CN101785973B - 管式复合膜超、微滤膜组件 - Google Patents

Abstract

本发明管式复合膜超、微滤膜组件涉及水处理过滤元件；它包括两端对称设有椭圆封头由卡带紧固的管式机壳；两个椭圆封头的中心贯穿一条带孔中心管；带孔中心管中段设置有堵头；椭圆封头上分别设置浓水出口，原水进口，净水出口；带孔中心管的圆周分区设置多层内、外口径不等的膜管；膜管的内径为Φ5-20mm；外径为Φ10-30mm；膜管由基膜和表膜两部分组成；基膜材料采用超高分子量聚乙烯UHMW-PE烧结而成；表膜过滤层材料为PVDF，PAN、PVA；本发明可与其它管道、阀门、仪表配套组成微滤、超滤机组用于膜工程；具有高强度、耐污染、不易污堵；工艺流程短、在线反冲洗再生迅速和寿命长等突出特点。

Description

管式复合膜超、微滤膜组件

技术领域：

本发明涉及水处理过滤元件，尤其是水处理技术中的膜分离装置。

背景技术：

聚乙烯烧结管微孔过滤器在上世纪六、七十年代已有产品面世，微孔管的孔径偏大，它的过滤精度是靠深层过滤即弯曲的毛细孔截留而实现分离的，孔径是对称的，故此易堵塞。过滤器的结构多为单圆筒型，由于其结构的局限性多为手工操作，不宜用于大规模自动化运行。

目前市场上的超徼滤膜组件产品均为中空纤维膜，即单根膜丝直径在0.8-1.2毫米，壁厚为0.25-0.30毫米，显而易见其机械强度较低，特别是在工业废水深度处理、回用。以中空纤维膜为核心的超、微滤膜在大规模应用上易堵塞、断絲在线反洗再生困难。在工程配置上经常要一用一备，即堵塞后停机清洗使用备用系统。近年来工业废水处理，循环利用的一些工程均因为堵塞严重而失败。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种管式复合膜超、微滤膜组件。

它包括两端对称设有椭圆封头由卡带紧固的管式机壳；两个椭圆封头的中心贯穿一条带孔中心管；带孔中心管中段设置有堵头；椭圆封头上分别设置浓水出口，原水进口，净水出口；带孔中心管的圆周分区设置多层内、外口径不等的膜管；膜管的内径为Φ5-20mm；外径为Φ10-30mm；膜管由基膜和表膜两部分组成；基膜材料采用超高分子量聚乙烯UHMW-PE烧结而成；表膜过滤层材料为PVDF，PAN、PVA。

本发明的不同之处在于其所用膜管为管式复合膜。膜管由两部分组成，基膜是由超高分子聚乙烯烧结而成。其破坏强度可达1.1MPa。表膜即薄膜分离层是由聚偏氟乙烯或由聚偏氟乙烯、聚丙烯腈共混，其孔径为0.01-1.0可控分级。管式复合膜为非对称性膜管几何尺寸；外径Φ10长1500mm。这即解决了膜的过滤精度同时增强了膜的机械强度反冲可用≤0.6MPa。从而真正成为耐污染，高强度的膜组件解决了工业废水深度处理循环使用的难题。

它可以作为单独的膜组件商品出售也可以与其它管道、阀门、仪表配套组成微滤、超滤机组用于膜工程。它与中空纤维超、微滤膜组件相比具有高强度、耐污染、不易污堵。工艺流程短、在线反冲洗再生迅速和寿命长等突出特点。

附图说明：

附图1是本发明A型有堵头结构的主视图；

附图2是本发明B型无堵头结构的主视图。

具体实施方式：

它包括两端对称设有椭圆封头(9)、(10)由卡带(11)、(12)紧固的管式机壳(1)；两个椭圆封头(9)、(10)的中心贯穿一条带孔中心管(3)；带孔中心管(3)中段设置有堵头(8)；椭圆封头(9)、(10)上分别设置浓水出口(4)，原水进口(5)，净水出口(6)、(7)；带孔中心管(3)的圆周设置多层内、外口径不等的膜管(2)。管式机壳(1)材料为PVC或玻璃钢。膜管(2)的内径为Φ5-10mm；外径为Φ10-20mm。膜管(2)由基膜和表膜两部分组成；基膜材料采用超高分子量聚乙烯烧结而成；表膜过滤层材料为PVDF，PAN、PVA。

可以由于有两种不同的过滤方式，即错流过滤和全量过滤，也称盲端过滤。因此膜组件在结构上分为A型和B型两种。

错流过滤：过滤原液从中心管③的一端⑤泵入，而浓液从中心管③的另一端流出回到原液罐，不断往复循环，透过液则从膜管②的两端进入透过液从⑥、⑦至清水箱，这种过滤方式为外压式，错流过滤适用于高浓度的原液浊度≥700NTU的固液分离，这种错流过滤的优点在于膜的表面的有一定流速而由于流速的剪切力，使胶体和颗粒物不易沉积在膜表面或膜孔内造成浓差极化或堵塞。

中心管③中间是不通的由堵头⑧而分为两段，一边是进水端⑤，而另一端为出水端。错流速率是根据过滤原液的浓度而确定的，错流的速率一般为0-3m/s。

盲端过滤：也称全量过滤或死端过滤，被过滤原液从中心管③的两端同时进入，原液由于泵的压力驱动从膜的表面透过膜壁，透过液则从⑥、⑦流出至清水箱。

不管是错流过滤还是全量过滤，经过过滤时间的推移，膜的表面都会沉积一些污染物或滤饼，因而使过滤压差增大透水量减少，当透水量减至一定程度。此时出水口⑥、⑦变成进水口从过滤的反方向进行组合式脉冲反冲洗，此时中心管③两端的④、⑤变成反洗的排污口。这一切都由气动阀门和编程控制器PLC自动完成。过滤周期、反冲频率。反冲持续时间都可以在现场依据具体情况而调整。

B型膜组件所不同的是其中心管③是通透的，中间设有堵头⑧。该B型膜组件可转换三种过滤方式，即外压式、内压式和错流式。

外压式：原水通过压力驱动从中心管③的两头④、⑤同时进入，透过液(清水)通过膜壁从膜管②两端进入清水室(11)、(12)，然后从出水口⑥、⑦到清水箱。反冲洗时则从过滤方向的反方向⑥、⑦同时泵入清水箱中的透过水，进行反冲洗而排污水则从中心管③的两端④、⑤排出，其优点是过滤时两端同时进水，反洗是也是两端同时反洗膜的表面受压均匀。

内压式：多数情况下是错流过滤方式。

原水从清水室上的⑥泵入，从另一端⑦流出，此时膜管②的功能层在内壁，原水经膜管的内壁透过膜孔到达过滤的目的。此时原水室(13)变成净水室，透过水经中心管③从两端溢出进入清水箱。这种鼓励方式适用于粘度较高的原液。由于错流在膜表面有流速形成的剪切力而减少膜污染堵塞的几率。

Claims (1)

1.一种管式复合膜超、微滤膜组件，它包括两端对称设有椭圆封头由卡带紧固的管式机壳，其特征在于：两个椭圆封头的中心贯穿一条带孔中心管；带孔中心管中段设置有堵头；椭圆封头上分别设置浓水出口，原水进口，净水出口；带孔中心管的圆周分区设置多层内、外口径不等的膜管；膜管的内径为Φ5-20mm；外径为Φ10-30mm；膜管由基膜和表膜两部分组成；基膜材料采用超高分子量聚乙烯UHMW-PE烧结而成；表膜过滤层材料为PVDF，PAN、PVA。