高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱制造技术

本实用新型专利技术公开了高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱，包括柱壳和高压膜柱，高压膜柱由多个无机陶瓷盘叠装而成，无机陶瓷盘由两个相同的带凹凸的无机陶瓷膜片对接烧制或粘接而成，陶瓷盘空腔的内表面为净水面，陶瓷盘的外表面为原水面，两净水面形成的空腔内只存在净水的流动，不存在原水的流动，本实用新型专利技术中的陶瓷盘是一种可以使用在≤2MPa的高压环境下的陶瓷盘，与现在0.04MPa的陶瓷盘过滤和渗透技术相比，其制水效率提高了30倍以上，制水成本降低了30倍，还具有同样的、长达10年的使用寿命，本实用新型专利技术占地面积小，制水和管理成本低，清洗容易，因此是未来水处理行业有机膜的代替产品，可以逐步取代被欧美国家垄断20年的有机膜产品市场。

【技术实现步骤摘要】
高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱
本技术涉及水处理领域，特别是涉及高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱。
技术介绍
今天广泛用于水处理的MF、UF、NF、RO膜都是有机膜，NF和RO膜的材料主要以聚砜类有机材料为主的复合膜，复合膜的有机材料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10-40nm，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，因此有机膜柱很难在满负荷条件下保证2年以上的使用寿命，而且有机膜柱在使用过程中水质往往随压力波动，压力大则水质差，压力小则水质好，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，达不到直饮水的标准，由于质量不稳定，所有厂家的产品几乎都掺雨水沉淀后再过滤饮用，已取得的申请号为201610212990.4的专利《水过滤用微孔陶瓷盘及过滤柱》虽然也公开了一种水过滤用微孔陶瓷盘及过滤柱由于需要在陶瓷膜片上多处开孔，开孔后的陶瓷膜片对接成陶瓷膜盘，原水经所陶瓷膜盘上的开孔逐层穿越，使原水得到最大的利用。这个工艺很好，但是在制造陶瓷盘时，存在陶瓷膜片大量报废和密封失败的案例，导致原水和净水混合。因此，本专利和此专利是截然不同的。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为MF、UF、NF三种膜。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10年以左右的稳定性。而且耐酸和弱碱，耐高压水冲洗，因此无机膜的未来发展方向。
技术实现思路
本技术的目的在于提供水过滤用高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱，包括柱壳和安装在柱壳内的高压膜柱，所述的柱壳上设置有原水入口、净水出口、原水室、原水腔、净水出口和净水腔，其特征在于，所述高压膜柱由多个陶瓷盘叠装而成，陶瓷盘由两个相同的陶瓷膜片的净水面b对合粘接或烧结而成，陶瓷膜片中央设置有净水汇流孔，陶瓷膜片的两面分别为原水面a和净水面b，所述原水面a上烧制有分离膜层，原水面a上的分离膜层为UF膜层或涂覆石墨烯的NF膜层，相邻陶瓷膜片的净水面b外圆边缘处设置有圆周粘结槽，粘接后可阻止陶瓷盘的外圆周的原水经陶瓷膜片粘合处流入净水腔，陶瓷膜片的原水面a的中心孔旁设置有橡胶密封圈，相邻的净水面b之间形成与净水腔连通的净水汇流孔，净水腔内只存在净水的流动，不存在原水的流动，相邻的原水面a之间形成原水腔，原水在原水腔中以压力渗透的方式通过陶瓷膜片的微孔流入净水腔，过滤时杂质隔离在原水面a外不进入净水腔，过滤时不形成污水流道。高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱，包括柱壳和安装在柱壳内的高压膜柱。原水经原水入口流入原水室，流入原水腔，通过陶瓷盘原水面的过滤，进入净水腔，再经净水汇流孔汇流后，从净水出口流出。所述原水入口泵入高压原水，所述高压膜柱由多个陶瓷盘叠装而成，陶瓷盘由两个陶瓷膜片连接而成，陶瓷膜片中央设置有净水汇流孔和中心锁紧螺杆，陶瓷膜片的两面分别为原水面和净水面，所述原水面上烧制有分离膜层，原水面上的分离膜层为UF膜层或涂覆石墨烯的NF膜层，原水经原水面上的分离膜层过滤和渗透得到净水，涂覆UF膜层和涂覆石墨烯的NF膜层的陶瓷盘将去掉大于膜孔直径的的有机离子和无机离子，相邻陶瓷膜片的净水面外圆边缘处设置有止水槽圆周粘结槽），相邻陶瓷膜片的净水面内与净水汇流孔间隔设置有多个支撑体，支撑体上设置有用于相邻陶瓷片叠装的近圆心粘结槽，止水槽上有粘接树脂防止原水浸入净水腔，止水槽也可以涂抹陶瓷密封材料，两片陶瓷膜片的面净水面）对合烧结为一体，成为一个整体陶瓷膜盘，相邻陶瓷盘面上的原水面的中心孔旁设置有橡胶密封圈槽用于安装橡胶密封圈，阻止原水流入净水腔内。相邻的陶瓷盘通过上述结构叠装，所有的空心陶瓷盘空腔内的都为净水腔，净水腔内只存在净水的流动，不存在原水的流动，相邻的原水面之间形成与原水道连通的原水腔，原水在原水腔中以压力渗透的方式通过陶瓷盘原水面的微孔流入净水腔，过滤时杂质隔离在原水面外不进入净水腔。所述高压膜柱垂直放置，膜柱处于多膜柱并联工作、部分膜柱处于清洗的状态。所述的柱壳上还设置有与原水室连通的排污通道，排污通道上设置有排污口，排污口在膜柱处于工作状态时为常闭状态，在膜柱处于清洗状态时处于常开状态。所述的分离膜层为UF陶瓷膜层或涂覆石墨烯的NF膜层。UF陶瓷膜层的孔隙为20nm-200nm,石墨烯涂层的孔隙为0.1nm~2nm，分离膜层与陶瓷膜片烧结形成整体。所述的原水面上设置有导流块，相邻导流块之间形成原水进口，相邻原水面上的导流块一一对应，所述的净水面上设置有多块用于支撑的支撑块，相邻净水面上的支撑块一一对应，所述的支撑块均匀分布陶瓷膜片的净水面和原水面上，相邻的支撑块之间设置有流道，所述的净水腔通过该过道与净水汇流孔连通，所述的导流块面向净水汇流孔倾斜设置，所述的原水面面上设置有多个带间隔的支撑块，支撑块可起到支撑作用同时使原水形成湍流状态，原水经过该导流块的倾斜面产生非径向的流向，然后通过支撑块的导流在原水腔内形成螺旋流体。所述的原水腔和净水腔在过滤时存在压差，此压差驱动原水经盘面的孔隙过滤进入净水腔，由净水汇流孔汇流后，从净水出口排出。所述的导流块面向中心孔呈20°-45°倾斜设置，所述的支撑块均布于盘面。本技术的有益效果是：相比申请号为201610212990.4的专利《水过滤用微孔陶瓷盘及过滤柱》本技术可以涂覆多种孔径的分离涂层，特别是可以涂覆和真空烧结石墨烯涂层，同时本技术的陶瓷膜片没有多孔结构的存在，避免了烧制过程中容易开裂和无法保证表面平整度的情况出现，进而实现了原水和净水的分离。1、陶瓷膜片两净水面形成的空腔内只存在净水的流动，不存在原水的流动，使得原水从原水室进入原水腔，过滤后的净水进入净水腔，经净水汇流孔汇流后从净水出口流出。高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱相比于现有的列装式低压平板式空心陶瓷膜片有着更大的原水过滤面积，更高的净水压力，进而提高了水处理效率。2、现在的空心平板膜柱都是浸泡在污水或原水中，靠0.04MPa负压抽汲取得净水；而高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱是装在一个高压罐内，靠水泵加压对原水进行压力过滤的。如果水泵供水的压力是1.2MPa，和现在的空心平板膜柱相比，同样时间内，同样面积的陶瓷膜柱就会取得30倍的净水。3、膜柱的清洗：短期内只需要进行30分钟以内的汽水反清洗。清洗时，当长时间工作后，每周用酸碱清洗一次，酸碱清洗时间各30分钟，进而膜柱可在1个周以上的时间内连续工作，且清洗方式简单，清洗水量较少，清洗污水经处理后仍可以循环使用，膜柱也可以交错工作，保证膜柱群处于不间断的工作状态，提高了净水效率，适用于大规模的水处理。4、陶瓷膜片的原水面烧结有涂覆层，孔径为20nm-200nm的陶瓷过滤层或孔径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱，包括柱壳（1）和安装在柱壳（1）内的高压膜柱（2），所述的柱壳（1）上设置有原水入口（101）、净水出口（102）、原水室（103）、原水腔（205）、净水出口（102）和净水腔（104），其特征在于，所述高压膜柱（2）由多个陶瓷盘叠装而成，陶瓷盘由两个相同的陶瓷膜片（201）的净水面（201b）对合粘接或烧结而成，陶瓷膜片（201）中央设置有净水汇流孔（204），陶瓷膜片（201）的两面分别为原水面（201a）和净水面（201b），所述原水面（201a）上烧制有分离膜层，原水面（201a）上的分离膜层为UF膜层或涂覆石墨烯的NF膜层，相邻陶瓷膜片（201）的净水面（201b）外圆边缘处设置有圆周粘结槽（202），粘接后可阻止陶瓷盘的外圆周的原水经陶瓷膜片（201）粘合处流入净水腔（104），陶瓷膜片（201）的原水面（201a）的中心孔旁设置有橡胶密封圈（203），相邻的净水面（201b）之间形成与净水腔（104）连通的净水汇流孔（204），净水腔（104）内只存在净水的流动，不存在原水的流动，相邻的原水面（201a）之间形成原水腔（205），原水在原水腔（205）中以压力渗透的方式通过陶瓷膜片（201）的微孔流入净水腔（104），过滤时杂质隔离在原水面（201a）外不进入净水腔（104），过滤时不形成污水流道。/n...

【技术特征摘要】
1.高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱，包括柱壳（1）和安装在柱壳（1）内的高压膜柱（2），所述的柱壳（1）上设置有原水入口（101）、净水出口（102）、原水室（103）、原水腔（205）、净水出口（102）和净水腔（104），其特征在于，所述高压膜柱（2）由多个陶瓷盘叠装而成，陶瓷盘由两个相同的陶瓷膜片（201）的净水面（201b）对合粘接或烧结而成，陶瓷膜片（201）中央设置有净水汇流孔（204），陶瓷膜片（201）的两面分别为原水面（201a）和净水面（201b），所述原水面（201a）上烧制有分离膜层，原水面（201a）上的分离膜层为UF膜层或涂覆石墨烯的NF膜层，相邻陶瓷膜片（201）的净水面（201b）外圆边缘处设置有圆周粘结槽（202），粘接后可阻止陶瓷盘的外圆周的原水经陶瓷膜片（201）粘合处流入净水腔（104），陶瓷膜片（201）的原水面（201a）的中心孔旁设置有橡胶密封圈（203），相邻的净水面（201b）之间形成与净水腔（104）连通的净水汇流孔（204），净水腔（104）内只存在净水的流动，不存在原水的流动，相邻的原水面（201a）之间形成原水腔（205），原水在原水腔（205）中以压力渗透的方式通过陶瓷膜片（201）的微孔流入净水腔（104），过滤时杂质隔离在原水面（201a）外不进入净水腔（104），过滤时不形成污水流道。


2.根据权利要求1所述的高压叠片式空心微孔陶瓷膜柱，其特征在于，所述高压膜柱（2）垂直放置，高压陶瓷膜柱处于多膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖忠烈，李佩雯，
申请(专利权)人：廖忠烈，李佩雯，
类型：新型
国别省市：四川;51