[发明专利]一种三维变频振动装置及其膜处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于解决膜污染问题的三维变频振动装置，以及包含该装置的膜处理系统，属于膜处理技术领域。

背景技术

膜分离是分离料液内不同大小组分的单元操作技术，广泛用于污水处理、给排水、饮品生产、药物生产和油品处理等领域。在膜分离技术应用中影响较大的是膜污染问题，随着使用时间延长，高压侧料液内杂质容易聚积在膜表面，造成膜通量下降、处理效率降低，同时也严重影响了膜的使用寿命。尤其是用于油品处理的膜，由于油品中杂质粘性较大，杂质粘附在膜表面，更加难以处理，因此造成膜经常堵塞的问题。减少膜污染一般采用物理清洗或化学清洗的方法，但是，物理清洗需要耗费大量低浓度反冲液，成本较高且大量反冲液被浪费，而化学清洗使用的药剂容易与膜产生化学反应，降低膜的寿命。

为了克服上述方法的缺陷，现有技术中还有采用振动设备来解决膜污染问题的，如中国专利文献CN101791501A公开了一种抗污染高效振动过滤分离设备，平板膜安装在过滤分离元件支架上，并共同安装在混合液容器内;混合液容器的顶盖上或侧面安装动力机构和运动变换机构，动力机构通过运动变换机构带动平板膜做竖直方向上的直线往复振动，振动频率为1次/2s，振幅为平板膜竖直方向长度的30%;混合液容器外部还设置外接的控制单元、供气单元、提升单元和抽吸单元。通过使平板膜在待分离混合液中进行直线式循环运动，加强了混合液或气泡对平板膜表面污染物摩擦作用的强度和频率，减缓了平板膜的污染进程，提高了产量。

上述技术通过竖直或水平方向的膜振动来减少膜表面杂质的积聚，从而达到解决膜污染的目的；但是，油料中的杂质粘性往往比较大，容易粘附在膜面上，并且高粘性的杂质还会进入膜孔堵塞住过滤膜，通过上述技术的振动装置无法有效去除膜面上粘附的杂质和膜孔内堵塞的杂质，因而无法有效解决油品膜分离中的膜污染问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术是通过竖直或水平方向的膜振动来减少膜表面杂质的积聚，但是通过上述技术的振动装置无法有效去除膜面上粘附的杂质和膜孔内堵塞的杂质，无法有效解决油品处理中的膜污染问题；进而提出一种能够有效脱除膜孔内的杂质并且脱除掉粘附在膜表面的杂质，从而解决油品处理中膜污染问题的三维变频振动装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种三维变频振动装置，包括

用于使膜沿水平面方向振动的水平振动器，包括用于与膜组件连接的水平支架、第一电机、竖直转轴、水平偏心轴和支撑部件；

所述水平偏心轴套在所述竖直转轴上，并可活动地嵌入所述水平支架内，所述第一电机与竖直转轴相连接；

所述水平偏心轴适于以所述竖直转轴为中心水平转动，并带动所述水平支架水平振动；

竖直振动器，用于使膜沿竖直方向振动；

其特征在于，

变频器，与所述第一电机和竖直振动器相连接，用于分别控制所述水平振动器和竖直振动器的振动频率在10-100Hz的范围内变频变化；

所述支撑部件包括由上至下依次设置的第一滑块、第二滑块和下端固定的第三滑块；所述第一滑块与水平支架的底部连接，所述第一滑块适于相对所述第二滑块沿单一水平方向滑动，同时所述第二滑块适于相对所述第三滑块沿与该单一水平方向相垂直的另一水平方向滑动。

所述第二滑块的两侧向上设置有平行的第二折壁，所述第一滑块位于所述第二折壁和第二滑块底部所成的槽内，并适于在槽内沿平行于所述第二折壁的方向滑动；所述第三滑块与所述第二折壁相垂直的两侧向上设置有平行的第三折壁，所述第二滑块位于所述第三折壁和第三滑块底部所成的槽内，并适于在槽内沿平行于所述第三折壁的方向滑动。

所述第一滑块与所述第二折壁、第二滑块底部内侧间，以及所述第二滑块与所述第三折壁、第三滑块底部内侧间设置有滚珠。

所述变频器控制所述水平振动器和竖直振动器的振动频率周期性变化。

每一周期中，所述振动频率每隔1ms-1s递增一次，直至由10Hz增加至40-50Hz，再每隔1ms-1s递减一次，直到降至10Hz；递增和递减的方式为在1ms内匀速增加或匀速减少3Hz。

所述水平偏心轴套在所述竖直转轴的一端，并整体可活动地嵌入所述水平支架内。

还包括轴承，设置于所述水平偏心轴的嵌入部分和水平支架之间。