專利名稱：一種管式錯(cuò)流微濾膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水處理設(shè)備，尤其是一種運(yùn)輸安裝方便、占地面 積小且使用壽命長的管式錯(cuò)流微濾膜組件。
背景技術(shù)：
微過濾又稱微孔過濾，它屬于精密過濾，能夠過濾微米級或納米級的
微粒和細(xì)菌，其基本原理是篩分過程，操作壓力一般在0.7 7kPa，原料液 在靜壓差作用下，透過纖維素或高分子材料制成的微孔濾膜，利用其均一 的孔徑，來截留原料液中的微粒、細(xì)菌等，使其不能通過濾膜而被去除。 目前，市場上的微濾膜多為平板膜折疊式濾芯，膜材料為聚丙烯或聚砜、 尼龍等，另外，無機(jī)精濾膜亦是應(yīng)用在水處理上的重要微濾技術(shù)之一，如 陶瓷膜和金屬膜過濾。
公開日為2006年7月26日、公開號為CN1807275 的專利文件公開了一種動態(tài)微濾膜組件及水處理工藝方法，該動態(tài)膜組件 包括濾室和過濾網(wǎng)，濾室壁開有微孔，側(cè)面裝有反沖進(jìn)水管和過濾出水管， 頂部裝排空氣管，過濾網(wǎng)折成凹凸曲面固定于濾室的前后壁上，濾室下端 與反沖洗布?xì)庀到y(tǒng)相連，反沖洗布?xì)庀到y(tǒng)包括配氣管和曝氣頭，配氣管連 接進(jìn)氣管，濾室上下兩端連接有凹凸面承托件，承托件上放置過濾網(wǎng)，凹 凸面壓固件固定在過濾網(wǎng)上，承托件外側(cè)和壓固件內(nèi)側(cè)為與過濾網(wǎng)相應(yīng)的 曲面。該結(jié)構(gòu)屬于平板式膜組件，具有增加膜填裝密度的優(yōu)點(diǎn)。
公開日為2007年5月9日、公開號為CN 1958114的專利文件公開了另一種旋轉(zhuǎn)流微 孔過濾器，旋轉(zhuǎn)流微孔過濾器包括若干組件，此外還包括一個(gè)帶有微孔的 小錐段微孔管、旋流管、中隔板、旋流腔入口墊板以及旋流腔上蓋板，通 過濾后水腔聯(lián)結(jié)螺栓、中隔板聯(lián)結(jié)螺栓、壓緊螺栓將上述獨(dú)立零件與各組 件連接在一起，連接后在所述旋轉(zhuǎn)流微孔過濾器內(nèi)部形成一個(gè)原水腔、一 個(gè)濾后水腔，原水腔與旋流管之間開有兩個(gè)平行的切向入口。該發(fā)明主要 解決水力旋流器處理含油污水時(shí)對細(xì)小油滴去除效果差以及微濾膜在處理 高濃度含油污水時(shí)容易產(chǎn)生濾孔堵塞以及微濾膜污染的問題。
錯(cuò)流過濾是指在泵的推動下料液平行于膜面流動，與死端過濾不同的 是料液流經(jīng)膜面時(shí)產(chǎn)生的剪切力把膜面上滯留的顆粒帶走，從而使污染層 保持在一個(gè)較薄的水平。隨著錯(cuò)流過濾操作技術(shù)的發(fā)展，在許多領(lǐng)域有代 替死端過濾的趨勢。
目前，生產(chǎn)中使用的微濾元件主要是微濾濾芯，組件的形式有微孔過 濾器、精密過濾器等。這些過濾器是將微濾濾芯固定在碳鋼的容器內(nèi)，采 用死端過濾的方式實(shí)現(xiàn)對流體的凈化和過濾，由于其自身的構(gòu)造特點(diǎn)，決 定了其應(yīng)用中具有以下局限性
1、 設(shè)備占地面積大，重量大。
2、 安裝運(yùn)輸不方便，難以實(shí)現(xiàn)自動化操作。
3、 機(jī)械過濾器濾芯使用壽命不長，需要頻繁更換。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型為解決目前微濾膜組件存在的缺陷與不足，提供一種可操作性強(qiáng)、節(jié)約費(fèi)用、運(yùn)輸安裝方便、占地面積小、輕巧靈活、且使用壽命長的管式錯(cuò)流微濾膜組件。
本實(shí)用新型為達(dá)到上述技術(shù)目的所采用的具體技術(shù)方案為 一種管式錯(cuò)流微濾膜組件，包括壓力容器、微濾濾芯及設(shè)置于壓力容器兩端的進(jìn)出液端口，其特征在于所述的壓力容器呈管狀結(jié)構(gòu)，壓力容器內(nèi)設(shè)有固定板，所述的固定板包括上固定板與下固定板，上下固定板分別通過接頭與進(jìn)出液端口相聯(lián)通，微濾濾芯的兩端分別固定在上下固定板上，且所述微濾濾芯的至少一端穿過所在一端的固定板并與進(jìn)出液端口相聯(lián)通。采用長管狀的壓力容器，濾芯固定在壓力容器內(nèi)，使其具有很強(qiáng)的可操作性，放置比較靈活，同時(shí)由于壓力容器垂直放置，有效地減少了占地面積；其次，將組件設(shè)計(jì)成相對獨(dú)立的部件，便于實(shí)現(xiàn)組件的組合使用，可以根據(jù)工程的需要靈活組合使用組件，直接運(yùn)用到不同規(guī)模的工程，特別是對于大型工程，由于其大量的組件規(guī)格一致，便于實(shí)現(xiàn)自動化操作，其優(yōu)點(diǎn)更加明顯。此外，微濾濾芯采用非一次性材料，通量下降后可以對其進(jìn)行清洗，使其恢復(fù)通量，這樣，濾芯的使用壽命明顯延長，大大降低了濾芯的更換頻率，從而可以明顯降低運(yùn)行成本。同時(shí)，壓力容器可以采用工程塑料，減少了鋼材的使用量，同時(shí)也使組件變得更加輕巧，方便運(yùn)輸和安裝。本實(shí)用新型適用于固含量高于0. 5%的料液。
作為優(yōu)選，壓力容器呈圓管狀結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)有中空的半球狀端蓋，上端蓋上設(shè)置濃液出口及透過液出口 ，下端蓋上設(shè)置原液進(jìn)口及反洗液出口 。將壓力容器的液體進(jìn)出口設(shè)置在端蓋上，由于端蓋較小，便于使用模具將端蓋及液體進(jìn)出口等一次性成型，可以降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，對于各種長短不一的組件，端蓋可以通用，在下端蓋上設(shè)置反洗液出口，可以簡化系 統(tǒng)的管路結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是本實(shí)用新型單頭產(chǎn)水的結(jié)構(gòu)形式。
本實(shí)用新型也可以采用下面的結(jié)構(gòu)形式壓力容器呈圓管狀結(jié)構(gòu)，兩 端設(shè)有中空的半球狀端蓋，上端蓋上設(shè)置濃液出口及透過液出口，下端蓋 上設(shè)置原液進(jìn)口及透過液出口。這種結(jié)構(gòu)是本實(shí)用新型兩頭產(chǎn)水的結(jié)構(gòu)形 式。
對于單頭產(chǎn)水的結(jié)構(gòu)來說，聯(lián)通上固定板與出液端口的接頭是密封接 頭，聯(lián)通下固定板與進(jìn)液端口的接頭是多孔接頭，多孔接頭的側(cè)面設(shè)有若 干通孔。設(shè)置密封接頭的目的是將濃液與透過液隔離開來，多孔接頭在組 件的工作過程中不起作用，在結(jié)構(gòu)上具有定位、增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用。
對于兩頭產(chǎn)水的結(jié)構(gòu)來說，聯(lián)通上下固定板與進(jìn)出液端口的接頭均是 密封接頭。
對于單頭產(chǎn)水的結(jié)構(gòu)來說，作為優(yōu)選，下固定板上均勻分布3 8個(gè)布
水孔，所述的布水孔為圓孔或條狀孔。布水孔是原液進(jìn)入濾芯區(qū)及反洗液 進(jìn)入反洗液出口的通道。兩頭產(chǎn)水結(jié)構(gòu)的上下固定板結(jié)構(gòu)相同，其下固定 板上不設(shè)置布水孔。
微濾濾芯的至少一端開口并設(shè)有螺紋，濾芯的開口端穿過所在一端的 固定板并通過螺紋與固定板連接固定。微濾濾芯端部的開口是濾芯的凈水 出口或反洗時(shí)反洗液的進(jìn)口，因此，對于單頭產(chǎn)水的結(jié)構(gòu)來說，只需在濾
芯一端開口并設(shè)置固定螺紋；對于兩頭產(chǎn)水的結(jié)構(gòu)來說，則濾芯兩端均需 開口并設(shè)置固定螺紋。
作為優(yōu)選，微濾濾芯為3 8支，在壓力容器的上下固定板上均勻分布。壓力容器內(nèi)的濾芯數(shù)量過少，其內(nèi)部空間得不到充分利用，濾芯數(shù)量過多，
則濾芯的過濾能力得不到充分發(fā)揮，通常壓力容器內(nèi)的濾芯數(shù)量最佳為5 支。
作為優(yōu)選，端蓋為一體化的結(jié)構(gòu)，上端蓋與下端蓋的結(jié)構(gòu)相同。 一體 化的結(jié)構(gòu)的端蓋可以采用模具制造，上端蓋與下端蓋的結(jié)構(gòu)相同可以減少 部件的種類，從而降低生產(chǎn)成本。
作為優(yōu)選，微濾濾芯過濾孔徑為0.2 — 100微米
作為優(yōu)選，固定板設(shè)置在壓力容器內(nèi)其管身與端蓋的連接處。將固定 板設(shè)置在壓力容器內(nèi)其管身與端蓋的連接處， 一是管身、端蓋與固定板只 需一次性連接固定，簡化連接工藝，二是固定板在連接處對管身與端蓋有 支撐作用，可以增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
本實(shí)用新型的有益效果是它有效地解決了目前微濾組件存在的設(shè)備 占地面積大，重量大，安裝運(yùn)輸不方便，難以實(shí)現(xiàn)自動化操作的問題，同 時(shí)也解決了機(jī)械過濾器濾芯使用壽命不長，需要頻繁更換的問題，適用于 固含量高于0.5。^的料液。本實(shí)用新型可以很容易實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)很多 組件并聯(lián)或者串聯(lián)工作，從而實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，且安裝、運(yùn)輸方便，特別 適用于較大的工程中的預(yù)處理部分。


圖1是本實(shí)用新型管式錯(cuò)流微濾膜組件實(shí)施例1的一種結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖2是本實(shí)用新型管式錯(cuò)流微濾膜組件實(shí)施例2的一種結(jié)構(gòu)剖視圖. 圖3是本實(shí)用新型管式錯(cuò)流微濾膜組件上固定板的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型管式錯(cuò)流微濾膜組件下固定板的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是一種帶有管式錯(cuò)流微濾膜組件的過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中l(wèi).壓力容器，2.上端蓋，3.原液進(jìn)口， 4.下固定板，5.微濾濾 芯，6.下端蓋，7.上固定板，8.反洗液出口， 9.透過液出口， IO.濃液出口， ll.密封接頭，12.多孔接頭，13.布水孔，14.濾芯安裝孔，15.管式錯(cuò) 流微濾膜組件，16.增壓泵，17.進(jìn)液閥，18.廢水閥，19.反洗閥，20.產(chǎn)水 閥，21.濃液閥。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型技術(shù)方案的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。 實(shí)施例1
在如圖1所示的實(shí)施例1中，單頭產(chǎn)水的管式錯(cuò)流微濾膜組件，包括 壓力容器、微濾濾芯及設(shè)置于壓力容器兩端的進(jìn)出液端口，所述的壓力容 器1呈圓管狀結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)有中空的半球狀端蓋，上端蓋2上設(shè)有濃液出 口 10及透過液出口 9，下端蓋6上設(shè)有原液進(jìn)口 3及反洗液出口 8。端蓋 為一體化的結(jié)構(gòu)，上端蓋2與下端蓋6的結(jié)構(gòu)相同。壓力容器1內(nèi)設(shè)有固 定板，固定板設(shè)置在壓力容器1內(nèi)其管身與端蓋的連接處，采用卡箍將管 身、端蓋及固定板一起固定，所述的固定板包括上固定板7與下固定板4 (見圖3圖4)，上下固定板分別通過接頭與進(jìn)出液端口相聯(lián)通，聯(lián)通上固 定板7與濃液出口 10的接頭是密封接頭11，聯(lián)通下固定板與原液進(jìn)口 3的 接頭是多孔接頭12，多孔接頭12的側(cè)面設(shè)有若干通孔。微濾濾芯5為5支，在壓力容器的上下固定板上均勻分布，兩端分別固定在上下固定板上。微
濾濾芯5的上端開口并設(shè)有螺紋，其上端部穿過上固定板7上的濾芯安裝 孔14并通過螺紋固定，微濾濾芯5的上端開口與透過液出口 9相聯(lián)通；微 濾濾芯5的下端密封并固定在下固定板4上的濾芯安裝孔14內(nèi)。下固定板 4上均勻分布5個(gè)布水孔13，所述的布水孔13為圓孔。微濾濾芯過濾孔徑 可以根據(jù)需要選擇，其孔徑為0.2 — 100微米之間。
單頭產(chǎn)水的管式錯(cuò)流微濾膜組件工作時(shí)，原液從原液進(jìn)口進(jìn)入濾芯區(qū) 域，由于此時(shí)反洗液出口關(guān)閉，濃液出口的流量較小，因此濾芯區(qū)域與透 過液出口之間存在壓力差，部分液體透過微濾濾芯進(jìn)入濾芯的內(nèi)管中，并 通過濾芯上端的開口流出，形成透過液通過透過液出口流出組件；而比微 濾濾芯孔徑大的微粒不能通過濾芯，被阻截在微濾濾芯表面和原液中，隨 著微粒的不斷累積，濾芯區(qū)的原液變得越來越濃，最后濃液從濃液出口排 出組件。濃液與透過液的比例可以根據(jù)具體要求通過調(diào)節(jié)濃液出口的流量 大小加以控制。當(dāng)微濾濾芯上截留了一定量的微粒時(shí)，需要對濾芯進(jìn)行反 洗，此時(shí)，原液進(jìn)口關(guān)閉，反洗液出口開啟，反洗液通過透過液出口進(jìn)入 濾芯的內(nèi)管，再從濾芯表面流出，通過反洗液的沖刷，將截留在濾芯表面 的顆粒物剝離，然后通過反洗液出口排出組件，反洗工序完成后，系統(tǒng)切 換到正常工作狀態(tài)。 實(shí)施例2
在如圖2所示的實(shí)施例2中，兩頭產(chǎn)水的管式錯(cuò)流微濾膜組件，包括 壓力容器、微濾濾芯及設(shè)置于壓力容器兩端的進(jìn)出液端口，所述的壓力容 器1呈圓管狀結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)有中空的半球狀端蓋，上端蓋2上設(shè)有濃液出口 10及透過液出口 9，下端蓋6上設(shè)有原液進(jìn)口 3及透過液出口 9。壓力 容器1內(nèi)設(shè)有固定板，固定板包括上固定板與下固定板，上下固定板的結(jié) 構(gòu)相同(見圖3)，上下固定板分別通過接頭與進(jìn)出液端口相聯(lián)通，聯(lián)通上 固定板7與濃液出口 10的接頭與聯(lián)通下固定板4與原液進(jìn)口 3的接頭均是 密封接頭ll。微濾濾芯5為5支，在壓力容器的上下固定板上均勻分布， 兩端分別固定在上下固定板上。微濾濾芯5的上下兩端均開口并設(shè)有螺紋， 其端部穿過固定板上的濾芯安裝孔14并通過螺紋固定，微濾濾芯5的上端 開口與上端蓋2上的透過液出口 9相聯(lián)通，下端開口與下端蓋6上的透過 液出口 9相聯(lián)通，其余和實(shí)施例1相同。
兩頭產(chǎn)水的管式錯(cuò)流微濾膜組件工作時(shí)，原水自下端蓋的原液進(jìn)口進(jìn) 入，透過濾芯后進(jìn)入濾芯內(nèi)管，并從濾芯上下兩端的開口流出，最后通過 上下端蓋上的透過液出口流出組件。組件反洗時(shí)，關(guān)閉組件一端的透過液 出口，從另一端的透過液出口輸入反洗液，反洗液進(jìn)入濾芯的內(nèi)管后再從 濾芯表面流出，最后通過原液進(jìn)口與濃液出口排出，其余工作過程和實(shí)施 例1相同。 實(shí)施例3
實(shí)施例3是本實(shí)用新型的在水處理工程中的具體應(yīng)用例，如附圖5所 示，它的過濾裝置由三個(gè)單頭產(chǎn)水的管式錯(cuò)流微濾膜組件15并聯(lián)組成，增 壓泵16的出口通過進(jìn)液閥17連接組件15的原液進(jìn)口 ，組件的透過液出口 連接產(chǎn)水閥20，濃液出口連接濃液閥21,增壓泵16的出口通過反洗閥19 與組件15的透過液出口相連接，組件的反洗液出口連接廢水閥18。該實(shí)施 例的濾芯采用原水反洗微濾濾芯，是實(shí)際應(yīng)用工藝中的一個(gè)預(yù)處理環(huán)節(jié)。實(shí)施例3的系統(tǒng)在正常的過濾工作狀態(tài)時(shí)，管路上的廢水閥與反洗閥 處于關(guān)閉狀態(tài)、原水經(jīng)增壓泵后進(jìn)入組件，在原液進(jìn)口與透過液出口之間 的壓差作用下，部分水透過微濾濾芯進(jìn)入濾芯的內(nèi)管中并形成透過液，最
后通過產(chǎn)水閥流出；由于微濾濾芯的篩分作用， 一些未能通過微濾濾芯的 大顆粒物質(zhì)被阻截在濾芯表面，當(dāng)濾芯表面的污染物達(dá)到一定程度時(shí)，系 統(tǒng)自動開始對濾芯進(jìn)行反洗，這時(shí)進(jìn)液閥與產(chǎn)水閥關(guān)閉，反洗閥與廢水閥 開啟，原水由透過液出口進(jìn)入組件，通過原水在濾芯內(nèi)的逆向流動，沖洗 掉微濾濾芯表面的污物。污物以及原水通過反洗液出口流出微濾組件經(jīng)廢 水閥排到廢水收集系統(tǒng)，反洗完畢后，系統(tǒng)切換到正常的過濾工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1. 一種管式錯(cuò)流微濾膜組件，包括壓力容器、微濾濾芯及設(shè)置于壓力容器兩端的進(jìn)出液端口，其特征在于所述的壓力容器(1)呈管狀結(jié)構(gòu)，壓力容器(1)內(nèi)設(shè)有固定板，所述的固定板包括上固定板(7)與下固定板(4)，上下固定板分別通過接頭與進(jìn)出液端口相聯(lián)通，微濾濾芯(5)的兩端分別固定在上下固定板上，且所述微濾濾芯(5)的至少一端穿過所在一端的固定板并與進(jìn)出液端口相聯(lián)通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式錯(cuò)流微濾膜組件，其特征在于所述的 壓力容器(1)呈圓管狀結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)有中空的半球狀端蓋，上端蓋(2) 上設(shè)置濃液出口 (10)及透過液出口 (9)，下端蓋(6)上設(shè)置原液進(jìn)口(3)及反洗液出口 (8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式錯(cuò)流微濾膜組件，其特征在于所述的 壓力容器(1)呈圓管狀結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)有中空的半球狀端蓋，上端蓋(2) 上設(shè)置濃液出口 (10)及透過液出口 (9)，下端蓋(6)上設(shè)置原液進(jìn)口(3) 及透過液出口 (9)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管式錯(cuò)流微濾膜組件，其特征在于聯(lián)通上 固定板(7)與濃液出口 (10)的接頭是密封接頭(11)，聯(lián)通下固定板(4) 與原液進(jìn)口 (3)的接頭是多孔接頭(12)，多孔接頭(12)的側(cè)面 設(shè)有若干通孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的管式錯(cuò)流微濾膜組件，其特征在于聯(lián)通上 下固定板與進(jìn)出液端口的接頭均是密封接頭(11)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的管式錯(cuò)流微濾膜組件，其特征在于下固定 板(4)上均勻分布3 8個(gè)布水孔(13)，所述的布水孔(13)為圓孔或 條狀孔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式錯(cuò)流微濾膜組件，其特征在于所述微 濾濾芯的至少一端開口并設(shè)有螺紋，濾芯的開口端穿過所在一端的固定 板并通過螺紋與固定板連接固定。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式錯(cuò)流微濾膜組件，其特征在于所述微 濾濾芯(5)為3 8支，在壓力容器的上下固定板上均勻分布。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l或2或3或4或5或6或7或8所述的管式錯(cuò)流 微濾膜組件，其特征在于端蓋為一體化的結(jié)構(gòu)，上端蓋(2)與下端蓋(6) 的結(jié)構(gòu)相同。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l或2或3或4或5或6或7或8所述的管式錯(cuò)流 微濾膜組件，其特征在于微濾濾芯過濾孔徑為0. 2 100微米。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種管式錯(cuò)流微濾膜組件，包括壓力容器、微濾濾芯及設(shè)置于壓力容器兩端的進(jìn)出液端口，其特征在于所述的壓力容器呈管狀結(jié)構(gòu)，壓力容器內(nèi)設(shè)有固定板，所述的固定板包括上固定板與下固定板，上下固定板分別通過接頭與進(jìn)出液端口相聯(lián)通，微濾濾芯的兩端分別固定在上下固定板上，且所述微濾濾芯的至少一端穿過所在一端的固定板并與進(jìn)出液端口相聯(lián)通。它有效地解決了目前微濾組件存在的設(shè)備占地面積大，重量大，安裝運(yùn)輸不方便，難以實(shí)現(xiàn)自動化操作的問題，同時(shí)也解決了機(jī)械過濾器濾芯使用壽命不長，需要頻繁更換的問題，適用于固含量高于0.5％的料液。
文檔編號B01D63/06GK201283272SQ20082016618
公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者凌碩年, 張錦帆, 沈海軍 申請人:浙江東洋環(huán)境工程有限公司