能器；所述滚珠底盘、所述承托盘皆为环状体，所述滚珠底盘的环状内径大于所述承托盘。
6.进一步的，所述滚珠底盘的环状截面呈倒u形内槽，所述滚珠嵌入于所述倒 u形内槽中部，所述滚珠中心阵列的内侧、外侧皆设有密封圈，内侧、外侧的两个所述密封圈皆嵌入所述倒u形内槽的倒置端头部位，所述滚珠底面、所述密封圈底面皆贴合于所述承托盘表面。
7.进一步的，所述电机机身通过支撑架安装于安装架上，所述电机输出轴通过联轴器与所述偏心转输入段连接，所述偏心转轴输入段贯穿所述安装架并于贯穿部位套合设有
旋转轴承，所述偏心转轴输入段设有外凸缘，所述外凸缘位于所述安装架下方，两者之间贴合设有推力轴承；所述偏心转轴输出段连接于所述膜箱。
8.进一步的，所述膜箱由多个膜组件并列组成，每个所述膜组件均连通于集水支管，多个所述集水支管共同连通于集水总管，集水总管出口通过软管连通于产水泵负压端，所述产水泵正压端通过出水管连通于水回收及排放系统。
9.进一步的，所述反应器底部设有排污口，所述排污口水平高度低于所述承托盘。
10.进一步的，所述工作电机为伺服控制器驱动的伺服电机，所述伺服控制器可驱动工作电机进行正、反向往复旋转。
11.进一步的，所述软管与所述产水泵负压端之间的管路连通设有流体滑环。
12.本实用新型的有益效果是：本组件通过工作电机及换能器的共同作业，带动膜箱发生水平面上的往复式偏心摆动及污水发生垂直方向上的超声振动，以此提供相对的三维运动轨迹可令膜箱内膜丝发生各个方向上的碰撞摩擦，促进膜丝表面污泥脱离并有效减缓膜污染，同时，滚珠底盘上中心阵列分布的滚珠作为面状支撑体，为膜箱在偏心转轴带动的偏心式运动提供稳定的底盘支撑，并由各个滚珠均匀承担受力而有效分散局部应力，可适用于现阶段污水处理工作的高强度、连续作业需求，创造可观的经济及社会效益。
附图说明
13.图1是本实用新型一实施例的结构示意图；
14.图2是本实用新型一实施例中膜组件的管路连接示意图；
15.图3是本实用新型一实施例中滚珠底盘的局部装配示意图；
16.图4是本实用新型一实施例中偏心转轴的局部装配示意图；
17.图5是本实用新型一实施例的作业示意图。
18.图中：1-工作电机、1a-安装架、1b-支撑架、1c-旋转轴承、1d-推力轴承、2-偏心转轴、2a-外凸缘、3-膜箱、3c-膜组件、3d-集水支管、3e-集水总管、 3f-软管、3g-流体滑环、4-滚珠底盘、4a-滚珠、4b-密封圈、5-承托盘、6-反应器、6a-排污口、7-支撑座、8-底座、9-换能器、10-产水泵、10a-出水管。
具体实施方式
19.下面结合说明书附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
20.如图1所示，一种偏心式膜箱3组件，包括工作电机1，其中，工作电机1 输出轴朝下并连接于偏心转轴2，偏心转轴2与其下方的膜箱3连接，膜箱3轴线与工作电机1输出轴轴线不重合；膜箱3下方设有滚珠底盘4，滚珠底盘4下表面设有多个中心阵列分布的滚珠4a，滚珠底盘4的滚珠4a表面贴附于下方的承托盘5，承托盘5固定于反应器6内，反应器6为上开口容器，工作电机1机身通过安装架1a固定于反应器6上开口上，反应器6通过多个支撑座7支撑于底座8上，反应器6上固定装有多个换能器9，以工作电机1与换能器9共同作为膜箱3相对污水发生三维运动轨迹的驱动源；
21.滚珠底盘4、承托盘5皆为环状体，滚珠底盘4的环状内径大于承托盘5，从而确保滚珠底盘4的全部滚珠4a完全贴附于承托盘5上，在设定好膜箱3相对电机输出轴的偏心位置后，随膜箱3偏心轨迹运动到任意位置，滚珠4a中心阵列均不会超出承托盘5的贴附范围，令
全部滚珠4a时刻处于贴附状态，进一步减小局部应力的分散性并提高组件使用寿命。
22.此外，滚珠底盘4、承托盘5的环状中部空洞可有利于膜箱3缝隙淤泥随垂直振动而顺利排出。反应器6底部设有排污口6a，排污口6a水平高度低于承托盘5，可有利于穿过承托盘5中部空洞堆积于反应器6底部的污泥被顺利排走。
23.如图3所示，滚珠底盘4的环状截面呈倒u形内槽，滚珠4a嵌入于倒u形内槽中部，滚珠4a中心阵列的内侧、外侧皆设有密封圈4b，内侧、外侧的两个密封圈4b皆嵌入倒u形内槽的倒置端头部位，滚珠4a底面、密封圈4b底面皆贴合于承托盘5表面。利用内外两侧密封圈4b的隔离保护作用，令倒u形内槽内部的滚珠4a免于受到反应器6中的污泥渗透，以此提高滚珠4a滚动摩擦的流畅度及使用寿命。
24.如图4所示，电机机身通过支撑架1b安装于安装架1a上，电机输出轴通过联轴器与偏心转输入段连接，偏心转轴2输入段贯穿安装架1a并于贯穿部位套合设有旋转轴承1c，利用旋转轴承1c将偏心转轴2旋转时所受径向力分担至安装架1a上，并确保偏心转轴2姿态稳定；
25.偏心转轴2输入段设有外凸缘2a，外凸缘2a位于安装架1a下方，两者之间贴合设有推力轴承1d；偏心转轴2输出段连接于膜箱3，利用推力轴承1d可将膜箱3与偏心转轴2的垂直振动惯性传导至安装架1a上，确保电机输出轴及联轴器不受垂直冲击，保护电机运行并确保膜箱3姿态稳定。
26.如图1-2所示，膜箱3由多个膜组件3c并列组成，每个膜组件3c均连通于集水支管3d，多个集水支管3d共同连通于集水总管3e，集水总管3e出口通过软管3f连通于产水泵10负压端，产水泵10正压端通过出水管10a连通于水回收及排放系统，以此确保分离水能顺利进入水回收系统内。
27.本实施例的工作原理如下：
28.如图5所示，将对象污水与生物活性污泥置入反应器6内进行反应，以此去除对象污水中的有机污染物；以伺服控制器驱动伺服工作电机1进行正、反向往复旋转，每次旋转角度为45
°
～180
°
，在本实施例中，优选为180
°
，令偏心转轴2带动轴向不重合的膜箱3进行往复式偏心摆动，由于膜箱3的每次摆动随工作电机1翻转180
°
，而后再翻转回原先角度，以此确保软管3f不会与安装架1a发生旋转缠绕，同时可确保膜箱3尽可能获得较大的摆动翻转角度，令膜组件3c表面与反应器6内混合液充分接触；
29.以此同时，滚珠底盘4可为质量较大的膜箱3提供稳定支撑，滚珠底盘4上多个中心阵列分布的滚珠4a可有效分散局部应力，以确保本组件具有足够的长期使用寿命，令膜箱3获得连续稳定的偏心式往复摆动状态，可适用于现阶段污水处理工作的高强度、连续作业需求；
30.同步开启底部换能器9，以换能器9为激励源，令反应器6及其内部污水一齐在支撑座7支撑下进行垂直方向上的超声摆动，由于超声空化效应可有助于污泥介质分散于液体中、并以此促进膜组件3c膜丝表面附着污泥的快速脱落，同时，污水的垂直超声振动与膜箱3自身的水平偏心式往复摆动可叠加成复杂的三维相对运动轨迹，通过设置并保持偏心旋转周期与超声振动周期的差异性，可进一步提高三维运动轨迹的复杂性，因此，本组件无需过大振幅即可令膜箱3 内膜组件3c的各处膜丝发生各个方向上的碰撞摩擦，促进膜丝表面污泥的充分脱离并有效减缓膜污染；而后，通过产水泵10负压端的抽吸作用，将膜箱3内各
个膜组件3c所分离的纯水抽吸至水回收系统内，在每隔一个周期后可开启排污口6a以释放污泥，以此适用于高强度、连续作业的泥水分离作业，创造可观的经济及社会效益。
31.在本实施例中，软管3f与产水泵10负压端之间的管路连通设有流体滑环3g，由于软管3f连接管路受到偏心摆动状态的膜箱3机构牵引，当扭转角度过大可能损坏软管3f管路，通过流体滑环3g提供旋转状态的连通作用，将软管3f所受偏心摆动牵引位移转换成流体滑环3g自身的旋转，以此有效避免软管3f自身被拉扯损坏的可能，同时以流体滑环3g自身作为分离水连通管路，确保泥水分离作业的正常实施。
32.以上所述实施方式，仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型作出形式上的限制，针对本领域内的普通技术人员而言，在不脱离权利要求书所限定的特征范围下，本实用新型还可作出其他形式的修改、变更与等同替换，这些都应属于本实用新型的保护范围之内。