CN205569884U

CN205569884U - 水过滤用微孔陶瓷盘及过滤柱

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Publication number: CN205569884U
Application number: CN201620279916.XU
Authority: CN
Inventors: 廖忠烈
Original assignee: Sichuan Application Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Application Technology Co Ltd
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2026-04-07

Abstract

水过滤用微孔陶瓷盘及过滤柱。每组陶瓷盘由有原水竖向外或内通道的外和内流盘组成。每盘均有上、下两圆盘。最外圆边缘为外密封圆环,中心处均开槽装内密封圈。上、下平面表面均开有连接原水竖向通道的原水扇形水平通道；中心孔周边开有净水中心孔,外、内流盘两圆盘夹缝中分别有净水夹缝内渗道及渗道；并设防止原水从夹缝泄漏的夹缝密封。过滤柱由至少一组的多组陶瓷盘、塑料压盖、不锈钢密封盖和中心螺杆固紧在柱壳内形成。原水进、出口、净水出口均可殶在下或上端。陶瓷盘强度高、热化学稳定性好,寿命长。过滤渗透面大、效率高、净水收集最大。过滤柱陶瓷盘组数高,完全满足工业化需要。特别适合自来水、含圤水、饮料汁、核辐射水、空气、油等过滤及分离。

Description

水过滤用微孔陶瓷盘及过滤柱

(一)技术领域：本实用新型涉及一种用于水处理中的过滤组件及装置。属物理方法分离类(B01D)。

(二)背景技术：

随着人类的工业活动与消费活动的增加，水资源也受到一定污染。近年来水处理中过滤装置、过滤材料均有极大的发展,且针对不同原水的净化而有所不同。

传统广泛使用的水处理过滤材料是有机膜(按孔眼大小为0.1-1.0um,可分为:MF、UF、NF、RO膜)，NF和RO膜的材料主要以聚砜类有机材料为主的复合膜，复合膜的衬体和过滤层总厚度一般都在0.4mm以下，过滤层的皮层厚度仅为20-200nm，皮层厚了，膜的高透量保持不住，薄了过滤层的强度不够。在膜的反冲洗和再生的过程中，不可避免地会损坏有机膜的皮层，因此有机膜很难在满负荷条件下保证3年以上的过滤使用寿命，而且有机膜在使用过程中水质往往随压力和温度波动，压力大温度高则水质差，压力小温度低则水质好，导致成品水的质量总是处于波动状态。在海水淡化过程中，通过RO膜输出的净水，由于质量不稳定，所有厂家的产品几乎达不到直接饮用的标准。

近年来出现采用无机膜作为过滤材料。无机膜主要指陶瓷膜、玻璃膜、金属膜、分子筛碳膜或陶瓷和金属的混合膜，这种膜也以孔眼的大小分类也为MF、UF、NF、RO四种。由于无机膜具有强度高、热稳定性好、化学稳定性好、清洁状态好、容易再生和清洗的特性，因此使用寿命长，用于水处理过程中有长达6～12年以上的稳定性。而且耐酸碱，耐高压水冲洗，因此是过滤膜的未来发展方向。

现有陶瓷膜过滤装置一般采用单体陶瓷罐和单片陶瓷片,这种方式生产量和效率远运不能满足工业化需要。

中国专利申请<脉动加压式出入型夹层陶瓷膜及其系统201380054039.5>虽然也公开了一种多组陶瓷膜的过滤装置,但这种结构过滤面的提高也受限,也难以广泛应用于各种水过滤的工业化生产需要。

(三)发明内容：

本实用新型提出的水过滤用微孔陶瓷盘及过滤柱,就是解决现有国内外采用多层有机膜过滤装置不耐温、易堵塞、净水质量不稳定、膜寿命短、制造难、造价高等问题。其二是解决现有陶瓷膜过滤装置结构不能满足工业化需要,难以广泛应用的问题。

技术方案如下：水过滤用微孔陶瓷盘,包括由微孔陶瓷作的圆盘,其特征是:

1)陶瓷盘由外流盘1和内流盘2组成；外流盘或内流盘均由上、下两圆盘构成。上、下两圆盘最外圆边缘处均有粘胶将上、下盘粘结的外密封圆环1.1、2.1；上、下两圆盘中心孔11A旁均开有装密封圈3的内密封环槽1.4、2.4。2)外流盘中原水竖向外通道1.2设在紧靠外密封圆环内侧且周向均布,内流盘原水竖向内通道2.2设在紧靠内密封环槽外周且周向均布。3)外流盘或内流盘上、下两圆盘表面均开有连接原水竖向内、外通道的原水扇形水平通道1.3、2.3。4)外流盘或内流盘上、下两圆盘在中心孔11A周边均开有引出净水的外流盘凈水中心孔1.5、内流盘凈水中心孔2.5；上、下两圆盘间称为夹缝；外流盘夹缝中开有与外流盘凈水中心孔连通的净水夹缝内渗道1.6；在内流盘夹缝中开有与内流盘凈水中心孔连通的凈水夹缝渗道2.6。5)在原水竖向内、外通道外周与夹缝交叉处,沿夹缝上、下两圆盘上分别开有上环缺口、下环缺口,在两环缺口中充满密封胶,由此形成夹缝密封1.7、2.7,可防止原水直接从夹缝泄漏。

上述原水竖向外通道可采用矩形孔,原水竖向内通道可采用圆孔。上述原水扇形水平通道内和夹缝内均可装周向隔板。夹缝内还可装竖向支撑件。

上述水过滤用的微孔陶瓷盘组装成的过滤柱,包括：原水进口、原水出口、净水出口；其特征是:1)在柱壳内组装至少一组由上述外流盘和内流盘组成的陶瓷盘,进而形成多组陶瓷盘。2)在多组陶瓷盘上、下两端压装有原水竖向通孔的上、下塑料压盖；上、下塑料压盖两端装有带密封的上、下不锈钢密封盖；并设贯穿多组陶瓷盘、塑料压盖、不锈钢密封盖中心孔的并锁紧用的中心螺杆。3)原水进口、原水出口可开在上或下不锈钢密封盖上。净水出口开在中心螺杆上端或下端装的密封引水套侧面。

本实用新型有益效果：

1)用陶瓷膜作过滤材料强度高、热稳定性好、化学稳定性好、清洁状态好、容易再生和清洗的特性，因此使用寿命长，用于水处理寿命长达6-12年。2)本陶瓷盘设计的每组两盘的流道、渗道、密封及开槽结构,保证原水竖向径向流经各层陶瓷膜,充分接触过滤,过滤面大、效率高。3)每盘均开有净水夹缝渗透通道,每盘均可输出净水,从而达到净水收集最大的效果。4)过滤柱中陶瓷盘组数最高可达约250组(这里每组是外流盘加内流盘为一组),不仅可实现一次精细过滤,同时可实现按需提高原水进入圧力,便可大大提高净水回收效率,可充分满足工业化生产需要。5)也可采用多支过滤柱并联使用,增加净水量。6)可以从过滤柱净水出口通入净水进行反冲诜,滤渣可从原水通道、原水进口排出,实现延长陶瓷盘使用寿命。7)拆洗方便:直接将锁紧中心螺杆拆卸,便可顺次取出内流盘、外流盘分别清洗后再装配。8)本过滤柱特别适合下列工业化水处理:自来水过滤、地下水过滤、含圤水过滤、饮料汁处理、核幅射水处理、空气分离、瓦斯分离、油的过滤分离等均可应用。

(四)附图说明

图1微孔陶瓷盘过滤柱正剖视图(Z-Y面)。

图2为图1中项1正剖视图(Z-Y面)。

图3为图2中仰视图(K₁向视图)。

图4为图2中A-A剖视图(即外流盘夹缝面视图)。

图5为图1中项2正剖视图(Z-Y面)。

图6为图5中仰视图(K₂向视图)。

图7为图5中B-B剖视图(即内流盘夹缝面视图)。

图8为图2、图5中局部放大图M(即夹缝密封1.7、2.7结构正视图)。

图9为图8中K₃向视图之一:外流盘夹缝密封1.7的俯视图。

图10为图8中K₃向视图之二:内流盘夹缝密封2.7的俯视图。

(五)具体实施方式

水过滤用的微孔陶瓷盘如下组成:

1)总体结构及内外密封:见图1,一组陶瓷盘由外流盘1和内流盘2组成。外流盘或内流盘均由上、下两圆盘构成；上、下两圆盘间间隙称为夹缝。

见图2,外流盘1由上外流盘1B和下外流盘1A组成。上、下外流盘间为外流盘夹缝。上、下两圆盘最外圆边缘处均开有槽1.11,其内填有聚氨脂胶1.12,形成外密封圆环1.1。见图1、图2、图3,外流盘1上、下两圆盘表面中心孔11A旁均开内装橡胶密封圈3的内密封槽1.4。

同样,见图5,内流盘2由上内流盘2B和下内流盘2A组成。上、下内流盘间为内流盘夹缝。上、下两圆盘最外圆边缘处均开有槽2.11,其内填有聚氨脂胶2.12,形成内流盘外密封圆环2.1。见图1、图5、图6,内流盘2上、下两圆盘表面中心孔11A旁均开有内装橡胶密封圈3的内密封槽2.4。2)内、外原水竖向通道:见图2,图3、图4,外流盘1中原水W₀竖向外通道1.2设在外边缘外密封圆环1.1之内。见图3、图4,本实施例原水竖向外通道1.2设计为矩形孔1.2,周向均布共20个。同样,见图5、图6、图7,内流盘2原水W₀竖向内通道2.2设在中心孔11A旁内密封槽2.4之外周。见图6、图7本实施例原水竖向内通道2.2设计为圆孔,周向均布,共8个。

3)上、下原水扇形水平通道:见图2,图3,外流盘1上、下两圆盘表面均开有连接原水竖向通道的原水扇形水平通道1.3。见图3,本实施例即为在每个圆盘表面上分别设有4个周向隔板1.8,形成的90°外流盘原水扇形水平通道1.3。同样见图5,图6,内流盘2每个圆盘表面均开有连接原水竖向通道的原水扇形水平通道2.3。见图6,本实施例即为在上、下两圆盘表面上设有4个周向隔板2.8,形成的90°内流盘原水扇形水平通道2.3。

4)凈水通道:见图1、图2,外流盘1上、下两圆盘在中心孔11A周边均开有引出净水的外流盘凈水中心孔1.5,见图3,外流盘凈水中心孔1.5沿周向均布8个。见图4,图2,外流盘夹缝内结构如下:①夹缝内设有4个周向隔板1.8a,形成90°扇形通道1.6,即为与凈水中心孔1.5连通的净水夹缝内渗道1.6。②见图4,在中心孔11A旁每个凈水中心孔1.5周向间均布8个外流盘夹缝竖向支撑板1.9。

同理,见图1、图5,内流盘2上、下两圆盘在中心孔11A周边均开有引出净水的内流盘凈水中心孔2.5,见图6,内流盘凈水中心孔2.5沿周向均布8个。见图7,图5,内流盘夹缝内结构如下:①内流盘夹缝内设有4个周向隔板2.8a,形成90°扇形通道2.6,即为与凈水中心孔2.5连通的内流盘凈水夹缝渗道2.6。②见图7,在中心孔11A旁每个凈水中心孔2.5周向间均布8个内流盘夹缝竖向支撑板2.9。

5)夹缝密封:

见图2、图8、图9,在外流盘1原水竖向外通道1.2(即图4中20个矩形孔1.2)外周与夹缝交叉处,沿夹缝上、下两圆盘上分别开有外流盘上环缺口1.71、外流盘下环缺口1.72,在两环缺口中充满密封胶1.73,由此形成外流盘夹缝密封1.7。

同理,见图5、图8、图10,在内流盘2原水竖向内通道2.2(即图7中8个圆孔2.2)外周与夹缝交叉处,沿夹缝上、下两圆盘上分别开有内流盘上环缺口2.71、内流盘下环缺口2.72,在两环缺口中充满密封胶2.73,由此形成内流盘夹缝密封2.7。

本实施例上述微孔陶瓷盘设计尺寸举例如下:

1)见图2、图5,外流盘1或内流盘2外径D＝208mm。内孔直径d＝35.5mm。外流盘或内流盘高度h＝50mm。

2)见图2,图4,内密封槽1.4、2.4圆周外径Φ_1.4＝Φ_2.4＝60mm,深1mm。橡胶密封圈3外径Φ₃＝Φ_1.4＝60mm,截面可为月牙形。

3)见图3、图9,20个均布的矩形孔1.2,长宽为a×b＝5×2mm mm。见图4、图9,外流盘夹缝密封1.7尺寸:矩形孔1.2周围凃上密封胶1.73后尺寸为A×B＝7×4mm mm。见图8,矩形孔每个缺口高度h₁＝h₂＝0.5mm。

4)见图6、图10 8个均布圆孔2.2截面直径为Φ_2.2＝Φ6mm。见图10,内流盘夹缝密封2.7尺寸:内流盘上环缺口2.71和下环缺口2.72圆孔槽内径为Φ_2.73＝Φ8mm,即内填密封胶2.73后外径为Φ8mm。见图8,每个缺口高度h₁＝h₂＝0.5mm。

用本实施例上述水过滤用陶瓷盘组装成的过滤柱如下组成:

见图1,在柱壳7内设由上述外流盘1和内流盘2组成的陶瓷盘两组,形成多组陶瓷盘L12。在多组陶瓷盘上、下两端分别压装有上、下塑料压盖8、4,上、下塑料压盖上分别开有上、下竖向原水通孔8.1、4.1。塑料压盖两外端装有带径向轴向密封的上、下不锈钢密封盖9、5。用贯穿多组陶瓷盘、上下塑料压盖、上下不锈钢密封盖中心孔的中心螺杆11固定于柱壳7内。本实施例中:原水进口6开在下不锈钢密封盖5上,原水出口10开在上不锈钢密封盖9上。净水出口13开在中心螺杆11上端装的密封引水套12侧面。

本实施例微孔陶瓷盘过滤柱工作过程:

原水流程:见图1,在外部水泵推动下,原水W_O从原水进口6经下密封盖5、下塑料盖4进入到第一组外流盘1原水竖向外通道1.2内(即图3中20个矩形孔1.2)内,因有外密封圆环1.1和环状内密封圈3,在水泵作用下,原水W_O竖向上流经上原水扇形水平通道1.3和第一组内流盘下原水扇形水平通道2.3压向第一组内流盘2原水竖向内通道2.2内(即图6中8个圆孔2.2)内,再经第一组内流盘上原水扇形水平通道2.3和第二组外流盘下原水扇形水平通道1.3进入第二组外流盘1矩形孔1.2,以此循环重复流程经第二组陶瓷盘过滤后原水,最后经上塑料盖8、上密封盖9从原水出口10排出。

淨水流程:见图1,当原水W_O在第一组外流盘1矩形孔1.2和上下原水扇形水平通道1.3内流过时,便向第一组外流盘的陶瓷膜渗透进行过滤,过滤后的净水通过净水夹缝内渗道1.6排向第一组外流盘凈水中心孔1.5。当原水W_O在第一组内流盘2圆孔2.2和原水扇形水平通道2.3内流过时,便向第一组内流盘的陶瓷膜渗透进行过滤,过滤后的净水通过净水夹缝渗道2.6排向第一组内流盘凈水中心孔2.5。同理,上述净水流程在第二组外流盘和内流盘重复此过程,输出在两层陶瓷盘凈水中心孔1.5、2.5内的净水汇集后由顶部的净水出口13引出。

Claims

1.水过滤用微孔陶瓷盘,包括由微孔陶瓷作的圆盘,其特征是

1)陶瓷盘由外流盘(1)和内流盘(2)组成；外流盘或内流盘均由上、下两圆盘构成；上、下两圆盘最外圆边缘处均有粘胶将上、下盘粘结的外密封圆环(1.1、2.1)；上、下两圆盘中心孔(11A)旁均开有装密封圈(3)的内密封环槽(1.4、2.4)；

2)外流盘中原水竖向外通道(1.2)设在紧靠外密封圆环(1.1)内侧且周向均布,内流盘原水竖向内通道(2.2)设在紧靠内密封环槽(2.4)外周且周向均布；

3)外流盘或内流盘上、下两圆盘表面均开有连接原水竖向内、外通道的原水扇形水平通道(1.3、2.3)；

4)外流盘或内流盘上、下两圆盘在中心孔11A周边均开有引出净水的外流盘凈水中心孔(1.5)、内流盘凈水中心孔(2.5)；上、下两圆盘间称为夹缝,外流盘夹缝中开有与外流盘凈水中心孔连通的净水夹缝内渗道(1.6)；在内流盘夹缝中开有与内流盘凈水中心孔连通的凈水夹缝渗道(2.6)；

5)在原水竖向外或内通道外周与凈水夹缝交叉处,沿凈水夹缝上、下两圆盘上分别开有上环缺口、下环缺口；在两环缺口中充满密封胶,由此形成夹缝密封(1.7、2.7)。

2.按权利要求1所述水过滤用微孔陶瓷盘,其特征是所述原水竖向外通道(1.2)采用矩形孔,所述原水竖向内通道(2.2)采用圆孔；所述原水扇形水平通道内和夹缝内均装有周向隔板,且夹缝内装有竖向支撑件。

3.用权利要求1所述水过滤用微孔陶瓷盘组装成的过滤柱,包括：原水进口、原水出口、净水出口；其特征是:

1)在柱壳内组装至少一组由上述外流盘和内流盘组成的陶瓷盘,进而形成多组陶瓷盘；

2)在多组陶瓷盘上、下两端压装有原水竖向通孔的上、下塑料压盖(8、4),上、下塑料压盖两端装有带密封的上、下不锈钢密封盖(9、5)；并设贯穿多组陶瓷盘、上下塑料压盖、上下不锈钢密封盖中心孔的锁紧用的中心螺杆(11)；

3)原水进口(6)、原水出口(10)开在上或下不锈钢密封盖上；净水出口(13)开在中心螺杆上端或下端装的密封引水套(12)侧面。