CN201283273Y - 一种管式死端微滤膜组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管式死端微滤膜组件，包括压力容器、微滤滤芯及设置于压力容器两端的进出液端口，所述的压力容器呈管状结构，压力容器内设有固定板，固定板包括上固定板与下固定板，至少一块固定板将压力容器分隔为过滤区与产水区，下固定板上设有通孔，且所述微滤滤芯的至少一端穿过所在端的固定板并与进出液端口相联通。它有效地解决了目前微滤组件存在的设备占地面积大，重量大，安装运输不方便，难以实现自动化操作的问题，同时也解决了机械过滤器滤芯使用寿命不长，需要频繁更换的问题，适用于固含量低于0.1％的料液。

Description

一种管式死端微滤膜组件

技术领域

本实用新型涉及一种水处理设备，尤其是一种运输安装方便、占地面积小且使用寿命长的管式死端微滤膜组件。

背景技术

微过滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，能够过滤微米级或纳米级的微粒和细菌。其基本原理是筛分过程，操作压力一般在0.7～7kPa，原料液在静压差作用下，透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一的孔径，来截留原料液中的微粒、细菌等，使其不能通过滤膜而被去除。目前，市场上的微滤膜多为平板膜折叠式滤芯，膜材料为聚丙烯或聚砜、尼龙等。另外，无机精滤膜亦是应用在水处理上的重要微滤技术之一，如陶瓷膜和金属膜过滤。公开日为2006年7月26日、公开号为CN1807275的专利文件公开了一种动态微滤膜组件及水处理工艺方法，该动态膜组件包括滤室和过滤网，滤室壁开有微孔，侧面装有反冲进水管和过滤出水管，顶部装排空气管，过滤网折成凹凸曲面固定于滤室的前后壁上，滤室下端与反冲洗布气系统相连，反冲洗布气系统包括配气管和曝气头，配气管连接进气管，滤室上下两端连接有凹凸面承托件，承托件上放置过滤网，凹凸面压固件固定在过滤网上，承托件外侧和压固件内侧为与过滤网相应的曲面。该结构属于平板式膜组件，具有增加膜填装密度的优点。公开日为2007年5月9日、公开号为CN 1958114的专利文件公开了另一种旋转流微孔过滤器，旋转流微孔过滤器包括若干组件，此外还包括一个带有微孔的小锥段微孔管、旋流管、中隔板、旋流腔入口垫板以及旋流腔上盖板，通过滤后水腔联结螺栓、中隔板联结螺栓、压紧螺栓将上述独立零件与各组件连接在一起，连接后在所述旋转流微孔过滤器内部形成一个原水腔、一个滤后水腔，原水腔与旋流管之间开有两个平行的切向入口。该发明主要解决水力旋流器处理含油污水时对细小油滴去除效果差以及微滤膜在处理高浓度含油污水时容易产生滤孔堵塞以及微滤膜污染的问题。

死端过滤，即溶剂和小于膜孔的溶质在压力的驱动下透过膜，大于膜孔的颗粒被截留，通常堆积在膜面上。死端过滤只需要克服膜阻力的能量，因此普通的实验室用真空泵或增压泵就可以提供足够的能量使微滤的流速达到要求。但是，随着时间的增加，膜面上堆积的颗粒也在增加，过滤阻力增大，膜渗透速率下降。因此，死端过滤是间歇式的，必须周期性的停下来清洗膜表面的污染层，或者更换膜。

目前，生产中使用的微滤元件主要是微滤滤芯，组件的形式有微孔过滤器、精密过滤器等。这些过滤器是将微滤滤芯固定在碳钢的容器内，采用死端过滤的方式实现对流体的净化和过滤。由于其自身的构造特点，决定了其应用中具有以下局限性：

1、设备占地面积大，重量大。

2、安装运输不方便，难以实现自动化操作。

3、机械过滤器滤芯使用寿命不长，需要频繁更换。

实用新型内容

本实用新型为解决目前微滤膜组件存在的缺陷与不足，提供一种可操作性强、节约费用、运输安装方便、占地面积小、轻巧灵活、且使用寿命长的管式死端微滤膜组件。

本实用新型为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为：一种管式死端微滤膜组件，包括压力容器、微滤滤芯及设置于压力容器两端的进出液端口，所述的压力容器呈管状结构，压力容器内设有固定板，固定板包括上固定板与下固定板，至少一块固定板将压力容器分隔为过滤区与产水区，下固定板上设有通孔，且所述微滤滤芯的至少一端穿过所在端的固定板并与进出液端口相联通。采用细长管状的压力容器，滤芯固定在细长的压力容器内，使其具有很强的可操作性，放置比较灵活，同时由于压力容器垂直放置，有效地减少了占地面积；其次，将组件设计成相对独立的部件，便于实现组件的组合使用，可以根据工程的需要灵活组合使用组件，直接运用到不同规模的工程，特别是对于大型工程，由于其大量的组件规格一致，便于实现自动化操作，其优点更加明显。此外，微滤滤芯采用非一次性材料，通量下降后可以对其进行清洗，使其恢复通量，这样，滤芯的使用寿命明显延长，大大降低了滤芯的更换频率，从而可以明显降低运行成本。清洗一般采用反吹法，清洗时，反吹压力0.4～0.6Mpa，反吹时间1～3秒，反吹次数2～3次。具体有如下几种方法：

1、用泵净水(净液)反流；

2、用气反吹；

3、用净水(净液)和气反吹；

4、滤芯用氢氧化钠溶液或酸溶液浸泡12～24小时，浸泡溶解后再由气和净水(净液)进行反吹。

本实用新型压力容器可以采用工程塑料，减少了钢材的使用量，同时也使组件变得更加轻巧，方便运输和安装。

本实用新型适用于固含量低于0.1％的料液。可以应用在制药生产、食品生产、油脂生产、水处理、气体过滤、废水处理、工业用油、精细化工等行业。

作为优选，压力容器呈圆管状结构，两端设有中空的半球形端盖，上端盖上设有过滤液出口及反洗液进口，下端盖上设有原液进口及反洗液出口。将压力容器的液体进出口设置在端盖上，由于端盖较小，便于使用模具将端盖及液体进出口等一次性成型，可以降低生产成本。同时，对于各种长短不一的组件，端盖可以通用。在上下端盖上增设反洗液进口及反洗液出口，可以简化系统的管路结构。这种结构是本实用新型单头产水的结构形式。

本实用新型也可以采用下面的结构形式：压力容器呈圆管状结构，两端设有中空的半球形端盖，上端盖上设有过滤液出口及反洗液进口，下端盖上设有原液进口及过滤液出口。这种结构是本实用新型两头产水的结构形式。

作为优选，微滤滤芯为3～8支，在压力容器的上下固定板上均匀分布。压力容器内的滤芯数量过少，其内部空间得不到充分利用，滤芯数量过多，则滤芯的过滤能力得不到充分发挥，通常压力容器内的滤芯数量最佳为5支。

在单头产水的组件结构中，固定板上设有多孔接头，上固定板上的多孔接头与过滤液出口相连接，下固定板上的多孔接头与原液进口相连接，多孔接头的侧面设有若干集水孔。多孔接头在组件的工作过程中不起作用，在结构上具有定位、增加结构强度的作用。

在两头产水的组件结构中，上固定板上设有多孔接头，多孔接头的侧面设有若干集水孔，多孔接头与上端盖的过滤液出口相连接，下固定板上的通孔为设置在下固定板中央的中间孔，中间孔通过密封接头与原液进口相连接。设置密封接头的目的是将原液与过滤液隔离开来。

对于单头产水的结构来说，作为优选，下固定板上的通孔为设置在下固定板中央的中间孔及在中间孔周围均匀分布的布水孔，布水孔为3～8个圆孔或条状孔。设置布水孔的目的是增加原液的流动性。

作为优选，微滤滤芯的至少一端开口并设有螺纹，其开口端穿过所在端的固定板并通过螺纹与固定板连接固定。微滤滤芯端部的开口是滤芯的净水出口或反洗时反洗液的进口，因此，对于单头产水的结构来说，只需在滤芯一端开口并设置固定螺纹；对于两头产水的结构来说，则滤芯两端均需开口并设置固定螺纹。

作为优选，端盖为一体化的结构，上端盖与下端盖的结构相同。一体化的结构的端盖可以采用模具制造，上端盖与下端盖的结构相同可以减少部件的种类，从而降低生产成本。

作为优选，微滤滤芯过滤孔径为0.2—100微米

作为优选，固定板设置在压力容器内其管身与端盖的连接处。将固定板设置在压力容器内其管身与端盖的连接处，一是管身、端盖与固定板只需一次性连接固定，简化连接工艺，二是固定板在连接处对管身与端盖有支撑作用，可以增加结构强度。

本实用新型的有益效果是：它有效地解决了目前微滤组件存在的设备占地面积大，重量大，安装运输不方便，难以实现自动化操作的问题，同时也解决了机械过滤器滤芯使用寿命不长，需要频繁更换的问题，适用于固含量低于0.1％的料液。本实用新型可以很容易实现联机作业，实现很多组件并联或者串联工作，从而实现自动化生产，且安装、运输方便，特别适用于较大的工程中的预处理部分。

附图说明

图1是本实用新型管式死端微滤膜组件实施例1的一种结构剖视图。

图2是本实用新型管式死端微滤膜组件实施例2的一种结构剖视图。

图3是本实用新型管式死端微滤膜组件上固定板的一种结构示意图。

图4是本实用新型管式死端微滤膜组件下固定板的一种结构示意图。

图5是本实用新型管式死端微滤膜组件下固定板的另一种结构示意图。

图6是一种带有管式死端微滤膜组件的过滤系统的结构示意图。

图中：1.压力容器，2.上端盖，3.原液进口，4.下固定板，5.微滤滤芯，6.下端盖，7.上固定板，8.反洗液出口，9.反洗液进口，10.过滤液出口，11.多孔接头，12.集水孔，13.布水孔，14.过滤区，15.产水区，16.中间孔，17.密封接头，18.滤芯安装孔，19.管式死端微滤膜组件，20.增压泵，21.进液阀，22.废水阀，23.反洗阀，24.产水阀，25.净水箱。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本实用新型技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

在如图1所示的实施例1中，单头产水的管式死端微滤膜组件，包括压力容器、微滤滤芯及设置于压力容器两端的进出液端口，所述的压力容器1呈圆管状结构，两端设有中空的半球形端盖，上端盖2上设有过滤液出口10及反洗液进口9，下端盖6上设有原液进口3及反洗液出口8，端盖为一体化的结构，上端盖2与下端盖6的结构相同。压力容器1内设有固定板，固定板设置在压力容器1内其管身与端盖的连接处，采用卡箍将管身、端盖及固定板一起固定，所述的固定板包括上固定板7与下固定板4(见图3图4)，上固定板7将压力容器1分隔为过滤区14与产水区15，下固定板4上设有通孔，所述的通孔为设置在下固定板中央的一个中间孔16及在中间孔16周围均匀分布的5个布水孔13，布水孔13为圆孔。固定板上设有多孔接头11，上固定板7上的多孔接头11与过滤液出口10相连接，下固定板4上的多孔接头11与原液进口3相连接，多孔接头11的侧面设有若干集水孔12。微滤滤芯5为5支，在压力容器的上下固定板上均匀分布，两端分别固定在上下固定板上。微滤滤芯5的上端开口并设有螺纹，其上端部穿过上固定板7上的滤芯安装孔18并通过螺纹固定，微滤滤芯5的上端开口与过滤液出口10相联通，微滤滤芯5的下端密封并固定在下固定板4上的滤芯安装孔18内。微滤滤芯过滤孔径可以根据需要选择，其孔径为0.2—100微米之间。

单头产水的管式死端微滤膜组件工作时，原液从原液进口流入，通过中间孔及布水孔进入过滤区，由于此时反洗液进口及反洗液出口关闭，过滤区内压力较高，过滤区与产水区之间存在压力差，部分液体透过微滤滤芯进入滤芯的内管中，并在产水区汇集并形成过滤液，并通过过滤液出口流出组件；而比微滤滤芯孔径大的微粒不能通过滤芯，被阻截在微滤滤芯表面和过滤区的原液中，随着微粒的不断累积，过滤区的液体变得越来越浓，当微滤滤芯上截留了一定量的微粒时，需要对滤芯进行反洗，此时，原液进口与过滤液出口关闭，反洗液进口及反洗液出口开启，反洗介质(净水或气体，或净水与气体的混合物)通过反洗液进口及进入产水区，然后进入微滤滤芯中间管，通过反洗液的冲刷或气体的反吹，将截留在滤芯表面的颗粒物剥离并落入过滤区，然后通过反洗液出口排出组件。反洗工序也可以采用先由化学试剂将滤芯浸泡一段时间后再由气和净水(净液)进行反洗的形式。反洗工序完成后，系统切换到正常工作状态。

实施例2

在如图2所示的实施例2中，两头产水的管式死端微滤膜组件，包括压力容器、微滤滤芯及设置于压力容器两端的进出液端口，所述的压力容器1呈圆管状结构，两端设有中空的半球形端盖，上端盖2上设有过滤液出口10及反洗液进口9，下端盖6上设有原液进口3及过滤液出口10。压力容器1内设有固定板，固定板包括上固定板与下固定板，上下固定板将压力容器1分隔为中间的过滤区14与上下两端的产水区15。上固定板7上设有多孔接头11，多孔接头11的侧面设有若干集水孔12，多孔接头11与上端盖的过滤液出口10相连接，下固定板4上的通孔为设置在下固定板中央的一个中间孔16(见图5)，中间孔16通过密封接头17与原液进口3相连接。微滤滤芯5为5支，在压力容器的上下固定板上均匀分布，两端分别固定在上下固定板上。微滤滤芯5的上下两端均开口并设有螺纹，其端部穿过固定板上的滤芯安装孔18并通过螺纹固定，微滤滤芯5的上端开口与上端盖2上的过滤液出口10相联通，下端开口与下端盖6上的过滤液出口10相联通，其余和实施例1相同。

两头产水的管式死端微滤膜组件工作时，原水自下端盖的原液进口进入，经密封接头及下固定板上的中间孔进入过滤区，部分液体透过滤芯后进入滤芯内管，并从滤芯上下两端的开口流出，最后通过上下端盖上的过滤液出口流出组件。组件反洗时，关闭组件两端的过滤液出口，从反洗液入口输入反洗液，反洗液进入滤芯的内管后再从滤芯表面流出，最后通过原液进口排出，其余工作过程和实施例1相同。

实施例3

实施例3是本实用新型的在工程中的具体应用例，如附图6所示，它的过滤装置由三个单头产水的管式死端微滤膜组件19并联组成，增压泵20的出口通过进液阀21连接组件19的原液进口，组件的过滤液出口连接产水阀24，净水箱25通过反洗阀23与组件19的反洗液进口相连接，组件19的反洗液出口连接废水阀22。该实施例采用净水反洗法清洗微滤滤芯。

实施例3的系统在正常过滤工作状态时，管路上的废水阀与反洗阀处于关闭状态，原液经增压泵后进入组件，经下固定板进入组件的过滤区，在过滤区与产水区之间的压差作用下，部分液体透过微滤滤芯进入滤芯的内管中，并在产水区汇集并形成过滤液，最后通过产水阀流出；由于微滤滤芯的筛分作用，一些未能通过微滤滤芯的大颗粒物质被阻截在滤芯表面，当滤芯表面的污染物达到一定程度时，系统自动开始对滤芯进行反冲清洗，这时进液阀与产水阀关闭，反洗阀与废水阀开启，净水箱的净水加压后经反洗阀由反洗液进口进入组件的产水区，通过反洗水在滤芯内的逆向流动，冲洗掉微滤滤芯表面的污物。污物以及反洗水通过反洗液出口流出微滤组件经废水阀排到废水收集系统，反洗完毕后，系统切换到正常的过滤工作状态。

Claims (10)

1.一种管式死端微滤膜组件，包括压力容器、微滤滤芯及设置于压力容器两端的进出液端口，其特征在于所述的压力容器(1)呈管状结构，压力容器(1)内设有固定板，所述的固定板包括上固定板(7)与下固定板(4)，至少一块固定板将压力容器(1)分隔为过滤区(14)与产水区(15)，下固定板(4)上设有通孔，且所述微滤滤芯(5)的至少一端穿过所在端的固定板并与进出液端口相联通。

2.根据权利要求1所述的管式死端微滤膜组件，其特征在于所述的压力容器(1)呈圆管状结构，两端设有中空的半球形端盖，上端盖(2)上设有过滤液出口(10)及反洗液进口(9)，下端盖(6)上设有原液进口(3)及反洗液出口(8)。

3.根据权利要求1所述的管式死端微滤膜组件，其特征在于所述的压力容器(1)呈圆管状结构，两端设有中空的半球形端盖，上端盖(2)上设有过滤液出口(10)及反洗液进口(9)，下端盖(6)上设有原液进口(3)及过滤液出口(10)。

4.根据权利要求1所述的管式死端微滤膜组件，其特征在于所述的微滤滤芯(5)为3～8支，在压力容器的上下固定板上均匀分布。

5.根据权利要求2所述的管式死端微滤膜组件，其特征在于所述的固定板上设有多孔接头(11)，上固定板(7)上的多孔接头(11)与过滤液出口(10)相连接，下固定板(4)上的多孔接头(11)与原液进口(3)相连接，多孔接头(11)的侧面设有若干集水孔(12)。

6.根据权利要求3所述的管式死端微滤膜组件，其特征在于所述的上固定板(7)上设有多孔接头(11)，多孔接头(11)的侧面设有若干集水孔(12)，多孔接头(11)与上端盖的过滤液出口(10)相连接，下固定板(4)上的通孔为设置在下固定板中央的中间孔(16)，中间孔(16)通过密封接头(17)与原液进口(3)相连接。

7.根据权利要求2所述的管式死端微滤膜组件，其特征在于所述的下固定板(4)上的通孔为设置在下固定板中央的中间孔(16)及在中间孔(16)周围均匀分布的布水孔(13)，布水孔(13)为3～8个圆孔或条状孔。

8.根据权利要求1所述的管式死端微滤膜组件，其特征在于所述微滤滤芯(5)的至少一端开口并设有螺纹，其开口端穿过所在端的固定板并通过螺纹与固定板连接固定。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的管式死端微滤膜组件，其特征在于端盖为一体化的结构，上端盖(2)与下端盖(6)的结构相同。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的管式死端微滤膜组件，其特征在于微滤滤芯过滤孔径为0.2～100微米。

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