CN106268354A - 一种具有独立内通道的波纹板式膜及生产装置 - Google Patents

一种具有独立内通道的波纹板式膜及生产装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有独立内通道的板式膜生产装置，该板式膜生产装置由储绳容器、张力稳定器、涂膜装置、铸膜液釜、凝胶水槽、膜片牵引裁剪装置与膜片储存槽组成。本发明将中空膜和平板膜两种形式结合起来，取长补短，兼具耐污染性高、易清洗、破损自修复、填充率高等诸多优点。本发明具有独立内通道的板式膜生产装置的结构简单，可操作性强，易控制，因此便于连续化生产。

Description

一种具有独立内通道的波纹板式膜及生产装置
【技术领域】
本发明属于水处理技术领域。更具体地，本发明涉及一种具有独立内通道的板式膜生产装置。
【背景技术】
目前在国内应用膜法处理污水已经越来越普遍，膜法处理污水有着传统工艺无法比拟的优势，如处理速度快，处理精度高等。MBR膜处理工艺是我国目前处理水量最大的应用工艺，其耐污染性问题一直是本技术领域技术人员的研发课题。
MBR膜目前主要以中空膜和平板膜为主，其中中空膜所占比例高些。
现有平板膜具有耐污染，易清洗的优点，而缺点是一旦表面出现破损，会出现明显的浊度提高，需更换整片平板膜，运营成本较高，并且由于运行中膜片贴合的问题，膜片间需要有较大间隙，填充率相对较低。
现有中空膜具有破损自修复功能，并且个别膜丝破损不会对产水水质产生较大影响，其缺点是膜丝易积毛发，且毛发缠结后易出现积泥等一系列问题，并且填充率也低。
两者在运行中有着各自显著的优点及缺陷，因此在不同的水处理项目中互有应用。
针对现有技术存在的这些技术缺陷，本发明人在总结现有技术的基础之上，通过大量实验研究与分析，终于完成了本发明。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种具有独立内通道板式膜的生产装置。
本发明的另一个目的是提供一种具有独立内通道的波纹板式膜。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种具有独立内通道的板式膜生产装置。
该生产装置由储绳容器1、张力稳定器2、涂膜装置3、铸膜液釜4、凝胶水槽5、膜片牵引裁剪装置6与膜片储存槽7组成；
位于储绳容器1中的纤维绳在经过张力稳定器2调整后通过涂膜装置3，在其中涂覆铸膜液，涂膜装置3通过管道与铸膜液釜4连接，接着涂覆铸膜液的纤维绳在凝胶水槽5中形成膜片，该膜片在膜片牵引裁剪装置6的牵引下进行裁切，裁切的膜片掉落于膜片储存处槽7内；
所述的涂膜装置3由涂膜板上板3-1、涂膜板中板3-2与涂膜板下板3-3通过螺杆紧固形成一个整体。
根据本发明的一种优选实施方式，张力稳定器2由二排交替相错排列的相同直径辊子组成。
根据本发明的另一种优选实施方式，所述的相同直径辊子数量是5-7个。
根据本发明的另一种优选实施方式，在涂膜板上板3-1中心安装纤维绳中心管3-1-2；在涂膜板中板3-2中心设置与进料口3-2-1垂直相连的料液槽3-2-2；在涂膜板下板3-3上设置料液挤出孔3-3-1；在这些涂膜板的四周边缘均匀地设置彼此对应的螺丝孔3-1-1。
根据本发明的另一种优选实施方式，纤维绳中心管3-1-2通过料液槽3-2-2与料液挤出孔3-3-1相连。
根据本发明的另一种优选实施方式，料液挤出孔3-3-1的尺寸和形状与板式膜的尺寸和形状相对应。
根据本发明的另一种优选实施方式，膜片牵引裁剪装置6是一种膜片在连续往复式机器臂牵引下往前移动至预定长度时由铡刀裁切膜片的装置。
根据本发明的另一种优选实施方式，在铸膜液釜4高位压力作用下或者通过计量泵把铸膜液釜4中的铸膜液送到涂膜装置3中。
本发明还涉及使用所述的具有独立内通道的板式膜生产装置生产波纹板式膜的方法。
该方法的步骤如下：
A、储绳容器1中的中空纤维绳依次穿过张力稳定器2、涂膜装置3、铸膜液釜4、凝胶水槽5与膜片牵引裁剪装置6连接；
B、在涂膜装置3上，中空纤维绳先穿过涂膜板上板3-1，再通过涂膜板中板3-2后进入涂膜板下板3-3，由铸膜液釜4高位压力作用下或者通过计量泵把铸膜液釜4中的铸膜液送到涂膜装置3中；
C、开启膜片牵引裁剪装置6，中空纤维绳经过张力稳定器2后再通过涂膜装置3，同时铸膜液釜4往涂膜板中板3-2的进料口3-2-1供料，通过料液挤出孔3-3-1得到一种初制膜片；
D、所述初制膜片在膜片牵引裁剪装置6的牵引下连续裁剪，得到的膜片接着传输到膜片储存处槽7内，得到所述的波纹板式膜。
本发明还涉及所述方法生产得到的波纹板式膜。它是由一组由中空纤维绳与在其上的膜层组成的膜环通过膜连接而成的，其中所述中空纤维绳壁厚度是0.01～0.5mm，直径是0.5～3.0mm。
下面将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种具有独立内通道的板式膜生产装置。整个板式膜生产装置结构参见附图1。
该生产装置由储绳容器1、张力稳定器2、涂膜装置3、铸膜液釜4、凝胶水槽5、膜片牵引裁剪装置6与膜片储存槽7组成；
位于储绳容器1中的纤维绳在经过张力稳定器2调整后通过涂膜装置3，在其中涂覆铸膜液，涂膜装置3通过管道与铸膜液釜4连接，接着涂覆铸膜液的纤维绳在凝胶水槽5中形成膜片，该膜片在膜片牵引裁剪装置6的牵引下进行裁切，裁切的膜片掉落于膜片储存处槽7内；
所述的涂膜装置3由涂膜板上板3-1、涂膜板中板3-2与涂膜板下板3-3通过螺杆紧固形成一个整体。
在本发明中，储绳容器1是一种用于储存纤维绳的容器，它的形状与材质可以根据具体实际情况进行选择与确定。
在本发明中，所述的纤维绳应该理解是一种具有增强及透水功能的纤维绳，这种纤维绳例如是由聚乙烯、聚丙烯、尼龙或聚酯制成的中空纤维绳。
张力稳定器2是一种通过各个辊子相互配合能使这些纤维绳张力达到平衡一致的器件。本发明的张力稳定器2结构参见附图2。
张力稳定器2由二排交替相错排列的相同直径辊子组成。这些辊子数量可以根据实际生产情况需要进行选择。优选地，所述的相同直径辊子数量是5-7个。
根据本发明，所述的涂膜装置3由涂膜板上板3-1、涂膜板中板3-2与涂膜板下板3-3通过螺杆紧固形成一个整体，具体参见附图3。涂膜装置3分解图参见附图4。
在涂膜板上板3-1中心安装一个与涂膜板上板3-1垂直相交的纤维绳中心管3-1-2，该纤维绳中心管3-1-2为长方形，它通过涂膜板中板3-2的料液槽3-2-2与涂膜板下板3-3的料液挤出孔3-3-1相会。
在涂膜板中板3-2中心设置料液槽3-2-2，该料液槽3-2-2中部与进料口3-2-1垂直相连，后者通过管道与铸膜液釜4相连；
在涂膜板下板3-3中间有一个凹槽，在凹槽中设置料液挤出孔3-3-1；铸膜液在压力作用下通过料液挤出孔3-3-1挤出涂于所述的纤维绳上。
优选地，料液挤出孔3-3-1的尺寸和形状与预设定板式膜的尺寸和形状相对应。
在这些涂膜板的四周边缘均匀地设置一些与螺丝孔3-1-1对应的螺丝孔，所述的螺杆通过这些螺丝孔将涂膜板上板、中板与下板紧固在一起，形成一个完整的载体。
本发明使用的铸膜液釜4是一种配置进料口。出料口、计量泵、搅拌器、加热与冷却部件的反应釜。
根据本发明，在铸膜液釜4高位压力作用下或者通过计量泵把铸膜液釜4中的铸膜液送到涂膜装置3中。本发明使用的计量泵是由泽尼机电技术开发有限公司以商品名C-9000系列齿轮计量泵销售的产品。
凝胶水槽5具有使铸膜液凝胶的功能，它是一种具有循环、加热并自动调节溶液浓度结构的反应槽。
根据本发明，膜片牵引裁剪装置6具有连续牵引膜片前行并裁剪成适当长度的功能，它是一种膜片在连续往复式机器臂牵引下往前移动至预定长度时由铡刀裁切膜片的装置。
本发明还涉及使用所述的具有独立内通道的板式膜生产装置生产波纹板式膜的方法。该方法的步骤如下：
A、储绳容器1中的中空纤维绳依次穿过张力稳定器2、涂膜装置3、铸膜液釜4、凝胶水槽5与膜片牵引裁剪装置6连接；
B、在涂膜装置3上，中空纤维绳先穿过涂膜板上板3-1，再通过涂膜板中板3-2后进入涂膜板下板3-3，由铸膜液釜4高位压力作用下或者通过计量泵把铸膜液釜4中的铸膜液送到涂膜装置3中；
C、开启膜片牵引裁剪装置6，中空纤维绳经过张力稳定器2后再通过涂膜装置3，同时铸膜液釜4往涂膜板中板3-2的进料口3-2-1供料，通过料液挤出孔3-3-1得到一种初制膜片；
D、所述初制膜片在膜片牵引裁剪装置6的牵引下连续裁剪，得到的膜片接着传输到膜片储存处槽7内，得到所述的波纹板式膜。
所述板式膜生产装置的各个部件已经在前面作了详细描述，在此不再赘述。
本发明具有独立内通道的板式膜生产装置具体操作方式如下：
1、先将储绳容器1中的纤维绳依次穿过张力稳定器2、涂膜装置3、铸膜液釜4和凝胶水槽5与膜片牵引裁剪装置6连接。
其中在涂膜装置3上，所述的纤维绳先穿过纤维绳中心管3-1-2，再使用螺杆通过螺丝孔3-1-1及其它相应螺丝孔将涂膜板上板3-1、涂膜板中板3-2与涂膜板下板3-3组合紧固在一起。
用管道将铸膜液釜4与进料口3-2-1连接起来，铸膜液釜4在高位压力或计量泵作用下向涂膜装置3供料。
2、开启膜片牵引裁剪装置6，这些纤维绳经过张力稳定器2稳定后在5-7辊主动辊的作用下，达到张力一致效果，然后让铸膜液釜4向涂膜装置3供料，通过不同尺寸、形状的料液挤出孔3-3-1挤出。
带有铸膜液的纤维绳被铸膜液粘结成一片整体平板膜，经过凝胶水槽5，发生相分离，溶剂与非溶剂置换后凝固定型。
3、定型的膜片在膜片牵引裁剪装置6的牵引下连续运转，调节膜片牵引裁剪装置6参数，裁剪不同尺寸的膜片。
在膜片牵引裁剪装置6的牵引下，裁剪膜片传输到膜片储存槽7中。堆积一定数量膜片后，从膜片储存槽7中取出进入晾干环节，完成整个带有独立内通道的板式膜成型过程。
本发明还涉及所述方法生产得到的波纹板式膜。它是由一组由中空纤维绳与在其上的膜层组成的膜环通过膜连接而成的，其中所述中空纤维绳壁厚度是0.01～0.5mm，直径是0.5～3.0mm。
本发明将中空膜和平板膜两种形式结合起来，取长补短，兼具耐污染性高、易清洗、破损自修复、填充率高等诸多优点。
[有益效果]
本发明的有益效果是：本发明将中空膜和平板膜两种形式结合起来，取长补短，兼具耐污染性高、易清洗、破损自修复、填充率高等诸多优点。本发明具有独立内通道的板式膜生产装置的结构简单，可操作性强，易控制，因此便于连续化生产。
【附图说明】
图1是本发明具有独立内通道的板式膜生产装置结构示意图；
图2是本发明张力稳定器2示意图；
图3是本发明涂膜装置3整体示意图；
图4是本发明涂膜装置3分解图示意图；
图中：
1、储绳容器、2、张力稳定器、3、涂膜装置、4、铸膜液釜、5、凝胶水槽、6、膜片牵引裁剪装置、7、膜片储存槽；
3-1、涂膜板上板、3-1-1、螺丝孔、3-1-2、纤维绳中心管；
3-2、涂膜板中板、3-2-1、进料口、3-2-2、料液槽；
3-3、涂膜板下板、3-3-1、料液挤出孔；
图5是本发明板式膜结构示意图。
【具体实施方式】
通过下述实施例将能够更好地理解本发明。
实施例1：本发明具有独立内通道的板式膜生产装置
该实施例的板式膜生产装置结构如下：
该生产装置由储绳容器1、张力稳定器2、涂膜装置3、铸膜液釜4、凝胶水槽5、膜片牵引裁剪装置6与膜片储存槽7组成；
位于储绳容器1中的纤维绳在经过张力稳定器2调整后通过涂膜装置3，在其中涂覆铸膜液，涂膜装置3通过管道与铸膜液釜4连接，接着涂覆铸膜液的纤维绳在凝胶水槽5中形成膜片，该膜片在膜片牵引裁剪装置6的牵引下进行裁切，裁切的膜片掉落于膜片储存处槽7内；
所述的涂膜装置3由涂膜板上板3-1、涂膜板中板3-2与涂膜板下板3-3通过螺杆紧固形成一个整体。
张力稳定器2由二排交替相错排列的5个相同直径辊子组成。
在涂膜板上板3-1中心安装纤维绳中心管3-1-2，在其边缘四周设置螺丝孔3-1-1；纤维绳中心管3-1-2通过料液槽3-2-2与料液挤出孔3-3-1相连。
在涂膜板中板3-2中心设置与进料口3-2-1垂直相连的料液槽3-2-2；
在这些涂膜板的四周边缘均匀地设置一些与螺丝孔3-1-1对应的螺丝孔，所述的螺杆通过这些螺丝孔将涂膜板上板、中板与下板紧固在一起，形成一个完整的载体。
在涂膜板下板3-3上设置料液挤出孔3-3-1；料液挤出孔3-3-1的尺寸和形状与板式膜的尺寸和形状相对应。
膜片牵引裁剪装置6是一种膜片在连续往复式机器臂牵引下往前移动至预定长度时由铡刀裁切膜片的装置。
在铸膜液釜4高位压力作用下把铸膜液釜4中的铸膜液送到涂膜装置3中。
将储绳容器1中的纤维绳依次穿过张力稳定器2、涂膜装置3、铸膜液釜4和凝胶水槽5与膜片牵引裁剪装置6连接。
用管道将铸膜液釜4与进料口3-2-1连接起来，铸膜液釜4在高位压力或计量泵作用下向涂膜装置3供料。
开启膜片牵引裁剪装置6，这些纤维绳经过张力稳定器2稳定后在5-7辊主动辊的作用下，达到张力一致效果，然后让铸膜液釜4向涂膜装置3供料，通过不同尺寸、形状的料液挤出孔3-3-1挤出。
带有铸膜液的纤维绳被铸膜液粘结成一片整体平板膜，经过凝胶水槽5，发生相分离，溶剂与非溶剂置换后凝固定型。
定型的膜片在膜片牵引裁剪装置6的牵引下连续运转，调节膜片牵引裁剪装置6参数，裁剪不同尺寸的膜片。
在膜片牵引裁剪装置6的牵引下，裁剪膜片传输到膜片储存槽7中。堆积一定数量膜片后，从膜片储存槽7中取出进入晾干环节，完成整个带有独立内通道的板式膜成型过程。
使用该实施例板式膜生产装置生产得到一种波纹板式膜，它是由一组由中空纤维绳与在其上的膜层组成的膜环通过膜连接而成的，所述中空纤维绳壁厚度是0.05mm，直径是0.5mm。
实施例2：本发明具有独立内通道的板式膜生产装置
该实施例的板式膜生产装置结构与实施例1相同，只是使用由二排交替相错排列的7个相同直径辊子组成张力稳定器2；用管道将铸膜液釜4与进料口3-2-1连接起来，铸膜液釜4通过由泽尼机电技术开发有限公司以商品名C-9000系列齿轮计量泵销售的的计量泵向涂膜装置3供料。
使用该实施例板式膜生产装置生产得到一种波纹板式膜，它是由一组由中空纤维绳与在其上的膜层组成的膜环通过膜连接而成的，所述中空纤维绳壁厚度是0.2mm，直径是1.5mm。
实施例3：本发明具有独立内通道的板式膜生产装置
该实施例的板式膜生产装置结构与实施例1相同，只是使用由二排交替相错排列的6个相同直径辊子组成张力稳定器2；用管道将铸膜液釜4与进料口3-2-1连接起来，铸膜液釜4通过由泽尼机电技术开发有限公司以商品名C-9000系列齿轮计量泵销售的的计量泵向涂膜装置3供料。
使用该实施例板式膜生产装置生产得到一种波纹板式膜，它是由一组由中空纤维绳与在其上的膜层组成的膜环通过膜连接而成的，所述中空纤维绳壁厚度是0.5mm，直径是3mm。

Claims (10)

1.一种具有独立内通道的板式膜生产装置，其特征在于该生产装置由储绳容器(1)、张力稳定器(2)、涂膜装置(3)、铸膜液釜(4)、凝胶水槽(5)、膜片牵引裁剪装置(6)与膜片储存槽(7)组成；
位于储绳容器(1)中的纤维绳在经过张力稳定器(2)调整后通过涂膜装置(3)，在其中涂覆铸膜液，涂膜装置(3)通过管道与铸膜液釜(4)连接，接着涂覆铸膜液的纤维绳在凝胶水槽(5)中形成膜片，该膜片在膜片牵引裁剪装置(6)的牵引下进行裁切，裁切的膜片掉落于膜片储存处槽(7)内；
所述的涂膜装置(3)由涂膜板上板(3-1)、涂膜板中板(3-2)与涂膜板下板(3-3)通过螺杆紧固形成一个整体。
2.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于张力稳定器(2)由二排交替相错排列的相同直径辊子组成。
3.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于所述的相同直径辊子数量是5-7个。
4.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于在涂膜板上板(3-1)中心安装纤维绳中心管(3-1-2)；在涂膜板中板(3-2)中心设置与进料口(3-2-1)垂直相连的料液槽(3-2-2)。在涂膜板下板(3-3)上设置料液挤出孔(3-3-1)；在这些涂膜板的四周边缘均匀地设置彼此对应的螺丝孔(3-1-1)。
5.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于纤维绳中心管(3-1-2)通过料液槽(3-2-2)与料液挤出孔(3-3-1)相连。
6.根据权利要求4或5所述的生产装置，其特征在于料液挤出孔(3-3-1)的尺寸和形状与板式膜的尺寸和形状相对应。
7.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于膜片牵引裁剪装置(6)的结构是一种膜片在连续往复式机器臂牵引下往前移动至预定长度时由铡刀裁切膜片的装置。
8.根据权利要求1所述的生产装置，其特征在于在铸膜液釜(4)高位压力作用下或者通过计量泵把铸膜液釜(4)中的铸膜液送到涂膜装置(3)中。
9.使用权利要求1-8中任一项权利要求所述的具有独立内通道的板式膜生产装置生产波纹板式膜的方法，其特征在于该方法的步骤如下：
A、储绳容器(1)中的中空纤维绳依次穿过张力稳定器(2)、涂膜装置(3)、铸膜液釜(4)、凝胶水槽(5)与膜片牵引裁剪装置(6)连接；
B、在涂膜装置(3)上，中空纤维绳先穿过涂膜板上板(3-1)，再通过涂膜板中板(3-2)后进入涂膜板下板(3-3)，由铸膜液釜(4)高位压力作用下或者通过计量泵把铸膜液釜4中的铸膜液送到涂膜装置3中；
C、开启膜片牵引裁剪装置(6)，中空纤维绳经过张力稳定器(2)后再通过涂膜装置(3)，同时铸膜液釜(4)往涂膜板中板(3-2)的进料口(3-2-1)供料，通过料液挤出孔(3-3-1)得到一种初制膜片；
D、所述初制膜片在膜片牵引裁剪装置(6)的牵引下连续裁剪，得到的膜片接着传输到膜片储存处槽(7)内，得到所述的波纹板式膜。
10.根据权利要求8所述方法生产得到的波纹板式膜，其特征在于它是由一组由中空纤维绳与在其上的膜层组成的膜环通过膜连接而成的，其中所述中空纤维绳壁厚度是0.01～0.5mm，直径是0.5～3.0mm。
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