專利名稱：一種過濾管及由該過濾管構(gòu)成的過濾組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液固、氣固分離設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種過濾管及由該過濾管構(gòu)成的過濾組件。
背景技術(shù)：
膜分離技術(shù)是最常見的液固、氣固分離技術(shù)，具有常溫下操作、無相態(tài)變化、生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生污染等突出特點。膜是具有選擇性分離功能的材料，又稱分離膜或濾膜，膜壁布滿“小孔”，借助膜的選擇透過性和機械篩分作用實現(xiàn)料液組分的分離、純化、濃縮和精制。膜的孔徑一般為微米以下，依據(jù)其孔徑大小，可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜等。近二十年來，在飲用水凈化、工業(yè)用水處理，食品、飲料用水凈化、除菌，生物活性物質(zhì)回收、精制等方面得到廣泛應(yīng)用，并迅速推廣到紡織、化工、電力、食品、冶金、石油、機械、 生物、制藥、發(fā)酵等各個行業(yè)。膜因其獨特的結(jié)構(gòu)和性能，在環(huán)境保護和水資源再生領(lǐng)域異軍突起，特別是廢水處理和中水回用方面有著廣闊的應(yīng)用前景。以環(huán)境工程領(lǐng)域中廢水處理為例，活性污泥法是目前最常見的污水好氧生物處理工藝，主要有曝氣池與二沉池兩個功能單元構(gòu)成。一般認為，曝氣池在高濃度污泥條件下運行，會減少剩余污泥排放量、提高污水處理的能力和效率，然而為了保證二沉池重力沉降效果和獲得高質(zhì)量出水，曝氣池中的污泥濃度被限制到2 4g/L。膜生物反應(yīng)器的引進將曝氣池的污泥濃度由2 4g/L提升到5 10g/L，但當污泥濃度超過10g/L時，氧傳質(zhì)速率降低、膜污染加劇、曝氣能耗急劇增加，造成在線/離線清洗頻繁引發(fā)系統(tǒng)崩潰。如何在高濃度污泥條件下長期穩(wěn)定運行一直是傳統(tǒng)活性污泥法和膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。因此， 亟待有效的液固、氣固分離手段，以解決高濃度污泥工況下污水生物處理系統(tǒng)難以長期穩(wěn)定運行的難題。另外，目前常用的膜組件存在以下不足(I)制造工藝復雜，生產(chǎn)成本較高。(2)膜過濾技術(shù)運行過程中需要加壓操作，對技術(shù)要求較高，能耗較大。(3)膜組件清洗較難，主要有物理法和化學法；物理法指人工、機械清洗和清水清洗等不使用任何化學藥劑的清洗方法，但是清洗效果有限，不能徹底消除膜污染，僅作為一種簡單的維護手段；化學法通常是根據(jù)膜的污染程度，用氧化劑(次氯酸鈉等)、酸(鹽酸、硫酸等)、堿(氫氧化鈉等)、絡(luò)合藥劑、酶、表面活性劑及其它化學洗滌劑對膜進行浸泡和清洗，相對物理法更為有效，但是膜清洗技術(shù)較為復雜，能耗較大，消耗化學藥品和易產(chǎn)生二次污染等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種過濾性能穩(wěn)定的過濾管及由該過濾管構(gòu)成的過濾組件。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種過濾管，包括作為主體的中空管，中空管的管身上設(shè)有孔，孔的孔徑為O. 01-lmm。由過濾管構(gòu)成的過濾組件，包括過濾管和兩個集液管，過濾管設(shè)于兩個集液管之間，過濾管兩端的管口分別與集液管連接，與過濾管連接的集液管管壁上設(shè)有嵌入槽，過濾管的兩端分別設(shè)于集液管的嵌入槽內(nèi)，過濾管的管內(nèi)與集液管的內(nèi)腔相通。過濾管為多層,姆層為ー個或多個并排設(shè)置的過濾管,過濾管位于嵌入槽內(nèi)的部分之間相互密封。過濾管的兩端粘接或焊接于嵌入槽內(nèi)。兩個集液管為一體時，集液管的下端連通，上端開ロ，集液管的上端開ロ處分別設(shè)置有出液管；兩個集液管獨立吋，集液管的下端封ロ，上端開ロ，上端開ロ處分別設(shè)置有出液管。本發(fā)明對過濾管作為主體的中空管材質(zhì)沒有特殊的要求,可以是有機高分子材料為纖維素類(CA\CN\CN-CA)、再生纖維素(Re)、聚酰胺類(尼龍_6、尼龍-66)、聚砜(PS)類 \聚醚砜(PES)類、聚乙烯(PE)、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯(PET\CPET)、聚氯こ烯(PVC)、聚偏氟こ烯(PVDF)、聚四氟こ烯(PTFE)、聚丙烯(PP)或其它；也可以為無機材料，為氧化鋁質(zhì)、 氧化鈷質(zhì)、氧化硅質(zhì)、硅酸鋁質(zhì)、碳化硅質(zhì)、氧化鋯質(zhì)、銀、鎳、銅、鈦、不銹鋼材質(zhì)或其它；過濾管的性質(zhì)也沒有特殊的要求，親水性、親油性或疏水性都可以。集液管、嵌入槽的截面形狀沒有特殊要求，矩形、圓形、橢圓形或其它均可。將過濾管的粘接于嵌入槽時，粘接時采用的粘結(jié)劑為丁苯膠、硝酸纖維素、聚醋酸 こ烯、醋酸こ烯樹脂、丙烯酸樹脂、聚苯こ烯、聚氨酷、聚丙烯酸酷、環(huán)氧樹脂、聚酰胺樹脂或其它；將過濾管的焊接于嵌入槽時，焊接法為熔焊、壓焊、釬焊或其它。集液管和出液管材質(zhì)沒有特殊的要求，可以為聚氯こ烯類(PVC)、聚丙烯類(PP)、 通用聚苯こ烯(GPPS)、耐沖擊性聚苯こ烯(HIPS)、聚碳酸樹酯(PC)、聚縮醛樹酯(POM)、ABS 硬質(zhì)塑料、金屬或其它。本發(fā)明過濾管的中空管上設(shè)有0. Ol-Imm孔，可廣泛用于化工、能源、環(huán)保、建材、 輕エ、冶金等領(lǐng)域涉及物料的液固兩相分離或氣固兩相分離的場合，可根據(jù)需要采用氣、水或其它化學清洗劑進行正向或反向沖洗，通量可完全恢復至初始通量水平。本發(fā)明所述過濾管和組件的液固分離效率和穩(wěn)定性不僅優(yōu)于基于重力沉降原理的平流式沉淀池、輻流式沉淀池和豎流式沉淀池，而且優(yōu)于基于“淺層理論”的斜板(管)沉淀池。本發(fā)明所述過濾管和組件分離微粒的尺度(即0. Oflmm粒徑)高于現(xiàn)有超/微濾、納濾和反滲透等膜分離的微粒尺度(0.0001 粒徑)，且通量可達超/微濾膜/納濾/反滲透的1(T10000倍， 運行能耗僅為負壓抽吸式超/微濾膜的1/KT1/20，正壓驅(qū)動式超/微濾膜的l/5(Tl/100， 納濾/反滲透的l/10(Tl/5000。本發(fā)明所述過濾管和組件的氣固分離微粒的粒徑尺度(即
0.OlmnTlmm粒徑)高于現(xiàn)有機械分離、靜電分離、過濾分離和濕洗分離四種常見氣固分離方式(即0.01 粒徑)，且工作效率和運行穩(wěn)定性也明顯優(yōu)于現(xiàn)有四種常見氣固分離器。本發(fā)明組件中的過濾管作為基本過濾部件，使用時將本發(fā)明的過濾組件放入污水中，在集液管出口處的出液管連接泵，開啟泵抽吸，濾出液先通過過濾管的孔進入管內(nèi)，然后匯集于集液管的內(nèi)腔，最終由出液管抽出。本發(fā)明的過濾組件具有以下優(yōu)點
(1)過濾組件制作方便，成本低，制作價格遠低于膜組件；
(2)過濾組件的機械強度高，使用壽命長；
(3)過濾組件的過濾性能穩(wěn)定，過濾阻カ較小，通量高，節(jié)約能耗，運行費用低；
(4)過濾組件清洗較容易，可采用簡單的物理清洗方式，如使用氣泵進行反沖洗就可以恢復組件性能，且污染后再生較為容易；
(5)過濾組件能夠為膜生物反應(yīng)器和二沉池提供較適宜的污泥濃度，使污水處理的整個運行工藝的處理能力大幅度提高。


圖I為本發(fā)明過濾管的結(jié)構(gòu)示意圖2為實施例I過濾組件的結(jié)構(gòu)示意圖3為圖I中A處的局部放大圖4為圖3的A-A視圖。圖5為實施例2過濾組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例I
如圖I所示的過濾管，包括作為主體的中空管11，中空管11的管身上設(shè)有孔12，孔12 的孔徑為O. Ol-Imm0如圖2、3、4所示的過濾組件，包括集液管20、集液管21、出液管3和過濾管1，集液管20、集液管21的下端連通，多層過濾管I并排設(shè)于集液管20和集液管21之間，每層過濾管I為三個，過濾管I兩端的管口分別與集液管20和集液管21連接,與過濾管I連接的集液管20和集液管21管壁上設(shè)有嵌入槽6，過濾管I的兩端分別設(shè)于集液管20和集液管21 的嵌入槽內(nèi)，過濾管I位于嵌入槽6內(nèi)的部分之間通過粘接時使用的粘合劑或焊接時使用的焊接材料相互密封，過濾管I的管內(nèi)與集液管20和集液管21的內(nèi)腔相通，集液管20和集液管21的上端開口處分別設(shè)置有出液管3。實施例2
如圖5所示，與實施例I不同的是，集液管20與集液管21相互獨立，集液管20和集液管21的下端封口，上端開口，上端開口處分別設(shè)置有出液管3。本發(fā)明的過濾組件使用時放入污水中，使過濾管I完全浸沒于污水中，在集液管2 出口處的出液管3連接泵，開啟泵抽吸，濾出液先通過過濾管I的孔進入管內(nèi)，然后匯集于集液管2的內(nèi)腔，最終由出液管3抽出，實現(xiàn)污水的過濾處理。以本發(fā)明的過濾組件分離高濃度活性污泥為例，通過現(xiàn)場試驗驗證了本發(fā)明的有益效果。在溫度20°C，壓力20kPa條件下，用三個過濾組件(過濾管的孔徑分別為O.025mm、
O.030mm和O. 035mm)分別過濾濃度為10g/L污泥時，其結(jié)果O. 025mm的過濾組件出水初始 SS為Omg/L，O. 030mm和O. 035mm的過濾組件的出水初始SS分別為20mg/L和30mg/L，兩者的出水SS均在過濾5min后降為Omg/L。O. 035mm過濾組件過濾10g/L活性污泥時，其平均通量可達到145L/m2. h，可為膜組件運行通量的10倍以上。O. 035mm的過濾組件，當反洗強度為IOm3/(m2. h)和反洗歷時為O. 5min時，通量恢復率可達到100%。
權(quán)利要求
1.一種過濾管，其特征在于包括作為主體的中空管，中空管的管身上設(shè)有孔，孔的孔徑為 0. Ol-Imm0
2.由權(quán)利要求I所述過濾管構(gòu)成的過濾組件，其特征在于包括過濾管和兩個集液管， 過濾管設(shè)于兩個集液管之間，過濾管兩端的管口分別與集液管連接，與過濾管連接的集液管管壁上設(shè)有嵌入槽，過濾管的兩端分別設(shè)于集液管的嵌入槽內(nèi)，過濾管的管內(nèi)與集液管的內(nèi)腔相通。
3.如權(quán)利要求2所述的過濾組件，其特征在于過濾管為多層，每層為一個或多個并排設(shè)置的過濾管，過濾管位于嵌入槽內(nèi)的部分之間相互密封。
4.如權(quán)利要求2或3所述的過濾組件，其特征在于過濾管的兩端粘接或焊接于嵌入槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的過濾組件，其特征在于兩個集液管為一體時，集液管的下端連通，上端開口，集液管的上端開口處分別設(shè)置有出液管；兩個集液管獨立時，集液管的下端封口，上端開口，上端開口處分別設(shè)置有出液管。
全文摘要
本發(fā)明屬于液固、氣固分離設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種過濾管及由該過濾管構(gòu)成的過濾組件。本發(fā)明的過濾管包括作為主體的中空管，中空管的管身上設(shè)有孔，孔的孔徑為0.01-1mm。本發(fā)明的過濾管可廣泛用于化工、能源、環(huán)保、建材、輕工、冶金等領(lǐng)域涉及物料的液固兩相分離或氣固兩相分離的場合，可根據(jù)需要采用氣、水或其它化學清洗劑進行正向或反向沖洗，通量可完全恢復至初始通量水平。
文檔編號C02F1/44GK102580543SQ201210087569
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者邢傳宏 申請人:邢傳宏