CN109574209A - 一种无框全流道平板模组器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无框全流道平板模组器，其上集流管、下集流管之间安装若干无框全流道平板膜元件；无框全流道平板膜元件包括膜袋、产水导流布、多孔介质填料、上端密封件、下端密封件，膜袋由过滤膜片在其侧边对接处焊接或粘结密封形成袋状，膜袋内部两个表面均衬有产水导流布，在产水导流布之间填充多孔介质填料，膜袋与产水导流布的上端均与上端密封件固定连接，其下端均与下端密封件固定连接，上端密封件、下端密封件均设置有汇集腔，形成自膜袋内表面经产水导流布再经多孔介质填料至汇集腔的流道。本发明将若干个无框全流道平板膜元件竖直排列安装实现高效净化，相对传统膜元件可极大降低膜袋腔体内部流动阻力，提高膜的使用性能和寿命。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域的膜元件，特别是一种采用多孔介质支撑的无框全流道平板模组器。
背景技术
随着我国净水及污水处理标准的不断攀升，膜技术已经在净水、市政污水及给水领域广泛得到应用，平板膜片作为其中的一种膜材料，也有了规模化的商业应用。
过滤用平板膜片的应用形式一般有板框式平板膜、卷式膜、碟管式膜等。如板框式平板膜一般用于浸没式过滤系统，其元件由支撑板、导流网(格网衬布)、平板膜片，取水口组成。卷式膜由平板膜片卷制而成，用于外置式过滤系统，其元件由平板膜片、原水导流网、产水导流网和中心收集管等组件组成。碟管式膜用于外置式过滤系统，其膜元件由平板膜片和产水导流网组成。
以上几种膜结构形式，都是由导流支撑结构与膜片共同组成的，合理的导流支撑结构，可以提高膜片两侧产生的跨膜压差分布的均匀性，以及降低产水产水阻力。现阶段常见的产水导流结构，基本上是采用支撑板上刻画液槽，以及在上面附无纺布或导流网的方式，这种方式由于其内部空间较小，水在其中流动阻力较大，不利于产水侧压力均布，也就是说跨膜压差会因此分布不均性较大，不利于膜片工作在同一状态，导致部分膜片过负荷工作，另一部分膜片欠负荷工作，因而产量及寿命都会降低。
膜元件需要多个进行组合使用，才能够实现高效净化的目的。因此，需要采用合理设置的结构将多个膜元件进行有机的连接安装。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无框全流道平板模组器，可以极大的降低膜元件腔体内部流体的流动阻力，提高膜原件的性能和寿命。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种无框全流道平板模组器，其特征在于：包括上集流管、下集流管、支撑管及无框全流道平板膜元件，上集流管、下集流管由对称的支撑管固定安装，在上集流管、下集流管之间安装若干平行排布的无框全流道平板膜元件；该无框全流道平板膜元件包括膜袋、多孔介质填料、上端密封件、下端密封件，所述膜袋由过滤膜片在其侧边对接处焊接或粘结密封形成袋状，膜袋内部填充多孔介质填料，膜袋上端与上端密封件固定连接，膜袋下端与下端密封件固定连接，上端密封件、下端密封件均设置有汇集腔，多孔介质填料的上、下两端部分别粘接固定在上、下端密封件内部汇集腔的边缘，形成由膜袋内表面经多孔介质填料至汇集腔的流道；上端密封件、下端密封件设置有与汇集腔连通的产水口。
而且，所述无框全流道平板膜元件的上端密封件设置有与汇集腔连通的两个上产水口，所述下端密封件设置有与汇集腔连通的两个下产水口。
而且，所述上集流管为环形管，在上集流管下表面制有若干上集流管接头，该上集流管接头与无框全流道平板膜元件的上端密封件所设置的上产水口逐一连接；所述下集流管为环形管，在下集流管上表面制有若干下集流管接头，该下集流管接头与无框全流道平板膜元件的下端密封件所设置的下产水口逐一连接。
而且，所述上集流管的一端设置有上集流管管口，所述下集流管的一端设置有下集流管管口。
而且，所述上集流管的上集流管管口连接真空管和清洗管路，真空管连接真空泵，下集流管的下集流管管口连接产水管路或虹吸管路，产水管路连接真空泵。
而且，所述膜袋上端与上端密封件焊接、粘结或机械密封固定连接，膜袋下端与下端密封件焊接、粘结或机械密封固定连接。
而且，所述过滤膜片内部可以设置产水导流布进行支撑和防护，该产水导流布为塑料密格网产生导流布。
而且，所述汇集腔呈三角形、弧形或者梯形。
而且，所述膜袋的过滤膜片采用微滤膜片或超滤膜片；所述多孔介质填料采用多孔海绵、挤塑纤维丝堆积板或微孔烧结板多孔介质填料。
而且，所述多孔介质填料的多孔海绵、微孔烧结板的厚度在1-20mm，孔径为15-35PPI。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的无框全流道平板模组器，将若干个无框全流道平板膜元件竖直排列安装，上集流管、下集流管由对称的支撑管固定安装，结构稳定可靠，实现最大净化效果。
2、本发明的无框全流道平板模组器，采用无框全流道平板膜元件的上端密封件在上方，另一端密封件在下方，保持膜元件为竖直方向，上集流管的上集流管管口通过真空管连接接真空泵和清洗管路，下集流管的下集流管管口连接产水管路，工作时，打开真空泵，抽走上方真空管中的空气后停止真空泵，使膜元件内充满液体，开启产水管路，在负压抽吸或虹吸作用下，原水渗透过膜袋，经导流布进入多孔介质填料内，再从下方的下密封件汇集腔经的产水口流入产水管路中；当膜袋内积存一定量的气体时，气体汇聚至上端密封件的汇集腔内，可再次开启真空泵，抽走上方空气后停止真空泵；当膜袋需要清洗时，关闭产水管路，从上方清洗管路泵入药剂浸泡或反洗膜元件，完毕后打开下方产水管路排出，完成膜分离净水工艺。
3、本发明的无框全流道平板模组器，采用在无框全流道平板模元件的膜袋内置有多孔介质填料的方式，通过其多孔结构可以极大降低内部流动阻力，提高压力作用在膜表面的均匀性，使抽吸的负压更多的均匀作用在膜表面上，而不是消耗在流动及产生气体的过程中，因此可以使用高程较小的虹吸运行产水，从而有效降低产水能耗。
4、本发明的无框全流道平板模组器，在无框全流道平板模元件的膜袋内置有多孔介质填料，其可以在一定压力下支撑膜面，当压力增大或减小时放松或收紧膜袋的膜面，可以使膜袋的膜面具有弹性，使部分污泥从膜袋的膜面上脱附污泥，相对于传统板框式平板膜元件，具有一定的自清洁功能。
5、本发明的无框全流道平板模组器，在无框全流道平板模元件的膜袋内置有多孔介质填料，可以利用水流冲击而小幅摆动，使部分污泥从膜面上脱附污泥，相对于传统板框式平板膜元件，具有一定的自清洁功能。
6、本发明的无框全流道平板模组器，无框全流道平板模元件的上、下端密封件均设置有汇集腔，一端与多孔介质填料连接，一端与上产水口或下产水口连接；汇集腔呈三角形或者梯形，拥有一定斜度，置于上方时，便于气体汇聚排出而不淤存于膜腔内，置于下方时便于水在其中向下汇集，有布水和均压的作用，可减小阻力损失。
7、本发明的无框全流道平板模组器，无框全流道平板模元件的膜袋与产水导流布的上端均与上端密封件焊接或粘结固定连接，膜袋与产水导流布的下端均与下端密封件焊接或粘结固定连接，其可采用灌封方式实现固定连接，中间无硬连接机构，可承受较低压力的反冲洗操作。
8、本发明的无框全流道平板模组器，无框全流道平板模元件的多孔介质填料和上、下端封密封件价格低廉，是传统塑料整板平板膜元件框架的1/4至1/10。
9、本发明的无框全流道平板模组器，可根据使用需求，安装若干组平行排列的无框全流道平板膜元件，充分利用场地，同时实现高效净化。
10、本发明的无框全流道平板模组器，结构设计科学合理，将若干个无框全流道平板膜元件竖直排列安装实现高效净化，无框全流道平板膜元件相对传统膜元件可以极大降低膜袋腔体内部流动阻力，提高膜的使用性能和寿命。
附图说明
图1为本发明的无框全流道平板模元件的结构示意图；
图2为本发明的无框全流道平板模元件的结构示意图(部分剖开)；
图3为本发明的无框全流道平板模元件的横截面的结构示意图。
图4为本发明的无框全流道平板模组器的结构示意图(单排)；
图5为本发明的无框全流道平板模组器的结构示意图(多排)。
附图说明
1-膜袋、2-产水导流布、3-多孔介质填料、4-上端密封件、5-上产水口、6-汇集腔、7-下端密封件、8-下产水口、9-上连接管、10-下连接管、11-上集流管、12-上集流管管口、13-上集流管接头、14-支撑管、15-下集流管管口、16-下集流管、17-下集流管接头、18-支撑管、19-无框全流道平板膜元件。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种无框全流道平板模组器，如图3、图4所示，包括上集流管11、下集流管16、支撑管18及无框全流道平板膜元件19，上集流管11、下集流管16由对称的支撑管18、14固定安装，在上集流管、下集流管之间安装若干平行排布的无框全流道平板膜元件19。根据使用需求，安装若干组平行排列的无框全流道平板膜元件，充分利用场地，同时实现高效净化。
无框全流道平板膜元件19，其包括膜袋1、多孔介质填料3、上端密封件4、下端密封件7。膜袋1由过滤膜片在其侧边对接处焊接或粘结密封形成袋状，在产水导流布2之间填充多孔介质填料3。膜袋1内部的两个表面可以衬有产水导流布2进行支撑和防护，该产水导流布为塑料密格网产生导流布。膜袋1与产水导流布2的上端均与上端密封件4固定连接，膜袋1与产水导流布2的下端均与下端密封件7固定连接，膜袋1与产水导流布2的上端均与上端密封件4焊接或粘结固定连接，膜袋1与产水导流布2的下端均与下端密封件7焊接或粘结固定连接。
上端密封件4、下端密封件7均设置有汇集腔6，上端密封件4设置有与汇集腔6连通的两个上产水口5。下端密封件7设置有与汇集腔6连通的两个下产水口8。汇集腔6呈三角形或者梯形，拥有一定斜度，置于上方时，便于气体汇聚排出而不淤存于膜腔内，置于下方时便于水在其中向下汇集，有布水和均压的作用，可减小阻力损失。
多孔介质填料3的上、下两端部分别粘接固定在上、下端密封件7内部汇集腔6的边缘，形成自膜袋1内表面经产水导流布2再经多孔介质填料3至汇集腔6的流道；上端密封件4、下端密封件7设置有与汇集腔6连通的下产水口8。
上集流管11为环形管，在上集流管下表面制有若干上集流管接头13，该上集流管接头与无框全流道平板膜元件19的上端密封件4所设置的各上产水口5通过上连接管9逐一连接。下集流管16为环形管，在下集流管16上表面制有若干下集流管接头17该下集流管接头17与无框全流道平板膜元件19的下端密封件7所设置的下产水口8通过下连接管10逐一连接。
上集流管11的一端设置有上集流管管口12，下集流管16的一端设置有下集流管管口15。上集流管11的上集流管管口12连接真空管和清洗管路，真空管连接真空泵，下集流管16的下集流管管口15连接产水管路或虹吸管路，产水管路连接真空泵。
膜袋1的过滤膜片采用微滤膜片或超滤膜片。产水导流布2采用塑料密格网。多孔介质填料3采用多孔海绵、挤塑纤维丝堆积板(盲沟、盲板等)、微孔烧结板等渗透率高的多孔介质。多孔海绵和微孔烧结板两类多孔介质填料3的厚度在1-20mm，孔径为15-35PPI。
本发明的无框全流道平板模组器工作原理为：
将若干个无框全流道平板膜元件竖直排列安装，上集流管、下集流管由对称的支撑管固定安装，结构稳定可靠，实现最大净化效果。无框全流道平板模组器置于原水中，保持膜元件为竖直方向，其中上端密封件4在上方，另一端密封件在下方，上集流管11的上集流管管口12连接真空管和清洗管路，真空管连接真空泵，下集流管16的下集流管管口15连接产水管路或虹吸管路，产水管路连接真空泵。
工作时，打开真空泵，抽走上方真空管中的空气后停止真空泵，使膜元件内充满液体，开启产水管路，在负压抽吸或虹吸作用下，原水渗透过膜袋1，经导流布进入多孔介质填料3内，再从下方的下密封件汇集腔6经的产水口流入产水管路中。
当膜袋1内积存一定量的气体时，气体汇聚至上端密封件4的汇集腔6内，可再次开启真空泵，抽走上方空气后停止真空泵；当膜袋1需要清洗时，关闭产水管路，从上方清洗管路泵入药剂浸泡或反洗膜元件，完毕后打开下方产水管路排出，完成膜分离净水工艺。
采用在膜袋1内置有多孔介质填料3的方式，通过其多孔结构可以极大降低内部流动阻力，提高压力作用在膜表面的均匀性，使抽吸的负压更多的均匀作用在膜表面上，而不是消耗在流动及产生气体的过程中，因此可以使用高程较小的虹吸运行产水，从而有效降低产水能耗。
而且，多孔介质填料3可以在一定压力下支撑膜面，当压力增大或减小时放松或收紧膜袋1的膜面，可以使膜袋1的膜面具有弹性，使部分污泥从膜袋1的膜面上脱附污泥，或者可以利用水流冲击而小幅摆动，使部分污泥从膜面上脱附污泥，相对于传统板框式平板膜元件，具有一定的自清洁功能。
本发明虽公开了实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (10)
1.一种无框全流道平板模组器，其特征在于：包括上集流管、下集流管、支撑管及无框全流道平板膜元件，上集流管、下集流管由对称的支撑管固定安装，在上集流管、下集流管之间安装若干平行排布的无框全流道平板膜元件；该无框全流道平板膜元件包括膜袋、多孔介质填料、上端密封件、下端密封件，所述膜袋由过滤膜片在其侧边对接处焊接或粘结密封形成袋状，膜袋内部填充多孔介质填料，膜袋上端与上端密封件固定连接，膜袋下端与下端密封件固定连接，上端密封件、下端密封件均设置有汇集腔，多孔介质填料的上、下两端部分别粘接固定在上、下端密封件内部汇集腔的边缘，形成由膜袋内表面经多孔介质填料至汇集腔的流道；上端密封件、下端密封件设置有与汇集腔连通的产水口。
2.根据权利要求1所述无框全流道平板模组器，其特征在于：所述无框全流道平板膜元件的上端密封件设置有与汇集腔连通的两个上产水口，所述下端密封件设置有与汇集腔连通的两个下产水口。
3.根据权利要求1所述无框全流道平板模组器，其特征在于：所述上集流管为环形管，在上集流管下表面制有若干上集流管接头，该上集流管接头与无框全流道平板膜元件的上端密封件所设置的上产水口逐一连接；所述下集流管为环形管，在下集流管上表面制有若干下集流管接头，该下集流管接头与无框全流道平板膜元件的下端密封件所设置的下产水口逐一连接。
4.根据权利要求1所述无框全流道平板模组器，其特征在于：所述上集流管的一端设置有上集流管管口，所述下集流管的一端设置有下集流管管口。
5.根据权利要求4所述无框全流道平板模组器，其特征在于：所述上集流管的上集流管管口连接真空管和清洗管路，真空管连接真空泵，下集流管的下集流管管口连接产水管路或虹吸管路，产水管路连接真空泵。
6.根据权利要求1所述无框全流道平板模组器，其特征在于：所述膜袋上端与上端密封件焊接、粘结或机械密封固定连接，膜袋下端与下端密封件焊接、粘结或机械密封固定连接。
7.根据权利要求1所述无框全流道平板模组器，其特征在于：所述过滤膜片内部可以设置产水导流布进行支撑和防护，该产水导流布为塑料密格网产生导流布。
8.根据权利要求1所述无框全流道平板模组器，其特征在于：所述汇集腔呈三角形、弧形或者梯形。
9.根据权利要求1所述无框全流道平板模组器，其特征在于：所述膜袋的过滤膜片采用微滤膜片或超滤膜片；所述多孔介质填料采用多孔海绵、挤塑纤维丝堆积板或微孔烧结板多孔介质填料。
10.根据权利要求9所述无框全流道平板模组器，其特征在于：所述多孔介质填料的多孔海绵、微孔烧结板的厚度在1-20mm，孔径为15-35PPI。
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2018
- 2018-12-10 CN CN201811501241.9A patent/CN109574209A/zh active Pending
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