CN102512960B - 降阻、易清洗的中空纤维管超滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降阻、易清洗的中空纤维管超滤器，压力容器有淡水、浓水出口和原水进口，上、下有上支撑板、下支撑板，混流泵穿过容器压盖、外压盖、轴承插进压力容器壳内。多层中空纤维管的上、下端固定在上、下支撑板上。压力容器壳中部有约束框架；上支撑板上有摇把橹。本发明内部插入混流泵，使水流始终保持紊流而不减小，可提高流速，使中空纤维管每个部位都处于高速紊流下，消除了浓差极化和凝胶阻力，从而提高洁净水的通量；摇动摇把槽，可扭转上支撑板扭动，从而使中空纤维管弯曲扭转，挤压和拉伸其膜孔，在高速水流下，去除溶质分子，降低了阻力，同时起清洗作用；通量比已有设备高出15％，精洗次数少，工作效率高，运营成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种降阻、易清洗的中空纤维管超滤器。
背景技术
目前，公知的中空纤维管超滤设备是在高压条件下原水进入，由内外压差直接通过固定的中空纤维管透过洁净水，然后从淡水出口排出。采用这种设备，易产生水头损失、浓差极化、凝胶阻力、溶质堵塞膜孔，降低通量等问题。所以，需要对设备进行频繁的水流冲击清洗和反冲洗，以及必要的化学清洗，频繁的清洗会降低工作效率，增加运行成本。
从事水泵、超滤技术的专业人员都知道，混流泵可以提高水的流速和扬程。中空纤维管纤维膜表面的流速越大，同时产生紊流，有助于消除凝胶阻力、浓差极化，增大通量。纤维膜管具有良好的弹性形变，在高流速下，通过机械形变反复压缩和扩张膜管的孔口，去除堵塞在膜孔表面的溶质。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种能提高洁净水通量，降低中空纤维管纤维膜表面的各种阻力，方便清洗的中空纤维管超滤器。
本发明目的的实现方式为，降阻、易清洗的中空纤维管超滤器，压力容器壳底部有淡水出口，侧部从上至下有浓水出口、原水进口；底部的底板上有密封的下支撑板，上口有密封的上支撑板，上支撑板上有垫圈、容器压盖；由外界电力通过传动轮带动的混流泵穿过容器压盖上的外压盖、轴承插进压力容器壳内；有规律布置的多层中空纤维管的上端固定在上支撑板上，下端固定在下支撑板上；压力容器壳中部有约束中空纤维管扭转的约束框架；上支撑板上有摇把橹，摇把橹伸出在外，垫圈、容器压盖上有供摇把橹活动的摇把槽。
本发明内部插入混流泵，使水流始终保持紊流而不减小，可提高流速，使中空纤维管每个部位都处于高速紊流下，消除了浓差极化和凝胶阻力，从而提高洁净水的通量；摇动摇把橹，可扭转上支撑板扭动，从而使中空纤维管弯曲扭转，挤压和拉伸其膜孔，在高速水流下，去除溶质分子，降低了阻力，同时起清洗作用；通量比已有设备高出15％，精洗次数少，工作效率高，运营成本低。
附图说明
图1是本发明结构示意图，
图2是本发明的结构俯视图，
图3是图1的B-B向视图。
具体实施方式
下面参照附图详述本发明。
参照图1、2、3，压力容器壳8底部有淡水出口2，侧部从上至下有浓水出口3、原水进口1。底部的底板上有密封的下支撑板7，上口有密封的上支撑板6，上支撑板上有垫圈14、容器压盖11。由外界电力通过传动轮13带动的混流泵5穿过容器压盖11上的外压盖12、轴承10插进压力容器壳内。有规律布置的多层中空纤维管4的上端固定在上支撑板6上，下端固定在下支撑板7上。压力容器壳中部有约束中空纤维管扭转的约束框架9。上支撑板上有摇把橹，摇把橹伸出在外，垫圈14、容器压盖11上有供摇把橹活动的摇把槽15。
所述的原水进口1与压力容器外壳相切，使水流在压力容器内能螺旋上升。
所述的摇把槽15为弧形，其夹角为10°±2°，摇把橹可在摇把槽15内往返摆动10°左右，使上支撑板能在10°左右范围内往返摆动，从而带动中空纤维管往返弯曲、扭转。
本发明的压力容器壳内插入混流泵，混流泵工作时，旋转所产生的动压水头为0.05-0.1Mpa，水流始终保持紊流而不减小，可提高流速，使中空纤维管每个部位都处于高速紊流下，消除了浓差极化和凝胶阻力。
本发明在0.1MPa、25℃工作条件下，超滤含铁、铝等无机污染废水，总阻力为低于5.68nm-1(式中μ为0.8937mPaS，Rm为0.78nm-1)，而没有采用混流泵、有摇把橹的上支撑板的中空纤维管超滤器的总阻力高于6.55nm-1。
按理论通量公式
式中：Rm为膜管自身阻力、Rabs为溶质堵塞阻力、Rcp为浓差极化阻力、Rg为滤饼阻力也称凝胶阻力。
本发明的通量高出15％，证实可提高洁净水的通量。
上支撑板上有摇把橹，摇把橹伸出在外，垫圈14、容器压盖11上有供摇把橹活动的摇把槽15。摇动摇把橹，摇把橹在摇把槽15内摆动，可扭转上支撑板扭动，从而使中空纤维管弯曲扭转，挤压和拉伸其膜孔，去除中空纤维管纤维膜管表面的浓差极化和膜孔堵塞的污染溶质，在高速水流下，去除溶质分子，降低了阻力，同时起清洗作用，减少设备反冲洗和化学药剂清洗的次数，降低运行成本并提高工作效率。
Claims (3)
1.降阻、易清洗的中空纤维管超滤器，其特征在于压力容器壳底部有淡水出口，侧部从上至下有浓水出口、原水进口；底部的底板上有密封的下支撑板，上口有密封的上支撑板，上支撑板上有垫圈、容器压盖；由外界电力通过传动轮带动的混流泵穿过容器压盖上的外压盖、轴承插进压力容器壳内；有规律布置的多层中空纤维管的上端固定在上支撑板上，下端固定在下支撑板上；压力容器壳中部有约束中空纤维管扭转的约束框架；上支撑板上有摇把橹，摇把橹伸出在外，垫圈、容器压盖上有供摇把橹活动的摇把槽。
2.根据权利要求1所述的降阻、易清洗的中空纤维管超滤器，其特征在于所述的原水进口(1)与压力容器外壳相切。
3.根据权利要求1所述的降阻、易清洗的中空纤维管超滤器，其特征在于所述的摇把槽(15)为弧形，其夹角为10°±2°。
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