CN108706685A - 一种陶瓷膜净水器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种陶瓷膜净水器，包括由端盖和筒身构成的外壳，端盖上有进水口，筒身下端有产水口；所述的外壳内装有经天然高分子改性的陶瓷膜滤芯，改性后的陶瓷膜具有孔径窄小，分布均匀，分离效率高等特点，本发明的净水器拆卸方便，滤芯可以从外壳中拿出进行清洗和再生，保证净水器产水量稳定，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及净水技术领域，具体涉及一种陶瓷膜净水器。
背景技术
在水处理工艺中，陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、膜再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、膜使用寿命长等众多优点，受到大量的青睐，已经广泛地应用于水处理应用中；
(1)处理含油废水：在石油、机械和食品餐饮等行业都会产生不同性质、不同含量的含油废水，处理含油废水利用的是陶瓷膜内部的微孔结构，将油滴与水分离。在冷轧废水处理中，将无机陶瓷膜与有机膜进行对比，发现两者的处理效果相当，但是陶瓷膜在运行费用上显示出其绝对的优势。
(2)处理石油化工废水：在化工和石油化工行业中通常会产生一些具有强酸、强碱或强腐蚀性的含颗粒废水，有机膜往往难于胜任，而无机膜却由于其优异的化学稳定性，在处理这些废水时具有一定的优势。
(3)反渗透海水淡化预处理：在海水淡化预处理系统中，引进陶瓷膜处理技术，利用陶瓷膜的微滤性能，为海水淡化的预处理提供新的方法。
(4)饮用水净化：利用微孔陶瓷膜来进行地表水的处理。其主要的优点有能够保证更好和更可靠的水质，不添加化学物质。特别适用于高附加值产品。
(5)处理印染废水及重金属废水中：印染废水中含油大量污染物，主要有：悬浮物、BOD、COD、漂白剂、重金属(如铅、铬等)以及色度等，处理难度相对较大。
目前国内外净水器所用的膜滤芯主要有：有机高分子膜和无机陶瓷膜两种。有机膜滤芯的缺点是不耐高温。众所周知，热水器没有过滤功能，其出水中会含有水垢、铁锈和一些有机物。由于膜材质和其他连接件的原因，有机膜滤芯适用温度仅为5～40℃。包括热水器出水以及一些温度较高的水，会造成有机膜滤芯变形和损坏，导致该滤芯的净水功能丧失。中空纤维有机膜滤芯使用胶封的方式固定在组件中，无法拆装；采用死端过滤，组件中不断聚集污染物无法排出，严重影响膜的使用寿命。因此，需要对现有的净水器做进一步改进以克服上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种陶瓷膜净水器，解决现有的净水器无法过来高温水流，以及不便于拆卸、清洗和再生的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：陶瓷膜净水器，包括由端盖和筒身构成的外壳，端盖上有进水口(6)，筒身下端有产水口，其特征在于：所述的外壳内装有陶瓷膜滤芯，陶瓷膜滤芯的两端还设有密封圈。
所述的筒身下端还有冲洗口，冲洗口与陶瓷膜滤芯内部相通。
所述的进水口、产水口和冲洗口均带有螺纹。
所述的密封圈为单锥密封圈或者双锥密封圈。
所述的陶瓷膜净水器滤芯是可拆装的，当水中污染物在陶瓷膜表面聚集一定量后，出水量减少，影响使用时，可以将端盖从筒体上拧开，把陶瓷膜滤芯取出，使用特制的刷子将膜表面的细菌和悬浮物等污染后刷掉，然后进行特殊的化学处理，比如将陶瓷膜放入食醋中浸泡等，陶瓷膜的出水量又可恢复而过滤效果保持不变。
所述陶瓷膜滤芯的制备方法，包括以下步骤：
1)称量：将原料、造孔剂、烧结助剂按照一定的比例称量，并混合；所述原料选用硅藻土，所述造孔剂包括锯末、石墨烯和CaCO3，所述的烧结助剂为TiO2；
2)研磨过筛：选取球磨机，将称量好的物料、玛瑙珠以及蒸馏水一同装入球磨机内，物料、玛瑙珠以及蒸馏水的比例为2:1:1，所述物料包括原料、造孔剂、烧结助剂，经球磨机充分转动，使物料研磨均匀，经筛网筛除玛瑙珠，然后在60目的筛子造粒，通过用手加压将粉体挤压过60目筛获得粉末A；
3)天然高分子改性：将过筛后的粉末A浸入含有天然高分子的水溶液中，吸附扩散2～5小时后，加入含有交联剂的水溶液，并升温至50～60℃，反应1～3小时，喷雾干燥，过80目筛获得粉末B；
4)成型烧结：选用电液伺服万能压力机，将粉末B置于模具中，电液伺服万能压力机工作，使坯块成型，在每次正压及反压之后需保证饱压3min，陶瓷膜压制后，将膜坯放入烘箱中烘干24h至膜坯中的水分全部挥发。
进一步的，所述TiO2含量为物料总量的1％，所述造孔剂为物料总量的35％；所述造孔剂中锯末：石墨烯：碳酸钙的成份比例为2：2：1。
进一步的，所述步骤2)中，球磨时转速为220r/min，以50min为一个球磨周期，在每个周期有正转研磨和反转研磨两部分，分别各20min，在40min运转后会暂停10min，然后手动开始下一个周期的研磨，研磨时间进行4个周期。
进一步地，步骤3)中所述的天然高分子为海藻酸钠、壳聚糖和透明质酸中的至少一种，其水溶液的浓度为1～30g/L；交联剂为戊二醛、环氧氯丙烷中的至少一种，其水溶液浓度为0.5～3g/L；
进一步的，所述步骤4)中，正压压力为11kN，反压压力为13kN。
本发明的有益效果是：本发明的净水器包括由端盖和筒身构成的外壳，端盖上有进水口，筒身下端有产水口；所述的外壳内装有经天然高分子改性的陶瓷膜滤芯，改性后的陶瓷膜具有孔径窄小，分布均匀，分离效率高等特点，本发明的净水器拆卸方便，滤芯可以从外壳中拿出进行清洗和再生，保证净水器产水量稳定，使用寿命长。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例1】
1)称量：将原料、造孔剂、烧结助剂按照一定的比例称量，并混合；所述原料选用硅藻土，所述造孔剂包括锯末、石墨烯和CaCO3，所述的烧结助剂为TiO2；所述TiO2含量为物料总量的1％，所述造孔剂为物料总量的35％；所述造孔剂中锯末：石墨烯：碳酸钙的成份比例为2：2：1
2)研磨过筛：选取球磨机，将称量好的物料、玛瑙珠以及蒸馏水一同装入球磨机内，物料、玛瑙珠以及蒸馏水的比例为2:1:1，所述物料包括原料、造孔剂、烧结助剂，经球磨机充分转动，使物料研磨均匀；球磨时转速为220r/min，以50min为一个球磨周期，在每个周期有正转研磨和反转研磨两部分，分别各20min，在40min运转后会暂停10min，然后手动开始下一个周期的研磨，研磨时间进行4个周期。经筛网筛除玛瑙珠，然后在60目的筛子造粒，通过用手加压将粉体挤压过60目筛获得粉末A；
3)天然高分子改性：将过筛后的粉末A浸入含有天然高分子海藻酸钠的水溶液中，水溶液的浓度为15g/L，吸附扩散5小时后，加入浓度为3g/L的环氧氯丙烷水溶液，并升温至60℃，反应1小时，喷雾干燥，过80目筛获得粉末B；
4)成型烧结：选用电液伺服万能压力机，将粉末B置于模具中，电液伺服万能压力机工作，使坯块成型，在每次正压及反压之后需保证饱压3min，正压压力为11kN，反压压力为13kN，陶瓷膜压制后，将膜坯放入烘箱中烘干24h至膜坯中的水分全部挥发。
【实施例2】
1)称量：将原料、造孔剂、烧结助剂按照一定的比例称量，并混合；所述原料选用硅藻土，所述造孔剂包括锯末、石墨烯和CaCO3，所述的烧结助剂为TiO2；所述TiO2含量为物料总量的2％，所述造孔剂为物料总量的35％；所述造孔剂中锯末：石墨烯：碳酸钙的成份比例为2：2：1
2)研磨过筛：选取球磨机，将称量好的物料、玛瑙珠以及蒸馏水一同装入球磨机内，物料、玛瑙珠以及蒸馏水的比例为2:1:1，所述物料包括原料、造孔剂、烧结助剂，经球磨机充分转动，使物料研磨均匀；球磨时转速为220r/min，以50min为一个球磨周期，在每个周期有正转研磨和反转研磨两部分，分别各20min，在40min运转后会暂停10min，然后手动开始下一个周期的研磨，研磨时间进行4个周期。经筛网筛除玛瑙珠，然后在60目的筛子造粒，通过用手加压将粉体挤压过60目筛获得粉末A；
3)天然高分子改性：将过筛后的粉末A浸入含有壳聚糖和透明质酸中的水溶液中，水溶液的浓度为10g/L，吸附扩散5小时后，加入浓度为0.5g/L的戊二醛水溶液，并升温至50℃，反应3小时，喷雾干燥，过80目筛获得粉末B；
4)成型烧结：选用电液伺服万能压力机，将粉末B置于模具中，电液伺服万能压力机工作，使坯块成型，在每次正压及反压之后需保证饱压3min，正压压力为11kN，反压压力为13kN，陶瓷膜压制后，将膜坯放入烘箱中烘干24h至膜坯中的水分全部挥发。
【实施例3】
本实施例提供一种陶瓷膜净水器，陶瓷膜净水器，包括由端盖和筒身构成的外壳，端盖上有进水口6，筒身下端有产水口，端盖和筒身为不锈钢或耐高温塑料材质，并且靠螺纹连接。所述的外壳内装有陶瓷膜滤芯，陶瓷膜滤芯3的两端分别装有密封圈一和密封圈二，此设计便于滤芯的拆卸。密封圈一和密封圈二为单锥密封圈或者双锥密封圈，密封圈一和密封圈二为可耐100℃以上温度的硅胶密封圈。分别使用实施例1和2制备的陶瓷膜作为滤芯，检测净水器处理后的水，按照GB/T 5750–2006《生活饮用水标准检验方法》检测及GB4789-2010《食品安全国家标准》，余氯含量<0.005mg/L，Pb含量<0.001mg/L、Cu含量<0.001mg/L、菌落总数<0.2cfu/ml，大肠菌群和金黄色葡萄球菌未检出。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。
Claims (5)
1.一种陶瓷膜净水器，包括由端盖和筒身构成的外壳，端盖上有进水口(6)，筒身下端有产水口，其特征在于：所述的外壳内装有陶瓷膜滤芯，陶瓷膜滤芯的两端还设有密封圈，所述陶瓷膜滤芯的制备方法，包括以下步骤：
1)称量：将原料、造孔剂、烧结助剂按照一定的比例称量，并混合；所述原料选用硅藻土，所述造孔剂包括锯末、石墨烯和CaCO3，所述的烧结助剂为TiO2；
2)研磨过筛：选取球磨机，将称量好的物料、玛瑙珠以及蒸馏水一同装入球磨机内，物料、玛瑙珠以及蒸馏水的比例为2:1:1，所述物料包括原料、造孔剂、烧结助剂，经球磨机充分转动，使物料研磨均匀，经筛网筛除玛瑙珠，然后在60目的筛子造粒，通过用手加压将粉体挤压过60目筛获得粉末A；
3)天然高分子改性：将过筛后的粉末A浸入含有天然高分子的水溶液中，吸附扩散2～5小时后，加入含有交联剂的水溶液，并升温至50～60℃，反应1～3小时，喷雾干燥，过80目筛获得粉末B；
4)成型烧结：选用电液伺服万能压力机，将粉末B置于模具中，电液伺服万能压力机工作，使坯块成型，在每次正压及反压之后需保证饱压3min，陶瓷膜压制后，将膜坯放入烘箱中烘干24h至膜坯中的水分全部挥发。
2.根据权利要求1所述的陶瓷膜净水器，其特征在于：所述的筒身下端还有冲洗口，冲洗口与陶瓷膜滤芯内部相通。
3.根据权利要求1所述的陶瓷膜净水器，其特征在于：所述的进水口、产水口和冲洗口均带有螺纹。
4.根据权利要求1所述的陶瓷膜净水器，其特征在于：所述的密封圈为单锥密封圈或者双锥密封圈。
5.根据权利要求1所述的陶瓷膜净水器，其特征在于：陶瓷膜净水器滤芯是可拆装的，当水中污染物在陶瓷膜表面聚集一定量后，出水量减少，影响使用时，可以将端盖从筒体上拧开，把陶瓷膜滤芯取出，使用特制的刷子将膜表面的细菌和悬浮物等污染后刷掉，然后进行特殊的化学处理，比如将陶瓷膜放入食醋中浸泡等，陶瓷膜的出水量又可恢复而过滤效果保持不变。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20191021 Address after: Room 934, floor 9, building 9, yard 16, Junying street, Shunyi District, Beijing Applicant after: Beijing Xiangyun Zhihui Technology Co., Ltd. Address before: 528000 Foshan City, Guangdong Province, Leping Town, Sanshui District Center Science and Technology Industrial Zone B District 21 F2 Building C Building 2 Building 210 (Residence Declaration) Applicant before: Foshan Meng FA Jing Shui Technology Co., Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181026 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |