CN104289113B - 一种管式微滤膜生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管式微滤膜生产设备，包括配料贮存罐以及与配料贮存罐连接的储膜罐，还包括通过第一阀门与配料贮存罐连接的氮气瓶，氮气瓶同时通过第十阀门与储膜罐连接，储膜罐后方设有烧结管装置，烧结管装置上连接有出料罐，出料罐上连接有真空泵，所述的烧结管装置分别通过第五阀门和第六阀门与烧结管装置的上下两端连接，所述的配料贮存罐上连接有第四阀门，第四阀门上分别引出第七阀门和第八阀门连接烧结管装置的上下两端；本设备制备聚偏氟乙烯管式微滤膜时，可以使膜液渗进支撑管整个壁厚的孔穴中，膜液和多孔支撑管通体紧密结合，由于整个膜管的壁厚从内到外均形成微孔滤膜，不会发生磨损、脱皮和穿孔的现象。

Description

一种管式微滤膜生产设备

技术领域

本发明属于高分子分离膜技术领域，具体涉及一种动态法制备聚偏氟乙烯管式微滤膜的设备。

背景技术

为了缓解水资源紧缺，将废水就地处理再回用是最经济有效的办法。为使净化水回用量最大化，目前普遍采用的技术是，废水先常规处理，再经管式微滤膜和多段式反渗透膜处理的工艺。根据原水水质的不同，净化水的回用率一般可达85-95%，有力减轻用水紧张的矛盾。

回用工艺常用的管式微滤膜，制备工艺通常是将高分子聚乙烯烧结成管状（管壁为多孔结构，孔径1-5微米），一是作为膜透过水的通道，二是作为多孔支撑管，起到增加微孔膜强度的作用。再配制聚偏氟乙烯膜液，在多孔支撑管的内壁刮上一层很薄（0.2-0.5毫米）的膜液，膜液凝胶后在多孔支撑管的内壁上形成滤膜，这层膜的孔径只有0.01-0.1微米，水净化的功能主要依靠这层微孔膜的分离过滤作用。

这种管式微滤膜，由于仅在管的内壁表面刮上一层很薄的膜层，水处理运行和化学清洗过程中，由于水流的冲击和化学药剂的腐蚀，这层膜很容易发生磨损、穿孔、脱皮的问题，导致废水未经膜截留过滤而直接过去（俗称“短路”现象），而影响产水水质。

发明内容

本发明为了解决膜的磨损、穿孔和脱皮的问题，提供一种新型的动态法生产管式微滤膜的设备，生产出来的膜不仅有效地克服上述问题，而且强度、耐用性和寿命得到大幅提高。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种管式微滤膜生产设备，包括配料贮存罐以及与配料贮存罐连接的储膜罐，还包括通过第一阀门与配料贮存罐连接的氮气瓶，氮气瓶同时通过第十阀门与储膜罐连接，储膜罐后方设有烧结管装置，烧结管装置上连接有出料罐，出料罐上连接有真空泵，所述的烧结管装置分别通过第五阀门和第六阀门与烧结管装置的上下两端连接，所述的配料贮存罐上连接有第四阀门，第四阀门上分别引出第七阀门和第八阀门连接烧结管装置的上下两端。

所述的一种管式微滤膜生产设备，其配料贮存罐和储膜罐之间连接有前置过滤器。所述的配料贮存罐和前置过滤器之间连接有第二阀门。

所述的一种管式微滤膜生产设备，其储膜罐和烧结管装置之间连接有后置过滤器，所述的第五阀门与第六阀门同时连接在后置过滤器上。所述的储膜罐和后置过滤器之间连接有第三阀门。

所述的一种管式微滤膜生产设备，其配料贮存罐或/和储膜罐内均设有加热装置。所述的加热装置位于罐体底部。

所述的一种管式微滤膜生产设备，其出料罐与烧结管装置的上端部连接。

本发明的有益效果是：本设备制备聚偏氟乙烯管式微滤膜时，可以使膜液渗进支撑管整个壁厚的孔穴中，膜液和多孔支撑管通体紧密结合，由于整个膜管的壁厚从内到外均形成微孔滤膜，不会发生磨损、脱皮和穿孔的现象，即使运行和清洗过程的磨擦，会使管壁磨损变薄，膜的性能仍不会受到影响。采用这种动态法制备的管式微滤膜，性能更稳定，寿命会更长。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的左视图；

图4是本发明的原理示意图。

各附图标记为：1—氮气瓶，2—配料贮存罐，3—前置过滤器，4—储膜罐，5—后置过滤器，6—烧结管装置，7—真空泵，8—机架，9—仪表控制柜，V1—第一阀门，V2—第二阀门，V3—第三阀门，V4—第四阀门，V5—第五阀门，V6—第六阀门，V7—第七阀门，V8—第八阀门，V9—第九阀门，V10—第十阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1至图4所示，本发明公开了一种管式微滤膜生产设备，包括机架8以及安装在机架8上的仪表控制柜9、配料贮存罐2以及与配料贮存罐2连接的储膜罐4，配料贮存罐2和储膜罐4之间连接有前置过滤器3，配料贮存罐2和前置过滤器3之间连接有第二阀门V2,还包括通过第一阀门V1与配料贮存罐2连接的氮气瓶1，氮气瓶1同时通过第十阀V10与储膜罐4连接，储膜罐4后方设有烧结管装置6，储膜罐4和烧结管装置6之间连接有后置过滤器5，所述的第五阀门V5与第六阀门V6同时连接在后置过滤器5上，所述的储膜罐4和后置过滤器5之间连接有第三阀门V3，烧结管装置6上连接有出料罐，出料罐通过第九阀门V9与烧结管装置6的上端部连接，出料罐上连接有真空泵7，所述的烧结管装置6分别通过第五阀门V5和第六阀门V6与烧结管装置6的上下两端连接，所述的配料贮存罐2上连接有第四阀门V4，第四阀门V4上分别引出第七阀门V7和第八阀门V8连接烧结管装置6的上下两端，所述的配料贮存罐2或/和储膜罐4内均设有加热装置，所述的加热装置位于罐体底部。

本设备制备聚偏氟乙烯管式微滤膜时，在配料储存罐2中配好膜液，将多孔支撑管置于烧结管装置6内，开启第一阀门V1和第二阀门V2，关闭第三阀门V3和第十阀门V10，通过氮气瓶1对配料储存罐2加压，膜液在氮气的压力下经过前置滤器3过滤后进入储膜罐4，当膜液注满到所需用量时停机，开启第三阀门V3、第六阀门V6、第四阀门V4、第七阀门V7，同时关闭第五阀门V5、第八阀门V8和第一阀门V1，再开启第十阀门V10，加压的氮气经过后置滤器5进入烧结管装置6，膜液在氮气作用下，先以下进上出的方式进入烧结管装置6内的每根多孔支撑管内孔中，膜液在多孔支撑管内表面运动，一部分膜液渗进多孔支撑管的孔穴里，逐步由多孔支撑管的内表面向其外表面不断渗进，来不及渗进的另一部分回流到配料储存罐4，直至多孔支撑管的所有孔穴渗满膜液为止。

经过一段时间后，关闭第十阀门V10，开启第三阀门V3、第五阀门V5、第四阀门V4和第八阀门V8，关闭第六阀门V6和第七阀门V7。

再开启第十阀门V10，此时膜液以上进下出的流动方式进行循环，同时开启第九阀门V9，启动真空泵7对多孔支撑管的外侧进行抽吸使管外形成真空，以加速膜液由多孔支撑管的内表面向外表面渗透，当整个支撑管的管壁中渗满膜液，即完成制膜。

通过调正膜液浓度、压力大小和时间长短可制成不同孔径的管式微滤膜。

由于膜液渗进支撑管的整个壁厚，膜液和多孔支撑管通体结合，整个膜管的壁厚从内到外均形成微孔滤膜，不会发生磨损、脱皮和穿孔的现象。即使运行和清洗过程的磨擦，会使管壁磨损变薄，膜的性能仍不会受到影响。因此动态法制备的管式微滤膜其使用性能更稳定，膜的使用寿命大大延长。

常规的管式微滤膜的制备仅是在多孔支撑管的内壁刮上一层膜，而本发明的动态法制膜，膜液渗满多孔支撑管整个壁厚的所有孔穴，整个支撑管的厚度全部具有微孔膜的分离功能，有效解决了常规管式微滤膜易脱膜而致水质变差的问题，并提高了微孔膜的使用寿命。膜性能的提高，拓宽了管式微滤膜在高浓度工业废水处理的领域，高浓废水的超浓缩处理和净化水的高回收率得以实现，将为解决我国水资源紧张做出贡献。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种管式微滤膜生产设备，其特征在于：包括配料贮存罐(2)以及与配料贮存罐(2)连接的储膜罐(4)，还包括通过第一阀门(V1)与配料贮存罐(2)连接的氮气瓶(1)，氮气瓶(1)同时通过第十阀门(V10)与储膜罐(4)连接，储膜罐(4)后方设有烧结管装置(6)，烧结管装置(6)上连接有出料罐，出料罐上连接有真空泵(7)，所述的烧结管装置(6)分别通过第五阀门(V5)和第六阀门(V6)与烧结管装置(6)的上下两端连接，所述的配料贮存罐(2)上连接有第四阀门(V4)，第四阀门(V4)上分别引出第七阀门(V7)和第八阀门(V8)连接烧结管装置(6)的上下两端；所述的配料贮存罐(2)或/和储膜罐(4)内均设有加热装置；所述的加热装置位于罐体底部；所述的出料罐与烧结管装置(6)的上端部连接。

2.根据权利要求1所述的一种管式微滤膜生产设备，其特征在于，所述的配料贮存罐(2)和储膜罐(4)之间连接有前置过滤器(3)。

3.根据权利要求2所述的一种管式微滤膜生产设备，其特征在于，所述的配料贮存罐(2)和前置过滤器(3)之间连接有第二阀门(V2)。

4.根据权利要求1所述的一种管式微滤膜生产设备，其特征在于，所述的储膜罐(4)和烧结管装置(6)之间连接有后置过滤器(5)，所述的第五阀门(V5)与第六阀门(V6)同时连接在后置过滤器(5)上。

5.根据权利要求4所述的一种管式微滤膜生产设备，其特征在于，所述的储膜罐(4)和后置过滤器(5)之间连接有第三阀门(V3)。