水過濾用微孔陶瓷盤及過濾柱的制作方法
【專利摘要】水過濾用微孔陶瓷盤及過濾柱。每組陶瓷盤由有原水豎向外或內(nèi)通道的外和內(nèi)流盤組成。每盤均有上、下兩圓盤。最外圓邊緣為外密封圓環(huán),中心處均開槽裝內(nèi)密封圈。上、下平面表面均開有連接原水豎向通道的原水扇形水平通道；中心孔周邊開有凈水中心孔,外、內(nèi)流盤兩圓盤夾縫中分別有凈水夾縫內(nèi)滲道及滲道；并設防止原水從夾縫泄漏的夾縫密封。過濾柱由至少一組的多組陶瓷盤、塑料壓蓋、不銹鋼密封蓋和中心螺桿固緊在柱殼內(nèi)形成。原水進、出口、凈水出口均可殶在下或上端。陶瓷盤強度高、熱化學穩(wěn)定性好,壽命長。過濾滲透面大、效率高、凈水收集最大。過濾柱陶瓷盤組數(shù)高,完全滿足工業(yè)化需要。特別適合自來水、含圤水、飲料汁、核輻射水、空氣、油等過濾及分離。
【專利說明】
水過濾用微孔陶瓷盤及過濾柱
[0001](— )技術領域:本實用新型涉及一種用于水處理中的過濾組件及裝置。屬物理方法分離類(BOlD)。
(二)【背景技術】:
[0002]隨著人類的工業(yè)活動與消費活動的增加，水資源也受到一定污染。近年來水處理中過濾裝置、過濾材料均有極大的發(fā)展，且針對不同原水的凈化而有所不同。
[0003]傳統(tǒng)廣泛使用的水處理過濾材料是有機膜(按孔眼大小為0.1-1.0um,可分為:MF、UF、NF、R0膜)，NF和RO膜的材料主要以聚砜類有機材料為主的復合膜，復合膜的襯體和過濾層總厚度一般都在0.4_以下，過濾層的皮層厚度僅為20-200nm，皮層厚了，膜的高透量保持不住，薄了過濾層的強度不夠。在膜的反沖洗和再生的過程中，不可避免地會損壞有機膜的皮層，因此有機膜很難在滿負荷條件下保證3年以上的過濾使用壽命，而且有機膜在使用過程中水質(zhì)往往隨壓力和溫度波動，壓力大溫度高則水質(zhì)差，壓力小溫度低則水質(zhì)好，導致成品水的質(zhì)量總是處于波動狀態(tài)。在海水淡化過程中，通過RO膜輸出的凈水，由于質(zhì)量不穩(wěn)定，所有廠家的產(chǎn)品幾乎達不到直接飲用的標準。
[0004]近年來出現(xiàn)采用無機膜作為過濾材料。無機膜主要指陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜、分子篩碳膜或陶瓷和金屬的混合膜，這種膜也以孔眼的大小分類也為MF、UF、NF、R0四種。由于無機膜具有強度高、熱穩(wěn)定性好、化學穩(wěn)定性好、清潔狀態(tài)好、容易再生和清洗的特性，因此使用壽命長，用于水處理過程中有長達6?12年以上的穩(wěn)定性。而且耐酸堿，耐高壓水沖洗，因此是過濾膜的未來發(fā)展方向。
[0005]現(xiàn)有陶瓷膜過濾裝置一般采用單體陶瓷罐和單片陶瓷片，這種方式生產(chǎn)量和效率遠運不能滿足工業(yè)化需要。
[0006]中國專利申請〈脈動加壓式出入型夾層陶瓷膜及其系統(tǒng)201380054039.5〉雖然也公開了一種多組陶瓷膜的過濾裝置，但這種結構過濾面的提高也受限，也難以廣泛應用于各種水過濾的工業(yè)化生產(chǎn)需要。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]本實用新型提出的水過濾用微孔陶瓷盤及過濾柱，就是解決現(xiàn)有國內(nèi)外采用多層有機膜過濾裝置不耐溫、易堵塞、凈水質(zhì)量不穩(wěn)定、膜壽命短、制造難、造價高等問題。其二是解決現(xiàn)有陶瓷膜過濾裝置結構不能滿足工業(yè)化需要，難以廣泛應用的問題。
[0008]技術方案如下:水過濾用微孔陶瓷盤，包括由微孔陶瓷作的圓盤，其特征是:
[0009]I)陶瓷盤由外流盤I和內(nèi)流盤2組成；外流盤或內(nèi)流盤均由上、下兩圓盤構成。上、下兩圓盤最外圓邊緣處均有粘膠將上、下盤粘結的外密封圓環(huán)1.1、2.1;上、下兩圓盤中心孔IlA旁均開有裝密封圈3的內(nèi)密封環(huán)槽1.4、2.4。2)外流盤中原水豎向外通道1.2設在緊靠外密封圓環(huán)內(nèi)側(cè)且周向均布，內(nèi)流盤原水豎向內(nèi)通道2.2設在緊靠內(nèi)密封環(huán)槽外周且周向均布。3)外流盤或內(nèi)流盤上、下兩圓盤表面均開有連接原水豎向內(nèi)、外通道的原水扇形水平通道1.3、2.3。4)外流盤或內(nèi)流盤上、下兩圓盤在中心孔11A周邊均開有引出凈水的外流盤凈水中心孔1.5、內(nèi)流盤凈水中心孔2.5;上、下兩圓盤間稱為夾縫;外流盤夾縫中開有與外流盤凈水中心孔連通的凈水夾縫內(nèi)滲道1.6;在內(nèi)流盤夾縫中開有與內(nèi)流盤凈水中心孔連通的凈水夾縫滲道2.6。5)在原水豎向內(nèi)、外通道外周與夾縫交叉處，沿夾縫上、下兩圓盤上分別開有上環(huán)缺口、下環(huán)缺口，在兩環(huán)缺口中充滿密封膠，由此形成夾縫密封1.7、2.7，可防止原水直接從夾縫泄漏。
[0010]上述原水豎向外通道可采用矩形孔，原水豎向內(nèi)通道可采用圓孔。上述原水扇形水平通道內(nèi)和夾縫內(nèi)均可裝周向隔板。夾縫內(nèi)還可裝豎向支撐件。
[0011]上述水過濾用的微孔陶瓷盤組裝成的過濾柱，包括:原水進口、原水出口、凈水出口；其特征是:I)在柱殼內(nèi)組裝至少一組由上述外流盤和內(nèi)流盤組成的陶瓷盤，進而形成多組陶瓷盤。2)在多組陶瓷盤上、下兩端壓裝有原水豎向通孔的上、下塑料壓蓋;上、下塑料壓蓋兩端裝有帶密封的上、下不銹鋼密封蓋;并設貫穿多組陶瓷盤、塑料壓蓋、不銹鋼密封蓋中心孔的并鎖緊用的中心螺桿。3)原水進口、原水出口可開在上或下不銹鋼密封蓋上。凈水出口開在中心螺桿上端或下端裝的密封引水套側(cè)面。
[0012]本實用新型有益效果:
[0013]I)用陶瓷膜作過濾材料強度高、熱穩(wěn)定性好、化學穩(wěn)定性好、清潔狀態(tài)好、容易再生和清洗的特性，因此使用壽命長，用于水處理壽命長達6-12年。2)本陶瓷盤設計的每組兩盤的流道、滲道、密封及開槽結構，保證原水豎向徑向流經(jīng)各層陶瓷膜，充分接觸過濾，過濾面大、效率高。3)每盤均開有凈水夾縫滲透通道，每盤均可輸出凈水，從而達到凈水收集最大的效果。4)過濾柱中陶瓷盤組數(shù)最高可達約250組(這里每組是外流盤加內(nèi)流盤為一組)，不僅可實現(xiàn)一次精細過濾，同時可實現(xiàn)按需提高原水進入圧力，便可大大提高凈水回收效率，可充分滿足工業(yè)化生產(chǎn)需要。5)也可采用多支過濾柱并聯(lián)使用，增加凈水量。6)可以從過濾柱凈水出口通入凈水進行反沖詵，濾渣可從原水通道、原水進口排出，實現(xiàn)延長陶瓷盤使用壽命。7)拆洗方便:直接將鎖緊中心螺桿拆卸，便可順次取出內(nèi)流盤、外流盤分別清洗后再裝配。8)本過濾柱特別適合下列工業(yè)化水處理:自來水過濾、地下水過濾、含訃水過濾、飲料汁處理、核幅射水處理、空氣分離、瓦斯分離、油的過濾分離等均可應用。
(四)
【附圖說明】
[0014]圖1微孔陶瓷盤過濾柱正剖視圖(Z-Y面)。
[0015]圖2為圖1中項I正剖視圖(Z-Y面)。
[0016]圖3為圖2中仰視圖(K1向視圖)。
[0017]圖4為圖2中A-A剖視圖(即外流盤夾縫面視圖)。
[0018]圖5為圖1中項2正剖視圖(Z-Y面)。
[0019]圖6為圖5中仰視圖(K2向視圖)。
[0020]圖7為圖5中B-B剖視圖(即內(nèi)流盤夾縫面視圖)。
[0021]圖8為圖2、圖5中局部放大圖M(即夾縫密封1.7、2.7結構正視圖)。
[0022]圖9為圖8中K3向視圖之一:外流盤夾縫密封1.7的俯視圖。
[0023]圖10為圖8中K3向視圖之二:內(nèi)流盤夾縫密封2.7的俯視圖。
(五)【具體實施方式】
[0024]水過濾用的微孔陶瓷盤如下組成:
[0025]I)總體結構及內(nèi)外密封:見圖1，一組陶瓷盤由外流盤I和內(nèi)流盤2組成。外流盤或內(nèi)流盤均由上、下兩圓盤構成;上、下兩圓盤間間隙稱為夾縫。
[0026]見圖2，外流盤I由上外流盤IB和下外流盤IA組成。上、下外流盤間為外流盤夾縫。上、下兩圓盤最外圓邊緣處均開有槽1.11，其內(nèi)填有聚氨脂膠I.12，形成外密封圓環(huán)1.1。見圖1、圖2、圖3，外流盤I上、下兩圓盤表面中心孔11A旁均開內(nèi)裝橡膠密封圈3的內(nèi)密封槽1.4。
[0027]同樣，見圖5，內(nèi)流盤2由上內(nèi)流盤2B和下內(nèi)流盤2A組成。上、下內(nèi)流盤間為內(nèi)流盤夾縫。上、下兩圓盤最外圓邊緣處均開有槽2.11，其內(nèi)填有聚氨脂膠2.12，形成內(nèi)流盤外密封圓環(huán)2.1。見圖1、圖5、圖6，內(nèi)流盤2上、下兩圓盤表面中心孔11A旁均開有內(nèi)裝橡膠密封圈3的內(nèi)密封槽2.4。2)內(nèi)、外原水豎向通道:見圖2，圖3、圖4，外流盤I中原水Wo豎向外通道1.2設在外邊緣外密封圓環(huán)1.1之內(nèi)。見圖3、圖4，本實施例原水豎向外通道1.2設計為矩形孔1.2，周向均布共20個。同樣，見圖5、圖6、圖7，內(nèi)流盤2原水Wo豎向內(nèi)通道2.2設在中心孔IIA旁內(nèi)密封槽2.4之外周。見圖6、圖7本實施例原水豎向內(nèi)通道2.2設計為圓孔，周向均布，共8個。
[0028]3)上、下原水扇形水平通道:見圖2，圖3，外流盤I上、下兩圓盤表面均開有連接原水豎向通道的原水扇形水平通道1.3。見圖3，本實施例即為在每個圓盤表面上分別設有4個周向隔板1.8，形成的90°外流盤原水扇形水平通道1.3。同樣見圖5，圖6，內(nèi)流盤2每個圓盤表面均開有連接原水豎向通道的原水扇形水平通道2.3。見圖6，本實施例即為在上、下兩圓盤表面上設有4個周向隔板2.8，形成的90°內(nèi)流盤原水扇形水平通道2.3。
[0029]4)凈水通道:見圖1、圖2，外流盤I上、下兩圓盤在中心孔IlA周邊均開有引出凈水的外流盤凈水中心孔1.5，見圖3，外流盤凈水中心孔1.5沿周向均布8個。見圖4，圖2，外流盤夾縫內(nèi)結構如下:①夾縫內(nèi)設有4個周向隔板1.8a，形成90°扇形通道1.6，即為與凈水中心孔1.5連通的凈水夾縫內(nèi)滲道1.6。②見圖4，在中心孔11A旁每個凈水中心孔1.5周向間均布8個外流盤夾縫豎向支撐板1.9。
[0030]同理，見圖1、圖5，內(nèi)流盤2上、下兩圓盤在中心孔IlA周邊均開有引出凈水的內(nèi)流盤凈水中心孔2.5，見圖6，內(nèi)流盤凈水中心孔2.5沿周向均布8個。見圖7，圖5，內(nèi)流盤夾縫內(nèi)結構如下:①內(nèi)流盤夾縫內(nèi)設有4個周向隔板2.8a，形成90°扇形通道2.6，即為與凈水中心孔2.5連通的內(nèi)流盤凈水夾縫滲道2.6。②見圖7，在中心孔11A旁每個凈水中心孔2.5周向間均布8個內(nèi)流盤夾縫豎向支撐板2.9。
[0031]5)夾縫密封:
[0032]見圖2、圖8、圖9，在外流盤I原水豎向外通道1.2(即圖4中20個矩形孔1.2)外周與夾縫交叉處，沿夾縫上、下兩圓盤上分別開有外流盤上環(huán)缺口 1.71、外流盤下環(huán)缺口 1.72，在兩環(huán)缺口中充滿密封膠1.73，由此形成外流盤夾縫密封1.7。
[0033]同理，見圖5、圖8、圖10，在內(nèi)流盤2原水豎向內(nèi)通道2.2(即圖7中8個圓孔2.2)外周與夾縫交叉處，沿夾縫上、下兩圓盤上分別開有內(nèi)流盤上環(huán)缺口 2.71、內(nèi)流盤下環(huán)缺口2.72，在兩環(huán)缺口中充滿密封膠2.73，由此形成內(nèi)流盤夾縫密封2.7。
[0034]本實施例上述微孔陶瓷盤設計尺寸舉例如下:
[0035]I)見圖2、圖5，外流盤I或內(nèi)流盤2外徑D = 208mm。內(nèi)孔直徑d = 35.5mm。外流盤或內(nèi)流盤高度h = 50mm ο
[0036]2)見圖2，圖4，內(nèi)密封槽1.4、2.4圓周外徑Φ 1.4= Φ2.4 = 60mm,深1_。橡膠密封圈3外徑Φ>3= Φι.4=60_,截面可為月牙形。
[0037]3)見圖3、圖9，20個均布的矩形孔1.2，長寬為3\匕=5\2111111 mm。見圖4、圖9，外流盤夾縫密封1.7尺寸:矩形孔1.2周圍凃上密封膠1.73后尺寸為AXB = 7X4mm mm。見圖8，矩形孔每個缺口高度hi = h2 = 0.5mm。
[0038]4)見圖6、圖10 8個均布圓孔2.2截面直徑為Φ2.2= Φ6πιπι。見圖10，內(nèi)流盤夾縫密封2.7尺寸:內(nèi)流盤上環(huán)缺口2.71和下環(huán)缺口2.72圓孔槽內(nèi)徑為Φ2.73= Φ8mm,即內(nèi)填密封膠2.73后外徑為0 8臟。見圖8，每個缺口高度111 = 112 = 0.51111]1。
[0039]用本實施例上述水過濾用陶瓷盤組裝成的過濾柱如下組成:
[0040]見圖1，在柱殼7內(nèi)設由上述外流盤I和內(nèi)流盤2組成的陶瓷盤兩組，形成多組陶瓷盤L12。在多組陶瓷盤上、下兩端分別壓裝有上、下塑料壓蓋8、4，上、下塑料壓蓋上分別開有上、下豎向原水通孔8.1、4.1。塑料壓蓋兩外端裝有帶徑向軸向密封的上、下不銹鋼密封蓋9、5。用貫穿多組陶瓷盤、上下塑料壓蓋、上下不銹鋼密封蓋中心孔的中心螺桿11固定于柱殼7內(nèi)。本實施例中:原水進口 6開在下不銹鋼密封蓋5上，原水出口 10開在上不銹鋼密封蓋9上。凈水出口 13開在中心螺桿11上端裝的密封引水套12側(cè)面。
[0041]本實施例微孔陶瓷盤過濾柱工作過程:
[0042]原水流程:見圖1，在外部水栗推動下，原水Wo從原水進口6經(jīng)下密封蓋5、下塑料蓋4進入到第一組外流盤I原水豎向外通道1.2內(nèi)(即圖3中20個矩形孔1.2)內(nèi)，因有外密封圓環(huán)1.1和環(huán)狀內(nèi)密封圈3，在水栗作用下，原水Wo豎向上流經(jīng)上原水扇形水平通道1.3和第一組內(nèi)流盤下原水扇形水平通道2.3壓向第一組內(nèi)流盤2原水豎向內(nèi)通道2.2內(nèi)(即圖6中8個圓孔2.2)內(nèi)，再經(jīng)第一組內(nèi)流盤上原水扇形水平通道2.3和第二組外流盤下原水扇形水平通道1.3進入第二組外流盤I矩形孔1.2，以此循環(huán)重復流程經(jīng)第二組陶瓷盤過濾后原水，最后經(jīng)上塑料蓋8、上密封蓋9從原水出口 1排出。
[0043]淨水流程:見圖1，當原水Wo在第一組外流盤I矩形孔1.2和上下原水扇形水平通道1.3內(nèi)流過時，便向第一組外流盤的陶瓷膜滲透進行過濾，過濾后的凈水通過凈水夾縫內(nèi)滲道1.6排向第一組外流盤凈水中心孔1.5。當原水Wo在第一組內(nèi)流盤2圓孔2.2和原水扇形水平通道2.3內(nèi)流過時，便向第一組內(nèi)流盤的陶瓷膜滲透進行過濾，過濾后的凈水通過凈水夾縫滲道2.6排向第一組內(nèi)流盤凈水中心孔2.5。同理，上述凈水流程在第二組外流盤和內(nèi)流盤重復此過程，輸出在兩層陶瓷盤凈水中心孔1.5、2.5內(nèi)的凈水匯集后由頂部的凈水出口13引出。
【主權項】
1.水過濾用微孔陶瓷盤，包括由微孔陶瓷作的圓盤，其特征是 1)陶瓷盤由外流盤(I)和內(nèi)流盤(2)組成；外流盤或內(nèi)流盤均由上、下兩圓盤構成；上、下兩圓盤最外圓邊緣處均有粘膠將上、下盤粘結的外密封圓環(huán)(1.1、2.1);上、下兩圓盤中心孔(IlA)旁均開有裝密封圈(3)的內(nèi)密封環(huán)槽(1.4、2.4); 2)外流盤中原水豎向外通道(1.2)設在緊靠外密封圓環(huán)(1.1)內(nèi)側(cè)且周向均布，內(nèi)流盤原水豎向內(nèi)通道(2.2)設在緊靠內(nèi)密封環(huán)槽(2.4)外周且周向均布； 3)外流盤或內(nèi)流盤上、下兩圓盤表面均開有連接原水豎向內(nèi)、外通道的原水扇形水平通道(1.3、2.3); 4)外流盤或內(nèi)流盤上、下兩圓盤在中心孔IlA周邊均開有引出凈水的外流盤凈水中心孔(1.5)、內(nèi)流盤凈水中心孔(2.5);上、下兩圓盤間稱為夾縫，外流盤夾縫中開有與外流盤凈水中心孔連通的凈水夾縫內(nèi)滲道(1.6);在內(nèi)流盤夾縫中開有與內(nèi)流盤凈水中心孔連通的凈水夾縫滲道(2.6); 5)在原水豎向外或內(nèi)通道外周與凈水夾縫交叉處，沿凈水夾縫上、下兩圓盤上分別開有上環(huán)缺口、下環(huán)缺口 ；在兩環(huán)缺口中充滿密封膠，由此形成夾縫密封(1.7、2.7)。2.按權利要求1所述水過濾用微孔陶瓷盤，其特征是所述原水豎向外通道(1.2)采用矩形孔，所述原水豎向內(nèi)通道(2.2)采用圓孔;所述原水扇形水平通道內(nèi)和夾縫內(nèi)均裝有周向隔板，且夾縫內(nèi)裝有豎向支撐件。3.用權利要求1所述水過濾用微孔陶瓷盤組裝成的過濾柱，包括:原水進口、原水出口、凈水出口；其特征是: 1)在柱殼內(nèi)組裝至少一組由上述外流盤和內(nèi)流盤組成的陶瓷盤，進而形成多組陶瓷盤; 2)在多組陶瓷盤上、下兩端壓裝有原水豎向通孔的上、下塑料壓蓋(8、4)，上、下塑料壓蓋兩端裝有帶密封的上、下不銹鋼密封蓋(9、5);并設貫穿多組陶瓷盤、上下塑料壓蓋、上下不銹鋼密封蓋中心孔的鎖緊用的中心螺桿(11); 3)原水進口(6)、原水出口(10)開在上或下不銹鋼密封蓋上;凈水出口(13)開在中心螺桿上端或下端裝的密封引水套(12)側(cè)面。
【文檔編號】B01D29/50GK205569884SQ201620279916
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】廖忠烈
【申請人】四川省應用技術有限責任公司