[發(fā)明專利]一種低阻導(dǎo)流盤和耐高壓分離過(guò)濾膜柱裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410811104.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104524974A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳楚龍;楊柳青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江美易膜科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D61/00
• 分類號(hào): B01D61/00;B01D63/00;C02F1/44
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于膜過(guò)濾技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低阻導(dǎo)流盤和耐高壓分離過(guò)濾膜柱裝置。

背景技術(shù)

碟管膜組件（圖1）是平板膜組件技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一大進(jìn)步。該膜組件是一種利用納濾或者反滲透來(lái)對(duì)液體進(jìn)行過(guò)濾和分離的裝置。由于該裝置內(nèi)有流體力學(xué)性能優(yōu)異的導(dǎo)流元件，流體在其內(nèi)流動(dòng)時(shí)，具有流道寬，流程短，全湍流的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)都使得碟管膜組件相比其他膜組件具有阻力小、高抗污染的特性。在反滲透濁度和污泥密度指數(shù)（SDI）增加的情況下，它也能經(jīng)濟(jì)有效地運(yùn)行。在國(guó)外已經(jīng)將其成功地運(yùn)用到垃圾滲濾液的處理過(guò)程中。該裝置主要有包括玻璃鋼圓管承壓外殼，位于承壓外殼軸線上的兩端帶有螺紋的內(nèi)拉桿，導(dǎo)流盤和膜片交替套在中心拉桿上，膜片夾在兩導(dǎo)流盤中間。膜片為兩張類似光碟形狀的半滲透膜，中間夾一塊產(chǎn)水隔網(wǎng)層，周邊通過(guò)超聲焊接密封而成（圖3陰影部分為超聲焊接區(qū)域）。套在中心拉桿上的導(dǎo)流盤和膜片組成的膜堆，由底部法蘭、終端連接法拉和螺母共同作用緊固壓緊。壓力容器內(nèi)的流體（圖1上用箭頭表示）通過(guò)底部法蘭和終端連接法蘭處的唇形密封圈密封防止泄露。

如圖1和2，流體從原水入口進(jìn)入膜殼，從膜殼和膜堆之間的縫隙流到底部法蘭與末端導(dǎo)流盤形成的空間內(nèi)，經(jīng)過(guò)導(dǎo)流盤中間的導(dǎo)流孔流到導(dǎo)流盤的另一面，沿著膜片層的一面流向?qū)Я鞅P周邊的凸緣，在導(dǎo)流盤的凸緣處受阻折回，流經(jīng)膜片層的另一面，從下一級(jí)導(dǎo)流盤的導(dǎo)流孔離開(kāi)，以這樣蜿蜒曲折的方式流經(jīng)整個(gè)膜堆（圖1箭頭所示流體流過(guò)膜堆的方式）。透過(guò)膜片的產(chǎn)水匯集在導(dǎo)流盤中心的產(chǎn)水收集導(dǎo)流槽內(nèi)，由其周圍的O型密封圈與濃水分開(kāi)，流入產(chǎn)水流道內(nèi)，沿著中心拉桿，最后從產(chǎn)水出口排出，濃水匯集在終端連接法蘭和末端導(dǎo)流盤形成的空間內(nèi)，由濃水出口排出。

碟管膜組件主要應(yīng)用在高濃度、高含鹽量的工業(yè)廢水零排放領(lǐng)域內(nèi)，如石油煉制廢水、煤化工廢水、鋼鐵工業(yè)廢水等難處理的廢水。要處理這些高濃廢水，要求碟管膜組件在非常高的壓力下工作(至少大于70bar)。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，現(xiàn)有碟管膜組件存在以下不足：

1、僅靠中心拉桿兩端的兩個(gè)螺母給殼內(nèi)的法蘭和膜堆提供預(yù)緊力，其作用力是不足夠的，尤其在實(shí)際操作過(guò)程中當(dāng)進(jìn)水壓力增高至70bar以上時(shí)，終端連接法蘭和底部法蘭的周邊經(jīng)常出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，甚至將唇型密封圈壓出裝置，導(dǎo)致唇型密封圈變形損壞，使設(shè)備不能正常工作。進(jìn)一步地，由于玻璃鋼的導(dǎo)熱系數(shù)低，玻璃鋼外殼的使用，不利于流體帶進(jìn)去的熱量向外傳遞，膜片層在高溫高壓下操作，極易損壞，縮短整個(gè)設(shè)備的使用壽命。

2、流體流經(jīng)導(dǎo)流盤時(shí)，流向并離開(kāi)導(dǎo)流盤中心的導(dǎo)流孔，這使得與導(dǎo)流孔毗鄰的O型密封圈承受來(lái)自360度范圍內(nèi)的沖擊力，非常容易發(fā)生位移。此處的O型圈一旦發(fā)生位移，設(shè)備的過(guò)濾效果便失效。而且尋找和修復(fù)位移的O型圈是非常耗時(shí)耗力的工作，在實(shí)際使用中嚴(yán)重影響了碟管膜組件的實(shí)用性和市場(chǎng)推廣。

3、流體每經(jīng)過(guò)一塊導(dǎo)流盤都要在導(dǎo)流盤的凸緣處產(chǎn)生兩次折流，產(chǎn)生較大的阻力損失。致使整個(gè)設(shè)備的阻力損失較大，使進(jìn)水不得不升高到更高的壓力，這樣就加大了對(duì)整個(gè)設(shè)備的負(fù)擔(dān)，惡化了包括缺點(diǎn)1和2所描述的情況。而且由于進(jìn)水口的壓力過(guò)高，常常導(dǎo)致進(jìn)水口處連接管路泄漏，影響工作的正常運(yùn)行。

4、導(dǎo)流盤上的導(dǎo)流凸點(diǎn)的頂部為一點(diǎn)，與膜片的接觸面積理論上接近零。然而在實(shí)際高壓操作下，由于膜片高分子材料本身的彈性，膜片總會(huì)有輕微的移動(dòng)。這就使得與導(dǎo)流凸點(diǎn)頂部接觸的膜片表面受到持續(xù)的機(jī)械磨損，給膜片留下深深的印記以至于刺穿膜片，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備過(guò)濾效果失效。當(dāng)操作溫度提高時(shí)，這種原因?qū)е履て淮檀┑娘L(fēng)險(xiǎn)更大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低阻導(dǎo)流盤和耐高壓分離過(guò)濾膜柱裝置。

本發(fā)明的分離過(guò)濾膜柱包括導(dǎo)流盤、膜片和圓管形的承壓外殼，承壓外殼的兩端為法蘭結(jié)構(gòu)。

所述的承壓外殼的材料為不銹鋼。

導(dǎo)流盤和膜片的中心開(kāi)孔，多個(gè)導(dǎo)流盤和膜片交替堆疊，構(gòu)成中心開(kāi)孔的膜堆；所述膜堆的外徑小于承壓外殼的內(nèi)徑，其間隙為膜柱的原水通道。