CN204746107U - 一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件它包括外壳和滤芯，所述外壳包括主壳体，进水端封头和出水端封头，其特征在于：所述滤芯采用纳滤膜，所述纳滤膜为磺化聚醚砜类中空纳滤膜。滤芯包括进水端和出水端两部分，进水端为连接有进水管的密闭法兰，进水管上均匀分布有若干出水孔，进水管底端是密封的；出水端连接有纳滤膜；纳滤膜的膜丝在主壳体中的形态为“U”字形，膜丝密布在进水管周围，组成纳滤膜束；膜丝的两端设置于滤芯的出水口处。其抗污性好、承压能力强、易清洗，可循环利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，主要用于苦咸水或海水的淡化，属于水处理设备领域。
背景技术
纳滤(NF)是一种介于反渗透（RO）和超滤（UF）之间的膜分离过程，是20世纪80年代后期为了适应工业软化水的需求及降低成本而发展起来的膜过程。纳滤膜在很低压力下仍具有较高脱盐性能而保持较高的水透量,其的孔径范围在0.5－2纳米左右，其分离机理既包括机械筛分和电荷排斥,因此可以很好的除去二价盐,以及有机小分子污染物，杀虫剂、表面活性剂等。
我国从20世纪80年代后期就开始了纳滤膜的研制，在实验室中相继开发了CA-CTA纳滤膜，SPES涂层纳滤膜和芳香聚酰胺复合纳滤膜，并对其性能的表征及污染机理等方面进行了试验研究，取得了一些初步的成果。但与国外相比，我国纳滤膜的研制技术和应用开发都还处于起步阶段。目前市场上的纳滤膜以平板纳滤膜为主，其组件结构为卷式组件。相对而言，卷式组件有如下缺点：在于堆积密度低，耐污染性能差，压力损耗大。而中空纤维纳滤膜组件，其可以降低透过水的流动压损，获得均匀的水流；同时中空纤维膜堵塞的几率比卷式膜要小多了；此外中空纤维膜组件的比表面积为卷式膜组件的10倍，但纳滤膜组件以内压式为主，其组件制造成型后元件不可重复循环使用，导致组件使用成本高。因此，针对商品化的中空纤维纳滤膜组件使用一段时间后清洗比较困难和元件不能重复使用等缺点设计了一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种抗污性好、承压能力强、易清洗的外压式可循环利用中空纤维纳滤膜组件。
本实用新型的目的是这样实现的：一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，它包括外壳和滤芯，所述外壳包括主壳体，进水端封头和出水端封头，其特征在于：所述滤芯采用纳滤膜，所述纳滤膜为磺化聚醚砜类中空纳滤膜。
所述可循环利用中空纤维纳滤膜组件，滤芯包括进水端和出水端两部分，进水端为连接有进水管的密闭法兰，进水管上均匀分布有若干出水孔，进水管底端是密封的；出水端连接有纳滤膜；纳滤膜的膜丝在主壳体中的形态为“U”字形，膜丝密布在进水管周围，组成纳滤膜束；膜丝的两端设置于滤芯的出水口处。
所述可循环利用中空纤维纳滤膜组件，在纳滤膜束外面包裹有无纺布。
所述可循环利用中空纤维纳滤膜组件，所述进水管设置有多根，该多根进水管均匀分布在主壳体中。
所述可循环利用中空纤维纳滤膜组件，所述滤芯的出水端由纳滤膜的膜丝的两端和法兰浇铸而成，浇铸使用的粘合剂为环氧树脂。
所述可循环利用中空纤维纳滤膜组件，所述主壳体上下两端都带有法兰，主壳体内部与滤芯出水端连接部也带有法兰，主壳体上开有上出浓口和下出浓口。
所述可循环利用中空纤维纳滤膜组件，主壳体、进水端封头和出水端封头为卫生级不锈钢。
一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件的使用方法，在操作压力，常温下将被滤液体经进水口进入进水端封头内，流入进水管，通过进水管上的出水孔流出经磺化聚醚砜类中空纤维纳滤膜过滤，清水经纳滤膜内中空管道从出水端流到出水端封头中，然后清水经出水口流出组件；浓液经上出浓口和下出浓口流出组件。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型较其它纳滤膜组件具有以下优点：
（1）采用了多根进水管均匀分布在主壳体中，且在进水管上均匀分布若干个圆形出水小孔，保证了进水的分布均匀，保证了纳滤膜所受的水压稳定，避免受压不均导致纳滤膜的损坏破裂。
（2）采用了磺化聚醚砜类纳滤膜，该类膜有良好的亲水性，分离性能好、抗污染性好，通量高，强度高，经过清洗后可以重复使用。
（3）膜丝的浇铸时，中空纤维纳滤膜以U形分布，只需浇铸出水端，省去了进水端浇铸步骤，操作简单，降低了生产成本。
（4）本实用新型所用的主壳体，和两端封头都是使用的卫生级不锈钢，保证了组件具有很好的抗冲击性能和承压能力，组件可以长期使用。
（5）组件采用外压式的结构，膜的承压能力更强，膜的清洗液比较方便。
（6）所用的膜为中空纤维膜，比表面积大。
（7）该组件主要由主壳体，两端的封头、出水端和进水端几部分组合而成，它们是依靠法兰连接的，拆装比较方便。当纳滤膜通量衰减或者损坏时可以很方便的进行清洗或者更换，且只需更换带法兰的出水端和与其浇铸在一起的纳滤膜。主壳体、两端封头、进水端及其所带的进水管及其螺栓、螺母、密封圈等配件都可以重复循环使用，降低了生产和使用成本。
附图说明
图1为本实用新型可循环利用中空纤维纳滤膜组件的结构示意图。
图2为本实用新型可循环利用中空纤维纳滤膜组件的主壳体结构示意图。
图3为本实用新型可循环利用中空纤维纳滤膜组件的封头结构示意图。
图4为本实用新型可循环利用中空纤维纳滤膜组件的进水端结构示意图。
图5为本实用新型可循环利用中空纤维纳滤膜组件的出水端结构示意图。
其中：
1、进水口，2、进水端封头，3、进水端，4、纳滤膜，5、上出浓口，6、主壳体，7、进水管（开有出水小孔），8、下出浓口，9、主壳体下端法兰，10、出水端封头法兰，11、出水口，12、出水端封头，13、出水端，14、法兰，15、出水端法兰，16、进水管封头，17、主壳体上端口法兰，18、进水端法兰，19进水端封头法兰。
具体实施方式
为了能更直观明了得理解本实用新型及其所具有的优点，结合下述五张图进行具体说明，下述附图构成本实用新型一部分，但下述附图只是对发明的结构原理进行直观说明，对于本技术领域技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，对该发明进行修改，也应视为本实用新型保护范围内。其中：
图1为本实用新型可循环利用中空纤维纳滤膜组件的结构示意图。图1中：为了直观表示纳滤膜的分布和方便作图上图中仅画出了四根U形分布纳滤膜丝来代表纳滤膜束的分布状态。另，进水管7带有均匀分布的出水小孔。
图2为主壳体6的示意图，其中上出浓口5和下出浓口8分布在主壳体上面。带有主壳体下端法兰9、法兰14、主壳体上端口法兰17。
图3为进水端封头2结构示意图时，进水端封头2带有进水口1和进水端封头法兰19；为出水端封头12的结构示意图时，出水端封头带有出水口11和出水端封头法兰10。
图4为进水端3的截面图，带有进水端法兰18、螺栓孔、进水管7。
图5为出水端13的截面图，带有出水端法兰15、和螺栓孔，中间为浇铸好的通畅的中空纤维纳滤膜4。
参见图1-5，本实用新型涉及的一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，其结构包括：
1、进水端3为带进水管7和法兰18的密闭端面，进水管7和进水端3都是卫生级不锈钢。
2、进水管7焊接在进水端3上面，且进水管上端是开口的，进水管7上面均匀分布有若干出水小孔，底端封闭。
3、出水端由法兰15和纳滤膜4浇铸而成，浇铸端经切口后膜丝是通畅的，浇铸所用的粘合剂为环氧树脂。纳滤膜4为磺化聚醚砜类中空纤维纳滤膜。
4、纳滤膜4在浇铸时是两端浇铸，中空纤维纳滤膜被弯成U形。
5、纳滤膜4均匀紧密地分布在进水管7周围形成纳滤膜束，然后用无纺布包裹纳滤膜束。
6、将纳滤膜束出水端13朝下从主壳体上端口装入主壳体中，出水端法兰15和主壳体内壁法兰14中间放有与法兰配套的密封垫片，螺栓孔中放入螺栓拧紧螺母，完成出水端和主壳体的装配固定。出水端法兰15直径小于主壳体内径，以保证正常安装。主壳体内壁法兰14焊接在主壳体内壁上，且为360度无缝焊接，保证密闭性。
7、主壳体上端口法兰17和进水端法兰18之间放有密封圈，进水端法兰18和进水端封头法兰19之间放有密封垫片，将主壳体上端口法兰17、进水端法兰18、进水端封头法兰19之间放入螺栓，拧紧螺母，完成主壳体和进水端，进水端封头三者的装配固定。
8、主壳体下端法兰9和出水端封头12所带的出水端封头法兰10之间放有密封垫片，在螺栓孔中放入螺栓，拧紧螺母完成主壳体和出水端封头的装配固定。
9、上出浓口5和下出浓口8带有法兰，进水口1和出水口11带有法兰，方便与相应的管道进行连接。
10、在操作压力0.6Mpa，常温25℃下将浓度为518.8mg/L的NaCl溶液经进水口1进入进水端封头2内，流入进水管7，通过进水管上的出水小孔流出经磺化聚醚砜类纳滤膜4过滤，清水经纳滤膜内中空管道从出水端流到出水端封头12中，然后清水经出水口11流出组件。浓液经上出浓口5和下出浓口8流出组件。
11、在操作压力0.6Mpa，常温25℃下将浓度为2088mg/L的MgSO4溶液经进水口1进入进水端封头2内，流入进水管7，通过进水管上的出水小孔流出经磺化聚醚砜类纳滤膜4过滤，清水经纳滤膜内中空管道从出水端流到出水端封头12中，然后清水经出水口11流出组件。浓液经上出浓口5和下出浓口8流出组件。
12、通过测试单位时间t内，纯水透过量Q,得到产水量F(F=Q/t)。通过用电导率仪测定纳滤前后的电导率，计算纳滤膜的除盐率R。
组件检测结果
其它纳滤膜组件设计标准
| 检测项目 | NaCl | MgSO4 |
| 产水量L/h | 3.5 | 3.0 |
| 脱盐率% | 20.05 | 94.05 |
从组件测试结果可知本实用新型有着良好的脱盐率，且都有着良好的产水量。本实用新型分离性能好、抗污染性好，通量高，强度高，纳滤功能层均匀稳定，元件可以重复循环使用。在海水及苦咸水淡化，污水处理，超纯水制备领域具有广泛的应用前景。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，它包括外壳和滤芯，所述外壳包括主壳体，进水端封头和出水端封头，其特征在于：所述滤芯采用纳滤膜，所述纳滤膜为磺化聚醚砜类中空纳滤膜。
2.根据权利要求1所述的一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，其特征在于：滤芯包括进水端和出水端两部分，进水端为连接有进水管的密闭法兰，进水管上均匀分布有若干出水孔，进水管底端是密封的；出水端连接有纳滤膜；纳滤膜的膜丝在主壳体中的形态为“U”字形，膜丝密布在进水管周围，组成纳滤膜束；膜丝的两端设置于滤芯的出水口处。
3.根据权利要求2所述的一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，其特征在于：在纳滤膜束外面包裹有无纺布。
4.根据权利要求2所述的一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，其特征在于：所述进水管设置有多根，该多根进水管均匀分布在主壳体中。
5.根据权利要求2所述的一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，其特征在于：所述滤芯的出水端由纳滤膜的膜丝的两端和法兰浇铸而成，浇铸使用的粘合剂为环氧树脂。
6.根据权利要求2所述的一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，其特征在于：所述主壳体上下两端都带有法兰，主壳体内部与滤芯出水端连接部也带有法兰，主壳体上开有上出浓口和下出浓口。
7.根据权利要求1所述的一种可循环利用中空纤维纳滤膜组件，其特征在于：主壳体、进水端封头和出水端封头为卫生级不锈钢。
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Assignee: JIANGSU XIANGYANG TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: Li Xiangqing|Xu Zhenliang Contract record no.: 2017320010007 Denomination of utility model: Recyclable hollow fiber nano-filtering membrane assembly Granted publication date: 20151111 License type: Exclusive License Record date: 20170303 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151111 |