本實用新型屬于膜分離污水處理技術領域，具體涉及一種新型污水處理裝置。

背景技術：

目前，在污水處理領域方面，隨著微濾和超濾膜技術的快速發(fā)展以及膜材料成本的逐漸降低，采用膜分離技術對污水進行深度處理，可以達到更為純凈的出水水質。膜分離技術是利用膜的選擇透過性進行分離和提純的技術，過程的推動力主要是膜兩側的壓力差。首先，污水進入膜組件腔室內(nèi)時，水流過快，污水沖擊膜組件內(nèi)壁，污水中的雜質易粘附在膜組件內(nèi)表面，堵塞濾孔，影響過濾效果，另一方面，水的沖擊還會影響膜組件的使用壽命。

其次，從現(xiàn)有的膜材料角度來看膜組件可分為兩類：無機膜和有機膜。有機膜制備工藝簡單、操作方便，但遇熱不穩(wěn)定、不耐高溫，在液體中易膨脹、強度低、使用壽命短。無機膜雖然不易變形、耐高溫、耐有機溶劑、抗微生物腐蝕、剛性及機械強度好、不老化，但其制備工藝復雜。

此外，膜組件不管是采用有機膜還是無機膜，都存在著膜易堵塞的問題，而這個問題直接影響著膜組件的過濾量以及膜的使用壽命，甚至嚴重時會使柔性膜組件破裂而出現(xiàn)泄漏等現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、不易堵塞、污水過濾效果好的新型污水處理裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案：一種新型污水處理裝置，包括殼體、進水管、排污管、端蓋、定心架和螺旋桿，所述殼體兩側連接端蓋，端蓋內(nèi)側設有定心架，殼體內(nèi)套設有空腔結構的過濾膜組件，過濾膜組件通過殼體兩側的端蓋擠壓固定，殼體上一端設置有與進水管和過濾膜組件連通的進水口，另一端設置有與排污管和過濾膜組件連通的排污口，殼體下方設有產(chǎn)品水進出口，所述過濾膜組件包括至少三層過濾膜，過濾膜的濾孔孔徑從內(nèi)到外遞減，過濾膜組件四周與殼體之間的間隙形成產(chǎn)品水腔室；所述螺旋桿設置在過濾膜組件空腔內(nèi)，螺旋桿上設有螺旋葉片，螺旋桿兩端伸出過濾膜組件內(nèi)腔與定心架套接，所述螺旋葉片上設有第一通孔。

所述過濾膜組件包括三層過濾膜，從內(nèi)到外依次為一級過濾膜、二級過濾膜和三級過濾膜，所述一級過濾膜、二級過濾膜和三級過濾膜均采用含有納米鉆石烯的氧化鋁陶瓷制備。

所述的一級過濾膜厚度為10mm，濾孔孔徑為20μm；二級過濾膜厚度為4mm，濾孔孔徑為1μm；三級過濾膜厚度為1mm，濾孔孔徑為0.1μm。

所述定心架包括中心通孔的桿體和桿體四周的支撐桿，所述支撐桿端部與端蓋緊密接觸，所述螺旋桿套接在中心通孔內(nèi)，所述桿體外端部設有阻止螺旋桿滑動的套帽。

所述螺旋桿為空腔結構，所述螺旋桿表面上設有第二通孔。

所述螺旋葉片焊接在螺旋桿上，螺旋葉片頂端設有凹槽，所述凹槽內(nèi)設有用于清潔過濾膜組件內(nèi)腔的刷絲。

所述刷絲粘結在螺旋葉片頂端的凹槽內(nèi)，刷絲由含有納米鉆石烯的復合材料制備。

所述支撐桿為三個，支撐桿端部為橡膠材質。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果為：

1、本實用新型中的過濾膜組件包括多層過濾膜，并且每層過濾膜的的濾孔孔徑不同，由內(nèi)到外濾孔孔徑遞減，過濾精度也較高；另外，本設計中不需要外加動力源，螺旋葉片在水的沖擊下能夠與螺旋桿一起旋轉，綠色環(huán)保；螺旋葉片上設有第一通孔，解決了污水進入時，水流過快，污水撞擊螺旋葉片后改變方向繼而向兩側沖擊一級過濾膜，造成過濾膜組件中的一級過濾膜損壞的問題，延長了過濾膜組件的使用壽命，同時，避免污水中的污物易附著在一級過濾膜表面，造成堵塞，影響過濾效果；同時，第一通孔的設置可以降低螺旋葉片的旋轉速度，在實際應用時，根據(jù)需要在螺旋葉片上開適當?shù)牡谝煌?，能夠使螺旋葉片的旋轉速度合適，不至于過快；且，第一通孔的設置還可以減輕螺旋葉片自身重量；

2、本實用新型中的三層過濾膜均采用含有納米鉆石烯的氧化鋁陶瓷制備，含有納米鉆石烯的氧化鋁陶瓷膜具有沖擊韌性好、耐酸堿性強、熱穩(wěn)定性好、機械強度高、耐微生物腐蝕等優(yōu)點，因此采用該材料制備的過濾膜組件也具有沖擊韌性好、耐酸堿性強、熱穩(wěn)定性好、機械強度高等優(yōu)點；并且，納米鉆石烯的粒徑在納米級別，可以提高過濾膜組件的過濾精度，同時，因納米鉆石烯因具有較高的比表面積和較強的吸附能力，所以可以吸附污水中較細小的微粒，一級過濾膜、二級過濾膜和三級過濾膜的濾孔孔徑采用逐層遞減，尤其是三級過濾膜濾孔孔徑細小，僅有0.1μm，使直徑大于0.1μm的固體顆粒劑、膠體和細菌的穿透率幾乎為零，可以實現(xiàn)完全的表面過濾；

3、本實用新型中的螺旋桿為兩端開通的空腔結構，螺旋桿表面上設有第二通孔，從螺旋桿內(nèi)沖出的污水也會在一定程度上沖擊在螺旋葉片上殘留的污染物，使之滑落，沖洗螺旋葉片，另一方面可以減少自身重量；

4、本實用新型中的螺旋葉片頂端凹槽內(nèi)設有用于清潔膜組件內(nèi)腔的刷絲，由于刷絲不停地掃除，從根本上解決了一級過濾膜堵塞的問題，從而顯著地提高了滲透量；由于在清潔一級過濾膜表面時，刷絲與一級過濾膜不斷摩擦，而納米鉆石烯具有耐磨和耐腐蝕的性能，采用含有納米鉆石烯的復合材料制備刷絲，提高了刷絲的耐磨性，也增強了刷絲的耐腐蝕性。

附圖說明

圖1為本實用新型較佳實施例的結構示意圖；

圖2為定心架的結構示意圖；

圖3為圖2的沿A-A向剖面圖；

圖4為本實用新型中的螺旋葉片的結構示意圖；

圖5為圖4的沿B-B向剖面圖。

圖中：1殼體、2端蓋、3定心架、31套帽、32中心通孔、4產(chǎn)品水腔室、5過濾膜組件、51一級過濾膜、52二級過濾膜、53三級過濾膜、6螺旋桿、61第二通孔、7螺旋葉片、71第一通孔、8進水管、9排污管、10產(chǎn)品水進出口。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本實用新型作進一步描述，但，并不因此而限制本實用新型的保護范圍。

如圖1-5所示的一種新型污水處理裝置，其包括殼體1、端蓋2、定心架3、螺旋桿6、進水管8和排污管9，殼體1兩側與端蓋2通過螺栓連接，端蓋2內(nèi)側設有定心架3，定心架3包括中心通孔32和三個支撐桿，支撐桿端部與端蓋2緊密接觸，支撐桿端部為橡膠材質制成，增大支撐桿與端蓋2之間的摩擦力，起到固定定心架3的作用。

殼體1內(nèi)套設有中空結構的過濾膜組件5，過濾膜組件5通過殼體1兩側的端蓋2擠壓固定，殼體1和過濾膜組件5兩側分別設有用于與進水管8連接的進水口和用于與排污管9連接的排污口，殼體1下方設有產(chǎn)品水進出口10，過濾膜組件5包括三層過濾膜，從內(nèi)到外依次為厚度為10mm，濾孔孔徑為20μm的一級過濾膜51；厚度為4mm，濾孔孔徑為1μm的二級過濾膜52；厚度為1mm，濾孔孔徑為0.1μm的三級過濾膜53。一級過濾膜51、二級過濾膜52和三級過濾膜53的濾孔孔徑采用逐層遞減，過濾精度也較高。一級過濾膜51、二級過濾膜52和三級過濾膜53均采用含有納米鉆石烯的氧化鋁陶瓷制備，由于含有納米鉆石烯的氧化鋁陶瓷膜具有沖擊韌性好、耐酸堿性強、熱穩(wěn)定性好、機械強度高、耐微生物腐蝕等優(yōu)點，這樣，采用含有納米鉆石烯的氧化鋁陶瓷制備的過濾膜組件5也具備了沖擊韌性好、耐酸堿性強、熱穩(wěn)定性好、機械強度高、耐微生物腐蝕等優(yōu)點；并且，納米鉆石烯的粒徑在于納米級別，可以提高膜的過濾精度，同時，納米鉆石烯因具有較高的比表面積和較強的吸附能力，所以可以吸附污水中較細小的微粒，尤其是三級過濾膜濾孔孔徑細小，僅有0.1μm，使直徑大于0.1μm的固體顆粒劑、膠體和細菌的穿透率幾乎為零，可以實現(xiàn)完全的表面過濾。

過濾膜組件5四周與殼體1之間的間隙形成產(chǎn)品水腔室4，殼體1下方設有產(chǎn)品水進出口10，經(jīng)過濾膜組件5過濾過的水滲漏到產(chǎn)品水腔室4內(nèi)，然后經(jīng)產(chǎn)品水進出口10排出。

過濾膜組件5內(nèi)腔設有螺旋桿6，螺旋桿6上焊接有螺旋葉片7，螺旋桿6兩端伸出過濾膜組件5內(nèi)腔套接在定心架3的中心通孔32內(nèi)，中心通孔32外端部設有阻止螺旋桿6左右移動的套帽31。當污水進入膜組件5內(nèi)腔時，螺旋葉片7在水的沖擊下能夠與螺旋桿6一起旋轉，不需要外加動力源，綠色環(huán)保。螺旋桿6為空腔結構，螺旋桿6表面上設有第二通孔61，從螺旋桿61內(nèi)沖出的污水也會在一定程度上沖擊在螺旋葉片7上殘留的污染物，使之滑落，起到?jīng)_洗螺旋葉片7的作用，另一方面可以減少螺旋桿6自身重量。

螺旋葉片7上設有第一通孔71，解決了污水進入時，水流過快，污水撞擊螺旋葉片后改變方向繼而向膜組件5內(nèi)腔，造成一級過濾膜51損壞的問題，延長了膜組件5的使用壽命；同時，也避免了污水中的污物易附著在一級過濾膜51表面，影響滲透量；同時，還可以降低螺旋葉片7的旋轉速度，在實際應用時，可以在螺旋葉片7上開適當個數(shù)的第一通孔71，使螺旋葉片7的旋轉速度合適，不至于過快，并且第一通孔71的設置還可以減輕螺旋葉片7自身重量。

螺旋葉片7頂端設有凹槽72，凹槽72內(nèi)粘結有采用含有納米鉆石烯的復合材料制備而成的刷絲（圖中未顯示），刷絲沿螺旋葉片7外圍頂端設置，與螺旋葉片7形狀相一致，刷絲隨螺旋葉片7旋轉，隨時清除一級過濾膜51表面的附著物，解決了一級過濾膜51易堵塞的問題，顯著地提高了滲透量。采用含有納米鉆石烯的復合材料制備刷絲，解決了刷絲在清潔一級過濾膜51表面污物時不斷摩擦易損壞的問題。同時，由于納米鉆石烯具有耐磨和耐腐蝕的性能，因此采用含有納米鉆石烯的復合材料制備刷絲，也具備較高的耐磨性和耐腐蝕性。

工作原理：當需要過濾污水時，污水從進水管8進入過濾膜組件5內(nèi)腔，在過濾膜組件5內(nèi)外兩側的壓力下，污水中的小分子的水依次經(jīng)一級過濾膜51、二級過濾膜52和三級過濾膜53過濾分離后進入產(chǎn)品水腔室4，此時，產(chǎn)品水進出口10被用作產(chǎn)品水出口使用，產(chǎn)品水腔室4內(nèi)的水從產(chǎn)品水進出口10排出；而大分子的固體顆粒、膠體、細菌則被截留在過濾膜組件5內(nèi)腔。螺旋葉片7在橫向污水沖擊下發(fā)生旋轉，在螺旋葉片7的推動下，截留在過濾膜組件5內(nèi)腔的污物雜質經(jīng)排污口從排污管9排出過濾膜組件5內(nèi)腔；同時，螺旋葉片7旋轉進而帶動其上的刷絲不斷轉動清掃一級過濾膜51表面的污物。

當需要清洗過濾膜組件5內(nèi)腔時，產(chǎn)品水進出口10被用作產(chǎn)品水進口使用，干凈的產(chǎn)品水從產(chǎn)品水進出口10進入產(chǎn)品水腔室4，在過濾膜組件5內(nèi)外兩側的壓力下，依次經(jīng)三級過濾膜53、二級過濾膜52和一級過濾膜51把各層過濾膜上的污物沖洗掉，污物隨著產(chǎn)品水流入過濾膜組件5內(nèi)腔后又隨著水流流向排污口，最后從排污管9排出過濾膜組件5內(nèi)腔。本實用新型結構簡單、不易堵塞、污水過濾效果好，無需外加動力源、環(huán)保無污染。