CN114100371A - 一种陶瓷平板膜模块及膜堆 - Google Patents

Abstract

本发明为解决现有陶瓷平板膜膜组存在的体积大、组装结构复杂、出水量小、反洗效果不能保证的问题，提供一种陶瓷平板膜模块及膜堆。所述模块包括模块主体、两块橡胶材质的密封件和膜片；所述模块主体内部具有空腔、左密封腔和右密封腔；两块所述密封件分别嵌入式安装在所述空腔的长度方向两端对应的所述模块主体的两侧壁上；若干所述膜片沿所述空腔的长度方向竖向平行设置于所述空腔内；每片所述膜片的长度方向的两端为其出水端；所述出水端插入到对应的所述密封件内，并与所述密封件贴合密封。本发明减少了材料，降低了成本，减少了组装工艺，优化了组装工序，降低了组装难度，提高了生产效率，膜功能得以完全发挥，且运行稳定。

Description

一种陶瓷平板膜模块及膜堆

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种陶瓷平板膜模块及膜堆。

背景技术

无机陶瓷膜的研究始于20世纪40年代，80年代后期的研究取得了突破性的进展。我国无机陶瓷膜和分离技术的研究起步较晚，但发展速度较快。由于无机陶瓷膜具有效率高，耐高温，运行可靠和化学稳定性好等一些列等优点，前景十分广阔。

行业内陶瓷平板膜膜组（俗称“膜组”）的制作方法为：

步骤1，膜元件加工：陶瓷材质的膜片高温烧结后，选择合格的膜片按规定尺寸两端平行切割，两端分别装入集水槽，然后专业点胶人员对两端集水槽缝隙用专用密封胶进行点胶，一端点胶完成后等待12～24小时固化时间。同上再次点胶固化另一端，完成后清理多余的胶，一张膜元件就制作完成；

步骤2，膜元件组装：将若干张膜元件有规律的竖直平行排列，构成膜群，制作不锈钢机架或金属钣金机架固定好膜群；

步骤3，膜组组装：制作一根专用集水汇管安装到机架顶部，将每张膜元件的集水槽的出水嘴和集水汇管上的若干出水嘴用软管连接。每张膜元件的产水都从出水嘴汇集到集水汇管，完成一个普通的陶瓷平板膜膜组的组装。

这种采用机架固定多张膜元件并用集水汇管统一汇水出水的结构总称为陶瓷平板膜膜组，这种膜组结构一般体积较大，组装结构较为复杂，出水量小，反洗效果不佳。

发明内容

本发明为解决现有陶瓷平板膜膜组存在的体积大、组装结构复杂、出水量小、反洗效果不能保证的问题，提供一种陶瓷平板膜模块及膜堆。本发明减少了材料，降低了成本，减少了组装工艺，优化了组装工序，降低了组装难度，提高了生产效率，膜功能得以完全发挥，且运行稳定。

本发明采用的技术方案是：

一种陶瓷平板膜模块，所述模块包括：

模块主体，所述模块主体内部具有空腔、左密封腔和右密封腔；所述空腔上下贯通；所述左密封腔和右密封腔为封闭结构，其分别位于所述空腔长度方向的两端；所述左密封腔设置有左出水口和左进水口；所述右密封腔设置有右出水口和右进水口；

两块橡胶材质的密封件，两块所述密封件分别嵌入式安装在所述空腔的长度方向两端对应的所述模块主体的两侧壁上；所述密封件的四周边缘与所述模块主体贴合密封；

膜片，若干所述膜片沿所述空腔的长度方向竖向平行设置于所述空腔内；每片所述膜片的长度方向的两端为其出水端，其内具有多条平行的集水通道；所述出水端插入到对应的所述密封件内，并与所述密封件贴合密封；全部所述集水通道均与所述左密封腔和所述右密封腔连通。

进一步地，所述模块主体包括：

内部中空的左模腔单元，所述左模腔单元的内部中空区域为所述左密封腔；

内部中空的右模腔单元，所述右模腔单元的内部中空区域为所述右密封腔；所述右模腔单元和所述左模腔单元的结构相同，两者呈镜像对称方式布置；

两块侧板，两块所述侧板竖向设置，其两端分别与所述左模腔单元和所述右模腔单元连接；所述侧板、所述左模腔单元和所述右模腔单元合围后的内侧区域即为所述空腔。

进一步地，所述侧板的两端以及所述左模腔单元和所述右模腔单元与所述侧板的连接处加工有配合的安装台阶，且所述侧板、所述左模腔单元和所述右模腔单元配合安装后，表面平滑。

进一步地，所述左模腔单元包括：

左模腔主体，所述左模腔主体的内部中空，其朝向所述右模腔单元的一面为一平面并加工有左安装凹槽，其远离所述右模腔单元的区域敞口；所述左安装凹槽呈四棱锥台状，且尺寸较大的四棱锥台一面朝外；所述左安装凹槽的槽底上沿所述膜片的宽度方向开设有若干孔；

左模腔端封，所述左模腔端封配合安装在所述左模腔主体的敞口位置处；

所述右模腔单元包括：

右模腔主体，所述右模腔主体的内部中空，其朝向所述左模腔单元的一面为一平面并加工有右安装凹槽，其远离所述左模腔单元的区域敞口；所述右安装凹槽呈四棱锥台状，且尺寸较大的四棱锥台一面朝外；所述右安装凹槽的槽底上沿所述膜片的宽度方向开设有若干孔；

右模腔端封，所述右模腔端封配合安装在所述右模腔主体的敞口位置处。

进一步地，所述左模腔端封的边缘以及所述左模腔主体的敞口处加工有配合的安装台阶并涂有粘接剂，且所述左模腔端封和所述左模腔主体配合粘接安装后，表面平滑；

所述右模腔端封的边缘以及所述右模腔主体的敞口处加工有配合的安装台阶并涂有粘接剂，且所述右模腔端封和所述右模腔主体配合粘接安装后，表面平滑。

进一步地，所述左模腔端封的边缘一圈还加工有环形凸起并涂有粘接剂，对应的所述左模腔主体的敞口处边缘加工有配合的环形凹槽并涂有粘接剂；

所述右模腔端封的边缘一圈还加工有环形凸起并涂有粘接剂，对应的所述右模腔主体的敞口处边缘加工有配合的环形凹槽并涂有粘接剂。

进一步地，所述密封件呈四棱锥台状；所述密封件安装于所述左安装凹槽或者所述右安装凹槽内时，其上尺寸较小的四棱锥台一面与所述左安装凹槽或者所述右安装凹槽的槽底之间有缓冲间隙，其四周侧壁与所述左安装凹槽或者所述右安装凹槽槽壁贴合密封。

进一步地，自所述密封件上尺寸较大的四棱锥台一面起，沿其自身厚度方向开设有与所述膜片的数量一致的长条状的密封凹槽；所述密封凹槽的槽内周向尺寸小于等于所述出水端的外周尺寸，各个所述密封凹槽平行布置；沿所述密封凹槽的长度方向，在所述密封凹槽的槽底开设有多个长条状的贯通的过水通道；多个所述过水通道呈直线方式排布。

进一步地，在所述密封件与所述模块主体的贴合密封处，以及所述密封件与所述膜片的贴合密封处涂有硅脂。

基于同样的发明构思，本发明还提供一种膜堆，所述膜堆包括：

膜塔结构，所述膜塔结构的数量为一个或者多个；所述膜塔结构设置为多个时，其按照预设规则排列；所述膜塔结构由多个前述的陶瓷平板膜模块上下叠放组合构成；

其中，所述左出水口和所述右出水口呈凸出于所述模块主体顶部的圆锥台状，且尺寸较小的圆锥台一面朝外；所述左进水口和右进水口呈凹陷于所述模块主体底部的圆锥台状，且尺寸较大的圆锥台一面朝外；所述左出水口与所述左进水口的尺寸配合，上下位置对应；所述右出水口与所述右进水口的尺寸配合，上下位置对应；位于下方所述模块的所述左出水口和所述右出水口对应插入到相邻上方的所述的模块的所述左进水口和右进水口内，并贴合密封。

本发明的有益效果是：

本实施例中为解决现有陶瓷平板膜膜组存在的体积大、组装结构复杂、出水量小，反洗效果不能保证的问题，提供一种陶瓷平板膜模块。该陶瓷平板膜模块包括模块主体、膜片和密封件。在模块主体内部沿其自身长度方向具有矩形的空腔。空腔上下贯通，其作为膜片的安装区域以及废水流通和分离区域。沿模块主体的长度方向，其两端部分的内部分别具有左密封腔和右密封腔。左密封腔设置有左出水口和左进水口。右密封腔设置有右出水口和右进水口。密封件嵌入式安装在空腔的长度方向上的模块主体的两侧壁上，整体由橡胶材料加工而成。在外力作用下，密封件会产生形变。膜片呈竖向方式布置。膜片的长度方向的两端端部区域为其出水端其两侧表面为废水过滤分离面，其内部具有多条平行的集水通道。膜片的长度方向与空腔的长度方向重合。当膜片设置多块时构成膜群时，膜片之间平行间隔设置。相邻两块膜片之间的区域为废水的流动通道。每片膜片的出水端均插入到密封件内。每条集水通道内的过滤水均可自出水端流出，穿过密封件进入到左密封腔或右密封腔内，即全部集水通道均与左密封腔和右密封腔连通。密封件受到膜片与模块主体之间以及相邻的膜片的出水端之间的相互挤压作用发生变形，且变形后包裹全部膜片的出水端，以实现全部膜片的定位密封。

相比于现有的膜组结构，本实施例中的陶瓷平板膜模块省去了集水槽、机架等零部件，也省去了膜片点胶等工序，简化了组装工艺，整体组装结构简单，体积相对较小。同时，现有的膜组结构中膜片两端需安装集水槽，并由集水槽上的单个出水嘴进行过滤水导出和反洗水导入，出水嘴的位置以及口径会直接影响膜片内的压力、出水产量以及大流量反洗效果，而本实施例中的陶瓷平板膜模块未设置集水槽，膜片的出水端整体可以作为过滤水出口，不会存在一条或者多条集水通道出水不及时或者不均匀的现象，出水产量大。同时，反洗水可同时均匀的反向自出水端进入到膜片的每条集水通道内，并从膜片表面溢出实现反冲洗，反洗水量大，反洗效果得以保证。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有现技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为实施例中，陶瓷平板膜模块的三维示意图。

图2为实施例中，陶瓷平板膜模块的主视图。

图3为实施例中，陶瓷平板膜模块的俯视图

图4为图3中A-A向剖视图。

图5为图4中B-B向剖视图。

图6为图2中C-C向剖视图

图7为图4中D处局部放大示意图。

图8为实施例中，密封件的主视图。

图9为图8中E-E向剖视图。

图10为图8中F-F向剖视图。

图11为过滤工作示意图。

图12为反洗工作示意图。

图13为实施例中，膜塔结构的主视图。

附图标记为：

1-模块主体，2-膜片，3-密封件；

11-空腔，12-左密封腔，13-右密封腔，14-左模腔单元，15-右模腔单元，16-侧板；

21-出水端，22-集水通道；

121-左出水口，122-左进水口，131-右出水口，132-右进水口；

141-左模腔主体，142-左模腔端封，1411-左安装凹槽；

151-右模腔主体，152-右模腔端封，1511-右安装凹槽；

31-缓冲间隙，32-密封凹槽，33-过水通道。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。

下面结合附图对发明的实施例进行详细说明。

本实施例中为解决现有陶瓷平板膜膜组存在的体积大、组装结构复杂、出水量小，反洗效果不能保证的问题，提供一种陶瓷平板膜模块，如附图1~3所示。

该陶瓷平板膜模块包括模块主体1、膜片2和密封件3。

模块主体1，其整体呈长方体形状。在模块主体1内部沿其自身长度方向具有矩形的空腔11。空腔11上下贯通，其作为膜片2的安装区域以及废水流通和分离区域。沿模块主体1的长度方向，其两端部分的内部分别具有左密封腔12和右密封腔13。左密封腔12设置有左出水口121和左进水口122。右密封腔13设置有右出水口131和右进水口132。

密封件3，其嵌入式安装在空腔11的长度方向上的模块主体1的两侧壁上，整体由橡胶材料加工而成。在外力作用下，密封件3会产生形变。

膜片2，其呈竖向方式布置。膜片2的长度方向的两端端部区域为其出水端21，其两侧表面为废水过滤分离面，其内部具有多条平行的集水通道22。膜片2的长度方向与空腔11的长度方向重合。当膜片2设置多块时构成膜群时，膜片2之间平行间隔设置。相邻两块膜片2之间的区域为废水的流动通道。每片膜片2的出水端21均插入到密封件3内。每条集水通道22内的过滤水均可自出水端21流出，穿过密封件3进入到左密封腔12或右密封腔13内，即全部集水通道22均与左密封腔12和右密封腔13连通。密封件3受到膜片2与模块主体1之间，以及相邻的膜片2的出水端21之间的相互挤压作用发生变形，且变形后包裹全部膜片2的出水端21，以实现全部膜片2的定位密封。

采用陶瓷平板膜模块进行废水处理时，将左出水口121、左进水口122、右出水口131和右进水口132与自吸泵连接。在负压作用下，废水中的过滤水穿过膜片2的表面，进入到膜片2内部的集水通道22内，而杂质等则被膜片2截留在其表面外。过滤水从出水端21流出，通过密封件3进入到左密封腔12或右密封腔13，然后自左出水口121、左进水口122右、进水口131或右进水口132抽离。

反洗时，通过左出水口121、左进水口122、右出水口131或右进水口132向左密封腔12或右密封腔13内注入反洗水。反洗水反向穿过密封件3进入到膜片2内部的集水通道22内，然后从膜片2的表面溢出，去除膜片2表面附着的杂质，实现反冲洗。

采用上述技术方案的有益效果是：

相比于现有的膜组结构，本实施例中的陶瓷平板膜模块省去了集水槽、机架等零部件，也省去了膜片点胶等工序，简化了组装工艺，整体组装结构简单，体积相对较小。同时，现有的膜组结构中膜片两端需安装集水槽，并由集水槽上的单个出水嘴进行过滤水导出和反洗水导入，出水嘴的位置以及口径会直接影响膜片内的压力、出水产量以及大流量反洗效果，而本实施例中的陶瓷平板膜模块未设置集水槽，膜片的出水端整体可以作为过滤水出口，不会存在一条或者多条集水通道出水不及时或者不均匀的现象，出水产量大。同时，反洗水可同时均匀的反向自出水端进入到膜片的每条集水通道内，并从膜片表面溢出实现反冲洗，反洗水量大，反洗效果得以保证。

更为具体的，模块主体1包括左模腔单元14、右模腔单元15和两块侧板16，如附图4~7所示。左模腔单元14和右模腔单元15的结构相同，两者呈镜像对称方式布置。两块侧板16竖向设置，其两端分别与左模腔单元14和右模腔单元15连接。左模腔单元14、右模腔单元15和两块侧板16组装后，形成长方体形状的模块主体1的大致结构。左模腔单元14、右模腔单元15和两块侧板16合围后的内侧区域即为空腔11。

为了提高两块侧板16与左模腔单元14以及右模腔单元15连接快捷性，侧板16的两端加工有安装台阶，左模腔单元14以及右模腔单元15与侧板16的连接处亦加工有配合的安装台阶，通过安装台阶的配合实现快速定位。两块侧板16采用螺钉与左模腔单元14以及右模腔单元15连接后，表面平滑。

左模腔单元14，其包括左模腔主体141和左模腔端封142。

左模腔主体141呈中空的长方体状，其朝向右模腔单元15的一面加工有左安装凹槽1411，其远离右模腔单元15的一面敞口。左安装凹槽1411呈四棱锥台状，且尺寸较大的四棱锥台一面朝外，锥角1~20°。左安装凹槽1411四周的尺寸根据膜片2的数量（比如5~40张膜片）进行选择，以满足对膜群夹紧安装的需求。左安装凹槽1411的槽底即尺寸较小的四棱锥台一面上沿膜片2的宽度方向开设有若干条形孔或者圆孔，且条形孔或者圆孔贯通至左模腔主体141的中空内部。左模腔端封142安装在左模腔主体141敞口的一面处，且安装后表面平滑，构成一个完整的长方体形状。左模腔主体141和左模腔端封142的组合结构的中空内部构成左密封腔12。

为了提高左模腔主体141和左模腔端封142的安装密封性，左模腔端封142边缘加工有安装台阶，左模腔主体141的敞口处边缘亦加工有配合的安装台阶，左模腔主体141和左模腔端封142边缘涂胶水（环氧树脂等粘接剂），利用配合的安装台阶进行定位组装，增加了两者的接触面积，配合胶水的粘接作用，双重密封结构，提高了整体的密封效果。同时，为进一提升双重密封效果，左模腔端封142边缘一圈加工有环形凸起，对应的左模腔主体141的敞口处边缘加工有配合的环形凹槽，环形凸起和环形凹槽相互配合，进一步增加了涂胶面积，形成三重密封结构，保证了左模腔单元14的密封性。

为了便于利用左出水口121和左进水口122进行膜堆组装，将左出水口121和左进水口122分别设置于左模腔主体141的顶部和底部。且左密封腔12上的左出水口121和左进水口122上下位置对应即左出水口121和左进水口122的轴向中心重合。同时，左出水口121为凸出于左模腔主体141的圆锥台状，且尺寸较小的圆锥台一面朝外。左进水口122为凹陷于左模腔主体141的圆锥台状，且尺寸较大的圆锥台一面朝外，并可与另一左模腔主体141的左进水口122配合。即，多个陶瓷平板膜模块采用上下叠放方式组成膜堆时，相邻的两个陶瓷平板膜模块的左模腔主体141亦呈上下叠放，下方的左进水口122的插入到上方的左进水口122内并实现结构密封。同时，左出水口121和左进水口122数量可根据需求设置为多组，加大与自吸泵的连接面积，并可为膜堆组装提供更多的定位安装点。

右模腔单元15，其包括右模腔主体151和右模腔端封152。

右模腔主体151呈中空的长方体状，其朝向左模腔单元14的一面加工有右安装凹槽1511，其远离左模腔单元14的一面敞口。右安装凹槽1511呈四棱锥台状，且尺寸较大的四棱锥台一面朝外，锥角1~20°。右安装凹槽1511四周的尺寸根据膜片2的数量进行选择，以满足对膜群夹紧安装的需求。右安装凹槽1511的槽底即尺寸较小的四棱锥台一面上沿膜片2的宽度方向开设有若干条形孔或者圆孔，且条形孔或者圆孔贯通至右模腔主体151的中空内部。右模腔端封152安装在右模腔主体151敞口的一面处，且安装后表面平滑，构成一个完整的长方体形状。右模腔主体151和右模腔端封152的组合结构的中空内部构成右密封腔12。

为了提高右模腔主体151和右模腔端封152的安装密封性，右模腔端封152边缘加工有安装台阶，右模腔主体151的敞口处边缘亦加工有配合的安装台阶，右模腔主体151和右模腔端封152边缘涂胶水（环氧树脂等粘接剂），利用配合的安装台阶进行定位组装，增加了两者的接触面积，配合胶水的粘接作用，双重密封结构，提高了整体的密封效果。同时，为进一提升双重密封效果，右模腔端封152边缘一圈加工有环形凸起，对应的右模腔主体151的敞口处边缘加工有配合的环形凹槽，环形凸起和环形凹槽相互配合，进一步增加了涂胶面积，形成三重密封结构，保证了右模腔单元15的密封性。

为了便于利用右出水口131和右进水口132进行膜堆组装，将右出水口131和右进水口132分别设置于右模腔主体151的顶部和底部。且右密封腔12上的右出水口131和右进水口132上下位置对应即右出水口131和右进水口132的轴向中心重合。同时，右出水口131为凸出于右模腔主体151的圆锥台状，且尺寸较小的圆锥台一面朝外。右进水口132为凹陷于右模腔主体151的圆锥台状，且尺寸较大的圆锥台一面朝外，并可与另一右模腔主体151的右进水口132配合。即，多个陶瓷平板膜模块采用上下叠放组成膜堆式，相邻的两个陶瓷平板膜模块的右模腔主体151亦呈上下叠放，下方的右进水口132的插入到上方的右进水口132内并实现结构密封。同时，右出水口131和右进水口132数量可根据需求设置为多组，加大与自吸泵的连接面积，并可为膜堆组装提供更多的定位安装点。

两个密封件3，其分别嵌入式安装在左安装凹槽1411和右安装凹槽1511内，由丁晴橡胶、氟橡胶、硅胶或同类橡胶等加工而成，邵氏硬度控制在40～65之间。密封件3呈四棱锥台状，其四周的尺寸与左安装凹槽1411或右安装凹槽1511四周尺寸一致或者略大，以使得密封件3安装到左安装凹槽1411或右安装凹槽1511内后，密封件3的四周表面与左安装凹槽1411或右安装凹槽1511的侧壁完全贴合，实现密封。同时，安装后，密封件3上尺寸较小的四棱锥台一面与左安装凹槽1411或者右安装凹槽1511的槽底之间有缓冲间隙31，另一面凸出于左安装凹槽1411或右安装凹槽1511。该缓冲间隙31大小为1~5mm且可作为密封件3的变形区域，同时作为过滤水和反冲水的缓冲和均布区域，以及防止密封件3变形后堵塞左安装凹槽1411或者右安装凹槽1511的槽底上的条形孔或者圆孔，影响过滤水抽离和反冲水加载。如附图8~10所示，自密封件3上尺寸较大的四棱锥台一面起，沿其自身厚度方向即膜片2的长度方向，开设有与膜片3的数量一致的长条状的密封凹槽32。各个密封凹槽32平行布置。密封凹槽32的槽深为10~20mm，其槽内周向尺寸与出水端21的外周尺寸一致或者略小。密封凹槽32的槽底对出水端21的插入深度进行限位。沿密封凹槽32的长度方向，在密封凹槽32的槽底开设有多个长条状的贯通的过水通道33。多个长条状的过水通道33呈直线方式排布。多个过水通道33之间为非连续状态，即存在粘连隔离筋，粘连隔离筋的厚度0.5~2mm，可以有效防止密封件3变形时堵塞过水通道33，影响过滤水和反冲水流动。

当膜片2插入密封凹槽32内时，密封件2由向外膨胀的趋势。然而，密封件3自身受到左安装凹槽1411或右安装凹槽1511的槽壁限制，会使其反向收缩，从而使得密封凹槽32的槽壁与膜片2表面充分接触，实现周向密封。同时，沿膜片2的长度方向，左模腔单元14和右模腔单元15对密封件3施加的推力使得密封件3贴合膜片2的端面，实现端面密封。

为了进一步保证密封件3与膜片2之间的密封效果，防止细微漏点，在密封凹槽32的槽壁以及密封件3四周的侧壁上等需要进行密封的部位涂抹有适量硅脂，对模块主体1、膜片2和密封件3组装结构进行辅助密封。

基于同样的发明构思，本实施例中还提供一种膜堆。该膜堆包括一个或者多个膜塔结构。膜堆包含多个膜塔机构时，每个膜塔结构中包含的模块数量可以相同或者不同。同时，多个膜塔机构按照预设的规则排列，比如呈直线、圆形、矩形阵列方式等。同时多个膜塔结构通过管道串联或者并联，保留1个总的进水口和出水口。比如，膜堆包含6个膜塔结构，每个膜塔结构均由3个模块构成。6个膜塔结构按照矩形阵列方式排列，整体构成一个类似魔方形状。

其中，膜塔结构由多个陶瓷平板膜模块上下叠放而成，如附图13示出。下方的模块的左出水口121和右出水口131插入到上方对应的左进水口122和右进水口132内，实现结构密封。同时，最下方的模块的左进水口122和右进水口132利用堵头进行封堵。为了提高密封效果，可以在组合的左出水口121、右出水口131、左进水口122和右进水口132结合处安装密封圈并涂抹硅脂。

本实施例中的陶瓷平板膜模块及膜堆安装以及使用过程如下：

（1）模腔主体与端封粘结

以左模腔主体141和左模腔端封142粘接为例。先制造模块的左模腔主体141，然后将左模腔主体141平放在平台上，敞口一面向上。左模腔端封142平放在平台上，边缘有凸台的面向上，用专用粘结胶（环氧树脂），均匀涂抹在左模腔主体141的边缘凸台上和凹槽内，再均匀涂抹在左模腔端封142的边缘凸台和凹槽内，然后将左模腔端封142有边缘凸台面向下，对左模腔主体141的边缘凹槽内，放置24小时待完全固化。

参照同样的方式，对右模腔主体151和右模腔端封152进行粘接。

（2）密封件、左模腔单元、右模腔单元和膜片组装

把粘结好的左模腔单元14平放在平台上，左安装凹槽1411向上，把密封件3平放在工作台上，尺寸较小的四棱锥台一面向上。取硅脂均匀涂抹在左安装凹槽1411内，再均匀涂抹在密封件3的四周表面。将涂好硅脂的密封件3放入左安装凹槽1411内，调整位置，让两个凹凸锥斜完全接触，然后把硅脂均匀的涂抹在密封凹槽32内，把检查合格的膜片2两端端面和四周分别涂上硅脂，四周涂深约10～20mm之间，然后把涂好的膜片2一端轻轻插入密封凹槽32内。逐一安装膜片2，直至全部密封凹槽32装满膜片2。同理，对另一密封件3和右模腔单元15进行涂抹硅脂，然后整体安装到膜片2的另一端上。

（3）加压密封并固定，完成模块组装

密封件3、左模腔单元14、右模腔单元15和膜片2组装组合完成后，用专用工装气缸压紧，沿膜片2的长度方向施加一个推力，让密封件3挤压变形密封。到达位置后，将2个侧板16放在与膜片2膜面平行的位置，对准安装台阶并用螺钉固定，保证模块长度尺寸和一直维持密封状态，就完成了一个模块的组装。

（4）膜塔结构、膜堆以及配件安装

把组装完成的单个模块整体的放在平台上，在下方模块的左出水口121和右出水口131分别套上3个O型密封圈，在O型密封圈上均匀涂抹硅脂。然后将同样的模块拿起，让左进水口122和右进水口132分别对准另一模块上的左出水口121和右出水口131。四周对齐，模块堆叠后，最下面的模块用专用粘结胶涂在底部封头表面，封住底部出水，让膜片产水统一由最上方的模块上的左出水口121和右出水口131抽出，完成膜塔结构组装。将多个膜塔结构按照预设规则排列，彼此串联，完成后用管道将最上方的模块上的左出水口121和右出水口131用国标管道管件连接成1根管道出口，就完成了一个膜堆的组装。

本实施例中的模块也可以单独使用。

（5）产水和反洗工作

如附图11所示，产水时，将模块放入待处理的混合料液中，左出水口121和右出水口131连接自吸泵进口。自吸泵产生的负压传递到左密封腔12和右密封腔13内，然后分配到每条集水通道22内，膜片2的膜表面产生均匀的负压，将膜片全表面分离过滤能力完全发挥出来。混合料液中的过滤水分离过滤穿过膜片2的孔隙，进入膜片2的集水通道22，汇集到左密封腔12或者右密封腔13内，从左出水口121和右出水口131流出，每张膜片2产水更加均匀、稳定。

如附图12所示，反洗时，反洗水从左出水口121和右出水口131进入左密封腔12和右密封腔13内，然后均匀每张膜片的每个集水通道内，再透过孔隙穿过膜片，达到整体均匀反冲洗的效果，让膜表面每个污染点都能全面反冲洗，加强了膜片2的抗污染能力。

本实施例中的陶瓷平板膜模块及膜堆具有以下优点：

1. 行业内陶瓷平板膜膜组的制作方法是，膜片高温烧结后，选择合格的膜片按规定尺寸两端平行切割，两端分别装入集水槽，然后专业点胶人员对两端集水槽缝隙用专用密封胶进行点胶，一端点胶完成后等待12～24小时固化时间，同上再次点胶固化另一端，完成后清理多余的胶，一张陶瓷平板膜元件就制作完成，然后将若干张膜元件有规律的数直平行排列，制作不锈钢机架或金属钣金机架固定好膜群，制作一根专用集水汇管安装到机架顶部，将每张膜元件集水槽的出水嘴和集水汇管若干的出水嘴用软管连接，数量一致，每张膜元件的产水都从出水嘴汇集到集水汇管，就完成了一个普通的陶瓷平板膜膜组。

相比普通陶瓷平板膜膜组，本实施例中的陶瓷平板膜模块去除了两端的集水槽，省去了点胶工序，节约了人力。模块可直接作为膜组在混合料液中使用，也可上下左右组合堆叠使用，可替代现有膜组结构。

2. 本实施例中的陶瓷平板膜模块结构简单，装配难度低，对工人要求不高。模块零件少，与膜片配套的主要零件不多，要求不高。普通工人即可操作，压紧制作工装，用气缸统一施力，然后安装固定侧板即可。

然而，现有普通陶瓷平板膜膜组中，膜元件需安装集水槽并培训专业点胶人员，要求力道均匀，点胶均匀，不多胶不漏胶且饱满美观，难度比较大。同时，点胶完成后还需等待固化时间，固化后才完成一张膜元件。膜元件的使用还需制造机架、集水汇管、定位条、连接管、密封件等其他加工件组合形成膜组，工序漫长且结构复杂。

4. 本实施例中的陶瓷平板膜模块密封方式更加可靠。模块整个结构中，密封零件很少，漏点出现的几率也就小，并在装配时在密封接触位置增加硅脂密封润滑脂，消除细微隐患。模块在加压密封的过程中，产生1个端面压紧和1个四周向内的压力，2个力同时作用，达到双重密封的效果。

然而，现有普通陶瓷平板膜膜组结构复杂，密封点位多，且点胶也有几率出现漏胶和漏点的现象。

5. 本实施例中的陶瓷平板膜模块可节约材料，降低了成本，节约人工。模块结构简单，去除了每张膜元件的两个的集水槽、专用密封胶，去除了点胶工序，节约了点胶人工。同时本实施例中的模块替代现有膜组，同时也去除了复杂的不锈钢安装机架材料费，节省了机架制造人工费。

6. 本实施例中的陶瓷平板膜模块生产速度大大提升。按现有普通陶瓷平板膜膜组的制造速度，每1天约制造100平膜组。

然而，本实施例中的模块，每天可制造800～1000平，生产模块的速度是生产普通陶瓷平板膜膜组速度的8～10倍。

7. 本实施例中的陶瓷平板膜模块产水负压均匀稳定，可发挥出膜片过滤面积的最大能力。模块中左密封腔和右密封腔直接连接膜片的每根集水通道，对膜片表面整体形成全面负压覆盖，分离过滤能力全部发挥出来。

然而，现有普通陶瓷平板膜膜组中带集水槽的膜元件则不同，自吸泵产生的负压先传递到集水汇管，再通过集水汇管的每根出水嘴传递到膜元件的出水嘴，再进入膜片的集水通道，由于出水嘴口径限制，产水能力大大缩减，且接近于出水嘴附近的集水通道优先产水，离出水嘴远的集水通道产水能力大大削弱或无产水能力，负压不均匀，造成膜表面每个位置的负压都不同。

8. 本实施例中的陶瓷平板膜模块反洗流量大，集水通道大流量且均匀出水，膜表面污染物反冲受力均匀，抗污染能力大大增强。模块反洗时，需大流量的反洗水，一般是产水量的3～6倍，反洗水从模腔主体的出水口进入腔体内，均匀分布到每张膜片的集水通道内，穿过膜片孔隙，大流量让膜表面污染层均匀受力，污染层快速脱落

然而，现有普通陶瓷平板膜膜组中，带集水槽的膜片因出水嘴限流，无法实现大流量反冲洗，反洗水进入膜片后，只能冲洗到离出水嘴较近的4～6根集水通道，60%的集水通道没有反洗水流动，反洗效果不佳，抗污染能力弱。

9. 本实施例中的陶瓷平板膜模块中膜片在运行中软接触，抗震动，不易坏膜，运行稳定。膜片两端接触位置都是偏软的橡胶/硅胶材质，不会对膜片有损坏，在膜片运行中会产生一定的振动，双重密封件在密封的同时对振动力度有所缓解和保护功能，不易出现膜片折断的现象。

然而，现有普通陶瓷平板膜膜组机架多为不锈钢金属结构固定，多数位置为刚性结构接触，无震动缓冲，且易磨损，在运行中容易出现膜片断裂和集水槽磨损现象。

10. 本实施例中的陶瓷平板膜模块不会出现胶与膜片收缩比不同，拉裂膜片出现裂纹的现象。双重密封件为挤压变形密封，没有与膜片融为一体，两者受热胀冷缩不会有任何影响。

然而，现有普通陶瓷平板膜膜组中带集水槽的膜片，点胶固化后，胶与膜片几乎相融。当受到热胀冷缩时，胶和陶瓷的变形模量不一致，互相影响，容易将膜片棱角直接拉裂，出现裂纹。

11. 本实施例中的陶瓷平板膜模块中的旧的膜片可回收，高温烧结后二次利用。模块投入分离过滤使用后，膜片污堵，寿命到期时，用新膜片更换旧膜片，更换的旧膜片可进行回收处理，用高压水枪冲洗表面后，集水通道内和支撑层内的有机污染物可进入窑炉高温煅烧，让污染物自行挥发，煅烧后的膜片重新冲洗干净即可恢复通量二次利用。

然而，现有普通陶瓷平板膜膜组中，带集水槽的膜元件不能回用，集水槽和密封胶属塑料，不能耐上千度的高温，所以不能进行再次高温煅烧恢复。

12. 本实施例中膜堆结构中的模块更换更方便，速度快。模块在实际运用中，模块可上下左右堆叠组合使用，增大产水量，当其中一个模块块有膜片损坏，可直接将坏模块取下，更换一个新的模块，在短时间内可恢复生产。

然而，普通陶瓷平板膜膜组件需要拆解若干的螺丝螺杆，压紧条，导向杆等，才可以将坏的板拿出，更换后还需进行恢复装配，拆装时间较长。

13. 本实施例中膜堆结构中，每个模块可进行单独检漏，也可以堆叠组装后检漏。因每个模块可单独检漏，所有可在运行之间先单个模块检测无漏点合格后，再进行堆叠，保证膜堆100%合格，免去二次拆装费工时。

然而，普通陶瓷平板膜膜组都是做成膜组后统一检测膜组是否有膜元件出现漏点，更换还需再次拆装更换机架，反复拆装浪费人工。

Claims (10)

1.一种陶瓷平板膜模块，其特征在于，所述模块包括：

模块主体，所述模块主体内部具有空腔、左密封腔和右密封腔；所述空腔上下贯通；所述左密封腔和右密封腔为封闭结构，其分别位于所述空腔长度方向的两端；所述左密封腔设置有左出水口和左进水口；所述右密封腔设置有右出水口和右进水口；

两块橡胶材质的密封件，两块所述密封件分别嵌入式安装在所述空腔的长度方向两端对应的所述模块主体的两侧壁上；所述密封件的四周边缘与所述模块主体贴合密封；

膜片，若干所述膜片沿所述空腔的长度方向竖向平行设置于所述空腔内；每片所述膜片的长度方向的两端为其出水端，其内具有多条平行的集水通道；所述出水端插入到对应的所述密封件内，并与所述密封件贴合密封；全部所述集水通道均与所述左密封腔和所述右密封腔连通。

2.根据权利要求1所述的陶瓷平板膜模块，其特征在于，所述模块主体包括：

内部中空的左模腔单元，所述左模腔单元的内部中空区域为所述左密封腔；

内部中空的右模腔单元，所述右模腔单元的内部中空区域为所述右密封腔；所述右模腔单元和所述左模腔单元的结构相同，两者呈镜像对称方式布置；

两块侧板，两块所述侧板竖向设置，其两端分别与所述左模腔单元和所述右模腔单元连接；所述侧板、所述左模腔单元和所述右模腔单元合围后的内侧区域为所述空腔。

3.根据权利要求2所述的陶瓷平板膜模块，其特征在于，所述侧板的两端以及所述左模腔单元和所述右模腔单元与所述侧板的连接处加工有配合的安装台阶，且所述侧板、所述左模腔单元和所述右模腔单元配合安装后，表面平滑。

4.根据权利要求2或3所述的陶瓷平板膜模块，其特征在于，所述左模腔单元包括：

左模腔主体，所述左模腔主体的内部中空，其朝向所述右模腔单元的一面为一平面并加工有左安装凹槽，其远离所述右模腔单元的区域敞口；所述左安装凹槽呈四棱锥台状，且尺寸较大的四棱锥台一面朝外；所述左安装凹槽的槽底上沿所述膜片的宽度方向开设有若干孔；

左模腔端封，所述左模腔端封配合安装在所述左模腔主体的敞口位置处；

所述右模腔单元包括：

右模腔主体，所述右模腔主体的内部中空，其朝向所述左模腔单元的一面为一平面并加工有右安装凹槽，其远离所述左模腔单元的区域敞口；所述右安装凹槽呈四棱锥台状，且尺寸较大的四棱锥台一面朝外；所述右安装凹槽的槽底上沿所述膜片的宽度方向开设有若干孔；

右模腔端封，所述右模腔端封配合安装在所述右模腔主体的敞口位置处。

5.根据权利要求4所述的陶瓷平板膜模块，其特征在于，所述左模腔端封的边缘以及所述左模腔主体的敞口处加工有配合的安装台阶并涂有粘接剂，且所述左模腔端封和所述左模腔主体配合粘接安装后，表面平滑；

所述右模腔端封的边缘以及所述右模腔主体的敞口处加工有配合的安装台阶并涂有粘接剂，且所述右模腔端封和所述右模腔主体配合粘接安装后，表面平滑。

6.根据权利要求5所述的陶瓷平板膜模块，其特征在于，所述左模腔端封的边缘一圈还加工有环形凸起并涂有粘接剂，对应的所述左模腔主体的敞口处边缘加工有配合的环形凹槽并涂有粘接剂；

所述右模腔端封的边缘一圈还加工有环形凸起并涂有粘接剂，对应的所述右模腔主体的敞口处边缘加工有配合的环形凹槽并涂有粘接剂。

7.根据权利要求4所述的陶瓷平板膜模块，其特征在于，所述密封件呈四棱锥台状；所述密封件安装于所述左安装凹槽或者所述右安装凹槽内时，其上尺寸较小的四棱锥台一面与所述左安装凹槽或者所述右安装凹槽的槽底之间有缓冲间隙，其四周侧壁与所述左安装凹槽或者所述右安装凹槽槽壁贴合密封。

8.根据权利要求7所述的陶瓷平板膜模块，其特征在于，自所述密封件上尺寸较大的四棱锥台一面起，沿其自身厚度方向开设有与所述膜片的数量一致的长条状的密封凹槽；所述密封凹槽的槽内周向尺寸小于等于所述出水端的外周尺寸，各个所述密封凹槽平行布置；沿所述密封凹槽的长度方向，在所述密封凹槽的槽底开设有多个长条状的贯通的过水通道；多个所述过水通道呈直线方式排布。

9.根据权利要求1所述的陶瓷平板膜模块，其特征在于，在所述密封件与所述模块主体的贴合密封处，以及所述密封件与所述膜片的贴合密封处涂有硅脂。

10.一种膜堆，其特征在于，所述膜堆包括：

膜塔结构，所述膜塔结构的数量为一个或者多个；所述膜塔结构设置为多个时，其按照预设规则排列；所述膜塔结构由多个权利要求1~9中任意一项所述的陶瓷平板膜模块上下叠放组合构成；

其中，所述左出水口和所述右出水口呈凸出于所述模块主体顶部的圆锥台状，且尺寸较小的圆锥台一面朝外；所述左进水口和右进水口呈凹陷于所述模块主体底部的圆锥台状，且尺寸较大的圆锥台一面朝外；所述左出水口与所述左进水口的尺寸配合，上下位置对应；所述右出水口与所述右进水口的尺寸配合，上下位置对应；位于下方所述模块的所述左出水口和所述右出水口对应插入到相邻上方的所述的模块的所述左进水口和右进水口内，并贴合密封。

Images