CN111547805B - 基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置，包括至少一个高效过滤板、上层流道出水盖板和下层流道进水基板，所述高效过滤板分别与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接，所述高效过滤板上设有若干个纳米纤维柱孔道，所述纳米纤维柱孔道沿高效过滤板的厚度方向贯穿所述高效过滤板，每一纳米纤维柱孔道内通过静电纺丝方式设有纳米纤维柱，所述上层流道出水盖板上设有与纳米纤维柱孔道相通的出水口，所述下层流道进水基板上设有与纳米纤维柱孔道相通的进水口。本发明通过叠放含有不同过滤材料的分散过滤板块，使其可以根据所需经过多级净化材料，有效提高净化质量。

Description

基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及将静电纺丝工艺制作的纳米纤维用于水处理设备技术领域，具体为一种基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置。

背景技术

高效的水处理设备能有效处理生活污水，工业废水等，避免污水的直接排放，对改善生态环境，提升市容市貌具有重要意义。对污水的高效净化及再利用，能大大提升水资源的利用率。

静电纺丝技术是利用电场力作为驱动手段，电场力作用于静电纺丝喷嘴，当电场力克服表面张力，泰勒锥锥尖将喷出射流，形成纳米纤维。通过调整工艺手段可以决定纳米纤维的各项参数，制作简单，且满足批量生产的需求。纳米纤维凭借其比表面积大，催化性能好，化学反应性能好等特点，广泛应用于各个领域。在水处理领域中，引入纳米纤维作为过滤手段，能够对更多种类、更小尺寸的杂质起到净化作用，更好更高效地实现净化过滤等功能。

现有水处理净化装置中有采用纳米纤维作为过滤介质，但主要方式是采用在水处理净化装置中设置层状的纳米纤维过滤介质层，将水通过该纳米纤维过滤介质层来实现水过滤，这种水处理净化装置存在如下问题：过滤净化材料单一，无法适应多种类的杂质净化需求。且纳米纤维过滤介质层形状为扁平状，水流从介质层一面通过至另一面时，整个水流通道较短，扁平状的介质层其延展平面极大阻碍了水流流动速度，导致了水流流量小，净化效率低下，难以满足高效水处理净化装置需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于静电纺丝技术制造的纳米纤维柱群作为净化结构的大通量多级别高效水处理净化装置，同时此净化装置还应满足可批量快速制备的优势。将多块高效过滤板叠放并与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接，组成多级复合联用高效过滤板，层级过滤板配合多重流道设计，能够针对不同水净化需求，实现高通量，高效率，高质量的多级复合联用的高效水净化效果。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置，包括至少一个高效过滤板、上层流道出水盖板和下层流道进水基板，所述高效过滤板分别与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接，所述高效过滤板上设有若干个纳米纤维柱孔道，所述纳米纤维柱孔道沿高效过滤板的厚度方向贯穿所述高效过滤板，每一纳米纤维柱孔道内通过静电纺丝方式设有纳米纤维柱，所述上层流道出水盖板上设有与纳米纤维柱孔道相通的出水口，所述下层流道进水基板上设有与纳米纤维柱孔道相通的进水口。

进一步的，所述装置包括至少两个高效过滤板、以及至少一个流道衔接板，至少两个高效过滤板和至少一个流道衔接板之间交替垒放组成多级复合联用高效过滤板，所述流道衔接板上设有若干个与纳米纤维柱孔道相通的水流口，所述多级复合联用高效过滤板分别与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接。

进一步的，所述至少两个高效过滤板内的纳米纤维柱为至少两种不同材料的纳米纤维柱。

进一步的，所述装置包括三个高效过滤板和两个流道衔接板，所述三个高效过滤板和两个流道衔接板侧面通过活动推钩卡扣交替垒放组成多级复合联用高效过滤板，所述多级复合联用高效过滤板侧面通过活动推钩卡扣与上层流道出水盖板和下层流道进水基板连接。

进一步的，所述高效过滤板侧边通过活动推钩卡扣与上层流道出水盖板和/或下层流道进水基板连接。

进一步的，所述高效过滤板上设有多个纳米纤维柱孔道，多个纳米纤维柱孔道呈阵列分布在所述高效过滤板上，多个纳米纤维柱孔道处于同一水平面上，所述纳米纤维柱孔道横截面为圆柱体，多个纳米纤维柱孔道孔径相同，每一纳米纤维柱孔道内设有缓冲铜网。

进一步的，所述纳米纤维柱孔道的孔径大于所述出水口、进水口和/或水流口的孔径。用以对入水过程进行缓冲，避免冲击力过大损坏孔道内纳米纤维柱，影响过滤效率。

进一步的，所述上层流道出水盖板和下层流道进水基板上分别设有多重流道，所述上层流道出水盖板上越靠近出水口的流道越大，所述下层流道进水基板上的多重流道包括多重横向流道和多重纵向流道，沿水流方向进水端到进水口的流道为横向流道，且流道大小从大变小再变大，所述横向流道也为扁平流道，所述下层流道进水基板上的多重流道沿水流方向以此分为第一重流道、第二重流道、第三重流道，第一重流道为大型扁平流道，其贯穿整个基板底部区域，并与进水端相通，第二重流道由相互间隔的若干个小型扁平流道构成，第二重流道与第一重流道相通，第三重流道由若干个中型扁平流道构成，第三重流道分别与第二重流道和进水口相通。所述多重流道分别对应于多高效过滤板块上的纳米纤维柱孔道，之后汇聚到出，入水口。位于上层流道出水盖板，下层流道进水基板的多重流道，将实现待净化液体的逐级分流，待净化液体将根据流道分布，在纳米纤维柱孔道的出入口实现分流缓冲。逐级分流的目的是对入水过程进行缓冲，避免冲击力过大损坏纳米纤维柱孔道内的纳米纤维柱，保证高效过滤。

本发明还提供了一种基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置的制备方法，其特征在于，该方法采用纺丝批量快速制备板、静电纺丝喷头模块和纤维聚焦辅助系统，在上述任一高效水处理净化装置中的高效过滤板上的纳米纤维柱孔道内进行静电纺丝生成纳米纤维柱，包括：

将高效过滤板置于纺丝批量快速制备板上，所述纺丝批量快速制备板上设有多个与高效过滤板上的纳米纤维柱孔道匹配的通风孔，所述通风孔与所述纳米纤维柱孔道一一对应，

所述纤维聚焦辅助系统包括风机，所述风机入风口连接有通风管道，所述通风管道由一个连通风机出口的主管道以及连通主管的多个分管道构成，所述分管道嵌入通风孔并伸入纳米纤维柱孔道内，启动纤维聚焦辅助系统，在纺丝过程中引入辅助气流，引导纳米纤维精准有效收集在纳米纤维柱孔道内，

将静电纺丝模块置于所述高效过滤板上方，静电纺丝模块置在推动机构推动下沿高效过滤板上方水平来回移动，所述静电纺丝喷头模块包括若干个静电纺丝喷头，静电纺丝喷头向每个纳米纤维柱孔道内注入纳米纤维，形成致密的纳米纤维柱。

进一步的，所述纺丝批量快速制备板上设有限位凸起，所述高效过滤板设有与该限位凸起匹配的限位凹槽。

进一步的，所述高效过滤板侧边通过活动推钩卡扣与纺丝批量快速制备板可拆卸连接。

区别于现有技术，上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明设计了可拆卸叠放的高效过滤板，所述高效过滤板上设有多个纳米纤维柱孔道，多个高效过滤板块、交替垒放组成多级复合联用高效过滤板，配合上层流道出水盖板和下层流道进水基板上设计的多重流道，整个水处理装置从下至上的流道设计结构巧妙，有沿水流方向一致的多重且不同大小的流道，有在高效过滤板内阵列排布的纳米纤维柱孔道，纳米纤维柱孔道内采用静电纺丝方式精准填入致密纳米纤维柱，不同层级的高效过滤板内可以采用不同纳米纤维材料制作成不同纳米纤维柱，匹配不同杂质的过滤，整个过滤流道缓急合理，为水流提供了非常流畅的通道，叠层的高效过滤板层层净化，配合柱状的纳米纤维柱作为污水过滤介质，柱状的导水性能更好，水流从湍部挤入狭小的纳米纤维柱孔道内形成高压水柱，在水压作用下经过纳米纤维柱过滤，水流冲刷过纳米纤维柱实现充分过滤，提高过滤效果的同时还能够使得水流通过效率大大提高。

2、本发明利用纳米纤维的高吸附性能作为净化过滤手段，纳米纤维所具有的比表面积大，催化性能好，化学反应性能好等特点，相比于普通材料，能够对水中杂质有更好的净化性能。

3、本发明引入纺丝批量快速制备板，板块上含有阵列通风管道及纤维聚焦辅助系统，在纺丝制作的过程中，能够利用气流引导来有效收集纳米纤维，加快纳米纤维柱的致密形成，实现高效批量生产的目的。

4、本发明引入阵列孔道，作为纳米纤维的收集装置，形成致密的纳米纤维柱，多孔道内的净化材料可同时工作，能有效提高水流通量。且卡扣结构的设计，可使净化器装置方便拆卸，可避免使用时间长而带来的效率低下问题，循环利用，方便有效。

5、本发明引入缓冲铜网，以及采用多级流道分流手段，有效减小入水水流的冲击力，可以有效提升纳米纤维柱的使用寿命，提升过滤效率。

6、本发明采用多种不同材料的纳米纤维柱进行多级别的水净化处理，通过改变多层复合材料过滤板块中单材料过滤板块的数量，确定所需的净化过滤材料种类，从而可以根据水净化的实际需求使带净化液体经过多级净化材料，有效提高净化质量。

附图说明

图1为本发明实施例1的高效水处理净化装置的剖视示意图。

图2为本发明实施例1的高效过滤板、纺丝批量快速制备板、静电纺丝喷头模块和纤维聚焦辅助系统配合示意图。

图3为本发明实施例1的方法中高效过滤板内的纳米纤维柱的静电纺丝状态示意图。

图4为本实施例1的高效过滤板上的阵列分布的纳米纤维柱孔道示意图。

图5为本发明实施例2的高效水处理净化装置的剖视示意图。

附图标记说明：

1.高效过滤板，11.纳米纤维柱孔道，12.缓冲铜网；13.限位凹槽；

2.上层流道出水盖板，21.出水端，22.出水口，23.流道；

3.下层流道进水基板，31.进水端，32.进水口，33.第一重流道，34.第二重流道，35.第三重流道；

4.活动推钩卡扣；

5.纳米纤维柱；

6.纺丝批量快速制备板，61.支撑脚；62.限位凸起；

7.静电纺丝喷头模块，71.喷头；

8.纤维聚焦辅助系统，81.风机，82.通风管道，821.主管道，822.分管道；

9.卡扣；

10.流道衔接板，101.水流口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例1：

请参阅图1-图4，本实施例的一种基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置，包括一个高效过滤板1、上层流道出水盖板2和下层流道进水基板3，所述高效过滤板1侧边分别通过活动推钩卡扣4与上层流道出水盖板2和下层流道进水基板3可拆卸连接。所述高效过滤板1为矩形过滤板，在其他一些实施例中，也可以采用其他形状的过滤板。

本实施例中，所述高效过滤板1上设有多个纳米纤维柱孔道11，所述纳米纤维柱孔道11沿高效过滤板1的厚度方向贯穿所述高效过滤板1，多个纳米纤维柱孔道11呈阵列分布在所述高效过滤板1上，本实施例采用的阵列分布是以九个纳米纤维柱孔道11形成一组孔道，每组孔道内的九个纳米纤维柱孔道11均匀分布，相邻组孔道之间的距离大于每组内相邻纤维孔道之间的距离。多个纳米纤维柱孔道11处于同一水平面上，所述纳米纤维柱孔道11横截面为圆柱体，多个纳米纤维柱孔道11孔径相同，结构也一致。每一纳米纤维柱孔道11内设有缓冲铜网12。每一纳米纤维柱孔道11内通过静电纺丝方式设有纳米纤维柱5。缓冲铜网12能够保护纳米纤维柱5不被水流压力冲坏。

所述上层流道出水盖板2上设有与纳米纤维柱孔道11相通的出水口22，所述上层流道出水盖板2设有出水端21，所述下层流道进水基板3上设有与纳米纤维柱孔道11相通的进水口32。所述纳米纤维柱孔道11的孔径大于所述出水口22、进水口32和水流口的孔径。用以对入水过程进行缓冲，避免冲击力过大损坏孔道内纳米纤维柱5，影响过滤效率。

本实施例中，所述上层流道出水盖板2和下层流道进水基板3上分别设有多重流道23、33、34、35，所述上层流道出水盖板2上越靠近出水口22的流道越大，所述下层流道进水基板3上的多重流道包括多重横向流道和多重纵向流道，沿水流方向进水端31到进水口32的流道为横向流道，且流道大小从大变小再变大，所述横向流道也为扁平流道，所述下层流道进水基板3上的多重流道沿水流方向以此分为第一重流道33、第二重流道34、第三重流道35，第一重流道33为大型扁平流道，其贯穿整个基板底部区域，并与进水端31相通，第二重流道34由相互间隔的若干个小型扁平流道构成，第二重流道34与第一重流道33相通，第三重流道35由若干个中型扁平流道构成，第三重流道35分别与第二重流道34和进水口32相通。所述多重流道分别对应于多高效过滤板1块上的纳米纤维柱孔道11，之后汇聚到出，入水口。位于上层流道出水盖板2，下层流道进水基板3的多重流道，将实现待净化液体的逐级分流，待净化液体将根据流道分布，在纳米纤维柱孔道11的出入口实现分流缓冲。逐级分流的目的是对入水过程进行缓冲，避免冲击力过大损坏纳米纤维柱孔道11内的纳米纤维柱5，保证高效过滤。所述上层流道出水盖板2，下层流道进水基板3内设有多重流道，所述多重流道分别一一对应于多层复合材料过滤板块上的纳米纤维柱孔道11，之后汇聚到出，入水口。所述位于上层流道出水盖板2，下层流道进水基板3的多重流道，将实现待净化液体的逐级分流，待净化液体将根据流道分布，在纳米纤维柱孔道11的出入口实现分流缓冲。逐级分流的目的是对入水过程进行缓冲，避免冲击力过大损坏纳米纤维柱孔道内的纳米纤维柱5，保证高效过滤。

为了制作高效过滤板1，本实施例还提供了一种基于电纺纳米纤维柱5的高效水处理净化装置中的高效过滤板1的制备方法，该方法采用纺丝批量快速制备板6、静电纺丝喷头模块7和纤维聚焦辅助系统8，在上述任一高效水处理净化装置中的高效过滤板1上的纳米纤维柱孔道11内进行静电纺丝生成纳米纤维柱5，包括：

将高效过滤板1置于纺丝批量快速制备板6上，所述纺丝批量快速制备板6上设有多个与高效过滤板1上的纳米纤维柱孔道11匹配的通风孔，所述通风孔与所述纳米纤维柱孔道11一一对应，纺丝批量快速制备板6底部设有支撑脚61，还设有限位凸起62，限位凸起62与高效过滤板上的限位凹槽13配合，实现固定防止位移。

所述纤维聚焦辅助系统8包括风机81，所述风机81入风口连接有通风管道82，所述通风管道82由一连通风机入风口的主管道821以及连通主管道821的多个分管道822构成，所述分管道822嵌入通风孔并伸入纳米纤维柱孔道11内，启动纤维聚焦辅助系统8，在纺丝过程中引入辅助气流，引导纳米纤维精准有效收集在纳米纤维柱孔道11内，

将静电纺丝模块置于所述高效过滤板1上方，静电纺丝模块置在推动机构推动下沿高效过滤板1上方水平来回移动，所述静电纺丝喷头模块7包括若干个静电纺丝喷头71，静电纺丝喷头向每个纳米纤维柱孔道11内注入纳米纤维，形成致密的纳米纤维柱5。

本实施例，所述纺丝批量快速制备板6上设有限位凸起62，所述高效过滤板1设有与该限位凸起匹配的限位凹槽13。

本实施例中，所述高效过滤板1侧边通过活动推钩卡扣4与纺丝批量快速制备板6可拆卸连接。当使用时间过长，净化效率低下，所述电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置，可以通过解开组装活动推勾卡扣4，将中间的多层复合材料过滤板块抽取出，重新更换纺入所需材料，再将其放回上下盖板之间，以此达到循环使用的目的。

制备过程中，现将高效过滤板1固定于纺丝批量快速制备板6之上。所述静电纺丝喷头模块7内装有聚合物材料，静电纺丝喷头模块7开始工作，所述纳米纤维是基于静电纺丝技术原理，将静电纺丝喷头模块7中的溶液拉伸形成泰勒锥，当电场力足以克服表面张力，喷头将会喷出射流，产生纳米纤维。高效过滤板1作为纳米纤维的收集板，在板面上打上阵列的纳米纤维柱孔道11，将静电纺丝喷头模块7的所有喷头71对准阵列纳米孔道11，纺入纳米纤维，形成纳米纤维柱5。同时纳米纤维柱孔道11内含有缓冲铜网12，用以在水净化过滤过程中起到缓冲保护的作用。纤维聚焦辅助系统8同时也开始工作，纤维聚焦辅助系统8上的分管道822与高效过滤板1板面上打的阵列纳米纤维柱孔道11一一对应，分管道822还通过卡扣9与纺丝批量快速制备板6连接，防止掉落，分管道822皆汇集至主管道821再与风机81进风口连通，构成纤维聚焦辅助系统8，纤维聚焦辅助系统8在纺丝制作过程中，通风管能通过气流引导有效收集纳米纤维，加快纳米纤维柱5的致密形成，最终经过加工制作，得到一块具有高性能的净化过滤纳米纤维柱5，从而实现更高效率、更高质量、实现高效批量生产的目的。

实施例2：

所述装置可以包括至少两个高效过滤板1、以及至少一个流道衔接板10，至少两个高效过滤板1和至少一个流道衔接板10之间交替垒放组成多级复合联用高效过滤板1，本实施例2中，所述装置包括三个高效过滤板1和两个流道衔接板10，所述三个高效过滤板1和两个流道衔接板10侧面通过活动推钩卡扣4交替垒放组成多级复合联用高效过滤板1，所述多级复合联用高效过滤板1侧面通过活动推钩卡扣4与上层流道出水盖板2和下层流道进水基板3连接。

所述流道衔接板上设有若干个与纳米纤维柱孔道11相通的水流口101，所述多级复合联用高效过滤板1分别与上层流道出水盖板2和下层流道进水基板3可拆卸连接。所述至少两个高效过滤板1内的纳米纤维柱5为至少两种不同材料的纳米纤维柱5。当使用时间过长，净化效率低下，所述高效过滤板1可以通过解开活动推勾卡扣4，将中间的高效过滤板1抽取出，重新更换纺入所需材料，再将其放回上下盖板之间，以此达到循环使用的目的。

每一层高效过滤板1内采用不同材料的纳米纤维过滤材料，本实施例中，三块高效过滤板1内已纺入的分别为A,B,C三种材料。而根据需求，假定待处理液体需经过A,B,C三种材料的净化。在具体使用时，只需将含有A,B,C三种材料的高效过滤板1从下层流道进水基板3到上层流道出水盖板2依次垒放，再将两侧的活动推勾卡扣4锁紧，即可使待净化液体经过A,B,C三种过滤材料的净化，最终实现多级别，高通量，高效率的净化效果。从而可以实现待净化液体的多级净化，例如在普通的污水回收过滤过程中，一般有先将待净化液体进行初级过滤，然后进行精细过滤，最终再进行离子过滤等流程，所述方案即可满足此类需求，从而达到高通量，多级别的高效过滤。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置，其特征在于：包括至少一个高效过滤板、上层流道出水盖板和下层流道进水基板，所述高效过滤板分别与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接，所述高效过滤板上设有若干个纳米纤维柱孔道，所述纳米纤维柱孔道沿高效过滤板的厚度方向贯穿所述高效过滤板，每一纳米纤维柱孔道内通过静电纺丝方式设有纳米纤维柱，所述上层流道出水盖板上设有与纳米纤维柱孔道相通的出水口，所述下层流道进水基板上设有与纳米纤维柱孔道相通的进水口；

所述高效过滤板上设有多个纳米纤维柱孔道，多个纳米纤维柱孔道呈阵列分布在所述高效过滤板上，多个纳米纤维柱孔道处于同一水平面上，所述纳米纤维柱孔道横截面为圆柱体，多个纳米纤维柱孔道孔径相同，每一纳米纤维柱孔道内设有缓冲铜网；

所述上层流道出水盖板和下层流道进水基板上分别设有多重流道，所述上层流道出水盖板上越靠近出水口的流道越大，横向流道为扁平流道，所述下层流道进水基板上的多重流道沿水流方向以此分为第一重流道、第二重流道、第三重流道，第一重流道为大型扁平流道，其贯穿整个基板底部区域，并与进水端相通，第二重流道由相互间隔的若干个小型扁平流道构成，第二重流道与第一重流道相通，第三重流道由若干个中型扁平流道构成，第三重流道分别与第二重流道和进水口相通。

2.根据权利要求1所述的高效水处理净化装置，其特征在于：所述装置包括至少两个高效过滤板、以及至少一个流道衔接板，至少两个高效过滤板和至少一个流道衔接板之间交替垒放组成多级复合联用高效过滤板，所述流道衔接板上设有若干个与纳米纤维柱孔道相通的水流口，所述多级复合联用高效过滤板分别与上层流道出水盖板和下层流道进水基板可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的高效水处理净化装置，其特征在于：所述至少两个高效过滤板内的纳米纤维柱为至少两种不同材料的纳米纤维柱。

4.根据权利要求2所述的高效水处理净化装置，其特征在于：所述装置包括三个高效过滤板和两个流道衔接板，所述三个高效过滤板和两个流道衔接板侧面通过活动推钩卡扣交替垒放组成多级复合联用高效过滤板，所述多级复合联用高效过滤板侧面通过活动推钩卡扣与上层流道出水盖板和下层流道进水基板连接。

5.根据权利要求1所述的高效水处理净化装置，其特征在于：所述纳米纤维柱孔道的孔径大于所述出水口、进水口和/或水流口的孔径。

6.一种基于电纺纳米纤维柱的高效水处理净化装置的制备方法，其特征在于，该方法采用纺丝批量快速制备板、静电纺丝喷头模块和纤维聚焦辅助系统在权利要求1-5任一高效水处理净化装置中的高效过滤板上的纳米纤维柱孔道内进行静电纺丝生成纳米纤维柱，包括：

将高效过滤板置于纺丝批量快速制备板上，所述纺丝批量快速制备板上设有多个与高效过滤板上的纳米纤维柱孔道匹配的通风孔，

所述纤维聚焦辅助系统包括风机，所述风机入风口连接有通风管道，所述通风管道由一个连通风机入风口的主管道以及连通主管道的多个分管道构成，所述分管道嵌入通风孔并伸入纳米纤维柱孔道内，启动纤维聚焦辅助系统，在纺丝过程中引入辅助气流，引导纳米纤维精准有效收集在纳米纤维柱孔道内，

将静电纺丝模块置于所述高效过滤板上方，静电纺丝模块置在推动机构推动下沿高效过滤板上方水平来回移动，所述静电纺丝喷头模块包括若干个静电纺丝喷头，静电纺丝喷头向每个纳米纤维柱孔道内注入纳米纤维，形成致密的纳米纤维柱。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纺丝批量快速制备板上设有限位凸起，所述高效过滤板设有与该限位凸起匹配的限位凹槽。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述高效过滤板侧边通过活动推钩卡扣与纺丝批量快速制备板可拆卸连接。