專利名稱：一種層式過濾組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分離器組件，特別涉及一種層式過濾組件。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的不斷革命和生活水平的不斷提高，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，人文生態(tài) 環(huán)境要求越來越高，因此節(jié)約水資源，衛(wèi)生用水，減少水污染是當(dāng)代首要戰(zhàn)略問題，因此能 夠解決工業(yè)污水、生活用水，工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)用水的有用、有效過濾問題是永恒的研究主題。 目前存在的過濾裝置主要有膜分離裝置、真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)、帶式過濾機(jī)、板框過濾機(jī)和介質(zhì) 過濾器等。膜分離裝置是以膜為分離介質(zhì)，在膜兩側(cè)存在某種推動(dòng)力(如壓力差、濃度差、 電位差等)時(shí)，原料液組分選擇性的透過膜，以達(dá)到分離、提純的目的。液體膜分離過程主要是指微濾、超濾、納濾和反滲透過程。這些壓力推動(dòng)膜分離過 程可用于溶液的凈化、捉取、分離及濃縮。從微濾、超濾、納濾和反滲透，被分離的分子或顆 粒的尺寸越來越小，因此膜孔徑必須越來越小，這也意味著膜的傳質(zhì)阻力增加，所以操作壓 力也是逐漸增大，以獲得相似的通量?？偨Y(jié)膜分離技術(shù)是世界公認(rèn)的科技含量高，應(yīng)用廣泛，發(fā)展前景光明的新型分離 技術(shù)學(xué)科，液體膜分離過程是其它分離技術(shù)不能取代的，但是也應(yīng)該看到膜分離技術(shù)不是 萬能的，其應(yīng)用領(lǐng)域一直受到限制，分離技術(shù)要攻克的難題是1投資大，2保養(yǎng)維護(hù)難度大， 3換膜組件周期短，4能耗高，5濃縮液無法處理，6膜組件的制造難度大，多數(shù)依賴進(jìn)口，7對(duì) 過濾液要求高。比如說在工業(yè)污水處理方面，現(xiàn)在普遍采用的處理技術(shù)，還是生化法處理技 術(shù)，即使膜技術(shù)有所應(yīng)用也只是畫龍點(diǎn)睛的作用。在工業(yè)生產(chǎn)用水預(yù)處理方面，如軟化水處 理目前主要應(yīng)用樹脂交換法，在人們生活用水處理方面也不是膜處理法，面膜技術(shù)分離出 的水質(zhì)可以達(dá)到純凈水技術(shù)完全成熟，但是，為什么不能在上述三大領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，只有一 個(gè)簡(jiǎn)單明顯的原因“成本高”而無數(shù)有志之士在膜分離技術(shù)應(yīng)用工業(yè)污水方面投入了大量 的財(cái)力和物力，雖然取得進(jìn)展，但是，還沒有成熟通用的工業(yè)污水物理機(jī)械處理法(膜為主 的方法)技術(shù)方案處理工業(yè)污水。真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)是淀粉等行業(yè)的專用設(shè)備，主要有兩種一種是回收固體物質(zhì)設(shè) 備，如回收淀粉等物質(zhì)，固液分離難度大；第二種是預(yù)涂機(jī)，要借助硅藻土、珍珠巖等材料作 預(yù)涂劑，才能得到合格的過濾液，這樣大大增加了過濾成本。從過濾成本和對(duì)過濾液過濾難 度要求來看，其應(yīng)用領(lǐng)域受到限制是現(xiàn)實(shí)的。帶式過濾機(jī)主要是工業(yè)污水等行業(yè)的除固作用，其主要作用是減少過濾液中的含 固量，過濾液質(zhì)量差，不能回用，只能等待進(jìn)一步處理再排放。板框過濾機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域較廣，處理的過濾液質(zhì)量可以滿足不同的工藝生產(chǎn)需要，生 產(chǎn)量和銷售量很大，但它存在缺點(diǎn)也不容置疑，不能實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，設(shè)備體積大，工程安裝 及占地面積龐大，使用費(fèi)用高，包括耗能高、濾布更換周期短自動(dòng)化操作難度高、投資大等。介質(zhì)過濾器(代表性的是砂濾器)是成本低、技術(shù)成熟、應(yīng)用范圍廣、使用歷史悠久的一種去除懸浮物的過濾器。其缺點(diǎn)是過濾效率低、過濾精度低、反沖洗耗水量大、次數(shù) 高、易漏砂，普通小型化的砂缸使用周期短、操作難于控制、耗電較高，不論是砂缸還是砂池 都是體積很大，因此工程占地面積大、工程安裝復(fù)雜、工程造價(jià)龐大。綜上所述，隨著工業(yè)科技的不斷發(fā)展，不論是膜技術(shù)還是介質(zhì)過濾器等，都暴露其 不適用的缺點(diǎn)，必須改進(jìn)提高，或者說要有創(chuàng)新的產(chǎn)品來取代它，這是發(fā)展的需要。中國(guó)專利號(hào)200910258565. 9公開了一種筒式過濾組件，所有濃水層及內(nèi)筒體按 從外到里的順序依次首尾連通，外筒體上設(shè)有濃水進(jìn)口，內(nèi)筒體上設(shè)有濃水出口，濃水流道 很長(zhǎng)，在濃水的流動(dòng)過程中，越往后過濾效率越低，影響整體的過濾效率，并且過濾層制作 困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種過濾效率高的層式過濾組件。為解決上述問題，本發(fā)明包括外筒體、內(nèi)筒體和設(shè)置在外筒體和內(nèi)筒體之間的多 層過濾層，相鄰過濾層之間有濃水層，所述的內(nèi)筒體內(nèi)腔為過濾液儲(chǔ)腔，在外筒體上位于濃 水層的上方設(shè)有濃水進(jìn)口，在過濾層和濃水層的下方設(shè)有濃水儲(chǔ)槽，所有過濾層的過濾液 流道與過濾液儲(chǔ)腔相通，所述有濃水層均與濃水儲(chǔ)槽相通。為了增大過濾面積，使每層過濾層雙面都能過濾，所述的過濾層包括兩層濾布或 過濾膜和密封在兩層濾布或過濾膜之間的網(wǎng)架，在過濾層中由網(wǎng)架支撐開的兩層濾布或過 濾膜之間形成所述過濾液流道，相鄰過濾層之間夾有一層網(wǎng)架，相鄰過濾層之間的網(wǎng)架支 撐開的空間為濃水層。為了使過濾層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便，所述的過濾層和濃水層的結(jié)構(gòu)形式為在一 個(gè)濾布或過濾膜制成的長(zhǎng)袋的內(nèi)外各放一塊軟性的網(wǎng)架，在內(nèi)筒體上設(shè)有一排上下排列的 孔，將長(zhǎng)袋的袋口套在內(nèi)筒體上，并使袋口罩在內(nèi)筒體上的孔上，將長(zhǎng)袋及其內(nèi)外兩塊網(wǎng)架 在內(nèi)筒體的外圓柱面上纏繞而成。為了使?jié)馑鶆虻倪M(jìn)入各濃水層，并使經(jīng)過濾的濃水經(jīng)過過濾后能快速流入到濃 水儲(chǔ)腔，在外筒體上的濃水進(jìn)口和濃水層之間設(shè)有密封板，密封板上密布有進(jìn)水孔，在所有 的濃水層與濃水儲(chǔ)槽之間設(shè)有一層底網(wǎng)和一層密封環(huán)，底網(wǎng)的網(wǎng)孔大于網(wǎng)架的網(wǎng)孔，密封 環(huán)上密布有進(jìn)水孔。為了適于不同濃水過濾的需要，所述過濾層中的網(wǎng)架和濃水層中的網(wǎng)架的厚度為 0.l-5mm。為了防止?jié)馑M(jìn)入過濾液儲(chǔ)腔，所述的內(nèi)筒體的外圓柱面上設(shè)有濾布或過濾膜。為了提高應(yīng)用范圍，所述的過濾層的過濾精度為10-200μπι、5-10μπι、0. 1-5 μ m、 0.001-0. 02 μ m、INm 或 0. 1-lNm。為了便于清洗，所述的內(nèi)筒體設(shè)有壓縮空氣進(jìn)氣管和清水反沖洗管，外筒體上設(shè) 有壓縮空氣進(jìn)氣管。為了減少能耗、有效的降低壓降，所述的濃水層高度為500_2500mm。為了提高過濾應(yīng)用范圍，適應(yīng)高濾量排放，通量高于10001/h.m2以上的需要，所述 的過濾層裝填密度為200m2/m3以上(m2/m3指每立米外筒體所裝填的過濾層的面積)，過濾 層中過濾液流道的寬度大于濃水層的流道寬度。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明與筒式過濾組件相比，本發(fā)明濃水流道較短，在過濾過 程中，濃水壓降小，過濾效果好，并且過濾層采用雙面濾布或過濾膜，過濾面積大，進(jìn)一步的 過高了過濾效果，而且過濾層制作比較簡(jiǎn)單。本發(fā)明(層式)與管式、板式、中空纖維式及 卷式過濾組件相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、低耗管式>板式>中空纖維式>層式>卷式；板框 >> 介質(zhì)濾器>> 層式。2、流速管式<板式<中空纖維式<層式<卷式；介質(zhì)濾器<< 板框機(jī) << 層式。3、體積管式 >> 板式 > 層式 > 中空纖維式 > 卷式，單臺(tái)有效過濾面積可以達(dá)到 IOOm2以上，而外形尺寸，直徑X高度=550mmX 1200mm，材質(zhì)可用不銹鋼，重量200kg。4、系統(tǒng)成本管式 > 板式 > 中空纖維式 >卷式，層式與卷式相當(dāng)；板框式> 介質(zhì) 式，層式與介質(zhì)濾器相當(dāng)。5、設(shè)計(jì)彈性層式>>卷式>板式>管式>中空纖維式。6、易污堵性中空纖維式>>卷式>板式>管式>層式；板框式 > 介質(zhì)式 > 層式。7、易清洗性層式>板式>管式>卷式>中空纖維式；層式 > 介質(zhì)式 >板框式。


圖1為發(fā)明的全剖結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、支座，2、底板，3、法蘭，4、外筒體，5、內(nèi)筒體，6、網(wǎng)架，7、濾布或過濾膜，8、 蓋板I，9、密封板，10、蓋板II，11、管口 I，12、密封環(huán)，13、環(huán)形墊板I，14、管口 II，15、環(huán)形 墊板II，16、過濾液儲(chǔ)腔，17、濃水儲(chǔ)腔，18、管口III。
具體實(shí)施例方式如圖1所示的一種具體實(shí)施例，它包括支座1、底板2、法蘭3、外筒體4、內(nèi)筒體5、 網(wǎng)架6、濾布或過濾膜7、蓋板I 8、密封板9、蓋板II 10、密封環(huán)12、環(huán)形墊板I 13和環(huán)形墊 板 II 15。蓋板I 8焊接外筒體4的上端，法蘭3焊接在外筒體4的下端。蓋板II 10焊接在 內(nèi)筒體5的上端，環(huán)形墊板I 13焊接在內(nèi)筒體5的下端。內(nèi)筒體5、蓋板II 10、環(huán)形墊板
I13和密封板9設(shè)置在外筒體4中，外筒體4和內(nèi)筒體5同軸設(shè)置。底板2設(shè)置在多個(gè)支座1上，法蘭3通過螺栓與底板2連接。內(nèi)筒體5與底板2之 間夾有一件與環(huán)形墊板I 13相同尺寸的環(huán)形墊板II 15，底板2、環(huán)形墊板I 13和環(huán)形墊板
II15的中心開有與內(nèi)筒體內(nèi)腔相通的孔，環(huán)形墊板I 13、環(huán)形墊板II 15和底板2之間通過 螺栓連接，環(huán)形墊板I 13、環(huán)形墊板II 15和底板2上的孔形成一個(gè)管口 II 14，管口 II 14上 用于接一個(gè)多管口管體，該管體各個(gè)管口分別用于接壓縮空氣管、過濾液排管、清水反沖洗 管和壓力表。蓋板II 10與密封板9螺栓連接，密封板9上密布有進(jìn)水孔，密封板9與外筒 體4之間有間隙。外筒體4內(nèi)位于法蘭3和環(huán)形墊板II 15之間的位置設(shè)有密封環(huán)12。內(nèi) 筒體5上開有一排上下排列的孔，內(nèi)筒體5的外圓柱面套有一層濾布或過濾膜，該層濾布或過濾膜的上下兩端分別由密封板9和密封環(huán)12壓緊。密封板9、密封環(huán)12、內(nèi)筒體5和外筒 體4之間環(huán)形空間內(nèi)填充有多層在外筒體4徑向排列的過濾層。內(nèi)筒體5的內(nèi)腔為過濾液 儲(chǔ)腔16，管口 II 14與過濾液儲(chǔ)腔16相通，密封環(huán)12、底板2和環(huán)形墊板II 15圍成的環(huán)形 空間為濃水儲(chǔ)腔17。底板2上設(shè)與濃水儲(chǔ)腔17相通的管口III18，管口III 18上用于接一個(gè) 多管口管體，該管體的各個(gè)管口分別用于接濃水排管、濃水循環(huán)出水管和反沖洗濃水排管。 蓋板I 8上設(shè)有與填充過濾層的環(huán)形空間相通的管口 I 11，管口 I 11上用于接一個(gè)多管口 管體，該管體的各個(gè)管口分別用于接濃水進(jìn)管、壓力表和壓縮空氣管。過濾層包括兩層濾布或過濾膜7和密封在兩層濾布或過濾膜7之間的網(wǎng)架6，在過 濾層中由網(wǎng)架6支撐開的兩層濾布或過濾膜7之間形成過濾液流道，相鄰過濾層之間夾有 一層網(wǎng)架6，使得相鄰過濾層之間形成濃水層，密封環(huán)12和濃水層之間設(shè)一層網(wǎng)架，該網(wǎng)架 的網(wǎng)孔大于濃水層中的網(wǎng)架的網(wǎng)孔，密封環(huán)12上密布有進(jìn)水孔，使得每層濃水層均與濃水 儲(chǔ)腔17連通，每層過濾層內(nèi)的過濾液流道均與過濾液儲(chǔ)腔16相通。過濾層和濃水層可以是以下結(jié)構(gòu)形式在一個(gè)濾布或過濾膜7制成的長(zhǎng)袋的內(nèi)外 各放一塊軟性的網(wǎng)架6，將長(zhǎng)袋的袋口套在內(nèi)筒體5上，并使袋口罩在內(nèi)筒體5上的上下排 列的孔上，將長(zhǎng)袋及其內(nèi)外兩塊網(wǎng)架6在內(nèi)筒體5的外圓柱面上纏繞而成。為了適應(yīng)高含量懸浮物料液的過濾，所述的濃水層流道寬度2mm以上，支撐網(wǎng)架 采用特制大網(wǎng)眼對(duì)料液阻礙小，采用低速錯(cuò)流過濾或死端過濾，實(shí)現(xiàn)超濾過濾效果，過濾液 的透光率達(dá)80%以上，可代替板框壓濾機(jī)使用，但是不用打開機(jī)器可以排雜。使用方法將接在管口 I 11上的濃水進(jìn)管通過泵與待處理水(即濃水)供水池連 接，快速流動(dòng)的濃水通過密封板9同時(shí)進(jìn)入所有的濃水層，通過濃水層流入濃水儲(chǔ)腔17與 濃水供水池相連，形成濃水的循環(huán)路徑。過濾層過濾出的過濾液進(jìn)入到過濾液儲(chǔ)槽腔16，并 通過可通過管口 II 14上的過濾液排管輸送到用水點(diǎn)。使用一段時(shí)間后，從管口 I 11上的壓縮空氣管通入高壓空氣，使得濃水在各濃水 層中產(chǎn)生湍流，可清洗濃水層網(wǎng)架6及各過濾層的濾布或過濾膜。也可以從管口 II 14上的 壓縮空氣管通高壓空氣清洗各過濾層的濾布或過濾膜，從管口 II 14上的清水反沖洗管中 通入純水，對(duì)各過濾層的濾布或過濾膜進(jìn)行反洗。覆在濾布或過濾膜表面，濃水層網(wǎng)架上的 雜質(zhì)可隨濃水進(jìn)入濃水儲(chǔ)腔17，并通過管口III 18上的濃水排管排掉。
權(quán)利要求
1.一種層式過濾組件，包括外筒體、內(nèi)筒體和設(shè)置在外筒體和內(nèi)筒體之間的多層過濾 層，相鄰過濾層之間有濃水層，其特征在于所述的內(nèi)筒體內(nèi)腔為過濾液儲(chǔ)腔，在外筒體上 位于濃水層的上方設(shè)有濃水進(jìn)口，在過濾層和濃水層的下方設(shè)有濃水儲(chǔ)槽，所有過濾層的 過濾液流道與過濾液儲(chǔ)腔相通，所述有濃水層均與濃水儲(chǔ)槽相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層式過濾組件，其特征在于所述的過濾層包括兩層濾布或 過濾膜和密封在兩層濾布或過濾膜之間的網(wǎng)架，在過濾層中由網(wǎng)架支撐開的兩層濾布或過 濾膜之間形成所述過濾液流道，相鄰過濾層之間夾有一層網(wǎng)架，相鄰過濾層之間的網(wǎng)架支 撐開的空間為濃水層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的層式過濾組件，其特征在于所述的過濾層和濃水層的結(jié)構(gòu) 形式為在一個(gè)濾布或過濾膜制成的長(zhǎng)袋的內(nèi)外各放一塊軟性的網(wǎng)架，在內(nèi)筒體上設(shè)有一 排上下排列的孔，將長(zhǎng)袋的袋口套在內(nèi)筒體上，并使袋口罩在內(nèi)筒體上的孔上，將長(zhǎng)袋及其 內(nèi)外兩塊網(wǎng)架在內(nèi)筒體的外圓柱面上纏繞而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層式過濾組件，其特征在于在外筒體上的濃水進(jìn)口和濃水 層之間設(shè)有密封板，密封板上密布有進(jìn)水孔，在所有的濃水層與濃水儲(chǔ)槽之間設(shè)有一層底 網(wǎng)和一層密封環(huán)，底網(wǎng)的網(wǎng)孔大于網(wǎng)架的網(wǎng)孔，密封環(huán)上密布有進(jìn)水孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層式過濾組件，其特征在于所述過濾層中的網(wǎng)架和濃水層 中的網(wǎng)架的厚度為0. l-5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的層式過濾組件，其特征在于所述的內(nèi)筒體的 外圓柱面上設(shè)有濾布或過濾膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層式過濾組件，其特征在于所述的過濾層的過濾精度為 10-200 μ m、5-10 μ m、0. 1-5 μ m、0. 001-0. 02 μ m、INm 或 0. 1-lNm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層式過濾組件，其特征在于所述的內(nèi)筒體設(shè)有壓縮空氣進(jìn) 氣管和清水反沖洗管，外筒體上設(shè)有壓縮空氣進(jìn)氣管。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層式過濾組件，其特征在于所述的濃水層高度為 500-2500mmo
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層式過濾組件，其特征在于所述的過濾層裝填密度為 200m2/m3以上，過濾層中過濾液流道的寬度大于濃水層的流道寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種層式過濾組件，本發(fā)明包括外筒體、內(nèi)筒體和設(shè)置在外筒體和內(nèi)筒體之間的多層過濾層，相鄰過濾層之間有濃水層，所述的內(nèi)筒體內(nèi)腔為過濾液儲(chǔ)腔，在外筒體上位于濃水層的上方設(shè)有濃水進(jìn)口，在過濾層和濃水層的下方設(shè)有濃水儲(chǔ)槽，所有過濾層的過濾液流道與過濾液儲(chǔ)腔相通，所述有濃水層均與濃水儲(chǔ)槽相通。本發(fā)明與筒式過濾組件相比，本發(fā)明濃水流道較短，在過濾過程中，濃水壓降小，過濾效果好，并且過濾層采用雙面濾布或過濾膜，過濾面積大，進(jìn)一步的過高了過濾效果，而且過濾層制作比較簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)B01D29/15GK102059015SQ20101055326
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者劉殿紅, 孫成義, 宋健, 宋澤聞 申請(qǐng)人:宋健