一种抗高压耐污染过滤膜柱制造技术

本发明专利技术涉及一种抗高压耐污染过滤膜柱。现有碟管膜和网管膜的膜面积小，而且在实际高压操作时，易将膜壳两端的密封圈挤出，造成设备漏水，无法正常操作。本发明专利技术包括膜壳组件、卷膜组件和适配器。膜壳组件包括壳体、两端的加强圈、分别设置在壳体两端的产水端构件和原水端构。卷膜组件包括中心产水管、端盖、膜卷和外包层。中心产水管的管壁开有产水收集孔，膜卷设置在两个端盖之间，外包层包覆在膜卷上。膜卷为膜袋和导流网卷绕在中心产水管上而成。导流网由夹角为30～60度的纵向线和斜向线一体成型。产水端构件、卷膜组件和原水端构件通过两个适配器串联。本发明专利技术特别适合于高浓度含盐废水的浓缩分离和零排放应用。

【技术实现步骤摘要】
一种抗高压耐污染过滤膜柱
本专利技术属于废水处理
，涉及一种工业高含盐量废水处理设备的部件，具体涉及一种无中心拉杆式抗高压耐污染型高含盐量过滤膜柱。
技术介绍
随着我国工业化程度越来越高，含有大量有机物和无机盐的工业废水的排放量也越来越大，对生态环境造成了巨大的危害，更是加速了水资源的匮乏，成为对社会经济持续发展的严重制约因素。面对这样严峻的形式，我国对工业废水的排放标准越来越高，甚至要求工业废水“零排放”，要求企业尽量实现工业废水全部回用。目前国内广泛使用的工业废水处理技术包主要包括纳滤(NF)、反渗透(RO)膜技术，一般最高承压在80公斤力左右，最高浓缩的废水为5～6万ppm含盐量，该浓度距离盐蒸发结晶的饱和浓度(23～30％)还有很大的距离。也就是说6万含盐量以上的废水浓缩主要靠耗能的蒸发，所以如何进一步减少浓缩液量和提高浓缩液的盐含量，减少蒸发结晶环节的耗能量，一直是工业废水处理的研究发展方向。工业废水“零排放”系统的技术难点就在于工业高含盐量废水的处理，包括煤化工废水、电厂脱硫废水、冶金工业废水等。德国ROCHEM公司研制的碟管膜(DTmembrane,US5069789)以及其更新换代产品管网式膜(STmembrane,US2004/015971A1)可以用于处理工业高含盐量废水。但无论是碟管膜还是管网式膜在处理高浓废水时都具有自己的缺陷。比如：碟管膜的有效膜面积只有8～9m2，一套系统的占地面积通常比较庞大。而管网式膜是碟管膜已经在德国市场上普遍应用的情况下研制的，它的主要优点是单根管网式膜的有效膜面积是单根碟管膜有效面积的3～4倍。但是为了能够直接替换原来的碟管膜，管网式膜保留了碟管膜的中心拉杆(如图1)，中心拉杆的存在使得管网式膜不能应用市场上的标准膜壳，从而造价昂贵，而且减少了单根膜的有效膜面积。而在我国，碟管膜在市场上应用并不成熟，在处理工业废水时，可以直接应用管网式膜，因此也就没有必要保留其中心拉杆。而且市场上现有的碟管膜和网管式膜在实际应用时，当压力高于70公斤力时，极易将膜壳两端的密封圈挤出，造成设备漏水，无法正常操作。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种抗高压耐污染过滤膜柱。本专利技术包括膜壳组件、卷膜组件、以及连接膜壳组件和卷膜组件的适配器。所述的膜壳组件采用不锈钢材料。所述的膜壳组件包括圆筒形的壳体、固定在壳体两端的加强圈、以及分别设置在壳体两端的产水端构件和原水端构件。两个加强圈与壳体末端阶梯结构过渡，且沿其内壁圆周开有固定槽。所述的产水端构件包括依次同轴设置的产水端支撑板、产水端密封板、产水端止推环；产水端密封板紧贴产水端支撑板的一面设置，产水端产水口接管贯穿产水端密封板和产水端支撑板的中心设置，并通过螺栓紧固；产水端止推环通过连杆与产水端密封板固定连接，产水端止推环置于壳体内；圆形的产水端支撑板的侧壁沿轴向为阶梯状，产水端支撑板处于安装位置时，加强圈内的阶梯结构将其挡住；浓水出口接管贯穿产水端密封板和产水端支撑板固定设置；产水端定位环卡在一侧的固定槽内，并通过固定在产水端支撑板上的产水端保安环挡紧，产水端定位环将产水端构件与加强圈进行定位。产水端定位环采用三段式结构，三段首尾相接构成圆环。所述的原水端构件包括依次同轴设置的原水端支撑板、原水端密封板、原水端止推环；原水端密封板紧贴原水端支撑板的一面设置，原水端直管穿过原水端密封板的中心设置，并与原水端密封板固定连接；原水端止推环通过连杆与原水端密封板固定连接，原水端止推环置于壳体内；圆形的原水端支撑板的侧壁沿轴向为阶梯状，原水端支撑板处于安装位置时，加强圈内的阶梯结构将其挡住；原水进口接管贯穿原水端密封板和原水端支撑板固定设置；原水端定位环卡在另一侧的固定槽内，并通过固定在原水端支撑板上的原水端保安环挡紧，原水端定位环将原水端构件与加强圈进行定位。原水端定位环采用三段式结构，三段首尾相接构成圆环。所述的卷膜组件包括中心产水管、端盖、膜卷和外包层。中心产水管的管壁开有产水收集孔，一个圆周上均布4～8个产水收集孔。两个端盖固定设置在中心产水管的两端，中心产水管贯穿两个端盖。膜卷设置在两个端盖之间，外包层包覆在膜卷上，外包层采用外包网或玻璃钢。所述的膜卷为膜袋和导流网卷绕在中心产水管上而成。中心产水管和端盖材料相同，为聚砜(PS)、ABS树脂或不锈钢。所述的膜袋包括矩形的膜片和产水布，产水布夹在两张错位对折后的膜片之间，相邻两张膜片除折边外的其他三边与产水布对齐密封后形成信封状的膜袋，产水布底边超出膜片的折边，膜片与膜片如此连接形成侧面成阶梯状的膜袋组，所述的膜片为反渗透膜片。密封方式采用粘结剂粘接、超声焊接、热粘合、红外粘结、射频粘接、或微波粘接。导流网设置在相邻两个膜袋之间，即一张膜片对折后的夹心处。膜袋和导流网一起缠绕在中心产水管。所述的导流网由纵向线和斜向线构成，纵向线和斜向线的截面都是圆形，纵向线的直径大于斜向线的直径，所有的纵向线平行，所有的斜向线平行，所有的纵向线和斜向线位于同一平面，且一体成型。纵向线与斜向线的夹角为30～60度，纵向线与中心产水管的轴线平行。所述纵向线的排列为4-8个/英寸，斜向线的排列为6-13个/英寸。导流网的材料为聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚醚砜、尼龙、或聚酯。所述的适配器为外壁成阶梯状的圆管，中部的外径大于两端的外径；适配器的一端插入中心产水管内，并通过密封圈密封；适配器的另一端插入产水端直管或原水端直管内，并通过密封圈密封；产水端构件、卷膜组件和原水端构件通过两个适配器串联。本专利技术中支撑板与加强圈通过两阶梯结构的配合，防止支撑板由于内部卸荷造成的虹吸而使其向内部蹿动的倾向，减少了对设置在壳体中卷膜元件的冲击及破坏。本专利技术采用两个止推环设计，一方面把膜元件所受的载荷均布开来，另一方面从两端夹紧膜元件，防止其在高压液体的作用下窜动旋转而受到损坏，增强了支撑板、密封板、适配器和膜元件装配的紧密性和可靠性。本专利技术采用定位环和保安环的设计，安装更为简便。本专利技术的卷膜组件设计，在中心管处不产生背压，减少对膜卷的损害，延长其使用寿命。导流网的独特结构，彻底消除两向线连接处形成的死角，减少了结垢点，增加了膜元件的抗污染性能，并减少了流体流经导流网的阻力损失，并大大降低了流体杂质在导流网内堆积可能性，增加了膜元件的抗污染性能。导流网的特殊设计使整个过滤器真正实现抗高压耐污染，适用于处理各种难处理的高盐含量工业废水。本专利技术特别适合于高浓度含盐废水(电导率大于6万)的浓缩分离和零排放应用。附图说明图1为现有的管网式(ST)膜柱的结构示意图；图2为本专利技术的结构示意图；图3为本专利技术中膜壳组件的结构示意图；图4为图3中产水端构件的结构示意图；图5为图3中原水端构件的结构示意图；图6为图3中卷膜组件的结构示意图；图7为膜卷中膜袋、导流网的侧面结构示意图；图8为图7中导流网的侧面示意图；图9为图7中导流网的平面示意图。具体实施方式如图2所示，一种无中心拉杆式抗高压耐污染过滤膜柱，包括膜壳组件1、卷膜组件2，以及连接膜壳组件1和卷膜组件2的适配器3。为适应高压要求，膜壳组件1采用不锈钢材料。如图2和3所示，膜壳组件1包括圆筒形的壳体1-1、固定在壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高压耐污染过滤膜柱，包括膜壳组件、卷膜组件、以及连接膜壳组件和卷膜组件的适配器，其特征在于：所述的膜壳组件包括圆筒形的壳体、固定在壳体两端的加强圈、以及分别设置在壳体两端的产水端构件和原水端构；两个加强圈与壳体末端阶梯结构过度，且沿其内壁圆周开有固定槽；膜壳组件采用不锈钢材料；所述的产水端构件包括依次同轴设置的产水端支撑板、产水端密封板、产水端止推环；产水端密封板紧贴产水端支撑板的一面设置，产水端产水口接管贯穿产水端密封板和产水端支撑板的中心设置，并通过螺栓紧固；产水端止推环通过连杆与产水端密封板固定连接，产水端止推环置于壳体内；圆形的产水端支撑板的侧壁沿轴向为阶梯状，产水端支撑板处于安装位置时，加强圈内的阶梯结构将其挡住；浓水出口接管贯穿产水端密封板和产水端支撑板固定设置；产水端定位环卡在一侧的固定槽内，并通过固定在产水端支撑板上的产水端保安环挡紧，产水端定位环将产水端构件与加强圈进行定位；所述的原水端构件包括依次同轴设置的原水端支撑板、原水端密封板、原水端止推环；原水端密封板紧贴原水端支撑板的一面设置，原水端直管穿过原水端密封板的中心设置，并与原水端密封板固定连接；原水端止推环通过连杆与原水端密封板固定连接，原水端止推环置于壳体内；圆形的原水端支撑板的侧壁沿轴向为阶梯状，原水端支撑板处于安装位置时，加强圈内的阶梯结构将其挡住；原水进口接管贯穿原水端密封板和原水端支撑板固定设置；原水端定位环卡在另一侧的固定槽内，并通过固定在原水端支撑板上的原水端保安环挡紧，原水端定位环将原水端构件与加强圈进行定位；所述的卷膜组件包括中心产水管、端盖、膜卷和外包层；中心产水管的管壁开有产水收集孔；两个端盖固定设置在中心产水管的两端，中心产水管贯穿两个端盖；膜卷设置在两个端盖之间，外包层包覆在膜卷上；所述的膜卷为膜袋和导流网卷绕在中心产水管上而成；所述的膜袋包括矩形的膜片和产水布，产水布夹在两张错位对折后的膜片之间，相邻两张膜片除折边外的其他三边与产水布对齐密封后形成信封状的膜袋，产水布底边超出膜片的折边，膜片与膜片如此连接形成侧面成阶梯状的膜袋组；导流网设置在相邻两个膜袋之间，膜袋和导流网一起缠绕在中心产水管上； 所述的导流网由纵向线和斜向线构成，纵向线和斜向线的截面都是圆形，所有的纵向线和斜向线位于同一平面，且一体成型；纵向线与斜向线的夹角为30～60度，纵向线与中心产水管的轴线平行；所述的适配器为外壁成阶梯状的圆管，中部的外径大于两端的外径；适配器的一端插入中心产水管内，并通过密封圈密封；适配器的另一端插入产水端直管或原水端直管内，并通过密封圈密封；产水端构件、卷膜组件和原水端构件通过两个适配器串联。...

【技术特征摘要】
1.一种抗高压耐污染过滤膜柱，包括膜壳组件、卷膜组件、以及连接膜壳组件和卷膜组件的适配器，其特征在于：所述的膜壳组件包括圆筒形的壳体、固定在壳体两端的加强圈、以及分别设置在壳体两端的产水端构件和原水端构件；两个加强圈与壳体末端阶梯结构过渡，且沿其内壁圆周开有固定槽；膜壳组件采用不锈钢材料；所述的产水端构件包括依次同轴设置的产水端支撑板、产水端密封板、产水端止推环；产水端密封板紧贴产水端支撑板的一面设置，产水端产水口接管贯穿产水端密封板和产水端支撑板的中心设置，并通过螺栓紧固；产水端止推环通过连杆与产水端密封板固定连接，产水端止推环置于壳体内；圆形的产水端支撑板的侧壁沿轴向为阶梯状，产水端支撑板处于安装位置时，加强圈内的阶梯结构将其挡住；浓水出口接管贯穿产水端密封板和产水端支撑板固定设置；产水端定位环卡在一侧的固定槽内，并通过固定在产水端支撑板上的产水端保安环挡紧，产水端定位环将产水端构件与加强圈进行定位；所述的原水端构件包括依次同轴设置的原水端支撑板、原水端密封板、原水端止推环；原水端密封板紧贴原水端支撑板的一面设置，原水端直管穿过原水端密封板的中心设置，并与原水端密封板固定连接；原水端止推环通过连杆与原水端密封板固定连接，原水端止推环置于壳体内；圆形的原水端支撑板的侧壁沿轴向为阶梯状，原水端支撑板处于安装位置时，加强圈内的阶梯结构将其挡住；原水进口接管贯穿原水端密封板和原水端支撑板固定设置；原水端定位环卡在另一侧的固定槽内，并通过固定在原水端支撑板上的原水端保安环挡紧，原水端定位环将原水端构件与加强圈进行定位；所述的卷膜组件包括中心产水管、端盖、膜卷和外包层；中心产水管的管壁开有产水收集孔；两个端盖固定设置在中心产水管的两端，中心产水管贯穿两个端盖；膜卷设置在两个端盖之间，外包层包覆在膜卷上；所述的膜卷为膜袋和导流网卷绕在中心产水管上而成；所述的膜袋包括矩形的膜片和产水布，产水布夹在两张错位对折后的膜片之间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈楚龙，
申请(专利权)人：浙江美易膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33