CN203803386U - 一种平板膜组件及其膜处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平板膜组件，包括膜壳，设置有进料口、净料出口和浓料出口；平板膜单元，由大孔填充体和包覆在所述大孔填充体外的过滤膜组成，设置于所述膜壳内；所述平板膜单元的内部与所述净料出口相连通；所述平板膜单元由中心至边缘逐渐变薄；相邻的所述平板膜单元之间设置有隔板，所述隔板上设置有供料液流动通过的开口，所述开口靠近所述平板膜单元的中心。在此基础上，还提出了使用上述平板膜组件的膜处理系统，其包括水平振动的振动器。上述膜组件及膜处理系统适于处理含有高粘度杂质的料液，特别是废油。

Description

一种平板膜组件及其膜处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种平板膜组件，以及使用该平板膜组件的膜处理系统，属于膜处理技术领域。

背景技术

膜分离是分离料液内不同大小组分的单元操作技术，广泛用于污水处理、给排水、饮品生产、药物生产和油品处理等领域。根据形状可将膜分为平板膜、管式膜和中空纤维膜，其中，平板膜因其拆卸方便、运行稳定和易于清洗的特点而越来越受到业内人士的青睐。

为了提高处理效率，实际使用时都会在膜壳内设置多层平板膜，而且，为了使膜具有支撑强度，还会为平板膜配制支架，如中国专利文献CN102010057A公开了一种浸没式膜生物反应器多层平板膜，包括至少两层平板膜组件，每层平板膜组件包括带横板的“H”形支撑板，横板两侧分别设有平板膜，横板上设有若干路水流通道和两路出水口，一路出水口由封堵件密封，另一路出水口与出水龙头连接；两个或多个平板膜组件通过紧固件结合。

上述技术的支撑板为平板膜提供了支撑强度，但是由于支撑板也会占据膜壳内较大的空间，使得所容纳的平板膜数量较少，降低了膜组件的处理效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中支撑板占据了膜壳内较大的空间，使得所容纳的平板膜数量减少，降低了膜组件的处理效率；进而提出一种无需支撑板的平板膜组件。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种平板膜组件，包括

膜壳，设置有进料口、净料出口和浓料出口；

平板膜单元，由大孔填充体和包覆在所述大孔填充体外的过滤膜组成，设置于所述膜壳内；

所述平板膜单元的内部与所述净料出口相连通；

所述平板膜单元的外部与所述进料口和浓料出口相连通。

所述平板膜单元由中心至边缘逐渐变薄。

所述平板膜单元的边缘厚度为20-25mm，所述平板膜单元的中心厚度为25-100mm。

多个所述平板膜单元由上至下平行排列于所述膜壳内。

相邻的所述平板膜单元之间、最上层所述平板膜单元与膜壳顶壁之间以及最下层所述平板膜单元与膜壳底壁之间均设置有隔板，所述隔板的边缘与所述膜壳的内壁相连接，所述隔板上设置有供料液流动通过的开口，所述开口靠近所述平板膜单元的中心。

所述进料口设置在所述膜壳的顶部并靠近所述平板膜单元的一端，所述浓料出口设置在所述膜壳的底部并相对地靠近所述平板膜单元的另一端。

还包括伸入所述膜壳内的净料管，所述净料管的上端开口为所述净料出口，所述净料管贯穿多个所述平板膜单元并与多个所述平板膜单元的内部相连通。

所述净料管与多个所述平板膜单元的连通处设置有耐油密封材料。

所述平板膜单元为陶瓷板，所述陶瓷板内的所述大孔填充体的平均孔径为50-100μm，所述陶瓷板外表面的所述过滤膜的孔径为0.01-3μm。

使用所述平板膜组件的膜处理系统，还包括用于使平板膜组件沿水平方向振动的振动器。

所述振动器包括与所述平板膜组件相连接的水平支架、电机、竖直转轴、偏心轴和支撑部件，所述偏心轴套在所述竖直转轴的一端，并可活动地嵌入所述水平支架内，所述第一电机与所述竖直转轴相连接；所述偏心轴适于以所述竖直转轴为中心水平转动，并带动所述水平支架水平振动；所述支撑部件的下端固定、上端适于随所述水平支架沿水平方向振动。

所述支撑部件包括滑套、上滑轴、下滑轴和固定设置的底座，所述上滑轴设置于所述下滑轴的上方，所述上滑轴和下滑轴分别水平贯穿所述滑套并相互垂直设置，所述上滑轴和下滑轴适于相对于所述滑套滑动；

所述上滑轴或下滑轴与所述底座相连接，相对应地，所述下滑轴或上滑轴与所述水平支架相连接。

所述支撑部件包括由上至下依次设置的上滑块、上导轨、与所述上导轨固定连接的下滑块、与所述上导轨相垂直设置的下导轨以及底座滑块；所述上滑块的顶端与所述水平支架相连接，所述上滑块和下滑块分别适于沿所述上导轨和下导轨水平滑动且运动方向相互垂直，所述下导轨的底端适于沿所述底座滑块水平滑动。

包括至少一级平板膜组件，每级平板膜组件均配有储油罐，所述平板膜组件的进料口处设置有进料阀和进料泵、浓料出口处设置有调压阀，所述平板膜组件的净料出口通过带有流量检测器的出料阀或配有反冲泵的逆向阀与所配备的储油罐相连通，所述储油罐上设置有产品出口。

除第一级平板膜组件外，每级所述平板膜组件的进料阀通过进料泵与前一级所述平板膜组件的储油罐内部相连通，每级所述平板膜组件的调压阀与前一级所述平板膜组件的储油罐内部相连通。

本实用新型与现有技术方案相比具有以下有益效果：

（1）本实用新型所述的平板膜组件，平板膜单元由大孔填充体和包覆在所述大孔填充体外的过滤膜组成，大孔填充体为平板膜单元提供了支撑力，提高了平板膜单元的强度，同时平板膜单元本身不需要额外的支撑板支撑，将膜壳内的有限空间均用于设置平板膜单元。避免了现有技术中支撑板占据膜壳内较大的空间，使得所容纳的平板膜数量减少，降低了膜组件的处理效率的问题。

（2）本实用新型所述的平板膜组件，所述平板膜单元由中心至边缘逐渐变薄，有利于过滤的同时油料沿着平板膜上过滤膜的表面流动冲刷，从而能够减少油品内的高粘度杂质在膜表面的积聚，减少了杂质对膜的堵塞，提高了膜的通量和处理效率。

（3）本实用新型所述的平板膜组件，多个所述平板膜单元由上至下平行排列于所述膜壳内时，优选在相邻所述平板膜单元之间设置隔板，所述隔板的边缘与所述膜壳的内壁相连接，所述隔板上设置有供料液流动通过的开口，所述开口靠近所述平板膜单元的中心，上述结构将每一层平板膜单元的油料流动方向均限定为由平板膜单元的中心向边缘流动，再结合平板膜单元由中心至边缘逐渐变薄的结构，因而上述结构的膜组件能够进一步提高油料对膜单元外表面的冲刷，从而进一步减少了高粘度杂质在膜表面的积聚，减少了膜的堵塞，提高了膜的通量和处理效率。

（4）本实用新型所述的平板膜组件，所述进料口设置在所述膜壳的顶部并靠近所述平板膜单元的一端，所述浓料出口设置在所述膜壳的底部并相对地靠近所述平板膜单元的另一端。将进料口和出料口设置在所述平板膜单元的相对两端，可以在整个膜表面上再一次形成对平板膜单元的冲刷，从而进一步减少高粘度杂质在膜表面的积聚。

（5）本实用新型所述的平板膜组件，所述平板膜单元的边缘厚度为20-25mm，所述平板膜单元的中心厚度为25-100mm。上述厚度的平板膜单元表面的斜度可以进一步提高油料对膜面的冲刷，进一步减少杂质对膜的堵塞。

（6）本实用新型使用所述平板膜组件的膜处理系统，还包括用于使平板膜组件沿水平面方向振动的振动器。水平振动配合油料对膜面的冲刷，可以进一步减少甚至阻止高粘度杂质颗粒沉积在膜面上，从而减少甚至避免膜的堵塞。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被理解，本实用新型结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容进行进一步的说明；

图1为本实用新型实施例2所述平板膜组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例3所述使用平板膜组件的膜处理系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例4所述使用平板膜组件的膜处理系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例5所述使用平板膜组件的膜处理系统的结构示意图；

其中附图标记为：1-膜壳，2-进料口，3-净料出口，4-浓料出口，5-平板膜单元，6-大孔填充体，7-过滤膜，8-隔板，9-开口，10-净料管，11-振动器，12-水平支架，13-电机，14-竖直转轴，15-偏心轴，16-支撑部件，17-滑套，18-上滑轴，19-下滑轴，20-底座，21-上滑块，22-上导轨，23-下滑块，24-下导轨，25-底座滑块，26-储油罐，27-进料阀，28-进料泵，29-调压阀，30-流量检测器，31-出料阀，32-反冲泵，33-逆向阀，34-产品出口，35-耐油密封材料。

具体实施方式

实施例1

本实用新型所述的平板膜组件如图1所示，包括膜壳1，设置有进料口2、净料出口3和浓料出口4。平板膜单元5，由大孔填充体6和包覆在所述大孔填充体6外的过滤膜7组成，设置于所述膜壳1内，在本实施例中，所述平板膜单元5为陶瓷板，所述陶瓷板内的所述大孔填充体6的平均孔径为50-100μm，所述陶瓷板外表面的所述过滤膜7的孔径为0.01-3μm。所述平板膜单元5的内部与所述净料出口3相连通；所述平板膜单元5的外部与所述进料口2和浓料出口4相连通；所述平板膜单元5的边缘厚度为20-25mm，所述平板膜单元5的中心厚度为25-100mm。在本实施例中，所述平板膜单元5由中心至边缘逐渐变薄，所述平板膜单元5的边缘厚度为20mm，所述平板膜单元5的中心厚度为100mm。所述平板膜单元5的数量可根据实际需要进行选择，在本实施例中，多个所述平板膜单元5由上至下平行排列于所述膜壳1内，所述进料口2设置在所述膜壳1的顶部并靠近所述平板膜单元5的一端，所述浓料出口4设置在所述膜壳1的底部并相对地靠近所述平板膜单元5的另一端。

使用上述平板膜组件时，需要对废油进行加热，温度控制在60℃—110℃，由进料口2向膜组件内导入油料，由于平板膜单元5由中心至边缘逐渐变薄，有利于过滤的同时油料沿着平板膜上过滤膜7的表面流动冲刷，从而能够减少油品内的高粘度杂质在膜表面的积聚，减少了杂质对膜的堵塞，提高了膜的通量和处理效率，过滤后的净料由平板膜单元5内部经净料出口3流出。并且，将进料口2和出料口设置在所述平板膜单元5的相对两端，可以在整个膜表面上再一次形成对平板膜单元5的冲刷，从而进一步减少高粘度杂质在膜表面的积聚。

实施例2

在上述实施例的基础上，作为变化的实施方式，如图1所示，相邻的所述平板膜单元5之间、最上层所述平板膜单元5与膜壳1顶壁之间以及最下层所述平板膜单元5与膜壳1底壁之间均设置有隔板8，所述隔板8的边缘与所述膜壳1的内壁相连接，所述隔板8上设置有供料液流动通过的开口9，所述开口9靠近所述平板膜单元5的中心；本实施例中，开口9的位置位于平板膜单元5的中心处。设置的隔板8将每一层平板膜单元5的油料流动方向均限定为由平板膜单元5的中心向边缘流动，再结合平板膜单元5由中心至边缘逐渐变薄的结构，因而上述膜组件能够进一步提高油料对膜单元外表面的冲刷，从而进一步减少了高粘度杂质在膜表面的积聚，减少了膜的堵塞。还包括伸入所述膜壳1内的净料管10，所述净料管10的上端开口9为所述净料出口3，所述净料管10贯穿多个所述平板膜单元5并与多个所述平板膜单元5的内部相连通，所述净料管10与多个所述平板膜单元5的连通处设置有耐油密封材料34，以密封净料管10与平板膜单元5的连接、避免泄露，本实施例中耐油密封材料34分布设置在净料管10与平板膜单元5所有连接口的外侧，通过净料管10可以方便地将过滤得到的由平板膜组件内部流出的净料引流出来。

实施例3

在此基础上，如图2所示，本实用新型还提出了使用所述平板膜组件的膜处理系统，还包括用于使平板膜组件沿水平方向振动的振动器11。振动器11配合油料冲刷的作用可以减少甚至避免粘性杂质颗粒沉积在膜表面，从而能够有效减少甚至阻止膜的堵塞。所述振动器11的结构不唯一，可以为任何市售的能进行平面二维振动的器件，在本实施例中，所述振动器11包括与所述平板膜组件相连接的水平支架12、电机13、竖直转轴14、偏心轴15和支撑部件16，所述偏心轴15套在所述竖直转轴14的一端，并可活动地嵌入所述水平支架12内，所述第一电机13与所述竖直转轴14相连接；所述偏心轴15适于以所述竖直转轴14为中心水平转动，并带动所述水平支架12水平振动；所述支撑部件16的下端固定、上端适于随所述水平支架12沿水平方向振动，本实施例中所述支撑部件16包括滑套17、上滑轴18、下滑轴19和固定设置的底座20，所述上滑轴18设置于所述下滑轴19的上方，所述上滑轴18和下滑轴19分别水平贯穿所述滑套17并相互垂直设置，所述上滑轴18和下滑轴19适于相对于所述滑套17滑动，所述上滑轴18或下滑轴19与所述底座20相连接，相对应地，所述下滑轴19或上滑轴18与所述水平支架12相连接，其中，本实施例优选所述下滑轴19与所述底座20相连接，同时所述上滑轴18与所述水平支架12相连接。上述支撑部件16可以将平板膜组件稳定地进行固定，以避免组件的损坏，同时又不妨碍膜组件随振动器11进行水平方向振动，需要说明的是，除了本实施例优选的支撑部件16结构外，现有的任何下端固定、上端适于随水平支架12沿水平方向振动的装置均可作为本实用新型所述的支撑部件16使用。

实施例4

在上述基础上，作为可替换的实施方式，如图3所示，所述支撑部件16包括由上至下依次设置的上滑块21、上导轨22、与所述上导轨22固定连接的下滑块23、与所述上导轨22相垂直设置的下导轨24以及底座滑块25；所述上滑块21的顶端与所述水平支架12相连接，所述上滑块21和下滑块23分别适于沿所述上导轨22和下导轨24水平滑动且运动方向相互垂直，所述下导轨24的底端适于沿所述底座滑块25水平滑动。

实施例5

在此基础上，使用所述平板膜组件的膜处理系统，如图4所示，包括至少一级平板膜组件，每级平板膜组件均配有储油罐26，所述平板膜组件的进料口2处设置有进料阀27和进料泵28、浓料出口4处设置有调压阀29，所述平板膜组件的净料出口3通过带有流量检测器30的出料阀31或配有反冲泵32的逆向阀33与所配备的储油罐26相连通，通过开启反冲泵32和逆向阀33进行反冲，可进一步冲洗掉粘附在膜面上的杂质，所述储油罐26上设置有产品出口34。除第一级平板膜组件外，每级所述平板膜组件的进料阀27通过进料泵28与前一级所述平板膜组件的储油罐26内部相连通，前一级的储油罐26可作为后一级的原料罐使用，每级所述平板膜组件的调压阀29与前一级所述平板膜组件的储油罐26内部相连通。前一级的储油罐26也可作为后一级的浓料回收罐使用，同时通过调压阀29也可以控制膜装置内的压力，从而保持膜两侧的压差适于进行过滤操作。本实施例中，膜处理系统包括两级平板膜组件（其中有一组平板膜组件的内部结构未详细画出）。

虽然本实用新型已经通过上述具体实施例对其进行了详细的阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本实用新型所要保护的范围。

Claims (14)

1.一种平板膜组件，包括

膜壳（1），设置有进料口（2）、净料出口（3）和浓料出口（4）；

其特征在于，

平板膜单元（5），由大孔填充体（6）和包覆在所述大孔填充体（6）外的过滤膜（7）组成，设置于所述膜壳（1）内；

所述平板膜单元（5）的内部与所述净料出口（3）相连通；

所述平板膜单元（5）的外部与所述进料口（2）和浓料出口（4）相连通。

2.根据权利要求1所述的平板膜组件，其特征在于，所述平板膜单元（5）由中心至边缘逐渐变薄。

3.根据权利要求1或2所述的平板膜组件，其特征在于，所述平板膜单元（5）的边缘厚度为20-25mm，所述平板膜单元（5）的中心厚度为25-100mm。

4.根据权利要求1或2所述的平板膜组件，其特征在于，多个所述平板膜单元（5）由上至下平行排列于所述膜壳（1）内。

5.根据权利要求4所述的平板膜组件，其特征在于，相邻的所述平板膜单元（5）之间、最上层所述平板膜单元（5）与膜壳（1）顶壁之间以及最下层所述平板膜单元（5）与膜壳（1）底壁之间均设置有隔板（8），所述隔板（8）的边缘与所述膜壳（1）的内壁相连接，所述隔板（8）上设置有供料液流动通过的开口（9），所述开口（9）靠近所述平板膜单元（5）的中心。

6.根据权利要求1或2或5所述的平板膜组件，其特征在于，所述进料口（2）设置在所述膜壳（1）的顶部并靠近所述平板膜单元（5）的一端，所述浓料出口（4）设置在所述膜壳（1）的底部并相对地靠近所述平板膜单元（5）的另一端。

7.根据权利要求6所述的平板膜组件，其特征在于，还包括伸入所述膜壳（1）内的净料管（10），所述净料管（10）的上端开口（9）为所述净料出口（3），所述净料管（10）贯穿多个所述平板膜单元（5）并与多个所述平板膜单元（5）的内部相连通。

8.根据权利要求1或2或5或7所述的平板膜组件，其特征在于，所述平板膜单元（5）为陶瓷板，所述陶瓷板内的所述大孔填充体（6）的平均孔径为50-100μm，所述陶瓷板外表面的所述过滤膜（7）的孔径为0.01-3μm。

9.使用权利要求1-8任一所述平板膜组件的膜处理系统，还包括用于使平板膜组件沿水平方向振动的振动器（11）。

10.根据权利要求9所述的膜处理系统，其特征在于，所述振动器（11）包括与所述平板膜组件相连接的水平支架（12）、电机（13）、竖直转轴（14）、偏心轴（15）和支撑部件（16），所述偏心轴（15）套在所述竖直转轴（14）的一端，并可活动地嵌入所述水平支架（12）内，所述电机（13）与所述竖直转轴（14）相连接；所述偏心轴（15）适于以所述竖直转轴（14）为中心水平转动，并带动所述水平支架（12）水平振动；所述支撑部件（16）的下端固定、上端适于随所述水平支架（12）沿水平方向振动。

11.根据权利要求10所述的膜处理系统，其特征在于，所述支撑部件（16）包括滑套（17）、上滑轴（18）、下滑轴（19）和固定设置的底座（20），所述上滑轴（18）设置于所述下滑轴（19）的上方，所述上滑轴（18）和下滑轴（19）分别水平贯穿所述滑套（17）并相互垂直设置，所述上滑轴（18）和下滑轴（19）适于相对于所述滑套（17）滑动；

所述上滑轴（18）或下滑轴（19）与所述底座（20）相连接，相对应地，所述下滑轴（19）或上滑轴（18）与所述水平支架（12）相连接。

12.根据权利要求10所述的膜处理系统，其特征在于，所述支撑部件（16）包括由上至下依次设置的上滑块（21）、上导轨（22）、与所述上导轨（22）固定连接的下滑块（23）、与所述上导轨（22）相垂直设置的下导轨（24）以及底座滑块（25）；所述上滑块（21）的顶端与所述水平支架（12）相连接，所述上滑块（21）和下滑块（23）分别适于沿所述上导轨（22）和下导轨（24）水平滑动且运动方向相互垂直，所述下导轨（24）的底端适于沿所述底座滑块（25）水平滑动。

13.根据权利要求9-12任一所述的膜处理系统，其特征在于，包括至少一级平板膜组件，每级平板膜组件均配有储油罐（26），所述平板膜组件的进料口（2）处设置有进料阀（27）和进料泵（28）、浓料出口（4）处设置有调压阀（29），所述平板膜组件的净料出口（3）通过带有流量检测器（30）的出料阀（31）或配有反冲泵（32）的逆向阀（33）与所配备的储油罐（26）相连通，所述储油罐（26）上设置有产品出口（34）。

14.根据权利要求13所述的膜处理系统，其特征在于，除第一级平板膜组件外，每级所述平板膜组件的进料阀（27）通过进料泵（28）与前一级所述平板膜组件的储油罐（26）内部相连通，每级所述平板膜组件的调压阀（29）与前一级所述平板膜组件的储油罐（26）内部相连通。