CN210385513U - 一种用于页岩气返排液处理的过滤组件 - Google Patents

Abstract

一种用于页岩气返排液处理的过滤组件，包括：外筒，侧壁安装有回流管，两端可拆卸连接有端盖，一侧所述端盖上穿装有进水管，另一侧所述端盖上穿装有出水管，所述进水管位于端盖内腔的一端连接有均流板；封口端和浇铸端，通过螺纹与所述外筒内壁可拆卸连接，所述封口端的直径大于所述浇铸端的直径，所述封口端的端壁穿装有若干安装筒；膜丝，所述膜丝为表面接枝有丙烯酰胺的PVDF膜丝，所述膜丝进口端穿过所述安装筒，并伸出与封装板密封连接，出口端插入所述浇铸端，并伸出与端盖内腔连通。外筒与膜丝的封口端和浇铸端可拆卸，便于清洗、更换；本组件的亲水性较高，具有较好的油水分离效果，特别适用于页岩气返排液处理。

Description

一种用于页岩气返排液处理的过滤组件

技术领域

本实用新型涉及中空纤维膜组件技术领域，具体涉及一种用于页岩气返排液处理的过滤组件。

背景技术

在页岩气开采中，压裂作业是一种主要的使用技术，通过压裂可以改善油气层渗透能力和解堵，压裂技术在页岩气开发中发挥着重要作用。压裂返排液成分复杂，含有多种污染物，压裂返排液如果不经过处理而外排，将会对周围环境造成危害，导致土壤板结盐碱化，地表水系污染，带来严重的环境污染和生态破坏问题。PVDF分离膜在压裂返排液处理中，可作为终端过滤单元，可去除返排液中悬浮物、总铁、细菌等有害物质，以实现返排液回用或达标排放的目的。

膜组件在使用过程中，随着过滤杂质的堆积，膜丝会出现通量衰减、断丝等问题，需要进行内部清洗或更换膜丝，现有的膜组件外壳与膜丝固定连接，清洗和更换不方便，因此，有必要设计一种膜丝与外壳拆卸便捷的膜组件，以方便清洗和更换。

另外，由于PVDF的表面能极低，是一种疏水性很强的材料，导致其在分离含有油、蛋白质等水体时污染严重，通量衰减很快，制约了其在膜分离领域的应用。目前PVDF中空纤维膜组件的制造普遍使用环氧胶作为灌封材料，环氧胶固化后普遍偏硬，在过滤时由于水的冲刷力，有时会造成根部的PVDF中空纤维膜出现断丝现象，影响膜组件的过滤效果。因此，有必要对PVDF中空纤维膜丝的亲水性和浇铸端进行改进，使其能够更好地应用于页岩气返排液的处理。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于页岩气返排液处理的过滤组件，外筒与膜丝的封口端和浇铸端可拆卸，便于清洗、更换；提高膜组件的亲水性能，具有较好的油水分离效果，特别适用于页岩气返排液处理。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种用于页岩气返排液处理的过滤组件，包括：外筒，侧壁安装有回流管，两端可拆卸连接有端盖，一侧所述端盖上穿装有进水管，另一侧所述端盖上穿装有出水管，所述进水管位于端盖内腔的一端连接有均流板；

封口端和浇铸端，通过螺纹与所述外筒内壁可拆卸连接，所述封口端的直径大于所述浇铸端的直径，所述封口端的端壁穿装有若干安装筒；

膜丝，所述膜丝为表面接枝有丙烯酰胺的PVDF膜丝，所述膜丝进口端穿过所述安装筒，并伸出与封装板密封连接，出口端插入所述浇铸端，并伸出与端盖内腔连通。

进一步地，所述封口端和浇铸端均为聚乙烯接枝马来酸酐热熔胶层。

进一步地，所述均流板为莲蓬喷头状。

进一步地，所述端盖通过端盖螺纹与所述外筒螺纹连接。所述端盖内部设置有环形凸板，所述外筒的端部插入所述环形凸板与端盖主体的间隙。所述封口端和浇铸端与外筒内壁连接处安装有密封圈，所述外筒端部直径小于主体直径。

进一步地，所述端盖与外筒端部连接处设置有密封件；与端盖连接处的外筒外壁安装有快拆卡盘。

本实用新型具有的有益效果：

1、外筒与膜丝的封口端和浇铸端通过螺纹可拆卸连接，便于清洗、更换内部膜丝等部件。

2、污水经过均流板分散进入端盖内腔后，从安装筒和膜丝的间隙进入，水流均匀，流量较小，有利于增强过滤效果，清水从膜丝出口端流出，膜丝进口端通过封装板密封，有效避免污水与清水混合。

3、封口端和浇铸端均为聚乙烯接枝马来酸酐热熔胶层，改善了两端封口处密封性；并且选外层接枝有丙烯酰胺的PVDF膜丝，使对水的接触角降低到46度左右，赋予了中空纤维膜优异的亲水性，提高了膜组件的抗污染性。

4、本组件亲水性好，具有良好的抗污染性，尤其适合用于含有油、蛋白质等水体的过滤处理，如页岩气返排液的过滤处理。

附图说明

图1为本实用新型的外观结构示意图；

图2为本实用新型的内部结构示意图（未视出进水侧端盖）；

图3为膜丝和封口端及浇铸端的结构示意图；

图4外筒内部结构的刨面图；

图5为端盖的结构示意图；

附图标记：1-外筒，10-端盖螺纹，11-回流管，2-端盖，20-环形凸板，21-进水管，22-出水管，3-均流板，4-膜丝，41-封装板，5-封口端，50-间隙，51-安装筒，6-浇铸端，7-快拆卡盘。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1~图5所示，本实施例提供一种用于页岩气返排液处理的过滤组件，包括：外筒1，侧壁安装有回流管11，两端可拆卸连接有端盖2，一侧所述端盖2上穿装有进水管21，另一侧所述端盖2上穿装有出水管22，所述进水管21位于端盖2内腔的一端连接有均流板3；

封口端5和浇铸端6，通过螺纹与所述外筒1内壁可拆卸连接，所述封口端5的直径大于所述浇铸端6的直径，所述封口端5的端壁穿装有若干安装筒51；所述封口端5和浇铸端6均为聚乙烯接枝马来酸酐热熔胶层；

膜丝4，所述膜丝4为表面接枝有丙烯酰胺的PVDF膜丝，所述膜丝4进口端穿过所述安装筒51，并伸出与封装板41密封连接，出口端插入所述浇铸端6，并伸出与端盖2内腔连通。

具体实施过程：

待处理污水从进水管21通入，经均流板3分散进入端盖2内腔，然后从膜丝4与穿装筒51的间隙50进入外筒1内腔和膜丝4进口端部，经过膜丝4过滤后的清水从膜丝4出口端流出，经过出水侧端盖2内腔，最后从出水管22排出；污水逐层流经膜丝4之间的间隙，最后仍未进入膜丝4内腔的污水从回流管11排出，回流水通入原液再次过滤。

封口端5和浇铸端6，通过螺纹与所述外筒1内壁可拆卸连接，拆卸时，拆除进水侧的端盖2，然后拧松封口端5和浇铸端6，最后从外筒1进口端取出，便于清洗和更换膜丝4。

封口端5和浇铸端6均为聚乙烯接枝马来酸酐热熔胶层，改善了两端封口处密封性；并且选用表面接枝有丙烯酰胺的PVDF膜丝，使对水的接触角降低到46度，赋予了中空纤维膜优异的亲水性，提高了膜组件的抗污染性。

进一步地，所述均流板3为莲蓬喷头状，待处理污水通过莲蓬喷头喷洒分散进入，增加污水与膜丝4的接触面积，增强过滤效果。

进一步地，所述端盖2通过端盖螺纹10与所述外筒1螺纹连接；所述端盖2内部设置有环形凸板20，所述外筒1的端部插入所述环形凸板20与端盖2主体的间隙；所述端盖2与外筒1内壁连接处安装有密封圈8，所述外筒1端部直径小于主体直径；与端盖2连接处的外筒1外壁安装有快拆卡盘7。端盖2与外筒1螺纹连接，拆装便捷，外壁增设快拆卡盘7紧固，连接牢固，并且安装密封件，密封性能良好。如图4所示，安装时，在封口端5和浇铸端6安装密封圈8，然后从外筒1进水端插入，浇铸端6直径较小，封口端5直径较大，外筒1两端直径比主体直径小，同时拧紧浇铸端6和封口端5，密封圈8被压紧于外筒1端部和封口端5/浇铸端6之间的间隙。最后安装端盖2和快拆卡盘7，端盖2上的环形凸板20将密封圈8顶紧。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于页岩气返排液处理的过滤组件，其特征在于，包括：

外筒（1），侧壁安装有回流管（11），两端可拆卸连接有端盖（2），一侧所述端盖（2）上穿装有进水管（21），另一侧所述端盖（2）上穿装有出水管（22），所述进水管（21）位于端盖（2）内腔的一端连接有均流板（3）；

封口端（5）和浇铸端（6），通过螺纹与所述外筒（1）内壁可拆卸连接，所述封口端（5）的直径大于所述浇铸端（6）的直径，所述封口端（5）的端壁穿装有若干安装筒（51）；

膜丝（4），所述膜丝（4）为表面接枝有丙烯酰胺的PVDF膜丝，所述膜丝（4）进口端穿过所述安装筒（51），并伸出与封装板（41）密封连接，出口端插入所述浇铸端（6），并伸出与端盖（2）内腔连通。

2.根据权利要求1所述的用于页岩气返排液处理的过滤组件，其特征在于，所述封口端（5）和浇铸端（6）均为聚乙烯接枝马来酸酐热熔胶层。

3.根据权利要求1所述的用于页岩气返排液处理的过滤组件，其特征在于，所述均流板（3）为莲蓬喷头状。

4.根据权利要求1所述的用于页岩气返排液处理的过滤组件，其特征在于，所述端盖（2）通过端盖螺纹（10）与所述外筒（1）螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的用于页岩气返排液处理的过滤组件，其特征在于，所述端盖（2）内部设置有环形凸板（20），所述外筒（1）的端部插入所述环形凸板（20）与端盖（2）主体的间隙。

6.根据权利要求1所述的用于页岩气返排液处理的过滤组件，其特征在于，所述封口端（5）和浇铸端（6）与外筒（1）内壁连接处安装有密封圈（8），所述外筒（1）出水侧端部的直径小于外筒（1）主体直径。

7.根据权利要求1所述的用于页岩气返排液处理的过滤组件，其特征在于，所述端盖（2）与外筒（1）端部连接处设置有密封件。

8.根据权利要求1所述的用于页岩气返排液处理的过滤组件，其特征在于，与端盖（2）连接处的外筒（1）外壁安装有快拆卡盘（7）。

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