CN111389232A - 一种模块化平板陶瓷膜组件 - Google Patents

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姜春亮
周劼
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Abstract

本发明公开了一种模块化平板陶瓷膜组件，属于陶瓷膜技术领域。它包括膜组出水壳体、侧板、中空平板陶瓷膜、封装接头；所述膜组出水壳体包括出水壳体、密封盖板；两个膜组出水壳体和两块侧板共同围成内部中空的长方体膜组框架，每块侧板两端与相应一侧的密封盖板密封固定；所述中空平板陶瓷膜两端面之间贯穿多道中空水道，每对密封盖板的安装槽之间设置一个中空平板陶瓷膜。多个中空平板陶瓷膜组合固定在一个中空的长方体膜组框架内，形成一个模块化陶瓷膜单元；多个模块化陶瓷膜单元上下左右拼装成模块化平板陶瓷膜组件，能够根据使用场景的尺寸要求，可立可卧完成模块化平板陶瓷膜组件的组装，根据使用场景变化，膜面积可无限扩充。

Description

一种模块化平板陶瓷膜组件
技术领域
本发明涉及一种模块化平板陶瓷膜组件，属于陶瓷膜技术领域。
背景技术
陶瓷膜(ceramic membrane)又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种。请注意，“CT膜”并非陶瓷膜的别名，该称谓实为非专业人士对陶瓷膜英文简称的一种错误表述。管式陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。平板陶瓷膜板面密布微孔，根据在一定的膜孔径范围内，渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质，在一定压力作用下，当料液流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。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、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势，已经成功应用于食品、饮料、植(药)物深加工、生物医药、发酵、精细化工等众多领域，可用于工艺过程中的分离、澄清、纯化、浓缩、除菌、除盐等。
中空平板陶瓷膜是内部均布中空水道结构的平板陶瓷膜，膜片外压内吸，污水通过陶瓷膜壁密布的微孔渗透进入内部中空水道，由中空平板陶瓷膜两端出清水。中空平板陶瓷膜两端需要密封固定在膜组出水壳体安装槽内，污水通过陶瓷膜壁密布的微孔渗透进入内部中空水道，通过安装槽进入膜组出水壳体内，通过膜组出水壳体的出水接口排出清水。
目前，陶瓷膜一般采用单片式组装形成膜组，安装繁琐，更换困难，纵向横向扩展麻烦，结构限制条件多；管路复杂，接头外漏不美观；主体框架均采用钢制材料，重量大搬运维修不方便；钢制框架耐腐蚀性能低；只能立式安装，高度高，不适合用在有高度要求的项目上；膜组结构单一，组装后膜面积无法扩充。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种模块化平板陶瓷膜组件，它解决了目前平板陶瓷膜组件扩展性不够的问题。
本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
一种模块化平板陶瓷膜组件，它包括膜组出水壳体、侧板、中空平板陶瓷膜、封装接头；
所述膜组出水壳体包括出水壳体、密封盖板，出水壳体内部设有出水腔，出水腔一侧设有膜端开口，出水腔底部设有出水口，出水腔顶部设有与出水口配合的出水接头，密封盖板将出水腔的膜端开口密封，密封盖板上设有多个用于安装中空平板陶瓷膜端部的安装槽；
两个膜组出水壳体和两块侧板共同围成内部中空的长方体膜组框架，每块侧板两端与相应一侧的密封盖板密封固定；
所述中空平板陶瓷膜两端面之间贯穿多道中空水道，中空平板陶瓷膜两端分别设有封装接头，封装接头为锥形橡胶圈，锥形橡胶圈内部设有与中空平板陶瓷膜端部匹配的开孔，封装接头通过密封胶与中空平板陶瓷膜端部密封固定，锥形橡胶圈四周侧面等间距分布有多圈密封凸筋，每对密封盖板的安装槽之间设置一个中空平板陶瓷膜，中空平板陶瓷膜两端通过密封接头密封固定在安装槽内；
多个相同的长方体膜组框架上下左右叠加形成模块化平板陶瓷膜组件，上下相邻膜组出水壳体之间通过出水接头插入出水口中密封固定，位于最底部的长方体膜组框架的出水口通过堵头密封，位于最上方的长方体膜组框架的出水接头出清水。
作为优选实例，所述模块化平板陶瓷膜组件中位于最下方的长方体膜组框架内设有曝气器。
作为优选实例，所述长方体膜组框架上下叠加缝隙处设有密封圈，上下相邻长方体膜组框架之间通过螺丝和密封圈密封固定。
作为优选实例，所述侧板、出水壳体、密封盖板表面均设有加强筋。
作为优选实例，所述堵头内部设有十字加强筋。
作为优选实例，所述长方体膜组框架和堵头采用ABS、PVC、PVDF、PP、PE、HDPE、POM中的任意一种材质注塑成型。
本发明的有益效果是：
(1)多个中空平板陶瓷膜组合固定在一个中空的长方体膜组框架内，形成一个模块化陶瓷膜单元；多个模块化陶瓷膜单元上下左右拼装成模块化平板陶瓷膜组件，能够根据使用场景的尺寸要求，可立可卧完成模块化平板陶瓷膜组件的组装，根据使用场景变化，膜面积可无限扩充；
(2)模块化平板陶瓷膜组件通过螺丝、密封圈密封连接，通过出水接头、出水口连通出水，安装拆卸更方便；
(3)中空平板陶瓷膜两端通过密封接头密封固定，密封接头采用锥形橡胶圈结构，配合多道密封凸筋，挤压固定在安装槽内，中空平板陶瓷膜密封效果得到提高，防外力冲击能力进一步增强；
(4)长方体膜组框架和堵头采用注塑成型，无其他零配件，安装简单，维修方便，管路清爽简洁，泄漏点少，模块化陶瓷膜单元重量轻，移动运输方便，全塑料配件，适用性强，长方体膜组框架成本低；
(5)模块化平板陶瓷膜组件成型后，自形成曝气箱结构，底部设置曝气器，无需另做曝气箱，组合方式灵活，工作量低。
附图说明
图1为模块化陶瓷膜单元的结构示意图；
图2为出水壳体的结构示意图；
图3为侧板的结构示意图；
图4为中空平板陶瓷膜和封装接头的结构示意图；
图5为中空平板陶瓷膜端面的局部结构示意图；
图6为中空平板陶瓷膜通过封装接头与密封盖板密封固定的结构示意图；
图7为立式拼装的模块化平板陶瓷膜组件结构示意图；
图8为堵头的结构示意图。
图中：膜组出水壳体1，侧板2，中空平板陶瓷膜3，封装接头4，堵头5，加强筋6，出水壳体11，密封盖板12，出水腔13，膜端开口14，出水口15，出水接头16，安装槽17，中空水道31，开孔41，密封凸筋42，十字加强筋51。
具体实施方式
为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1-图8所示，一种模块化平板陶瓷膜组件，它包括膜组出水壳体1、侧板2、中空平板陶瓷膜3、封装接头4；
膜组出水壳体1包括出水壳体11、密封盖板12，出水壳体11内部设有出水腔13，出水腔13一侧设有膜端开口14，出水腔13底部设有出水口15，出水腔13顶部设有与出水口15配合的出水接头16，密封盖板12将出水腔13的膜端开口14密封，密封盖板12上设有多个用于安装中空平板陶瓷膜3端部的安装槽17；密封盖板12通过螺丝、橡胶密封圈和出水壳体11的膜端开口14密封固定；
两个膜组出水壳体1和两块侧板2共同围成内部中空的长方体膜组框架，每块侧板2两端与相应一侧的密封盖板12密封固定；
中空平板陶瓷膜3两端面之间贯穿多道中空水道31，中空平板陶瓷膜31两端分别设有封装接头4，封装接头4为锥形橡胶圈，锥形橡胶圈内部设有与中空平板陶瓷膜3端部匹配的开孔41，封装接头4通过密封胶与中空平板陶瓷膜3端部密封固定，锥形橡胶圈四周侧面等间距分布有多圈密封凸筋42，每对密封盖板12的安装槽17之间设置一个中空平板陶瓷膜3，中空平板陶瓷膜3两端通过密封接头4密封固定在安装槽17内；
多个相同的长方体膜组框架上下左右叠加形成模块化平板陶瓷膜组件，上下相邻膜组出水壳体1之间通过出水接头16插入出水口15中密封固定，位于最底部的长方体膜组框架的出水口15通过堵头5密封，位于最上方的长方体膜组框架的出水接头16排出清水。
模块化平板陶瓷膜组件中位于最下方的长方体膜组框架内设有曝气器(图中未画出)。
长方体膜组框架上下叠加缝隙处设有密封圈(图中未画出)，上下相邻长方体膜组框架之间通过螺丝和密封圈密封固定。
侧板2、出水壳体11、密封盖板12表面均设有加强筋6。
堵头5内部设有十字加强筋51。
长方体膜组框架和堵头5采用ABS、PVC、PVDF、PP、PE、HDPE、POM中的任意一种材质注塑成型。
实施例
中空平板陶瓷膜3设在塑料的长方体膜组框架内，采用25片中空平板陶瓷膜3与相关膜组配件形成一个模块化陶瓷膜单元，一个模块化陶瓷膜单元作为一个标准件,一个标准件共安装10㎡膜组，多个单膜组可进行不同方式排列(通过螺丝、密封垫，上下叠加、左右叠加无限扩充)，加上外部固定框架、曝气器及集水管路，形成所需设备。模块化平板陶瓷膜组件成型后，自形成曝气箱结构，底部设置曝气器，废水通入模块化平板陶瓷膜组件内部，通过在中空平板陶瓷膜3膜片外侧加压内部负压吸取，从出水接头16排出清水。
工作原理：
多个中空平板陶瓷膜3组合固定在一个中空的长方体膜组框架内，形成一个模块化陶瓷膜单元；多个模块化陶瓷膜单元上下左右拼装成模块化平板陶瓷膜组件，能够根据使用场景的尺寸要求，可立可卧完成模块化平板陶瓷膜组件的组装，根据使用场景变化，膜面积可无限扩充；
模块化平板陶瓷膜组件通过螺丝、密封圈密封连接，通过出水接头16、出水口15连通出水，安装拆卸更方便；
中空平板陶瓷膜3两端通过密封接头4密封固定，密封接头4采用锥形橡胶圈结构，配合多道密封凸筋42，挤压固定在安装槽17内，中空平板陶瓷膜3密封效果得到提高，防外力冲击能力进一步增强；
长方体膜组框架和堵头5采用注塑成型，无其他零配件，安装简单，维修方便，管路清爽简洁，泄漏点少，模块化陶瓷膜单元重量轻，移动运输方便，全塑料配件，适用性强，长方体膜组框架成本低；
模块化平板陶瓷膜组件成型后，自形成曝气箱结构，底部设置曝气器，无需另做曝气箱，组合方式灵活，工作量低。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种模块化平板陶瓷膜组件，它包括膜组出水壳体、侧板、中空平板陶瓷膜、封装接头；
所述膜组出水壳体包括出水壳体、密封盖板，出水壳体内部设有出水腔，出水腔一侧设有膜端开口，出水腔底部设有出水口，出水腔顶部设有与出水口配合的出水接头，密封盖板将出水腔的膜端开口密封，密封盖板上设有多个用于安装中空平板陶瓷膜端部的安装槽；
两个膜组出水壳体和两块侧板共同围成内部中空的长方体膜组框架，每块侧板两端与相应一侧的密封盖板密封固定；
所述中空平板陶瓷膜两端面之间贯穿多道中空水道，中空平板陶瓷膜两端分别设有封装接头，封装接头为锥形橡胶圈，锥形橡胶圈内部设有与中空平板陶瓷膜端部匹配的开孔，封装接头通过密封胶与中空平板陶瓷膜端部密封固定，锥形橡胶圈四周侧面等间距分布有多圈密封凸筋，每对密封盖板的安装槽之间设置一个中空平板陶瓷膜，中空平板陶瓷膜两端通过密封接头密封固定在安装槽内；
多个相同的长方体膜组框架上下左右叠加形成模块化平板陶瓷膜组件，上下相邻膜组出水壳体之间通过出水接头插入出水口中密封固定，位于最底部的长方体膜组框架的出水口通过堵头密封，位于最上方的长方体膜组框架的出水接头出清水。
2.根据权利要求1所述一种模块化平板陶瓷膜组件，其特征在于，所述模块化平板陶瓷膜组件中位于最下方的长方体膜组框架内设有曝气器。
3.根据权利要求1所述一种模块化平板陶瓷膜组件，其特征在于，所述长方体膜组框架上下叠加缝隙处设有密封圈，上下相邻长方体膜组框架之间通过螺丝和密封圈密封固定。
4.根据权利要求1所述一种模块化平板陶瓷膜组件，其特征在于，所述侧板、出水壳体、密封盖板表面均设有加强筋。
5.根据权利要求1所述一种模块化平板陶瓷膜组件，其特征在于，所述堵头内部设有十字加强筋。
6.根据权利要求1所述一种模块化平板陶瓷膜组件，其特征在于，所述长方体膜组框架和堵头采用ABS、PVC、PVDF、PP、PE、HDPE、POM中的任意一种材质注塑成型。
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