CN113230893B - 管式膜组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种管式膜组件，涉及过滤技术领域，包括端盖，端盖包括第一拼盖和第二拼盖；第一拼盖上开设有至少一个装配孔，装配孔包括相连接的第一孔段和第二孔段，第一孔段和第二孔段的横截面面积不同，以在第一孔段和第二孔段之间形成阶梯装配端面；第二拼盖上开设有与装配孔连通配合的产水孔；密封连接管安装在装配孔内并位于第一拼盖和第二拼盖之间，且密封连接管的第一端的端面与阶梯装配端面压紧配合；滤膜仅开设一个开口，开口套设在密封连接管外，并通过密封连接管的第一端的端面密封压紧在阶梯装配端面上。在上述技术方案中，滤膜采用了压紧的方式密封装配在端盖上，既保证密封效果又减少环境污染，且便捷拆装回收，实现循环经济。

Description

管式膜组件

技术领域

本发明涉及过滤技术领域，尤其是涉及一种管式膜组件。

背景技术

工业废水来源复杂，其中的污染物种类繁多，处理难度大，如果大量未经充分处理的废水被排入河流、湖泊等水体中，会造成重金属等污染物进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。微滤膜过滤器是通过微孔过滤原理，实现高效固液分离，以去除废水中悬浮物等非溶解物质的应用技术，过滤过程可以将微孔膜组件与传统混凝沉淀或化学沉淀技术结合，实现对废水中硬度、重金属等物质的彻底去除，经过微滤膜过滤器处理的产水水质极大优于传统沉淀过滤工艺处理后的水质，可实现达标排放或深度回用。

微滤膜过滤器的核心部件是膜组件，现有采用大错流内压管式膜、或者传统外压中空纤维帘式膜、柱式膜等组件形式，其中，管式微滤膜在工业废水液体零排放领域有一定应用，产水也基本能满足后续处理要求，但是现有管式微滤膜的装配多采用胶装方式，装配后难以再次利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管式膜组件，以解决现有技术中管式微滤膜装配后难以再次利用的技术问题。

本发明提供的一种管式膜组件，包括：

端盖，所述端盖包括第一拼盖和第二拼盖；所述第一拼盖上开设有至少一个装配孔，所述装配孔包括相连接的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段和所述第二孔段的横截面面积不同，以在所述第一孔段和所述第二孔段之间形成阶梯装配端面；所述第二拼盖上开设有与所述装配孔连通配合的产水孔；

密封连接管，所述密封连接管安装在所述装配孔内并位于所述第一拼盖和所述第二拼盖之间，且所述密封连接管的第一端的端面与所述阶梯装配端面压紧配合；

滤膜，所述滤膜仅开设一个开口，所述开口套设在所述密封连接管外，并通过所述密封连接管的第一端的端面密封压紧在所述阶梯装配端面上。

进一步的，所述滤膜为膨体PTFE、PVDF、PP、PE和EPTFE膜。

进一步的，所述阶梯装配端面为斜面，所述密封连接管的第一端的端面为与所述阶梯装配端面配合的斜面。

进一步的，所述装配孔为圆孔，所述密封连接管为圆管；所述第一孔段和所述第二孔段同轴配合，且所述第一孔段的直径和所述第二孔段的直径不同，以构成所述阶梯装配端面。

进一步的，所述产水孔包括相连接的第三孔段和第四孔段，所述第三孔段和所述第四孔段的横截面面积不同，以在所述第三孔段和所述第四孔段之间形成阶梯容置端面；所述密封连接管的第二端的端面与所述阶梯容置端面压紧配合。

进一步的，所述产水孔为圆孔，所述密封连接管为圆管；所述第三孔段和所述第四孔段同轴配合，且所述第三孔段的直径和所述第四孔段的直径不同，以构成所述阶梯容置端面。

进一步的，所述密封连接管的第一端的端口和第二端的端口均为圆孔；所述密封连接管的第一端的端口直径大于第二端的端口直径，所述密封连接管的内腔中形成有位于所述第一端的端口和第二端的端口之间的平台面，所述第一端的端与所述平台面压紧配合。

进一步的，所述滤膜的数量为1-1000个。

进一步的，所述第一拼盖和所述第二拼盖为矩形、圆形、三角形、三角圆形、多边形或椭圆形。

进一步的，还包括：

膜壳，所述膜壳与所述端盖装配，所述滤膜容纳在所述膜壳的内腔中。

在上述技术方案中，滤膜采用了压紧的方式密封装配在所述端盖上，而并非采用胶装的方式装配在端盖上。装配时，滤膜上唯一的开口套接在密封连接管上，与密封连接管形成连通，然后密封连接管的第一端插接在装配孔内，利用第一端的端面与阶梯装配端面形成压紧，所以将滤膜的开口压紧装配在第一拼盖上，形成密封装配。这种无胶的装配方式，既保证密封效果又减少环境污染，且便捷拆装回收，实现循环经济。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的管式膜组件的立体图；

图2为本发明一个实施例提供的管式膜组件的内部结构立体图；

图3为本发明一个实施例提供的端盖的局剖视图；

图4为本发明一个实施例提供的密封连接管的剖视图。

附图标记：

1、第一拼盖；2、第二拼盖；3、密封连接管；4、滤膜；6、膜壳；

11、装配孔；111、第一孔段；112、第二孔段；113、阶梯装配端面；

21、产水孔；211、第三孔段；212、第四孔段；213、阶梯容置端面；

31、平台面；32、密封圈；33、圈槽；34、倒刺。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先，需要说明的是，第一拼盖1的第一孔段111为图3所示的方向的下方，第一拼盖1的第二孔段112为图3所示的方向的上方，第二拼盖2的第三孔段211为图3所示的方向的下方，第二拼盖2的第四孔段212为图3所示的方向的上方。密封连接管3的第一端为图4所示的方向的下方，密封连接管3的第二端为图4所示的方向的上方。

如图1至图4所示，本实施例提供的一种管式膜组件，包括：

端盖，所述端盖包括第一拼盖1和第二拼盖2；所述第一拼盖1上开设有至少一个装配孔11，所述装配孔11包括相连接的第一孔段111和第二孔段112，所述第一孔段111和所述第二孔段112的横截面面积不同，以在所述第一孔段111和所述第二孔段112之间形成阶梯装配端面113；所述第二拼盖2上开设有与所述装配孔11连通配合的产水孔21；

密封连接管3，所述密封连接管3安装在所述装配孔11内并位于所述第一拼盖1和所述第二拼盖2之间，且所述密封连接管3的第一端的端面与所述阶梯装配端面113压紧配合；

滤膜，所述滤膜仅开设一个开口，所述开口套设在所述密封连接管3外，并通过所述密封连接管3的第一端的端面密封压紧在所述阶梯装配端面113上。

在上述管式膜组件的结构中，滤膜采用了压紧的方式密封装配在所述端盖上，而并非采用胶装的方式装配在端盖上。装配时，滤膜上唯一的开口套接在密封连接管3上，与密封连接管3形成连通，然后密封连接管3的第一端插接在装配孔11内，利用第一端的端面与阶梯装配端面113形成压紧，所以将滤膜的开口压紧装配在第一拼盖1上，形成密封装配。这种采用机械压紧的、无胶的装配方式，既保证密封效果又减少环境污染，且便捷拆装回收，实现循环经济。而且滤膜仅开设一个开口，单侧封装、底部自由端的结构，可以提升膜组件的抗污染性能，适用于高浓度废水处理。

其中，所述管式膜组件还包括膜壳6，所述膜壳6与所述端盖装配，所述滤膜容纳在所述膜壳6的内腔中。由此，通过端盖和膜壳6将滤膜装配在膜壳6的内部，便可以构成完整的管式膜组件。具体的，所述产水孔21在所述第二拼盖2上呈至少一个圆环状分布设置。例如，所述端盖为圆状结构，所述第二拼盖2的中心设置有一个所述产水孔21，其他所述产水孔21绕着所述第二拼盖2的中心呈至少一个圆环状分布设置。根据实际需求，所述滤膜的数量可以设置为1-1000个。所述第一拼盖1和所述第二拼盖2可以为矩形、圆形、三角形、三角圆形、多边形或椭圆形，在此不做限定。

进一步的，所述滤膜为膨体聚四氟乙烯膜。采用膨体聚四氟乙烯管膜，由于膨体聚四氟乙烯管膜具备良好的双疏不粘性提高处理效果，因此适用除悬浮物、除硬、除重金属等多种污染物去除，对进水水质要求低，可用于液体零排放预处理、回用水预处理、污水预处理、重金属废水处理等。解决了传统膜组件用于高难度废水过滤处理时易于污堵、膜丝破损、结垢难以清洗的问题。这种结构的管式膜组件的抗污染性能可以显著提升，可以适用于进水高悬浮物条件下运行，进水悬浮物浓度可达1000-10000mg/L，适用于强酸碱条件下长期稳定运行，进水pH条件可以在1-14下长期稳定运行。

在一个实施例中，所述阶梯装配端面113为斜面，所述密封连接管3的第一端的端面为与所述阶梯装配端面113配合的斜面。因此，斜面的压紧配合不仅能够提高压紧的密封效果，而且还能够在密封连接管3插接时形成导向作用，利于装配过程中的操作。而且，所述装配孔11为圆孔，所述密封连接管3为圆管；所述第一孔段111和所述第二孔段112同轴配合，且所述第一孔段111的直径和所述第二孔段112的直径不同，以构成所述阶梯装配端面113。其中，所述第一孔段111的直径大于所述第二孔段112的直径。

在一个实施例中，所述产水孔21包括相连接的第三孔段211和第四孔段212，所述第三孔段211和所述第四孔段212的横截面面积不同，以在所述第三孔段211和所述第四孔段212之间形成阶梯容置端面213；所述密封连接管3的第二端的端面与所述阶梯容置端面213压紧配合。此时，该形成的阶梯容置端面213可以适用于密封连接管3的第二端的装配，当第一拼盖1与第二拼盖2之间形成装配后，例如，第一拼盖1和第二拼盖2通过螺纹连接的方式形成紧密的装配，以保证端盖整体的密封性，此时，密封连接管3的第二端端面与阶梯容置端面213形成压紧后，可以保证密封连接管3装配在第一拼盖1和第二拼盖2之间的密封性。

而且，所述产水孔21为圆孔，所述密封连接管3为圆管；所述第三孔段211和所述第四孔段212同轴配合，且所述第三孔段211的直径和所述第四孔段212的直径不同，以构成所述阶梯容置端面213。其中，所述第三孔段211的直径小于所述第四孔段212的直径，这就可以与装配孔11的第一孔段111和第二孔段112形成配合，以在第一拼盖1和第二拼盖2之间构成了可以密封容纳密封连接管3的空间。

在一个实施例中，所述管式膜组件还包括内衬管5，所述内衬管5的一端与所述密封连接管3插接装配，并通过所述密封连接管3与所述通气孔产水孔21连通，所述滤膜的开口套设在所述内衬管5和所述密封连接管3上。该内衬管5起到了对滤膜内部支撑的效果，防止滤膜相互粘连，降低过滤效果。内衬管5可以采用PP、PET、PE、碳纤维、树脂类、橡胶类、PVC、PVDF、ABS或PTFE等材料进行制作，并且根据需求，该内衬管5的孔径可以设置为0.001mm-0.1mm，例如，该内衬管5的孔径为0.001mm、0.008mm、0.02mm、0.05mm、0.06mm、0.08mm、0.1mm等，在此不做限定。

而与配合的，滤膜采用为管状件，所述管状件可以为PVDF、EPTFE，所述管状件的内径为0.1mm-1m，例如，该管状件的滤膜的直径控制为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等；所述膨体聚四氟乙烯膜的壁厚为0.001mm-0.1m，例如，所述膨体聚四氟乙烯膜的壁厚为0.001mm、0.008mm、0.02mm、0.05mm、0.06mm、0.08mm、0.1mm等；所述膨体聚四氟乙烯膜的长度为0.01m-10m，例如，所述膨体聚四氟乙烯膜的长度为0.01m、0.02m、0.03m、0.06m、0.08m、0.1m、0.3m、0.6m、0.8m、2m、6m、8m、9m、10m等。

在一个实施例中，所述密封连接管3的第一端的端口和第二端的端口均为圆孔；所述密封连接管3的第一端的端口直径大于第二端的端口直径，所述密封连接管3的内腔中形成有位于所述第一端的端口和第二端的端口之间的平台面31，所述内衬管5的一端插接在所述第一端的端口内，并与所述平台面31压紧配合。此时，该形成的平台面31的功能与阶梯装配端面113和阶梯容置端面213的类似，该平台面31可以适用于内衬管5的端头的装配，当内衬管5插接在密封连接管3的内腔中后，内衬管5的一端的端面可以与平台面31形成压紧装配，从而保证密封连接管3与内衬管5之间的密封性，同时也能够保证内衬管5装配的稳定性。

其中，密封连接管3的第一端的端口内可以设置倒刺34，倒刺34的刺头方向从密封连接管3的第一端的端口朝向密封连接管3的第二端的端口设置，因此，当内衬管5从密封连接管3的第一端的端口插入时，可以压迫倒刺34，使倒刺34与内衬管5的外壁形成更加紧密的连接。

另外，由于倒刺34的刺头方向从密封连接管3的第一端的端口朝向密封连接管3的第二端的端口设置，所以当内衬管5从密封连接管3的第一端的端口插入时并不会收到倒刺34的刺头的干涉，而当内衬管5从密封连接管3的第一端的端口插入后，并装配到位后，此时倒刺34的刺头便可以对内衬管5的运动趋势形成干涉，以避免内衬管5从密封连接管3的第一端的端口内松脱。

同时，所述密封连接管3的第一端的端口直径等于所述内衬管5的外直径，所述密封连接管3的第二端的端口直径等于所述内衬管5的内直径。所以，当内衬管5从密封连接管3的第一端的端口插入时，所述密封连接管3的第一端的端口可以与所述内衬管5的外直径形成匹配，构成稳定的气流通道，保证气流的流动顺畅，不发生气流阻碍。并且，所述密封连接管3的第二端的端口可以与所述内衬管5的内直径形成匹配，构成稳定的气流通道，保证气流的流动顺畅，不发生气流阻碍。

在一个实施例中，所述阶梯容置端面213和所述密封连接管3的第二端的端面均为平面，平面可以方便设置密封材料，例如，所述阶梯容置端面213与所述密封连接管3的第二端的端面之间设置有密封圈32。其中，为了装配密封圈32，所述阶梯容置端面213上开设有圈槽33，所述密封圈32安装在所述圈槽33内。

综上所述，该管式膜组件采用膨体聚四氟乙烯膜为核心功能部件，同时采用单侧物理组装方式、底部为开放自由端的膜组结构。聚四氟乙烯膜材质的优异耐化学性能和低表面能不粘性、以及特殊的组件形式和连接方式，实现其在高难度废水固液分离领域的应用，也能在特殊pH条件下长期连续稳定运行，保证达到同步去除悬浮物、重金属、硬度等目的、保证产水水质，而且使用该组件的设备集成度更高、安装简单便捷。

改进了传统膜的封装形式，提高了膜的断面密封可靠性、装配便捷性、环境更友好、实现循环经济；采用膨体聚四氟乙烯的膜材质和单侧组装的膜组件结构，拓展了微滤膜的应用范围，也解决了传统膜组件用于高难度废水过滤处理时易于污堵、膜丝破损、结垢难以清洗的问题。

Claims (9)

1.一种管式膜组件，其特征在于，包括：

端盖，所述端盖包括第一拼盖和第二拼盖；所述第一拼盖上开设有至少一个装配孔，所述装配孔包括相连接的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段和所述第二孔段的横截面面积不同，以在所述第一孔段和所述第二孔段之间形成阶梯装配端面；所述第二拼盖上开设有与所述装配孔连通配合的产水孔；

密封连接管，所述密封连接管安装在所述装配孔内并位于所述第一拼盖和所述第二拼盖之间，且所述密封连接管的第一端的端面与所述阶梯装配端面压紧配合；

滤膜，所述滤膜仅开设一个开口，所述开口套设在所述密封连接管外，并通过所述密封连接管的第一端的端面密封压紧在所述阶梯装配端面上；

所述产水孔包括相连接的第三孔段和第四孔段，所述第三孔段和所述第四孔段的横截面面积不同，以在所述第三孔段和所述第四孔段之间形成阶梯容置端面；所述密封连接管的第二端的端面与所述阶梯容置端面压紧配合。

2.根据权利要求1所述的管式膜组件，其特征在于，所述滤膜为膨体PTFE、PVDF、PP或PE膜。

3.根据权利要求1所述的管式膜组件，其特征在于，所述阶梯装配端面为斜面，所述密封连接管的第一端的端面为与所述阶梯装配端面配合的斜面。

4.根据权利要求1所述的管式膜组件，其特征在于，所述装配孔为圆孔，所述密封连接管为圆管；所述第一孔段和所述第二孔段同轴配合，且所述第一孔段的直径和所述第二孔段的直径不同，以构成所述阶梯装配端面。

5.根据权利要求1所述的管式膜组件，其特征在于，所述产水孔为圆孔，所述密封连接管为圆管；所述第三孔段和所述第四孔段同轴配合，且所述第三孔段的直径和所述第四孔段的直径不同，以构成所述阶梯容置端面。

6.根据权利要求5所述的管式膜组件，其特征在于，所述密封连接管的第一端的端口和第二端的端口均为圆孔；所述密封连接管的第一端的端口直径大于第二端的端口直径，所述密封连接管的内腔中形成有位于所述第一端的端口和第二端的端口之间的平台面，所述第一端的端与所述平台面压紧配合。

7.根据权利要求1所述的管式膜组件，其特征在于，所述滤膜的数量为1-1000个。

8.根据权利要求1所述的管式膜组件，其特征在于，所述第一拼盖和所述第二拼盖为圆形、多边形或椭圆形。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的管式膜组件，其特征在于，还包括：

膜壳，所述膜壳与所述端盖装配，所述滤膜容纳在所述膜壳的内腔中。

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