一种用于废水处理的外压式管式膜组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于废水处理的外压式管式膜组件，解决了现有技术中膜材料无法处理酸废水的技术问题。该管式膜组件包括承压外壳，所述承压外壳内设置有多根外压式膜管，所述承压外壳两端分别设置有进水口和出水口，所述外压式膜管包括支撑层，所述支撑层外部设置有分离层，所述分离层采用多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜。本实用新型专利技术中外压式膜管使用的改性石墨烯/纳米结构多功能高分子材料分离层具有非常强的抗腐蚀、耐酸碱性和抗菌防污染性，可以用于处理各种酸废水。

An external pressure tubular membrane module for wastewater treatment

The utility model discloses an external pressure tubular membrane module for waste water treatment, which solves the technical problem that membrane materials can not treat acid wastewater in the prior art. The tubular membrane assembly includes a bearing shell, the bearing shell is arranged in a plurality of external pressure membrane tube, the two ends of the bearing shell are respectively provided with a water inlet and a water outlet, the external pressure membrane tube includes a support layer and the support layer is arranged outside the separation layer, the separation layer adopts multi functional graphene / polymer composite membrane. The modified graphene / nano structure multi-functional polymer material separation layer used in the pressure membrane tube of the utility model has strong corrosion resistance, acid and alkali resistance and antibacterial and stain resistance, and can be used for treating various acid waste water.

【技术实现步骤摘要】
一种用于废水处理的外压式管式膜组件
本技术涉及一种用于废水处理的外压式管式膜组件，具体涉及一种用于酸废水处理的外压式管式膜组件。
技术介绍
硫酸广泛应用于化工、钢铁和冶金等行业，在这些工艺生产中，硫酸通常无法被完全利用，剩余的硫酸随废水排出，形成低浓度酸废水，如不经过处理，将对环境造成严重污染。目前，国内外采用的硫酸废水处理方法大致分为：回收再利用、综合利用和中和处理。当酸废水中的硫酸浓度较高时，可经浓缩处理后回收。对于硫酸浓度很低，水量较大的酸废水，由于回收硫酸价值不高，也难以进行综合利用，因此通常采用投加生石灰或者石灰石的方式进行中和处理。由于生石灰和石灰石与硫酸反应中会产生难以沉降和过滤的小粒径颗粒物，处理成本非常高，直接排放又会对环境造成新的污染，并且处理后的废水电导率较高而且钙离子含量高，不利于后续回收利用。近年来，新型膜技术处理废水的研发得到了广泛研究，它是基于膜分离材料的水处理新技术。由于膜技术具有产水水质高、污泥及细菌截留功效高、占地少、操作维护简单以及可全程自动化控制管理等优点，被大量应用于各种废水处理工艺。但是由于酸性废水的酸性体系和离子物质，目前市场上常用的膜材料无法处理此类污水，因而限制了膜技术在酸性废水处理行业的发展。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种用于废水处理的外压式管式膜组件，其中外压式膜管使用的改性石墨烯/纳米结构多功能高分子材料分离层具有非常强的抗腐蚀、耐酸碱性和抗菌防污染性，可以用于处理各种酸废水。为了达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供一种用于废水处理的外压式管式膜组件，包括承压外壳，所述承压外壳内设置有多根外压式膜管，所述承压外壳两端分别设置有进水口和出水口，所述外压式膜管包括支撑层，所述支撑层外部设置有分离层，所述分离层采用多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜。进一步，所述出水口连接负压设备，在所述外压式膜管内部形成负压。进一步，所述分离层以平卷或螺旋卷的结构包裹在所述支撑层上，在接缝处以环氧树脂或聚氨酯粘接，或者热压焊接。进一步，所述承压外壳包括圆形筒体，所述圆形筒体两端分别设置有上端盖和下端盖，所述进水口设置在所述下端盖上，所述出水口设置在所述上端盖上。进一步，所述外压式膜管沿所述圆形筒体的轴向设置在所述圆形筒体的内部，所述外压式膜管两端分别粘结在所述圆形筒体的两端。进一步，所述上端盖上还设置有浓缩液出口，所述圆形筒体上设置有预留口。进一步，所述支撑层材质为PE、PES、PVDF、PVC、PP或陶瓷；所述承压外壳的材质为PVC、PP或ABS。进一步，所述外压式膜管内径为6-25mm，外径为12-34mm。进一步，所述外压式膜管内径为12mm，外径为19mm。进一步，所述分离层承受的压强不小于0.5MPa，导热系数不小于0.5W/mK，耐热温度为200℃。采用上述结构设置的环形产品包装内衬具有以下优点：本技术中外压式膜管的分离层有机地将高分子导湿聚合物与石墨烯基复合材料通过极性基官能团形成氢键、离子键、共价键等有效化学键链接，显著提高超滤膜在透水过程中的抗腐蚀性、耐酸碱性和抗菌防污染性，延长膜组件使用寿命，节省清洗能耗。该分离层还具有长期抗菌杀菌的功效，使用寿命长，给企业带来巨大经济效益。本技术可以用于处理硫酸废液、盐酸废液、磷酸废液、醋酸废液等酸废液。经过预处理去掉悬浮物的酸废液，通过膜组件纯化浓缩，可得到高品质产水和浓缩酸液。产水可直接排放或二次用于工业生产，高度浓缩酸液可集中回收，极大的降低了废硫酸处理工艺的成本，而且还能高效回收废液中的硫酸、盐酸、磷酸、醋酸等酸，产生巨大工业效益。附图说明图1是本技术管式膜组件的结构示意图；图2是图1中沿A-A的剖视图；图3是管式膜组件所采用外压式膜管在承压外壳中的固定结构示意图；图4是实施例1中管式膜组件所采用外压式膜管的结构示意图；图5是实施例2中管式膜组件所采用外压式膜管的结构示意图；图6是图4、图5中沿B-B的剖视图；图7是外压式膜管上分离层的剖面图。图中：1.膜管；2.分离层；3.支撑层；4.改性石墨烯/纳米结构多功能高分子材料；5.微孔高分子材料基膜；6.承压外壳；7.上端盖；8.下端盖；9.进水口；10.出水口；11.浓缩液出口；12.预留口；13.灌封胶。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。实施例1如图1、图2、图4、图5所示为本技术实施例1，在该实施例中，一种用于废水处理的外压式管式膜组件，包括承压外壳6，承压外壳6内设置有多根外压式膜管1，承压外壳6两端分别设置有进水口9和出水口10。如图4、图5所示，外压式膜管1包括支撑层3，支撑层3外部设置有分离层2，分离层2采用多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜。多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜是现有技术中的产品，在中国专利技术专利CN2015105675811“一种多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜及其制备方法和用途”中所公开。多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜，如图6所示，采用改性石墨烯/纳米结构多功能高分子材料4复合在微孔高分子材料基膜5上制成。其中采用的改性石墨烯和具有高导湿的高分子聚合物，通过分子结构中的极性基团形成氢键、共价键等化学键链接，具有极强的抗腐蚀性和耐酸碱性，以及非常好的抗菌杀菌性。多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜表面的亲水端吸附液态水，膜材两侧即形成水蒸气浓度梯度差，在负压(外压式膜管1内部)的协同作用下，液态水逐渐以水分子的形式透过膜材。微孔高分子材料基膜5材质为PAN、PE、PS、PES、PVDF、PVC、PT、PSU、PTFE或PP。优选采用PE。如图4所示，分离层2以平卷的结构包裹在支撑层3上，分离层2是一整张，平卷一层，在接缝处以环氧树脂或聚氨酯粘接，或者热压焊接，使得分离层2与支撑层3紧密连接在一起。如图1、图2所示，承压外壳6包括圆形筒体，圆形筒体两端分别设置有上端盖7和下端盖8，进水口9设置在下端盖8上，出水口10设置在上端盖7上。承压外壳6的材质可以选用PVC、PP或ABS等。出水口10连接负压设备(图中未示出)，在外压式膜管1内部形成负压。外压式膜管1沿圆形筒体的轴向设置在圆形筒体的内部，外压式膜管1两端分别粘结在圆形筒体的两端。如图3所示，外压式膜管1上端以灌封胶13固定，外压式膜管1下端也以灌封胶13固定(图3中未示出)。因为过滤得到的清水从外压式膜管1内部输出，酸废液需要进入到外压式膜管1外部，所以外压式膜管1上端出口需要从上端的灌封胶13伸出，外压式膜管1下端入口需要被下端的灌封胶13封闭，对应下端进水口9，需要在下端的灌封胶13上设置进水通道让酸废液输入到承压外壳6内部。如图1所示，上端盖7上还设置有浓缩液出口11，圆形筒体上设置有预留口12。浓缩液出口11排出过滤后的浓缩酸废液。组件正常运行时预留口12是关闭的，在组件出现异常时可以启用预留口12。支撑层3材质为PE、PES、PVDF、PVC、PP或陶瓷。优选采用PVDF、陶瓷。如图5所示，外压式膜管1内径d1为6-25mm，外径d2为12-34mm。优选采用内径d112mm，外径d219本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于废水处理的外压式管式膜组件，包括承压外壳，所述承压外壳内设置有多根外压式膜管，所述承压外壳两端分别设置有进水口和出水口，其特征在于，所述外压式膜管包括支撑层，所述支撑层外部设置有分离层，所述分离层采用多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜。

【技术特征摘要】
1.一种用于废水处理的外压式管式膜组件，包括承压外壳，所述承压外壳内设置有多根外压式膜管，所述承压外壳两端分别设置有进水口和出水口，其特征在于，所述外压式膜管包括支撑层，所述支撑层外部设置有分离层，所述分离层采用多功能石墨烯/高分子复合材料透水膜。2.如权利要求1所述的用于废水处理的外压式管式膜组件，其特征在于，所述出水口连接负压设备，在所述外压式膜管内部形成负压。3.如权利要求1所述的用于废水处理的外压式管式膜组件，其特征在于，所述分离层以平卷或螺旋卷的结构包裹在所述支撑层上，在接缝处以环氧树脂或聚氨酯粘接，或者热压焊接。4.如权利要求1所述的用于废水处理的外压式管式膜组件，其特征在于，所述承压外壳包括圆形筒体，所述圆形筒体两端分别设置有上端盖和下端盖，所述进水口设置在所述下端盖上，所述出水口设置在所述上端盖上。5.如权利要求4所述的用于废水处理的外压式管式膜组件，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹丽薇，郭剑锋，
申请(专利权)人：中山市创思泰新材料科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44