CN102266724A

CN102266724A - 一种自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置

Info

Publication number: CN102266724A
Application number: CN2011101846767A
Authority: CN
Inventors: 吕斯濠; 范洪波; 王文德; 肖丽莎
Original assignee: DONGGUAN HUIHAI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN HUIHAI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2031-07-04
Also published as: CN102266724B

Abstract

一种自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置，包括罐体、管式膜过滤组件、进液口、浓缩液出口、透过液出口和膜表面自动刷洗系统，罐体内部设有与罐体内壁互不接触的管式膜过滤组件；进液口、浓缩液出口均与罐体和管式膜过滤组件的间隙空间相通；透过液出口与管式膜过滤组件内部相通；本发明所提出的自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置不仅可以明显地抑制膜污染，显著延缓膜通量的衰减，使料液分离效果更佳，效率更高，而且操作简便，造价和运行成本较低，可广泛应用于生物工程、医药、食品、饮料与废水处理等多个领域。

Description

一种自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置

技术领域

本发明涉及一种膜过滤装置，尤其是一种适用于过滤液体的自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置。

背景技术

近年来，膜分离技术在生物工程、医药、食品、饮料与废水处理等领域内的应用发展迅速，但是，如何减轻膜污染和浓差极化的影响，延缓膜通量的衰减，仍是困扰膜分离技术发展的主要问题之一。

尽管高性能膜材料的研制已经达到很高的水平，但在现有膜材料性能的前提下，从膜分离操作工艺及其设备入手来强化膜分离的传质过程，控制膜污染及浓差极化现象，提高膜的渗透效率，是促进膜分离技术工业化应用直接而现实的道路之一。

目前，从非膜材料的角度出发，提高膜表面水力剪切作用是延缓膜通量衰减的最常用措施。在众多的提高膜面剪切率的措施中，将待处理料液沿膜表面高速切向流动是最常用的方法，也就是切向流过滤。但是，虽然切向流过滤通过料液在膜表面的快速流动可以产生较好的水力剪切效果，但料液流速过快会产生较高的轴向压力梯度，导致沿膜面的跨膜压差分布不均匀，从而影响膜的渗透通量及传质过程；并且，高速切向流需要较高的回流比才能实现，然而过高的回流比不但必然导致进料泵的能耗较高，而且切向流过滤延缓膜通量衰减的效果有限，即在切向流过滤时膜通量的衰减仍然严重而无法满足很多工程应用的需求。

对受污染的膜表面进行清洗是膜过滤过程无法避免的操作，其中表面擦拭是人们最易于采用的方式，不过在大规模工业化应用过程中，人为擦拭显然无法实施，而通过某种机械擦拭的方式则是一种较好的选择。现有一种滤网内部带有毛刷可自动清洗的过滤装置，虽然可以自动完成清洗工作，但是整个装置的结构不但庞大而且复杂。

发明内容

针对现有管式膜过滤装置的不足之处，本发明的目的是提供一种结构简单、可自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置，包括罐体、管式膜过滤组件、进液口、浓缩液出口、透过液出口和膜表面自动刷洗系统，罐体内部设有与罐体内壁互不接触的管式膜过滤组件；进液口、浓缩液出口均与罐体和管式膜过滤组件的间隙空间相通；透过液出口与管式膜过滤组件内部相通；膜表面自动刷洗系统由直线运动系统和毛刷组成，环形毛刷外套于管式膜过滤组件，毛刷刷毛束的末端与管式膜过滤组件外表面相接触，毛刷在直线运动系统的带动下直线往复运动，所述直线运动系统由主电机、丝杆、滑杆、托盘和磁性开关组成，主电机带动丝杆自转，丝杆和滑杆与管式膜过滤组件平行地安装于罐体内部，毛刷固定在托盘上，托盘与丝杆螺纹连接，与滑杆滑动连接，托盘的一端设有磁铁，罐体靠托盘磁铁的一侧上下设有磁性开关。

所述膜表面自动刷洗系统还可以包括旋转驱动系统，管式膜过滤组件在旋转驱动系统的驱动下自转，所述旋转驱动系统由副电机、主动轮、同步带、同步轮和转动轴组成，副电机带动主动轮旋转，主动轮通过同步带带动同步轮旋转，同步轮通过转动轴带动管式膜过滤组件自转。

所述管式膜过滤组件可以是单根或者多根，具体为管式的微滤膜或超滤膜或纳滤膜。

所述毛刷与管式膜过滤组件一一对应。

本发明的有益效果是：由于采用上述结构，料液由管外流向管内进行外压式过滤，被拦截的污垢附着于管式膜过滤组件外表面；毛刷在直线运动系统的带动下顺着管式膜过滤组件做直线往复运动，管式膜过滤组件外表面的污垢即被毛刷刷洗而脱离管式膜过滤组件外表面，达到自动清洗的效果；在自动清洗的过程中，管式膜过滤组件也可以在旋转驱动系统的驱动下或连续或间断地进行单向或往复旋转。本发明选择外压式管式膜进行外表面自动刷洗，从而延缓膜通量的衰减，提高膜系统的抗污染能力；本发明所提出的自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置不仅可以明显地抑制膜污染，显著延缓膜通量的衰减，使料液分离效果更佳，效率更高，而且操作简便，造价和运行成本较低，可广泛应用于生物工程、医药、食品、饮料与废水处理等多个领域。

附图说明

附图是本发明的结构示意图，也是说明书摘要用图。图中各标号分别是：（1）罐体，（2）管式膜过滤组件，（3）进液口，（4）浓缩液出口，（5）透过液出口，（6）膜表面自动刷洗系统，（7）直线运动系统，（8）毛刷，（9）主电机，（10）丝杆，（11）滑杆，（12）托盘，（13）磁性开关，（14）磁铁，（15）旋转驱动系统，（16）副电机，（17）主动轮，（18）同步带，（19）同步轮，（20）转动轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：

参看附图，本发明一种自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置，包括罐体1、管式膜过滤组件2、进液口3、浓缩液出口4、透过液出口5和膜表面自动刷洗系统6，罐体1内部设有与罐体1内壁互不接触的管式膜过滤组件2，所述管式膜过滤组件2是两根管式的超滤膜；进液口3、浓缩液出口4均与罐体1和管式膜过滤组件2的间隙空间相通；透过液出口5与管式膜过滤组件2内部相通；膜表面自动刷洗系统6包括直线运动系统7、毛刷8和旋转驱动系统15，两个环形毛刷8与管式膜过滤组件2一一对应地外套于管式膜过滤组件2，毛刷8刷毛束的末端与管式膜过滤组件2外表面相接触，毛刷8在直线运动系统7的带动下直线往复运动，所述直线运动系统7由主电机9、丝杆10、滑杆11、托盘12和磁性开关13组成，主电机9带动丝杆10自转，丝杆10和滑杆11与管式膜过滤组件2平行地安装于罐体1内部，毛刷8固定在托盘12上，托盘12与丝杆10螺纹连接，与滑杆11滑动连接，托盘12的一端设有磁铁14，罐体1靠托盘12磁铁14的一侧上下设有磁性开关13；管式膜过滤组件2在旋转驱动系统15的驱动下自转，所述旋转驱动系统15由副电机16、主动轮17、同步带18、同步轮19和转动轴20组成，副电机16带动主动轮17旋转，主动轮17通过同步带18带动同步轮19旋转，同步轮19通过转动轴20带动管式膜过滤组件2自转。

以上所述，仅是本发明一种较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对上面实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术的范围内。

Claims

1.一种自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置，包括罐体、管式膜过滤组件、进液口、浓缩液出口、透过液出口和膜表面自动刷洗系统，其特征是：罐体内部设有与罐体内壁互不接触的管式膜过滤组件；进液口、浓缩液出口均与罐体和管式膜过滤组件的间隙空间相通；透过液出口与管式膜过滤组件内部相通；膜表面自动刷洗系统由直线运动系统和毛刷组成，环形毛刷外套于管式膜过滤组件，毛刷刷毛束的末端与管式膜过滤组件外表面相接触，毛刷在直线运动系统的带动下直线往复运动，所述直线运动系统由主电机、丝杆、滑杆、托盘和磁性开关组成，主电机带动丝杆自转，丝杆和滑杆与管式膜过滤组件平行地安装于罐体内部，毛刷固定在托盘上，托盘与丝杆螺纹连接，与滑杆滑动连接，托盘的一端设有磁铁，罐体靠托盘磁铁的一侧上下设有磁性开关。

2.根据权利要求1所述的自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置，其特征是：所述膜表面自动刷洗系统还可以包括旋转驱动系统，管式膜过滤组件在旋转驱动系统的驱动下自转，所述旋转驱动系统由副电机、主动轮、同步带、同步轮和转动轴组成，副电机带动主动轮旋转，主动轮通过同步带带动同步轮旋转，同步轮通过转动轴带动管式膜过滤组件自转。

3.根据权利要求1所述的自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置，其特征是：所述管式膜过滤组件可以是单根或者多根，具体为管式的微滤膜或超滤膜或纳滤膜。

4.根据权利要求1所述的自动刷洗膜表面的管式膜过滤装置，其特征是：所述毛刷与管式膜过滤组件一一对应。