CN107265686A - 一种水净化处理组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水净化处理组件，属于水处理装置领域。该组件主要是由金属筛网、通孔膜、滤层和滤筒组成。本发明的滤芯为一种通孔膜，该水净化处理组件主要利用滤芯及滤层组合使用对水体进行处理，提升了水体净化过滤性能。该组件结构简单，操作方便，易于拆卸及更换替膜，可广泛地应用于污水排放处理及饮用水净化等各种专业领域。

Description

一种水净化处理组件
技术领域
本发明涉及一种水净化处理组件，属于水处理技术领域。
背景技术
随着现代工业的迅猛发展，许多环境问题也随之显露出来，威胁着人类的健康。其中，水污染是目前人类面临的最严峻的问题，在水体净化层面必须做到两方面，一方面在源头上进行杜绝，即对污水进行处理排放，另一方面是对生活用水使用前进行过滤。因此，水处理及过滤装置在水体净化过程中扮演了十分重要的角色。
目前，利用水处理膜对污水处理及过滤已经有一定研究，如申请号为201180021131.2，发明名称为水过滤器组件和过滤元件，该文献介绍了一种利用纳米纤维及活性炭吸附剂等制备过滤组件及元件；如申请号为201410573857.2，发明名称为一种水平横置式双辊混流式水过滤膜组件，该文献介绍了一种利用上下膜组对水进行二次过滤从而提升过滤效率，上述文献均存在着一个重要的问题，即结构较为复杂，零部件较多，在物资匮乏的地区制备这种净水装置比较困难。又如申请号为201510237471.9，发明名称为一种污水处理膜组件；以及申请号为201521093304.3，发明名称为一种新型水处理膜堆，这两篇文献均介绍了利用多组水处理膜片对污水进行处理，虽然结构简单，但过滤效率不高。此外，以上专利使用的传统水处理膜均是由纤维组成的，这种微纳米膜材料较薄，且具有不连续的泡孔结构，对水体流动产生阻隔性，在对水体进行过滤时需要给予一定的压力，因此这些水处理膜会通过消耗能量来实现膜两侧的水体压力差，且水体过滤效率低下。
综上所述，一种优秀的水体净化装置，不仅需要有高效净水性能的滤膜，而且还必须具有结构简单，易于操作等特点，才能应用于我国西部资源极其匮乏的地区。而目前来讲，同时满足以上两点的净水装置或组件是没有的。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种以通孔膜为滤芯的水净化处理组件，为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为，一种水净化处理组件，所述的水净化处理组件由金属筛网、滤筒、通孔膜和滤层组成，滤筒为中空状，滤筒的两端设置有卡扣，滤筒内上下对称设置有通孔膜，通孔膜厚度为1～20mm，通孔膜的直径与滤筒内径相等，通孔膜之间设置有滤层，滤层的厚度为5～25mm，在滤筒的两端端面上设置有与通孔膜端面吻合的金属筛网，卡扣将金属筛网、通孔膜及滤层在滤筒内定位；
所述的金属筛网的目数为50～100目；
所述的通孔膜是由各通孔单元体共壁垂直平行排列而形成，且各通孔单元体的轴线平行于滤筒的中轴线，通孔单元体的孔径为1～50μm，通孔单元体之间的壁厚为1～5μm。
所述的滤层为阳离子树脂或丝素蛋白或活性炭等净水材料的一种。
由于采用了以上技术方案，本发明中所涉及的一种水净化处理组件，针对目前水体净化装置的部件繁多，净化效率不高的问题，加装通孔膜及铺设滤层，使该组件具有优异的过滤性能及结构轻便的特点。
在两块通孔膜之间铺设一层滤层，滤层为阳离子树脂或丝素蛋白或活性炭等净水材料的一种，这种阳离子树脂是指水净化处理中所应用到的常规阳离子树脂，主要为弱酸性阳离子树脂，滤层颗粒可以有效地吸附去除水体中的重金属及其他有害离子，而滤膜起到促进水体流动及去除对人体有害的微颗粒等作用，其中，上层通孔膜用来去除主要的颗粒杂质，下层水处理膜具有防止中间的滤层颗粒流失及进一步过滤水中杂质的作用。因此，本发明的水净化处理组件在对污水进行排放处理时，可适当增加滤层的厚度，使污水中的重金属离子得以去除；在对饮用水过滤时，可适当增加滤膜的厚度，去除饮用水源中的有害微颗粒。
通过两块金属筛网将水处理膜包覆住，滤筒的两端各安装有对称分布的4个卡扣，卡扣的目的在于固定金属筛网、通孔膜和滤层在滤筒内的相对位置，并将金属筛网、通孔膜和滤层放入尺寸合适的滤筒内，使包覆通孔膜的金属筛网能紧贴滤筒的内壁进入滤筒，确保在净水过程中，待处理的水源全都会经过水处理膜及滤层的净化。综上所述，本发明的一种水净化处理组件改变了传统的水处理装置的结构，它结构合理、操作使用方便，且通孔膜的制备原理及工艺简单，通孔贯穿了膜的上下两面，从而增强水处理膜的水通量，能够有效地对污水进行过滤处理，且能实现大规模的工业生产。此外，调节高聚物的浓度及滤层、滤膜的厚度等参数来控制通孔孔径的大小或应对不同的水体净化，因此可通过改变参数以适应不同的环境条件。
附图说明
图1是本发明水净化处理组件的结构示意图。
图2是本发明中通孔膜的截面扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
见附图。
一种水净化处理组件，所述的水净化处理组件由金属筛网2、滤筒3、通孔膜4和滤层5组成，滤筒3为中空状，滤筒3的两端设置有卡扣1，滤筒3内上下对称设置有通孔膜4，通孔膜4厚度为1～20mm，通孔膜4的直径与滤筒3内径相等，通孔膜4之间设置有滤层5，滤层5的厚度为5～25mm，在滤筒3的两端端面上设置有与通孔膜4端面吻合的金属筛网2，卡扣1将金属筛网2、通孔膜4及滤层5在滤筒3内定位；
所述的金属筛网2的目数为50～100目；
所述的通孔膜4是由各通孔单元体共壁垂直平行排列而形成，且各通孔单元体的轴线平行于滤筒3的中轴线，通孔单元体的孔径为1～50μm，通孔单元体之间的壁厚为1～5μm。
所述的滤层5为阳离子树脂或丝素蛋白或活性炭等净水材料的一种。
其中，水净化处理组件中的通孔膜是按照以下步骤制备得到的：
将高分子聚合物加入到有机溶剂中搅拌至其充分溶解，真空脱泡后形成铸膜液。将铸膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中，在液氮的作用下，模具中的铸膜液沿模具垂直方向由下至上缓慢固化形成以有机溶剂晶体为芯，以高聚物为皮的柱状单元体，且相邻单元体之间共壁面的复合体。完全凝固后，从模具中取出。将复合物置于冷冻干燥的环境中去除复合物中的有机溶剂晶体，从而得到通孔膜。
其中，有机溶剂为二甲基亚砜或1,4-二氧六环中的任意一种。
通常，传统的滤膜在对水体进行过滤时需要给予一定的压力，因此这些水处理膜在使用时会消耗能源，且水体过滤效率低下。而由于采用了定向凝固干燥法，该发明中的通孔膜内部具有大量贯穿且垂直于上下两面的通孔，这些通孔具有较小的孔径，一方面可以过滤对人体有害的微颗粒，过滤效率高；另一方面由于芯吸效应，水在膜中由上而下进行自动传递，从而增强水处理膜的亲水性、增大膜的水通量。此外，孔径大小及壁厚与高聚物的浓度有关，高聚物浓度越高，溶剂浓度越低，形成的有机溶剂晶体芯柱越细，水处理膜中的通孔孔径越小；反之，高聚物浓度越低，膜中的通孔孔径越大，因此，可通过控制高聚物的浓度，实现对通孔孔径的调节。
具体实施例
实施例1
对湖泊河流中的水体进行过滤以制备生活用水，设置水净化处理组件的参数如下：将高聚物加入到二甲基亚砜中配置成20％浓度的高聚物溶液形成铸膜液。将铸膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中使铸膜液固化，完全凝固后，从模具中取出，并置于冷冻干燥环境中得到孔径范围为1～5μm、孔壁壁厚范围为4～5μm的通孔膜。控制铸膜液的高度来设置通孔膜的厚度为20mm，滤层为阳离子树脂，且其厚度为5mm，金属筛网的目数为100目，得到水处理膜组件。经测试，本发明的水处理膜组件对粒径大于10μm颗粒的过滤效率超过99.99％。
实施例2
对化工企业排放的污水进行过滤处理，设置水净化处理组件的参数如下：将高聚物加入到1,4-二氧六环中配置成10％浓度的高聚物溶液形成铸膜液。将铸膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中使铸膜液固化，完全凝固后，从模具中取出，并置于冷冻干燥环境中得到孔径范围为20～30μm、孔壁壁厚范围为2～3μm的通孔膜。控制铸膜液的高度来设置通孔膜的厚度为1mm，滤层为活性炭颗粒，且其厚度为25mm，金属筛网的目数为50目，得到水处理膜组件。经测试，本发明的水处理膜组件对污水中重金属离子的过滤效率超过99.99％。
实施例3
对于印染厂中粘度较高的废水处理，设置水净化处理组件的参数如下：将高聚物加入到1,4-二氧六环中配置成2％浓度的高聚物溶液形成铸膜液。将铸膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中使铸膜液固化，完全凝固后，从模具中取出，并置于冷冻干燥环境中得到孔径范围为40～50μm、孔壁壁厚范围为1～2μm的通孔膜。控制铸膜液的高度来设置通孔膜的厚度为10mm，滤层为丝素蛋白颗粒，且其厚度为15mm，金属筛网的目数为80目，得到水处理膜组件。经测试，本发明的水处理膜组件对污水有较好的过滤效果。
实施例4
对于饮用纯净水的制备，设置水净化处理组件的参数如下：将高聚物加入到二甲基亚砜中配置成20％浓度的高聚物溶液形成铸膜液。将铸膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中使铸膜液固化，完全凝固后，从模具中取出，并置于冷冻干燥环境中得到孔径范围为1～5μm、孔壁壁厚范围为4～5μm的通孔膜。控制铸膜液的高度来设置通孔膜的厚度为20mm，滤层为丝素蛋白颗粒，且其厚度为25mm，金属筛网的目数为100目，得到水处理膜组件。经测试，本发明的水处理膜组件制备出的饮用纯净水符合国家的各项标准。

Claims (3)

1.一种水净化处理组件，其特征在于：所述的水净化处理组件由金属筛网(2)、滤筒(3)、通孔膜(4)和滤层(5)组成，滤筒(3)为中空状，滤筒(3)的两端设置有卡扣(1)，滤筒(3)内上下对称设置有通孔膜(4)，通孔膜(4)厚度为1～20mm，通孔膜(4)的直径与滤筒(3)内径相等，通孔膜(4)之间设置有滤层(5)，滤层(5)的厚度为5～25mm，在滤筒(3)的两端端面上设置有与通孔膜(4)端面吻合的金属筛网(2)，卡扣(1)将金属筛网(2)、通孔膜(4)及滤层(5)在滤筒(3)内定位；
其中，所述的金属筛网(2)的目数为50～100目。
2.如权利要求1所述的一种水净化处理组件，其特征在于：所述的通孔膜(4)是由各通孔单元体共壁垂直平行排列而形成，且各通孔单元体的轴线平行于滤筒(3)的中轴线，通孔单元体的孔径为1～50μm，通孔单元体之间的壁厚为1～5μm。
3.如权利要求1所述的一种水净化处理组件，其特征在于：所述的滤层(5)为阳离子树脂或丝素蛋白或活性炭等净水材料的一种。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110526446A (zh) * 2019-09-10 2019-12-03 武汉纺织大学 一种家用净水器用复合式净水滤芯

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0291883A2 (de) * 1987-05-16 1988-11-23 Sartorius Ag Filtermodul aus Schichtenfilterelementen
JPH07124426A (ja) * 1993-11-08 1995-05-16 Nippon Seisen Co Ltd 精密積層濾過材
CN203264725U (zh) * 2013-03-26 2013-11-06 薄剑 净水用树脂球形超级活性炭炭棒装置
CN204310884U (zh) * 2014-12-01 2015-05-06 杭州水盾科技有限公司 一种易冲洗拆卸式过滤装置
CN104801189A (zh) * 2015-05-12 2015-07-29 郭会 一种污水处理膜组件
CN104877164A (zh) * 2015-05-27 2015-09-02 浙江大学 一种贯通孔有序膜的制备方法
CN105693005A (zh) * 2016-03-24 2016-06-22 太仓运权化工防腐设备有限公司 一种生活用水净化装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0291883A2 (de) * 1987-05-16 1988-11-23 Sartorius Ag Filtermodul aus Schichtenfilterelementen
JPH07124426A (ja) * 1993-11-08 1995-05-16 Nippon Seisen Co Ltd 精密積層濾過材
CN203264725U (zh) * 2013-03-26 2013-11-06 薄剑 净水用树脂球形超级活性炭炭棒装置
CN204310884U (zh) * 2014-12-01 2015-05-06 杭州水盾科技有限公司 一种易冲洗拆卸式过滤装置
CN104801189A (zh) * 2015-05-12 2015-07-29 郭会 一种污水处理膜组件
CN104877164A (zh) * 2015-05-27 2015-09-02 浙江大学 一种贯通孔有序膜的制备方法
CN105693005A (zh) * 2016-03-24 2016-06-22 太仓运权化工防腐设备有限公司 一种生活用水净化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HONG-QING LIANG ET AL.: "Polymer Membranes with Vertically Oriented Pores Constructed by 2D Freezingat Ambient Temperature", 《ACS APPL. MATER. INTERFACES》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110526446A (zh) * 2019-09-10 2019-12-03 武汉纺织大学 一种家用净水器用复合式净水滤芯

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