技术领域
[0001] 本实用新型涉及
水处理领域,特别涉及一种纳滤膜组件。
背景技术
[0002] 纳滤(NF)是20世纪80年代后期发展起来的一种介于
反渗透和
超滤之间的新型膜分离技术,是为了适应工业
软化水的需求及降低成本而发展起来的一种新型的压
力驱动型膜过程。纳滤膜主要应用于溶液中大分子物质的浓缩和纯化,纳滤膜分离水处理系统因其独特的结构和性能,在环境保护和水资源再生方面异军突起,并迅速应用到纺织、电力、食品、
冶金、石油、机械、
生物、制药以及
发酵等领域,在各领域中都有着广泛的应用前景。
[0003] 然而,现有的纳滤膜组件大多从
反渗透膜衍化而来,其采用片状膜片和卷式结构,存在结构较为复杂,加工工艺复杂,及其在使用时容易
结垢、产水通量低、产水通量衰减快等问题。实用新型内容
[0004] 为解决上述问题,本实用新型的目的在于提供一种纳滤膜组件,该组件结构简单、易组装,使用时具有不易结垢、方便清洗、产水通量高及产水通量衰减慢等优点。
[0005] 为达到上述目的,本实用新型采用如下的技术方案:一种纳滤膜组件,包括依次相连接的出水端盖、中空壳体、进水端盖及设置于中空壳体内的纳滤膜膜丝,所述中空壳体内的出水端处设有第一分隔件,所述纳滤膜膜丝的出水端固定在第一分隔件上;所述第一分隔件设有第一中空腔体,第一中空腔体的一端封闭且在其封闭的端面上设有多个与中空壳体内相通的第一通孔,其另一端与浓水管道的一端连接,浓水管道的另一端从出水端盖穿出,所述第一分隔件的轴向与中空壳体的轴向相平行。其中,第一分隔件的材质为ABS材质,通过第一分隔件上的多个第一通孔和浓水管道可将经纳滤膜膜丝过滤完剩下的浓水快速排出,结构简单,可减少水垢的产生,此外通过该第一分隔件还可提高中空壳体出水端的抗压性能,优选的,将第一分隔件设置在中空壳体出水端的中部,即第一分隔件的中
心轴与中空壳体的中心轴相重合。其中,中空壳体的材质为UPVC材质,其可在常温下使用;中空壳体的材质还可为SS316L材质,其可在高温下使用;出水端盖和进水端盖的材质为UPVC材质。
[0006] 作为一种实施方式,所述纳滤膜膜丝具有出水端和进水端,出水端和进水端分别用硬胶与中空壳体浇注成一体,进水端的硬胶端面上留有多个进水孔,出水端的硬胶端面上留有膜孔。通过出水端硬胶端面上留有的膜孔,可将经膜丝处理过的过滤水和浓水分开。其中,纳滤膜膜丝为芳纶、聚砜、PVDF、聚乙烯等中空
纤维复合膜丝。优选的,进水孔的数量为3~8个,其以中空壳体的中心轴为轴线均等分设置在进水端的硬胶端面上,可使得水均匀的进入到中空壳体内,可进一步减少水垢的产生。
[0007] 作为一种实施方式,所述第一通孔的数量为3~12个,第一通孔在以第一中空腔体的中心轴为轴线的圆周上成均等分设置,此处的中心轴为横向中心轴。其中,第一通孔的数量可依实际需要而定。优选的,第一通孔的数量为4~8。.
[0008] 作为一种实施方式,所述第一通孔的面积之和与进水孔的面积之和的比为1:1~1:8。优选的,其比值为1:2~1:6;更优选的,其比值为1:3~1:5。其中,当该比值为1:1时,可通过设在浓水管道上的流量计和
阀门来延长从进水孔进来的水在中空壳体内纳滤膜膜丝处的
停留时间以增加纳滤膜组件的产水通量;当该比值大于1:2时,可通过水在中空壳体进水端与出水端所产生的压力差,来延长水在中空壳体内纳滤膜膜丝处的停留时间及增加纳滤膜组件的产水通量,此时若再通过设在浓水管道上的流量计和阀门来控制,则可进一步增加该纳滤膜组件的产水通量或缩短水处理的时间。
[0009] 为了提高纳滤膜膜丝进水端和出水端的抗压性能,在其两端设置硬胶层,可作为承压之用。作为一种实施方式,所述硬胶优选为环
氧树脂,其粘接性好,结合强度高,能够承受较高的压力。
[0010] 作为一种实施方式,所述中空壳体的进水端处设有第二分隔件,所述纳滤膜膜丝的进水端固定在第二分隔件上。通过该分隔件可提高中空壳体进水端的抗压性能。
[0011] 作为一种实施方式,所述第二分隔件设有一端封闭的第二中空腔体,在其封闭的端面上设有与中空壳体内相通的多个第二通孔。其中,第二通孔的数量为3~8个,通过该第二通孔可让从进水端盖进的水可以更加均匀的进入到中空壳体内。
[0012] 作为一种实施方式,所述中空壳体内还包括一
连接杆,所述连接杆的两端分别与第一分隔件和第二分隔件的一端相连接。其中,连接杆的材质为ABS材质,第一分隔件和第二分隔件在与连接杆连接的端面上可向连接杆的方向各凸设有一中空腔体,连接杆套设在该中空腔体内,两者之间可通过胶水粘接固定连接。通过该连接杆将第一分隔件和第二分隔件连接起来,可增加整个中空壳体的稳固性和抗压性能。
[0013] 作为一种实施方式,所述中空壳体和/或第一分隔件的第一中空腔体和/或第二分隔件的第二中空腔体和/或连接杆的竖向横截面优选为圆形。
[0014] 作为一种实施方式,所述纳滤膜膜丝在其进水端的硬胶端面和/或出水端的硬胶端面内侧分别设有一软胶层,该软胶层与各自的硬胶端面相接。此处的软胶层可对膜丝的根部进行保护,使其不易被损坏,可提高纳滤膜组件使用的
稳定性。作为一种实施方式,所述软胶层优选为聚
氨酯胶层。
[0015] 作为一种实施方式,所述第一分隔件的第一中空腔体和/或第二分隔件的第二中空腔体
侧壁各设有与中空壳体内相通的第三通孔。本实用新型可通过第三通孔,也可通过第一中空腔体的第一通孔或第二中空腔体的第二通孔将软胶注入到中空壳体内,使该软胶在膜丝出水端或进水端的硬胶端面上形成一层软胶层。优选的,所述第三通孔与膜丝出水端或进水端的硬胶端面内侧的距离略大于所需要设置的软胶层的厚度。
[0016] 作为一种实施方式,所述第一分隔件的第一中空腔体外侧和/或第二分隔件的第二中空腔体外侧各设有与其相垂直的N个分隔片,且该分隔片与其相对应的中空腔体的中心轴线相平行,分隔片在以相对应的中空腔体的中心轴为轴线的圆周上呈均等分设置,其中N为≥2的正整数,N可优选为3、4、5或6等,如当分隔片的数量为6时,每相邻的两个分隔片之间的夹
角为60度。通过在第一分隔件或第二分隔件上设置的分隔片,再在把纳滤膜膜丝的两端分布设置在各自分隔件的每两个分隔片之间,可提高中空壳体进水端或出水端的稳固性。
[0017] 作为一种实施方式,所述第一分隔件的第一中空腔体外侧和/或第二分隔件的第二中空腔体外侧还各设有与分隔片同等数量的网片,各网片与相对应的各分隔片设置在同一直线上,且相互连接。其中,各网片与各自的分隔片可通过插接的方式连接在一起,通过设置的网片可进一步提高中空壳体进水端或出水端的稳固性。
[0018] 作为一种实施方式,所述出水端盖上设有第四通孔,浓水管道的一端穿过出水端盖的第四通孔后,与第一分隔件的第一中空腔体密封连接。其中,所述浓水管道的材质为UPVC材质。
[0019] 作为一种实施方式,所述浓水管道的一端套设在第一分隔件的第一中空腔体内,其在与该第一中空腔体的连接面上设有多个环形凹槽,该环形凹槽内各设有一
密封圈。
[0020] 作为一种实施方式,所述浓水管道的外侧壁垂直向外设有一环形凸圈,所述第四通孔的外侧在与环形凸圈的
接触端面上设有一环形凹槽,该环形凹槽内设有一密封圈,该环形凸圈与第四通孔的外侧密封连接。
[0021] 作为一种实施方式,所述第四通孔外侧向外凸设有一环形
凸块,所述出水端盖上还设有一与该环形凸块通过
螺纹连接的压紧接头,该压紧接头紧固所述环形凸圈。
[0022] 通过在出水端盖上设置压紧接头和密封圈,可提高出水端盖与中空壳体之间的连接
密封性。
[0023] 作为一种实施方式,所述进水端盖上还设有第五通孔和圆形闷片,第五通孔与圆形闷片之间密封连接;所述圆形闷片上设有一进气口,该进气口用堵头堵住或与进气管道连接,进气口与堵头之间设有组合
垫圈以增加其连接的密封性。当纳滤膜组件使用一段时间,可通过该进气口与进气管道相连接来对纳滤膜组件进行清洗,非常简便。
[0024] 作为一种实施方式,所述第五通孔的外侧向外凸设有一环形凸块,所述进水端盖上还设有一与该环形凸块通过
螺纹连接的压紧接头,该压紧接头紧固所述圆形闷片。其中,所述压紧接头的材质为UPVC材质。
[0025] 作为一种实施方式,所述第五通孔的外侧在与圆形闷片的接触端面上设有一环形凹槽,该环形凹槽内设有一密封圈。
[0026] 作为一种实施方式,还包括进水端端圈和出水端端圈,所述进水端端圈和出水端端圈的一端分别套设在中空壳体的进水端和出水端上,其另一端再分别与进水端盖和出水端盖密封连接。其中,端圈与端盖之间可采用胶水来密封粘接。通过设置进水端端圈和出水端端圈,可以提高进水端盖、出水端盖与中空壳体组装时的便利性。
[0027] 作为一种实施方式,所述进水端端圈和出水端端圈分别与进水端盖和出水端盖通过抱箍紧密连接。
[0028] 作为一种实施方式,所述进水端端圈和出水端端圈分别在与进水端盖和出水端盖的连接端面上各设有一环形凹槽,该环形凹槽内设有一密封圈。
[0029] 作为一种实施方式,所述密封圈为O型密封圈或X型密封圈。
[0030] 作为一种实施方式,所述进水端盖和出水端盖的环形凸块外侧壁分别向各自端盖的边缘延伸设有多个加强筋。通过该加强筋可以提高进水端盖和出水端盖的抗压性能。
[0031] 此外,进水端盖的进水端、出水端盖的产水端和浓水出口端可分别通过卡套来连接外部的进水管道、产水管道和浓水管道。
[0032] 本实用新型可采用如下的步骤进行组装:将纳滤膜膜丝固定在分隔件上后,放入中空壳体内,纳滤膜膜丝的进水端和出水端采用
环氧树脂通过离心浇注固定到中空壳体上,再通过分隔件的中空腔体侧壁上的通孔将软胶注入形成一层软胶层,再将膜丝出水端进行切割以露出其膜孔,最后装上进水端盖和出水端盖。还可在进水端盖和出水端盖之间各装有一端圈,端圈先与中空壳体连接后,再通过抱箍将端盖与端圈组装起来。
[0033] 采用上述技术方案,本实用新型具有以下有益效果:采用分隔件、连接杆、在分隔件上设有多个通孔、在进水端盖设有进气口等结构相结合,可使所得到的纳滤膜组件具有结构简单、易组装,整体稳定性好,使用时不易结垢、方便清洗、产水通量高及产水通量衰减慢等优点。
附图说明
[0034] 图1为本实用新型纳滤膜组件的半剖示意图,图中的箭头指向表示水流的方向;
[0035] 图2为本实用新型中连接杆与第一分隔件、第二分隔件连接的剖视图;
[0036] 图3为图1的P向视图;
[0037] 图4为图1的A向视图;
[0038] 图5为图2的C向视图;
[0039] 图6为图2的B向视图;
[0040] 图7为本实用新型中出水端盖的剖视图;
[0041] 图8为本实用新型中进水端盖的剖视图;
[0042] 图9为本实用新型中端圈与中空壳体连接的剖视图;
[0043] 图10为本实用新型中纳滤膜膜丝的结构示意图,图中的箭头指向表示水流的方向。
[0044] 图中,1.出水端盖;11.第四通孔;2.中空壳体;21.第一分隔件;211.第一中空腔体;212.第一通孔;22.硬胶;23第二分隔件;231.第二中空腔体;232.第二通孔;24.连接杆;25.软胶层;26.第三通孔;27.分隔片;28.网片;29.进水孔;3.进水端盖;31.第五通孔;32.圆形闷片;33.进气口;34.堵头;4.膜丝;41.膜丝进水端;42.膜丝出水端;5.浓水管道;6.环形凹槽;7.密封圈;8.环形凸圈;9.环形凸块;10.压紧接头;12.进水端端圈;13.出水端端圈;14.抱箍;15.加强筋;16.卡套;17.组合垫圈。
具体实施方式
[0045] 以下将参照附图和具体
实施例对本实用新型做较详细的阐述,然而本实用新型并不以下述实施例为限,还可以是其它采用等同方式来替代其中某些要素的实施例。
[0046] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“外侧”、“内侧”、“垂直”、“竖向”、“横向”、“轴向”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0047] 实施例1
[0048] 如图1所示,一种纳滤膜组件,包括依次相连接的出水端盖1、中空壳体2、进水端盖3及设置于中空壳体2内的纳滤膜膜丝4,在中空壳体2内的出水端处设有第一分隔件21,纳滤膜膜丝4的出水端42固定在第一分隔件21上;第一分隔件21设有第一中空腔体211,第一中空腔体211的一端封闭且在其封闭的端面上设有多个与中空壳体2内相通的第一通孔212(如图5所示),其另一端与浓水管道5的一端连接,浓水管道5的另一端从出水端盖1穿出,第一分隔件21的轴向与中空壳体2的轴向相平行,此处的轴向皆指横向中心轴方向。此外,纳滤膜膜丝4的出水端42和进水端41分别用硬胶22与中空壳体2浇注成一体(如图10所示),硬胶22可采用环氧树脂,在膜丝4进水端41的硬胶22端面上留有多个进水孔29(如图4所示),进水孔29的数量可依实际需要而定,可优选为3~8,在出水端42的硬胶22端面上留有膜孔(如图10所示)以供膜丝4产的纯水进入到出水端盖1的空腔中。
[0049] 其中,第一通孔212的数量为3~12个(图5中为6个),第一通孔212的面积之和与进水孔29的面积之和的比为1:1~1:8,第一通孔212的数量和面积的比值可依据实际需求而定,第一通孔212在以第一中空腔体211的中心轴为轴线的圆周上成均等分设置,此处的中心轴指横向中心轴。
[0050] 实施例2
[0051] 与实施例1相同,不同的是在中空壳体2的进水端处设有第二分隔件23(如图2所示),将纳滤膜膜丝4的进水端41固定在第二分隔件23上,第二分隔件23设有一端封闭的第二中空腔体231,在其封闭的端面上设有与中空壳体2内相通的多个第二通孔232(如图6所示)。
[0052] 实施例3
[0053] 与实施例2相同,不同的是在中空壳体2内还设有一连接杆24,该连接杆24的两端分别与第一分隔件21和第二分隔件23的一端相连接。其中,第一分隔件21和第二分隔件23在与连接杆24连接的端面上向连接杆24的方向各凸设有一中空腔体,连接杆24套设在该中空腔体内(如图2所示),两者之间可通过胶水粘接固定连接。
[0054] 实施例4
[0055] 与实施例3相同,不同的是在第一分隔件21的第一中空腔体211和/或第二分隔件23的第二中空腔体231侧壁各设有与中空壳体2内相通的第三通孔26(如图2所示),纳滤膜膜丝4在其进水端41的硬胶22端面和/或出水端42的硬胶22端面内侧分别设有一软胶层25(如图1所示),该软胶层25与各自的硬胶22端面相接,该软胶层25可优选为聚氨酯。
[0056] 实施例5
[0057] 与实施例4相同,不同的是在第一分隔件21的第一中空腔体211外侧和/或第二分隔件23的第二中空腔体231外侧各设有与其相垂直的N个分隔片27,且该分隔片27与其相对应的中空腔体的中心轴线相平行,分隔片27在以相对应的中空腔体的中心轴为轴线的圆周上呈均等分设置,其中N为≥2的正整数,可选择3、4、5或6等,具体可依需求而定。此外,在第一分隔件21的第一中空腔体211外侧和/或第二分隔件23的第二中空腔体231外侧还各设有与分隔片27同等数量的网片28,各网片28与相对应的各分隔片27设置在同一直线上,且相互连接(如图1或图2所示)。
[0058] 实施例6
[0059] 如图7所示,与实施例5相同,不同的是在出水端盖1上设有第四通孔11,浓水管道5的一端穿过出水端盖1的第四通孔11后,与第一分隔件21的第一中空腔体211密封连接。其中,浓水管道5的该端可以套设在第一分隔件21的第一中空腔体211内,其在与该第一中空腔体211的连接面上设有多个环形凹槽6,该环形凹槽6内各设有一密封圈7。此外,在浓水管道5的外侧壁垂直向外设有一环形凸圈8,第四通孔11的外侧在与该环形凸圈8的接触端面上设有一环形凹槽6,该环形凹槽6内设有一密封圈7,该环形凸圈8与第四通孔11的外侧密封连接。在第四通孔11外侧向外还凸设有一环形凸块9,在出水端盖1上设有一与该环形凸块9通过螺纹连接的压紧接头10,该压紧接头10紧固浓水管道5外侧壁上的环形凸圈8。本实施例中的密封圈7可优选为O型密封圈或X型密封圈。
[0060] 实施例7
[0061] 如图8所示,与实施例6相同,不同的是在进水端盖3上还设有第五通孔31和圆形闷片32,第五通孔31与圆形闷片32之间密封连接。在圆形闷片32上设有一进气口33,该进气口33用堵头34堵住或与进气管道连接,进气口33与堵头34之间设有组合垫圈17以增加其连接的密封性。在第五通孔31的外侧向外还凸设有一环形凸块9,进水端盖3上设有一与该环形凸块9通过螺纹连接的压紧接头10,该压紧接头10用来紧固进水端盖3的圆形闷片32。此外,第五通孔31的外侧在与圆形闷片32的接触端面上还设有一环形凹槽6,该环形凹槽6内设有一密封圈7。本实施例中的密封圈7可优选为O型密封圈或X型密封圈。
[0062] 实施例8
[0063] 如图9所示,与实施例7相同,不同的是该纳滤膜组件还设有进水端端圈12和出水端端圈13,进水端端圈12和出水端端圈13的一端分别套设在中空壳体2的进水端和出水端上,可用胶水进行粘接,其另一端再分别与进水端盖3和出水端盖1通过抱箍14紧密封连接。进水端端圈12和出水端端圈13分别在与进水端盖3和出水端盖1的连接端面上各设有一环形凹槽6,该环形凹槽6内设有一密封圈7,密封圈7可优选为O型密封圈或X型密封圈。此外,进水端盖3和出水端盖1的环形凸块9外侧壁分别向各自端盖的边缘延伸设有多个加强筋
15。在实际应用中,进水端盖3的进水端、出水端盖1的产水端和浓水出口端可分别通过卡套
16来连接外部的进水管道、产水管道和浓水管道5。