一種可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種在混合物中對特定對象的顆粒進行分離和沉降的設備，特別 涉及一種可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆。
【背景技術】
[0002] 滲透膜分離技術在近30年中由于其操作方便、工藝設備緊湊、分離效率高、能耗 低等優(yōu)點而迅速發(fā)展成為工業(yè)中固-液分離的重要工藝方法。然而，在滲透膜過濾工藝中， 膜污染這個不可避免的問題始終存在，且已成為這項工藝于實際應用中的一個致命缺點。 膜污染是由于膜表面和膜孔中由于微粒、膠體粒子、溶質(zhì)分子或細菌、病毒等的沉積或孳生 而導致的膜孔堵塞或變小，造成過膜阻力的增大，從而使膜透過量下降，減少膜的使用壽命 等后果。例如，在固液分離中經(jīng)常使用的平板膜，其膜透過量由于膜污染會在近一個小時的 工作之后減少約50% ;而由于固體小顆粒的吸附和堵塞。
[0003] 工業(yè)上經(jīng)常用來清洗膜污染的方法主要分為物理清洗和化學清洗，化學清洗是通 過使用藥劑以將不溶污染物溶解并沖洗出膜組件。然而，化學清洗不僅由于藥劑的使用而 增加過濾工藝的操作成本，而且由于酸性或堿性藥劑的使用而對膜造成損害且造成污染。 物理清洗主要包括低壓高流速清洗、等壓沖洗、反沖洗、負壓清洗、機械刮除等方法，工業(yè)中 普遍使用的是高速反沖洗和氣水反沖洗工藝。然而，上述兩種工藝都必須在清洗過程中停 止膜過濾工藝，且需要高壓和高于產(chǎn)水量兩到三倍的水用于沖洗，耗能高，用水量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的是在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種通過在直列式膜堆內(nèi)部 設置內(nèi)部循環(huán)水路，形成循環(huán)流動，從而對經(jīng)過膜面的流體進行加速，配合膜內(nèi)部設置的介 電電泳電極所產(chǎn)生的用于將污染物推離膜面的介電電泳效應，在流體具備一定速度的情況 下將污染物帶入濃水通道，以達到膜的自凈化的可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆。
[0005] 本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0006] -種可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆，其特征在于：它包括前端面壓板、循環(huán)水路板、 直列式膜板和后端面壓板；在所述前端面壓板與后端面壓板之間并排壓裝一組直列式膜 板，各所述直列式膜板的原水通孔共同形成原水主流道，各所述直列式膜板的濃水通孔共 同形成濃水主流道；所述循環(huán)水路板中設置循環(huán)水路，所述循環(huán)水路連通原水主流道的入 口與濃水主流道的出口；在所述循環(huán)水路一側的原水入口與在另一側的原水主流道的面積 比小于1:2。
[0007] 所述原水入口為多入口結構，各入口的面積之和與所述原水主流道的面積比小于 1:2。
[0008] 所述面積比為1 :10。
[0009] 所述原水入口與原水主流道的連接方式為原水入口插接在原水主流道的中心處。
[0010] 所述直列式膜板包括外框、鈑金電極組件和過濾膜，所述過濾膜設置在外框的兩 側，所述鈑金電極組件設置在兩過濾膜之間。
[0011] 所述鈑金電極組件包括兩片分別連接交流電源不同輸出端的電極板；所述電極板 為一體成型的鈑金件，包括多條平形排列的電極及同時連接所有所述電極的一條或一條以 上邊線；兩所述電極板交錯疊放，使一電極板的電極置于另一電極板的兩相鄰電極之間的 空間中，形成電極組；兩所述電極板之間相互絕緣。
[0012] 所述電極板為梳齒狀電極板，包括多條平行排列的電極，及同時連接所有所述電 極一端的一條邊線，所述電極的另一端為自由端，一電極板的邊線位于另一電極板中電極 的自由端一側。
[0013] 所述電極板為柵形電極板，包括多條平行排列的電極，及分別連接所述電極的兩 端的兩條邊線；兩電極板的邊線之間設置絕緣材料。
[0014] 所述電極板為立體柵形電極板，包括多條平行排列的電極，及分別連接所述電極 的兩端的兩條邊線；所述電極的兩端彎折，在交錯疊放時相互避讓；兩所述電極板外部均 設置絕緣層。
[0015] 所述兩電極板中的一電極板外部設置絕緣層，另一電極板為耐腐蝕性材料制成的 裸電極。
[0016] 本實用新型的優(yōu)點和有益效果為：
[0017] 1、本實用新型可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆，在原水主流道的入口與濃水主流道的 出口之間設置循環(huán)水路，不需設置額外增壓裝置，僅依靠自身的結構，將原水入口與原水主 流道的面積比小于1: 2,即可將濃水主流道的一部分濃水回流來補償原水主流道的流量，提 高濃水主流道的流速，從而增加經(jīng)過膜表面的流體流速，且保證產(chǎn)水量不變。當多個直列式 膜堆并行布水的時候，由管路沿程損失不同導致不同堆之間存在壓力差，使得布水不是完 全均勻的。相對于沒有增加循環(huán)水路的直列堆來說，由于循環(huán)水路使得原水入口減小，因而 擁有循環(huán)水路的直列堆之間的堆間布水更加均勻，且由于直列堆內(nèi)部的水流速度和壓力增 加，使直列堆內(nèi)部的各直列膜板之間的板間布水也更加均勻。
[0018] 3、本實用新型可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆，采用的鈑金電極組包括兩片由鈑金工 藝制作的電極板，其上制有多條平形排列的電極，以及連接所述電極的一條或一條以上邊 線，兩片電極板之間交錯疊放，使兩片電極板的電極相互間隔對應以形成電極組；電極板通 過鈑金工藝一體成型，生產(chǎn)成本低，較圓柱形電極降低成本70%以上；任何一處位置連接 電源即可使得整板得以供電，從而使電極和連接導線集成在一個鈑金件上；根據(jù)鈑金選材 質(zhì)地和厚度的不同，可使其具備一定柔性或剛性，可卷曲或平展使用；在安裝時由于各電極 之間相對位置已經(jīng)設定好，可進行整個電極板的一體安裝，不會造成電極排列的混亂，從而 提1?裝配效率。
[0019] 4.本實用新型可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆，電極板為立體柵形電極板，當兩片立 體柵形電極板交疊構成鈑金電極組件結構時，兩片電極板的電極中部交叉，形成電極組；且 由于電極的兩端彎折，因此兩立體柵形電極板的邊線之間存在縫隙，可以相互遠離。
[0020] 5.本實用新型可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆，電極板可設置為梳齒狀電極板，當兩 片梳齒狀電極板交錯構成鈑金電極組件結構時，第一梳齒狀電極板的電極從第二梳齒狀電 極板的電極之間插入，形成電極組，這樣可以防止兩片電極板在疊加時邊線相接觸，產(chǎn)生干 涉，具有結構極為簡化，制造容易，安裝方便的優(yōu)點。
[0021] 6.本實用新型可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆，電極板可為柵形電極板，當兩片柵形 電極板間隔疊放構成鈑金電極組件結構時，電極的兩端均通過邊線連接在一起，因此電極 在安裝時位置相對固定，不需要后期調(diào)整；而且，為了避免柵形電極板的邊線相接觸，可在 兩電極板的邊線之間設置絕緣片。
[0022] 7.本實用新型可實現(xiàn)自凈化的直列式膜堆，通過在直列式膜堆內(nèi)部設置內(nèi)部循環(huán) 水路結構，形成循環(huán)流動，從而對經(jīng)過膜面的流體進行加速，配合膜內(nèi)部設置的鈑金電極組 件所產(chǎn)生的用于將污染物推離膜面的不勻稱電場，在流體具備一定速度的情況下將污染物 帶入濃水通道，以達到膜的自凈化。
【附圖說明】
[0023] 圖1是現(xiàn)有技術的直列式膜組件的內(nèi)部水流示意圖；
[0024] 圖2是現(xiàn)有技術的直列式膜組件的工作原理示意圖；
[0025] 圖3是本實用新型實施例1的直列式膜堆的結構示意圖；
[0026] 圖4是圖3的A-A向剖面結構示意圖；
[0027] 圖5是本實用新型的實施例1的直列式膜板結構示意圖（局部剖開）；
[0028] 圖6是本實用新型的實施例1的直列式膜板結構示意圖；
[0029] 圖7是本實用新型實施例1的直列式膜堆內(nèi)部水流循環(huán)示意圖；
[0030] 圖8是本實用新型實施例1的直列式膜堆工作原理示意圖；
[0031] 圖9是本實用新型實施例1的直列式膜堆的循環(huán)水路的優(yōu)選結構示意圖；
[0032] 圖10是本實用新型實施例1中當鈑金電極組件的兩電極板交錯疊置時，其中連接 不同輸出端的電極位置分布示意圖；
[0033] 圖11是本實用新型的鈑金電極組件的電場及介電電泳力矢量和等值線圖；
[0034] 圖12是本實用新型的實施例1的電極板結構示意圖；
[0035] 圖13是本實用新型的實施例1的介電電泳電極組件的主視圖；
[0036] 圖14是本實用新型的實施例1的介電電泳電極組件的側視圖；
[0037] 圖15是本實用新型的實施例1的介電電泳電極組件的俯視圖；
[0038] 圖16是