[發(fā)明專利]一種大通量高納污量濾芯及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010223897.6
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN102188848A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李光輝;陸方
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江瑞普環(huán)境技術(shù)有限公司
• 主分類號: B01D29/21
• 分類號: B01D29/21
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11308
• 代理人: 葉凡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種過濾濾芯，尤其涉及一種可以持續(xù)保持大通量和高納污量折疊式濾芯。

背景技術(shù)

濾芯式過濾廣泛應(yīng)用于水處理和各種工藝過程中，而濾芯則分為熔噴濾芯，線繞濾芯和折疊濾芯等。折疊濾芯是由超細(xì)纖維制成的具有一定空隙結(jié)構(gòu)的薄膜組合、無紡布和塑料網(wǎng)層格等組成，采用先進(jìn)的熱熔和焊接工藝經(jīng)過拉伸、打褶、濾材邊封、固定內(nèi)芯外罩、熔封端蓋等流程制作而成。這種濾芯具有過濾精度高、過濾面積大，納污容量高和可多次反沖洗使用和高壓滅菌消毒等特點(diǎn)，是目前發(fā)展最快速的一種過濾技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、能源、環(huán)保等領(lǐng)域的多種精密過濾過程中。

折疊式濾芯的折疊形狀有：弧形、W波紋形、鋸齒形、瓦楞形等，濾芯材質(zhì)有高分子纖維材料和金屬膜材料等。無論采用何種折疊方式，目的都是為了增加濾芯內(nèi)濾膜面積。面積增加則濾芯的納污容量就增加，從而其使用壽命就得到延長。濾芯的使用壽命和濾膜面積之間的關(guān)系如下：

Le/Lo＝(Ae/Ao)^N??，1≤N≤2

其中Le是濾芯延長后的壽命，Lo是濾芯原使用壽命，Ae濾面積增加后的面積，Ao濾芯原面積。由上式可以看出，增加濾芯濾膜面積一倍，濾芯使用壽命可以延長達(dá)四倍。通常地，折疊式濾芯的褶數(shù)多達(dá)幾十甚至上百個，以此來獲得較大的過濾面積，提高濾芯的納污容量。為此，無論是采用W型褶還是弧形褶，折疊式濾芯的折疊褶間都是緊密排列，以盡可能地增加折疊褶數(shù)，即增加濾芯濾膜面積。

折疊式濾芯一般由纖維濾膜、塑料網(wǎng)層格以及塑料材質(zhì)的濾芯骨架組成。塑料網(wǎng)層格分別用在進(jìn)水和出水側(cè)，起到導(dǎo)流布水的作用。由于采用折疊褶式設(shè)計，進(jìn)水和出水靠塑料網(wǎng)層格提供的空隙通過，流道皆狹窄，如圖5、6、6a所示。一般應(yīng)用的塑料網(wǎng)層格是熱熔法制造的，兩組塑料絲一般粗細(xì)相同，交角一般為90°，如圖6所示。當(dāng)兩層這種普通塑料網(wǎng)層格疊合在一起時，留下供水流通過的縫隙更加狹小，如圖示5，在大流量時就會造成壓差過高。網(wǎng)格在折疊褶處網(wǎng)格上塑料絲互相疊合后，由此導(dǎo)致濾芯過濾壓差過高。特別是在進(jìn)水側(cè)，當(dāng)被截留的污染物積聚在折褶處后，使本已狹窄的流道更加流動不暢，造成過濾壓力升高，通量下降，使用壽命降低。

CN92244291.6提供了一種多功能折疊式過濾芯，折疊式膜堆內(nèi)側(cè)置有筒形增厚導(dǎo)流層，中心集水管外側(cè)表面具有導(dǎo)流槽，以增大濾液流量、減小阻力。這樣的設(shè)計部分改善了進(jìn)水側(cè)折疊褶入口處的水流分布及流體阻力問題，但并沒有解決折疊褶內(nèi)流道狹窄的問題。

CN200810138261.4提供了一種高過濾通量折疊濾芯的制作方法，在板式濾膜的兩側(cè)面分別附著一層彈性支撐網(wǎng)格，用折疊機(jī)將其折疊成圓弧狀濾膜，再將濾膜兩端粘合在一起形成圓柱狀，用內(nèi)層不銹鋼網(wǎng)和外層不銹鋼網(wǎng)將濾膜加固定型，最后用濾芯固定封頭將圓柱狀的濾膜頂端和底端密封固定，做成圓筒式的折疊濾芯。支撐網(wǎng)格的彈性作用會使濾膜折疊成圓弧形狀，避免了以往折疊形狀造成的死角，大大增加了濾膜的過濾通量，但是，該發(fā)明的濾芯水流流道狹窄，過濾壓差高，濾膜需要反復(fù)反沖洗，縮短了濾芯的使用壽命。

CN200820059126.6提供了一種親水性聚四氟乙烯微孔膜折疊式濾芯，由過濾介質(zhì)層、內(nèi)支撐筒和外支撐筒構(gòu)成，過濾介質(zhì)層折疊成翅片后圍繞在內(nèi)支撐筒的外圓周上，過濾介質(zhì)層的折疊線平行于內(nèi)支撐筒的軸向，外支撐筒套設(shè)在過濾介質(zhì)層構(gòu)成的圓筒外側(cè)，過濾介質(zhì)層由一層長纖維無紡布、一層細(xì)短纖維無紡布、一層聚四氟乙烯親水性微孔濾膜和一層平面導(dǎo)流網(wǎng)疊合構(gòu)成，細(xì)短纖維無紡布設(shè)置在濾膜的上游，長纖維無紡布設(shè)置在細(xì)短纖維無紡布的上游，平面導(dǎo)流網(wǎng)設(shè)置在濾膜的下游，任意相鄰的兩個翅片的徑向端面均焊接連接。細(xì)短纖維無紡布起到預(yù)過濾及保護(hù)濾膜的作用，增加了濾芯的納污量；長纖維無紡布增強(qiáng)折疊層的挺括性；平面導(dǎo)流網(wǎng)減少了流體阻力，提高了濾芯的流量，同時克服了纖維脫落。但是該設(shè)計同樣沒能解決翅片內(nèi)和相鄰兩個翅片間由于導(dǎo)流網(wǎng)格疊壓造成的流道狹窄，流體阻力過高，造成過濾壓差高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題提供一種大通量折疊濾芯，本發(fā)明制備的濾芯進(jìn)水和出水端水流分布更均勻，濾芯中各個凸褶的過濾通量基本相同，降低了過濾流體阻力，延長了濾芯使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明一方面提供一種上述大通量濾芯的制備方法，包括按照以下順序進(jìn)行的步驟：

將過濾介質(zhì)層折疊成多個弧形的折疊褶；

圍繞中心管的外圓筒面疊置折疊褶，使其整體呈圓筒狀；

將筒形外殼套設(shè)在呈圓筒狀的疊置的折疊褶的外圓筒面外側(cè)；