CN108395012B - 具有提高密封性的过滤膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开具有提高密封性的过滤膜装置，包括从上至下依次分布在圆柱形容腔内的初效滤膜、亲水滤膜、纳米纤维滤膜，圆柱形容腔的内壁上呈对称安装的夹合件，夹合件包括均分布在初效滤膜、亲水滤膜、纳米纤维滤膜上下两端的紧固件，且位于同一个初效滤膜、亲水滤膜、纳米纤维滤膜上下两端的紧固件呈对称分布；初效滤膜与疏水性滤膜之间设有第一流道管，疏水性滤膜与纳米纤维滤膜之间设有第二流道管，纳米纤维滤膜的下端设有第三流道管，第一流道管、第二流道管、第三流道管之间呈交错分布。通过设置初效滤膜、亲水滤膜、纳米纤维滤膜组成过滤膜体系，对待处理的水能够不断进行深层次净化，过滤效率增加，减少水在过滤膜表面的滞留时间。

Description

具有提高密封性的过滤膜装置

技术领域

本发明涉及废水处理设备技术领域，具体涉及具有提高密封性的过滤膜装置。

背景技术

在现有的用于固液分离的过滤设备中，较多采用板框过滤的方法，板框过滤的原理为死端过滤，在过滤过程中易形成浓差极化。而且，由于板框是采用滤布作为过滤介质，对于处理料液中的大分子蛋白和胶体等杂质无法去除，过滤效率低。在加强对液体进行过滤操作时，密封性差，过滤时间周期长。

基于此，研究并设计具有提高密封性的过滤膜装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：固液分离或净化液体操作时，过滤效率低，过滤周期长等问题，而提出具有提高密封性的过滤膜装置。

本发明通过下述技术方案实现：

具有提高密封性的过滤膜装置，包括从上至下依次分布在圆柱形容腔内的初效滤膜、亲水滤膜、纳米纤维滤膜，圆柱形容腔的内壁上呈对称安装的夹合件，夹合件包括均分布在初效滤膜、亲水滤膜、纳米纤维滤膜上下两端的紧固件，且位于同一个初效滤膜、亲水滤膜、纳米纤维滤膜上下两端的紧固件呈对称分布；初效滤膜与疏水性滤膜之间设有第一流道管，疏水性滤膜与纳米纤维滤膜之间设有第二流道管，纳米纤维滤膜的下端设有第三流道管，第一流道管、第二流道管、第三流道管之间呈交错分布。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述初效滤膜上靠近圆柱形容腔的一端与圆柱形容腔的内侧壁之间形成U型凹面。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述初效滤膜由位于中心的导流面和环绕在导流面四周的支撑面，导流面与支撑面形成一体结构。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述初效滤膜、亲水滤膜、纳米纤维滤膜的表面均设有弧形凸起。

进一步地，为了更好的实现本发明，弧形凸起之间形成沟，且弧形凸起之间平行排布。

进一步地，为了更好的实现本发明，弧形凸起之间形成沟，且弧形凸起围合成弧形圈。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述初效滤膜的厚度为1.0—2.0mm，初效滤膜的直径为3.0—5.0mm。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述纳米纤维滤膜由多个单元组成，每一单元由纳米纤维及无纺布复合而成。

进一步地，为了更好的实现本发明，纳米纤维中添加有0.7％—1.5％的纳米银。

本发明具有如下的优点和有益效果：

(1)本技术方案中通过设置初效滤膜、亲水滤膜、纳米纤维滤膜组成过滤膜体系，对待处理的水能够不断加入层次进行净化，整个过程过滤效率增加，减少水在过滤膜表面的滞留时间。

(2)本技术方案中通过在初效滤膜上靠近圆柱形容腔的一端与圆柱形容腔的内侧壁之间形成U型凹面，利于在该U型凹面内放置容纳待处理的水装置，从而提高过滤过程中的密封性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为初效滤膜的结构示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1—初效滤膜，2—亲水滤膜，3—纳米纤维滤膜，4—圆柱形容腔，11—导流面，12—支撑面，41—U型凹面，51—第一流道管，52—第二流道管，53—第三流道管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1、图2所示，具有提高密封性的过滤膜装置，包括从上至下依次分布在圆柱形容腔4内的初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3，圆柱形容腔4的内壁上呈对称安装的夹合件6，夹合件6包括均分布在初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3上下两端的紧固件，且位于同一个初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3上下两端的紧固件呈对称分布；初效滤膜1与亲水滤膜2之间设有第一流道管51，亲水滤膜2与纳米纤维滤膜3之间设有第二流道管52)，纳米纤维滤膜3的下端设有第三流道管53，第一流道管51、第二流道管52、第三流道管53之间呈交错分布。

圆柱形容腔4为中空结构，其内设有初效滤膜1在固液分离过程中，能够有效对污水中的漂浮物、悬浮物等进行隔离、过滤，提高过滤效率。将初效滤膜1设置在疏水性滤膜2的上端，完成初步过滤。这里初效滤膜1的材质可为合成纤维材质，在发挥阻断作用的同时，还具有防止污水吸附在滤膜的可能性，从而减少滤液的损失，提高过滤质量。

亲水滤膜2具有较高亲水性，同时具有良好的稳定性，能耐酸、耐碱，耐盐，耐水，在对经初效膜初步过滤后的污水进行再次处理，且由于其为孔隙范围在很小，能够对细菌达到精密有效过滤。

纳米纤维滤膜3是在亲水滤膜2过滤的基础上，进一步净化水，由于纳米纤维滤膜3的孔与现有的多孔膜的孔较大，在经过亲水滤膜2对水中细菌等物质处理的基础上，纳米纤维滤膜3的作用是能够有效去除水中钠、钙、镁、重金属等离子或有机小分子，不仅能应用于再生水回收，而且能应用于一般家庭饮用水中离子过滤等，且该膜设置在圆柱形空腔内，在对水进行过滤时，出水量高，处理成本高。

上述所述的初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3均通过夹合件6固定，夹合件6为紧固件结构，具体为：横截面为长方形的支撑块，其一端可拆卸固定在圆柱形容腔4的内壁上，另一端为自由端。通过支撑块可对初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3分别进行固定，确保整个过滤体系的顺利进行。

本实施例中采用上述方式设置初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3，且初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3之间存在间距，当待处理的水首先通过初效滤膜1进行初步过滤，其孔隙较大，主要针对直径较大的颗粒物或悬浮物，经过第一次处理后的水进入亲水滤膜2进行再次过滤，在过滤水溶液时，此种过滤膜在压力很小时也能有效过滤，而纳米纤维过滤膜3的设置是在二次过滤的基础上进行除菌处理，采用这种层层递进、且每次震碎水质中不同类型污染物，提高水质质量的过滤方式，能够有效提高水质的质量。过滤膜1设置的位置与亲水滤膜2之间的距离为h1，亲水滤膜2与纳米纤维滤膜3之间的间距为h2，h1大于h2，因此过滤膜1与亲水滤膜2之间的空腔可储备一定的待处理水量，待处理水在通过过滤膜1过滤时，由于是在抽真空的条件下操作，直接加速待处理水通过初效滤膜1；初效滤膜1与亲水滤膜2之间随着水量的增加，空腔内压力增加，会加速促进水通过亲水滤膜2，经亲水滤膜2过滤后，水逐渐进入纳米纤维滤膜3与亲水滤膜2之间的空腔内，由于该对应空腔的间距小，且在经亲水滤膜2处理后水的压力下，具有一定的加压作用，促进水快速通过纳米纤维滤膜3。故本实施例中将初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3从上至下依次设置，并且对其间距进行创新性改进，充分利用相互之间压力作用原理，达到一对水质针对性的优良处理，如分步骤去除水中存在的污染物；二，加速净化水质的速度，并且降低水质处理成本，如将初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3设置在同一个处理系统中，相对于现有技术中，将不同类型的滤膜设置在一个过滤装置中，处理过程中通过泵将待处理液体输送至下一个过滤装置中，本实施例技术方案降低了现有技术中每个过滤装置所应用到的硬件部件成本，减少使用的部件，且相互之间进行过滤处理时，无需安装较多的加压装置泵进行操作，利用相互之间的作用力，提高过滤效率。

本实施例中设置呈交错分布的第一流道管51、第二流道管52、第三流道管53。如初效滤膜1与亲水滤膜2之间设有第一流道管51，待处理水在经过初效滤膜2处理后，可通过初效滤膜1的下表面孔隙经过初效滤膜1与亲水滤膜2之间的空腔，或者经过第一流道管51至亲水滤膜2的上表面，由于在过滤过程中，第一流道管1内始终是有水存在，因此内部之间无抗拒水流动的压力存在，可促进水的均匀性流动，相对于从初效滤膜1表面经过空腔至亲水滤膜2的表面，其流动性更快，会加速水量流动，确保过滤过程的连续性，以及过滤效率。同理设置第二流道管52，第三流道管52，且均匀水流动的通道。第三流道管53的设置，主要作用是加速水快速从本实施例所述的过滤系统中流出。

本实施例采用多层过滤膜，多层过滤膜之间对应流道管的设置，待处理污水的过滤进程，提高水质的处理质量及过滤成本。

本实施例中通过设置第一流道管51，第二流道管52，第三流道管53，且第一流道管51，第二流道管52，第三流道管53之间呈交错分布，利于对滤过的水进行快速滤出，同时也提供相应的流道，加速其至下一道过滤操作。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上进一步限定，所述初效滤膜1上靠近圆柱形容腔4的一端与圆柱形容腔4的内侧壁之间形成U型凹面41，所述初效滤膜1由位于中心的导流面11和环绕在导流面11四周的支撑面12，导流面11与支撑面12形成一体结构。

本实施例中初效滤膜1的上表面低于圆柱形容腔4的上表面，初效滤膜1的边缘端与圆柱形容腔4的内壁之间形成的U型凹面41，U型凹面41的设置，便于在进行过滤操作中，需要形成容水空间，在U型凹面41处放置一个能够同时与初效滤膜1外周，以及圆柱形容腔4内壁紧密接触的容器件，如中空圆柱形结构，增强在水质净化过程中，过滤操作的气密性，从而加快了过滤操作时间。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上进一步限定，所述初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3的表面均设有弧形凸起。弧形凸起之间形成沟，且弧形凸起之间平行排布。

弧形凸起的设置，能够过滤处理带粘性的物质，不易形成膜面上的浓料沉积，加快透过速度，改善流动情况。

本实施例将弧形凸起设置为相互之间形成平行排布的方式，则两个弧形凸起之间形成一个流路，此时，该流路会聚集大量待处理的水，对应的压力也会增加，进而促进水通过该流路快速下降，沉降速度增加。

实施例4：

本实施例与上述实施例的基础上进一步限定，所述初效滤膜1、亲水滤膜2、纳米纤维滤膜3的表面均设有弧形凸起。弧形凸起之间形成沟，且弧形凸起围合成弧形圈。

本实施例将弧形凸起形成弧形圈结构，同样具有能够过滤含粘性物质，且能够避免膜面上的浓料的沉降，快速过滤，通过两个过滤膜之间的流道管快速流出，提高流出效率，缩短过滤时间。

本实施例将弧形凸起设置为弧形圈的结构形式，则弧形圈形成一个流路，此时，该弧形圈流路上会聚集大量待处理的水，对应的压力也会增加，进而促进水通过该流路快速下降，沉降速度增加。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上进一步限定，所述初效滤膜1的厚度为1.0—2.0mm，初效滤膜1的直径为3.0—5.0mm。所述纳米纤维滤膜3由多个单元组成，每一单元由纳米纤维及无纺布复合而成。纳米纤维中添加有0.7％—1.5％的纳米银。在纳米纤维滤膜3设置纳米银颗粒，提高抗菌性能，进而能做到对过滤膜的深层次保护，本实施例水经过纳米纤维滤膜已经初效滤膜1或亲水滤膜2过滤处理，而纳米纤维滤膜3的处理，可进一步加强过滤作用。

本实施例中设置的纳米银为采用涂抹的方式置于纤维滤膜上，由于纳米银颗粒本身具有良好的抗菌性，因此纳米纤维滤膜液具有足够大的抗菌性能。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.具有提高密封性的过滤膜装置，其特征在于，包括从上至下依次分布在圆柱形容腔（4）内的初效滤膜（1）、亲水滤膜（2）、纳米纤维滤膜（3），圆柱形容腔（4）的内壁上呈对称安装的夹合件（6），夹合件（6）包括均分布在初效滤膜（1）、亲水滤膜（2）、纳米纤维滤膜（3）上下两端的紧固件，且位于同一个初效滤膜（1）、亲水滤膜（2）、纳米纤维滤膜（3）上下两端的紧固件呈对称分布；初效滤膜（1）与亲水滤膜（2）之间设有第一流道管（51），亲水滤膜（2）与纳米纤维滤膜（3）之间设有第二流道管（52），纳米纤维滤膜（3）的下端设有第三流道管（53），第一流道管（51）、第二流道管（52）、第三流道管（53）之间呈交错分布；

所述初效滤膜（1）上靠近圆柱形容腔（4）的一端与圆柱形容腔（4）的内侧壁之间形成U型凹面（41）；

所述初效滤膜（1）的厚度为1.0—2.0mm，初效滤膜（1）的直径为3.0—5.0mm。

2.根据权利要求1所述的具有提高密封性的过滤膜装置，其特征在于，所述初效滤膜（1）由位于中心的导流面（11）和环绕在导流面（11）四周的支撑面（12）构成，导流面（11）与支撑面（12）形成一体结构。

3.根据权利要求2所述的具有提高密封性的过滤膜装置，其特征在于，所述初效滤膜（1）、亲水滤膜（2）、纳米纤维滤膜（3）的表面均设有弧形凸起。

4.根据权利要求3所述的具有提高密封性的过滤膜装置，其特征在于，弧形凸起之间形成沟，且弧形凸起之间平行排布。

5.根据权利要求3所述的具有提高密封性的过滤膜装置，其特征在于，弧形凸起之间形成沟，且弧形凸起围合成弧形圈。

6.根据权利要求1所述的具有提高密封性的过滤膜装置，其特征在于，所述纳米纤维滤膜（3）由多个单元组成，每一单元由纳米纤维及无纺布复合而成。

7.根据权利要求6所述的具有提高密封性的过滤膜装置，其特征在于，纳米纤维中添加有0.7%—1.5%的纳米银。