一種抗高壓耐污染過(guò)濾膜柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種工業(yè)高含鹽量廢水處理設(shè)備的部件，具體涉及一種無(wú)中心拉桿式抗高壓耐污染型高含鹽量過(guò)濾膜柱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)工業(yè)化程度越來(lái)越高，含有大量有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽的工業(yè)廢水的排放量也越來(lái)越大，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了巨大的危害，更是加速了水資源的匱乏，成為對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。面對(duì)這樣嚴(yán)峻的形式，我國(guó)對(duì)工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，甚至要求工業(yè)廢水“零排放”，要求企業(yè)盡量實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水全部回用。
[0003]目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的工業(yè)廢水處理技術(shù)包主要包括納濾(NF)、反滲透(RO)膜技術(shù)，一般最高承壓在80公斤力左右，最高濃縮的廢水為5?6萬(wàn)ppm含鹽量，該濃度距離鹽蒸發(fā)結(jié)晶的飽和濃度(23?30%)還有很大的距離。也就是說(shuō)6萬(wàn)含鹽量以上的廢水濃縮主要靠耗能的蒸發(fā)，所以如何進(jìn)一步減少濃縮液量和提高濃縮液的鹽含量，減少蒸發(fā)結(jié)晶環(huán)節(jié)的耗能量，一直是工業(yè)廢水處理的研究發(fā)展方向。工業(yè)廢水“零排放”系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)就在于工業(yè)高含鹽量廢水的處理，包括煤化工廢水、電廠脫硫廢水、冶金工業(yè)廢水等。德國(guó)ROCHEM公司研制的碟管膜(DT membrane, US5069789)以及其更新?lián)Q代產(chǎn)品管網(wǎng)式膜(STmembrane, US2004/015971 Al)可以用于處理工業(yè)高含鹽量廢水。但無(wú)論是碟管膜還是管網(wǎng)式膜在處理高濃廢水時(shí)都具有自己的缺陷。比如:碟管膜的有效膜面積只有8?9m2，一套系統(tǒng)的占地面積通常比較龐大。而管網(wǎng)式膜是碟管膜已經(jīng)在德國(guó)市場(chǎng)上普遍應(yīng)用的情況下研制的，它的主要優(yōu)點(diǎn)是單根管網(wǎng)式膜的有效膜面積是單根碟管膜有效面積的3?4倍。但是為了能夠直接替換原來(lái)的碟管膜，管網(wǎng)式膜保留了碟管膜的中心拉桿(如圖1)，中心拉桿的存在使得管網(wǎng)式膜不能應(yīng)用市場(chǎng)上的標(biāo)準(zhǔn)膜殼，從而造價(jià)昂貴，而且減少了單根膜的有效膜面積。而在我國(guó)，碟管膜在市場(chǎng)上應(yīng)用并不成熟，在處理工業(yè)廢水時(shí)，可以直接應(yīng)用管網(wǎng)式膜，因此也就沒(méi)有必要保留其中心拉桿。而且市場(chǎng)上現(xiàn)有的碟管膜和網(wǎng)管式膜在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，當(dāng)壓力高于70公斤力時(shí)，極易將膜殼兩端的密封圈擠出，造成設(shè)備漏水，無(wú)法正常操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗高壓耐污染過(guò)濾膜柱。
[0005]本發(fā)明包括膜殼組件、卷膜組件、以及連接膜殼組件和卷膜組件的適配器。所述的膜殼組件采用不銹鋼材料。
[0006]所述的膜殼組件包括圓筒形的殼體、固定在殼體兩端的加強(qiáng)圈、以及分別設(shè)置在殼體兩端的產(chǎn)水端構(gòu)件和原水端構(gòu)。兩個(gè)加強(qiáng)圈與殼體末端階梯結(jié)構(gòu)過(guò)度，且沿其內(nèi)壁圓周開(kāi)有固定槽。
[0007]所述的產(chǎn)水端構(gòu)件包括依次同軸設(shè)置的產(chǎn)水端支撐板、產(chǎn)水端密封板、產(chǎn)水端止推環(huán)；產(chǎn)水端密封板緊貼產(chǎn)水端支撐板的一面設(shè)置，產(chǎn)水端產(chǎn)水口接管貫穿產(chǎn)水端密封板和產(chǎn)水端支撐板的中心設(shè)置，并通過(guò)螺栓緊固；產(chǎn)水端止推環(huán)通過(guò)連桿與產(chǎn)水端密封板固定連接，產(chǎn)水端止推環(huán)置于殼體內(nèi)；圓形的產(chǎn)水端支撐板的側(cè)壁沿軸向?yàn)殡A梯狀，產(chǎn)水端支撐板處于安裝位置時(shí)，加強(qiáng)圈內(nèi)的階梯結(jié)構(gòu)將其擋住；濃水出口接管貫穿產(chǎn)水端密封板和產(chǎn)水端支撐板固定設(shè)置；產(chǎn)水端定位環(huán)卡在一側(cè)的固定槽內(nèi)，并通過(guò)固定在產(chǎn)水端支撐板上的產(chǎn)水端保安環(huán)擋緊，產(chǎn)水端定位環(huán)將產(chǎn)水端構(gòu)件與加強(qiáng)圈進(jìn)行定位。產(chǎn)水端定位環(huán)采用三段式結(jié)構(gòu)，三段首尾相接構(gòu)成圓環(huán)。
[0008]所述的原水端構(gòu)件包括依次同軸設(shè)置的原水端支撐板、原水端密封板、原水端止推環(huán)；原水端密封板緊貼原水端支撐板的一面設(shè)置，原水端直管穿過(guò)原水端密封板的中心設(shè)置，并與原水端密封板固定連接；原水端止推環(huán)通過(guò)連桿與原水端密封板固定連接，原水端止推環(huán)置于殼體內(nèi)；圓形的原水端支撐板的側(cè)壁沿軸向?yàn)殡A梯狀，原水端支撐板處于安裝位置時(shí)，加強(qiáng)圈內(nèi)的階梯結(jié)構(gòu)將其擋?。辉M(jìn)口接管貫穿原水端密封板和原水端支撐板固定設(shè)置；原水端定位環(huán)卡在另一側(cè)的固定槽內(nèi)，并通過(guò)固定在原水端支撐板上的原水端保安環(huán)擋緊，原水端定位環(huán)將原水端構(gòu)件與加強(qiáng)圈進(jìn)行定位。原水端定位環(huán)采用三段式結(jié)構(gòu)，三段首尾相接構(gòu)成圓環(huán)。
[0009]所述的卷膜組件包括中心產(chǎn)水管、端蓋、膜卷和外包層。中心產(chǎn)水管的管壁開(kāi)有產(chǎn)水收集孔，一個(gè)圓周上均布4?8個(gè)產(chǎn)水收集孔。兩個(gè)端蓋固定設(shè)置在中心產(chǎn)水管的兩端，中心產(chǎn)水管貫穿兩個(gè)端蓋。膜卷設(shè)置在兩個(gè)端蓋之間，外包層包覆在膜卷上，外包層采用外包網(wǎng)或玻璃鋼。所述的膜卷為膜袋和導(dǎo)流網(wǎng)卷繞在中心產(chǎn)水管上而成。中心產(chǎn)水管和端蓋材料相同，為聚砜(PS)、ABS樹(shù)脂或不銹鋼。
[0010]所述的膜袋包括矩形的膜片和產(chǎn)水布，產(chǎn)水布夾在兩張錯(cuò)位對(duì)折后的膜片之間，相鄰兩張膜片除折邊外的其他三邊與產(chǎn)水布對(duì)齊密封后形成信封狀的膜袋，產(chǎn)水布底邊超出膜片的折邊，膜片與膜片如此連接形成側(cè)面成階梯狀的膜袋組，所述的膜片為反滲透膜片。密封方式采用粘結(jié)劑粘接、超聲焊接、熱粘合、紅外粘結(jié)、射頻粘接、或微波粘接。導(dǎo)流網(wǎng)設(shè)置在相鄰兩個(gè)膜袋之間，即一張膜片對(duì)折后的夾心處。膜袋和導(dǎo)流網(wǎng)一起纏繞在中心產(chǎn)水管。
[0011]所述的導(dǎo)流網(wǎng)由縱向線和斜向線構(gòu)成，縱向線和斜向線的截面都是圓形，縱向線的直徑大于斜向線的直徑，所有的縱向線平行，所有的斜向線平行，所有的縱向線和斜向線位于同一平面，且一體成型。縱向線與斜向線的夾角為30?60度，縱向線與中心產(chǎn)水管的軸線平行。所述縱向線的排列為4-8個(gè)/英寸，斜向線的排列為6-13個(gè)/英寸。導(dǎo)流網(wǎng)的材料為聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚醚砜、尼龍、或聚酯。
[0012]所述的適配器為外壁成階梯狀的圓管，中部的外徑大于兩端的外徑；適配器的一端插入中心產(chǎn)水管內(nèi)，并通過(guò)密封圈密封；適配器的另一端插入產(chǎn)水端直管或原水端直管內(nèi)，并通過(guò)密封圈密封；產(chǎn)水端構(gòu)件、卷膜組件和原水端構(gòu)件通過(guò)兩個(gè)適配器串聯(lián)。
[0013]本發(fā)明中支撐板與加強(qiáng)圈通過(guò)兩階梯結(jié)構(gòu)的配合，防止支撐板由于內(nèi)部卸荷造成的虹吸而使其向內(nèi)部躥動(dòng)的傾向，減少了對(duì)設(shè)置在殼體中卷膜元件的沖擊及破壞。本發(fā)明采用兩個(gè)止推環(huán)設(shè)計(jì)，一方面把膜元件所受的載荷均布開(kāi)來(lái)，另一方面從兩端夾緊膜元件，防止其在高壓液體的作用下竄動(dòng)旋轉(zhuǎn)而受到損壞，增強(qiáng)了支撐板、密封板、適配器和膜元件裝配的緊密性和可靠性。本發(fā)明采用采用采用定位環(huán)和保安環(huán)的設(shè)計(jì)，安裝更為簡(jiǎn)便。本發(fā)明的卷膜組件設(shè)計(jì)，在中心管處不產(chǎn)生背壓，減少對(duì)膜卷的損害，延長(zhǎng)其使用壽命。導(dǎo)流網(wǎng)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，徹底消除兩向線連接處形成的死角，減少了結(jié)垢點(diǎn)，增加了膜元件的抗污染性能，并減少了流體流經(jīng)導(dǎo)流網(wǎng)的阻力損失，并大大降低了流體雜質(zhì)在導(dǎo)流網(wǎng)內(nèi)堆積可能性，增加了膜元件的抗污染性能。導(dǎo)流網(wǎng)的特殊設(shè)計(jì)使整個(gè)過(guò)濾器真正實(shí)現(xiàn)抗高壓耐污染，適用于處理各種難處理的高鹽含量工業(yè)廢水。本發(fā)明特別適合于高濃度含鹽廢水(電導(dǎo)率大于6萬(wàn))的濃縮分離和零排放應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為現(xiàn)有的管網(wǎng)式(ST)膜柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中膜殼組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3中產(chǎn)水端構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖3中原水端構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖3中卷膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為膜卷中膜袋、導(dǎo)流網(wǎng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7中導(dǎo)流網(wǎng)的側(cè)面不意圖；
圖9為圖7中導(dǎo)流網(wǎng)的平面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖2所示，一種無(wú)中心拉桿式抗高壓耐污染過(guò)濾膜柱，包括膜殼組件1、卷膜組件2，以及連接膜殼組件I和卷膜組件2的適配器3。為適應(yīng)高壓要求，膜殼組件I采用不銹鋼材料。
[0016]如圖2和3所示，膜殼組件I包括圓筒形的殼體1-1、固定在殼體1-1兩端的加強(qiáng)圈1-2、以及分別設(shè)置在殼體1-1兩端的產(chǎn)水端構(gòu)件1-3和原水端構(gòu)件1-4。
[0017]如圖4、5所示，兩個(gè)加強(qiáng)圈1-2與殼體1-1末端階梯結(jié)構(gòu)過(guò)度，且沿其內(nèi)壁圓周開(kāi)有固定槽102。
[0018]如圖4所示，產(chǎn)水端構(gòu)件1-3包括依次同軸設(shè)置的產(chǎn)水端支撐板131、產(chǎn)水端密封板132、產(chǎn)水端止推環(huán)133 ;產(chǎn)水端密封板132緊貼產(chǎn)水端支撐板131的一面設(shè)置，產(chǎn)水端產(chǎn)水口接管134貫穿產(chǎn)水端密封板132和產(chǎn)水端支撐板131的中心設(shè)置，并通過(guò)螺栓緊固；產(chǎn)水端止推環(huán)133通過(guò)連桿與產(chǎn)水端密封板132固定連接，產(chǎn)水端止推環(huán)133置于殼體
1-1內(nèi)；圓形的產(chǎn)水端支撐板131的側(cè)壁沿軸向?yàn)殡A梯狀；當(dāng)支撐板處于膜殼組件I的安裝位置時(shí)，加強(qiáng)圈內(nèi)的階階梯結(jié)構(gòu)正好將其擋接住，兩階梯結(jié)構(gòu)的配合可以防止支撐板由于內(nèi)部卸荷造成的虹吸而使其向內(nèi)部躥動(dòng)的傾向，減少了對(duì)設(shè)置在殼體1-1中卷膜元件2的沖擊及破壞。濃水出口接管135貫穿產(chǎn)水端密封板132和產(chǎn)水端支撐板131固定設(shè)置；產(chǎn)水端定位環(huán)136卡在一側(cè)的固定槽102內(nèi)，并通過(guò)固定在產(chǎn)水端支撐板131上的產(chǎn)水端保安環(huán)137擋緊，產(chǎn)水端定位環(huán)136將產(chǎn)水端構(gòu)件1-3與加強(qiáng)圈1-2進(jìn)行定位；產(chǎn)水端定位環(huán)136采用三段式結(jié)構(gòu)，三段首尾相接構(gòu)成圓環(huán)，三段式結(jié)構(gòu)便于定位環(huán)136相嵌入固定槽1~2 內(nèi)。
[0019]如圖5所示，原水端構(gòu)件1-4包括依次同軸設(shè)置的原水端支撐板141、原水端密封板142、原水端止推環(huán)143 ;原水端密封板142緊貼原水端支撐板141的一面設(shè)置，原水端直管144穿過(guò)原水端密封板142的中心設(shè)置，并與原水端密封板142固定連接；原水端止推環(huán)143通過(guò)連桿與原水端密封板142固定連接，原水端止推環(huán)143置于殼體1-1內(nèi)；圓形的原水端支撐板141的側(cè)壁沿軸向?yàn)殡A梯狀；當(dāng)支撐板處于膜殼組件I的安裝位置時(shí)，加強(qiáng)圈內(nèi)的階梯結(jié)構(gòu)正好將其擋接住，兩階梯結(jié)構(gòu)的配合可以防止支撐板由于內(nèi)部卸荷造成的