CN2715832Y - 一种过滤膜及该过滤膜构成的管式膜过滤器 - Google Patents
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Abstract
一种过滤膜，宽度方向的纵断面形状是瓦愣形或者梯形，材料是无纺布或者增强滤纸或者塑料。同一张过滤膜被压制成为若干个互相平行的褶叠单元和折叠痕迹，相邻两个褶叠单元的波峰相对重叠贴合并且形成两个端面，一个是封堵面，另一个端面敞开形成空腔，若干个相邻空腔分别作为该立方体管式膜的滤前流道和滤后流道。褶叠单元可以是单张定尺过滤膜。管式膜直接装于矩形壳体内或者被车削成圆柱体，用环氧树脂玻璃纤维缠绕成具有封头和进出口的整体管式膜过滤器。可以做空气过滤器、油格、家用过滤器。过滤膜壁薄，制造的管式膜和过滤器结构牢固缩小体积和占地面积并且过滤面积大，生产方法简单，产品适用于给水和污水处理以及家庭民用。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及化工和水处理等领域的膜过滤和净化技术，尤其是一种过滤膜及该过滤膜构成的管式膜过滤器。
背景技术
公知的过滤膜，根据其形状，可分为平板膜、管式膜、中空纤维膜等。根据膜的功能，可分为微孔过滤膜、超过滤膜、纳米滤、反渗透膜、渗透汽化膜和气体渗透膜等。
平板膜应用在板框式膜组件、褶叠型筒式膜组件和螺旋卷式膜组件中。
板框式膜组件因流体流向转折而压力损失大、需要很多密封、装填密度小、装置小等缺点，应用领域受到限制。
褶叠型筒式膜如空气过滤器、机油过滤器(油格)等，其过滤面积和纳污能力都较小。
螺旋卷式膜组件因流道狭窄、易污染、难清洗等缺点，仅应用于纳滤和反渗透膜组件及部分超滤膜组件，用于深度处理，不适于过滤悬浮固态或浊度较高的液体。
管式膜具有湍流流动，截污能力大，对堵塞不敏感，易清洗，膜管中流体流动的阻力损失小等优点和结构特点，广泛应用于微滤和超滤。
管式膜是以管壁为过滤介质的过滤膜，分为中空纤维管(φ1-2.5mm)、窄孔管(φ5-15mm)、大孔管(φ30-50mm)三种。
中空纤维管式膜组件装填密度很高，制造费用较低，但对堵塞很敏感，只适于过滤经预处理后的低浊度低污染的液体。
微孔过滤多采用管外径大于10mm的烧结管，由于烧结管容易偏心，厚度一般大于2mm。
中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T3068-1997《高分子烧结微孔管式过滤器》中所列有φ外31×φ内20×1000、φ38外×φ内20×1000和φ50外×φ内30×1000三种规格，属大孔管，管厚5.5-10mm，过滤精度有5μm～100μm共八种，过滤面积有0.5～300m2 16个常用规格，属于压力式过滤器。
高分子烧结微孔管式过滤器，例如用外经10mm厚度2～2.5mm聚乙烯微孔过滤管，组成φ325×1300的过滤器，其膜的比表面积小，约19m2；水通量低，仅150～220l/m2h；一般运行30～60分钟需要反洗一次，而且反洗时需要压缩空气气洗，运行管理繁杂。烧结管式膜烧结困难，存在偏心、易折断、微孔大小不一等缺点。它组成的过滤器结构复杂，制造成本高，滤管的密封固定也比较困难。其部件例如中心管、多孔分隔板及膜管密封件等制造麻烦。烧结管及其过滤器的推广应用受到限制。
中国专利96237353.2公开的《一种改进的微孔过滤管水处理过滤器》，目的是克服现有技术的不足而提供一种过滤方向可以随意选择以及便于反冲洗的微孔过滤管水处理过滤器。该专利不能解决其它问题。
发明内容
为了克服现有管式膜过滤管壁厚，能耗大，容易污染堵塞，水反洗不彻底，单位体积膜面积小，结构复杂，制造困难等缺点和板式膜在结构、应用方面的不足，本实用新型提供一种过滤膜及该过滤膜构成的管式膜过滤器，该过滤膜比较薄，用它制造的管式膜和过滤器结构牢固，可以缩小过滤器的体积和占地面积并且过滤面积大，生产方法简单，产品适用于给水和污水处理以及家庭民用。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种过滤膜，具有一定厚度、一定宽度、定尺或不定尺长度，其特征在于该过滤膜的厚度为0.1-1毫米，宽度为50-1000毫米，宽度方向的纵断面形状是瓦愣形或者梯形或者三角形或者矩形之一，该纵断面的波峰高度为1-6毫米，波距为1-8毫米，制造过滤膜的材料是无纺布或者增强滤纸或者塑料之一。
一种用上述过滤膜制作的管式膜，其特征在于：同一张过滤膜被压制成为若干个互相平行的褶叠单元和若干个与褶叠单元连接为一体的折叠痕迹，相邻两个褶叠单元的波峰相对重叠贴合并且形成两个端面，一个是作为封堵面的折叠痕迹，另一个端面敞开形成空腔，若干个相邻空腔分别作为该立方体管式膜的滤前流道和滤后流道。
上述的管式膜，其特征在于：所说的褶叠单元是单张定尺过滤膜，相邻两个单张定尺过滤膜的波峰相对重叠贴合并且形成两个端面，其中一个单张定尺过滤膜压制有折叠痕迹，该折叠痕迹与另一个单张定尺过滤膜连接形成封堵面，另一个端面敞开形成空腔，若干个单张定尺过滤膜构成的若干个相邻空腔分别作为该立方体管式膜的滤前流道和滤后流道。
用上述管式膜制造的过滤器，其特征在于所说的立方体管式膜作为膜组件直接安装于矩形壳体内，或者直接安装于矩形槽(池)体内组成过滤器。
用上述管式膜制造的过滤器，其特征在于所说的立方体管式膜被车削成圆柱体后，用环氧树脂玻璃纤维缠绕成一个具有两端封头和进出料口的整体管式膜过滤器。
用上述管式膜制造的过滤器，其特征在于该管式膜是宽度为50-200毫米波距1-5毫米的瓦楞形增强滤纸构成的，削磨后安装于筒形壳体内，成为小型的空气过滤器或者油格或者家用过滤器。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型的过滤膜比较薄，以瓦楞形喷涂无纺布为例，厚度为0.1～1毫米，相邻两条褶叠单元形成的过滤管内切圆直径为1～10mm，与行业标准中最小的φ外31×φ内20×1000管式微滤膜相比，膜的公称孔径很小，不易被污染物堵塞，膜的单位面积透水率大大提高。
2.单位体积过滤面积大，大大缩小了过滤器的体积和占地面积，以膜厚0.4mm，内切圆直径φ5mm为例，φ325×1300过滤器的有效膜面积为33m2，是相同体积现有技术管式微滤膜面积的1.7倍；计算可知，膜厚0.5mm，内切圆直径φ8mm，φ600×1500过滤器的有效膜面积为95m2；膜厚0.1～0.2mm，内切圆直径φ1～2mm，φ50×100家用小型过滤器的有效膜面积为0.5m2。
3.生产方法简单，适宜工业化生产。采用衬布喷涂、挤塑压延溶解等方式均可生产平板过滤膜，用机械辊压使平板膜成为宽度方向的纵断面形状是瓦愣形或者梯形的过滤膜，机械压痕褶叠、贴合，一张很长的板式膜即可制成过滤面积很大的瓦愣形或者梯形管式膜过滤器。本实用新型比现有技术的管式微滤膜生产自动化程度高、效率高，产量高，成本低。
4.结构牢固。本实用新型过滤膜尽管很薄，过滤管内切圆直径比较小，但过滤管内切圆对称的四角相互贴合形成整体，能够保证过滤管结构牢固。
5.适用范围广。适于工业和家庭民用，也适于给水和污水处理，φ50×200以下的家用小型过滤器适于家庭自来水再过滤；φ200～1000×500～2500的过滤器单独或并联使用，适于工业和生活给水及污水处理；φ50～300×100～500的过滤器适于空气过滤器、油格。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是过滤膜主视图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的俯视图。
图4是沿图1所示过滤膜长度方向压制折叠而成的管式膜的结构示意图。
图5是沿图4所示A-A线剖视图。
图6是用图4、图5所示管式膜构成的一种过滤器的结构示意图。
图中1.过滤膜，2.长边，3.前波峰，4.后波峰，5.短边，6.压制折叠痕迹，7.滤前流道，8.滤后流道，9.封头，10.进出口，11.管式膜。
具体实施方式
本实用新型的实质是把用于生产卷式膜的平板膜用机械辊压，使平板膜成为宽度方向的纵断面形状是瓦愣形或者梯形的过滤膜，再机械压痕褶叠、贴合，一张很长的板式膜即可制成过滤面积很大的瓦愣形或者梯形管式膜，然后以管式膜为膜单元单独或者并联组装过滤器，用于悬浊液体的分离净化。
如图1、图2、图3所示，过滤膜(1)是一条长边(2)远大于短边(5)的具有一定厚度、一定宽度、定尺或不定尺长度的瓦楞形(波浪形)过滤膜。例如，采用现有技术生产的厚0.4-0.6mm、宽300-1000mm、不定尺长度的平板过滤膜，采用辊压机械沿过滤膜的长度方向连续辊压出波距为5-8mm具有前波峰(3)和后波峰(4)的瓦楞，成为瓦楞形过滤膜。
本实用新型所述的过滤膜(1)辊压后形成的纵断面形状包括瓦愣形、梯形状、三角形、矩形。因瓦愣形加工简单，贴合面适中且牢固，过滤面积大而成为本实用新型的首选方式，梯形是本实用新型的另一个优选方式。
如图4、图5所示，根据上述瓦楞形过滤膜的长度，确定折痕位置，采用机械压痕往复褶叠方式，同一张过滤膜被压制成为若干个互相平行的褶叠单元和若干个与褶叠单元连接为一体的折叠痕迹(6)，相邻两个褶叠单元的波峰相对重叠贴合并且形成两个端面，组成所需尺寸的立方体管式膜(11)，一个是作为封堵面的折叠痕迹(6)，另一个端面敞开形成空腔，若干个相邻空腔分别作为该立方体管式膜(11)的滤前流道(7)和滤后流道(8)。
图4、图5所示的立方体管式膜(11)，其中的褶叠单元可以是单张定尺过滤膜，相邻两个单张定尺过滤膜的波峰相对重叠贴合并且形成两个端面，其中一个单张定尺过滤膜压制有折叠痕迹(6)，该折叠痕迹(6)与另一个单张定尺过滤膜连接形成封堵面，另一个端面敞开形成空腔，若干个单张定尺过滤膜构成的若干个相邻空腔分别作为该立方体管式膜(11)的滤前流道(7)和滤后流道(8)。
如图6所示，将立方体管式膜(11)车削成圆柱体后，用环氧树脂玻璃纤维缠绕成一个具有两端封头(9)和进出料口(10)的整体管式膜过滤器。单独或并联用于过滤设备。
可以将立方体管式膜(11)作为膜组件直接安装于工业过滤管网中敞开的矩形槽(池)中组成过滤器。
根据本实用新型的技术优势，用50-200mm宽的增强滤纸辊压波距1-5mm的瓦楞形过滤膜，采用机械压痕往复褶叠、粘贴构成管式膜(11)单元，削磨后封于滤筒内，成为小型过滤器，可以作为空气过滤器、油格和家用过滤器。
Claims (6)
1.一种过滤膜，具有一定厚度、一定宽度、定尺或不定尺长度，其特征在于该过滤膜的厚度为0.1-1毫米，宽度为50-1000毫米，宽度方向的纵断面形状是瓦愣形或者梯形或者三角形或者矩形之一，该纵断面的波峰高度为1-6毫米，波距为1-8毫米，制造过滤膜的材料是无纺布或者增强滤纸或者塑料之一。
2.一种用权利要求1所述过滤膜制作的管式膜，其特征在于：同一张过滤膜被压制成为若干个互相平行的褶叠单元和若干个与褶叠单元连接为一体的折叠痕迹(6)，相邻两个褶叠单元的波峰相对重叠贴合并且形成两个端面，一个是作为封堵面的折叠痕迹(6)，另一个端面敞开形成空腔，若干个相邻空腔分别作为该立方体管式膜(11)的滤前流道(7)和滤后流道(8)。
3.根据权利要求2所述的管式膜，其特征在于：所说的褶叠单元是单张定尺过滤膜，相邻两个单张定尺过滤膜的波峰相对重叠贴合并且形成两个端面，其中一个单张定尺过滤膜压制有折叠痕迹(6)，该折叠痕迹(6)与另一个单张定尺过滤膜连接形成封堵面，另一个端面敞开形成空腔，若干个单张定尺过滤膜构成的若干个相邻空腔分别作为该立方体管式膜(11)的滤前流道(7)和滤后流道(8)。
4.用权利要求2或3所述管式膜制造的过滤器，其特征在于所说的立方体管式膜(11)作为膜组件直接安装于矩形槽(池)中组成过滤器。
5.用权利要求2或3所述管式膜制造的过滤器，其特征在于所说的立方体管式膜(11)被车削成圆柱体后，用环氧树脂玻璃纤维缠绕成一个具有两端封头(9)和进出料口(10)的整体管式膜过滤器。
6.用权利要求2或3所述管式膜制造的过滤器，其特征在于该管式膜(11)是宽度为50-200毫米波距1-5毫米的瓦楞形增强滤纸构成的，削磨后安装于筒形壳体内，成为小型的空气过滤器或者油格或者家用过滤器。
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