专利名称：高新高压紊流板式膜装置技术
技术领域：
本高新技术涉及一种污水处理装置，特别是涉及一种用于高压和高浓度条件下的板式膜装置。
背景技术：
目前公知的膜法分离水溶液的膜装置有4种类型板式、管式、螺旋式、中空纤维式。后3种膜装置往往不能用于高压、大浓缩比的工作条件，而现有的板式膜装置虽然能够用于高压、大浓缩比的情况。中国专利文献CN100999339公开了一种板式膜装置，如图6所示，包括圆管型的承压外壳2’、位于承压外壳2’轴线上的两端带有螺纹的中心拉杆1’、贯穿在中心拉杆1’上的若干膜片4’、用以支撑膜片4’的导流盘3’、安装在中心拉杆1’两端的上端板5’和下端板 6’，所述上端板5’由位于外层的上端板耐压层51’和位于内层的上端板防腐层52’组成， 下端板6’由位于外层的下端板耐压层61’和位于内层的下端板耐压层62’组成。在盘导流盘3’的内侧(小直径端)开有环形条状导流孔，0形圈将膜上下游流体分开，导流盘3’ 中间有圆孔以便中心拉杆1’穿过。中心拉杆1’在膜装置中央，导流盘3’、膜片4’和上下端板叠置后，中心拉杆1’从其中间的圆孔穿过，在拉杆两端有螺纹，可用螺母拧紧。上下端板用以从上下两端压紧导流盘3’，形成导流盘3’和膜片4’交替叠放并被端板压紧的膜装置内部导流盘/膜片组件，在端板外沿设有0形圈，使导流盘/膜片组件被装入承压外壳2， 后使上下端板上的0形圈与承压筒的内表面密封。该装置在工作时，使需处理的原水从膜装置上端板的进液口 9’进入膜装置，沿导流盘3’外端与承压外壳2’内表面之间的环形通道进入膜装置底部，经最底部的导流盘3’中间环形条状通道流入并流经膜片4’表面，再进入下一个导流盘3’，如此连续S形流动通过所有导流盘3’和膜片4’表面。流体在通过膜片4’表面时，在一定压力作用下，污染流体中的净水透过膜片4’进入两片膜之间网状支撑层，经膜装置中间的净水排出口 8’排出膜装置。在膜表面被阻截的流体中污染物被逐渐浓缩，继续流动，直至通过原液排出口 7’排出膜装置。但是这种膜装置工作时，原水(污水) 流经膜片时，污染颗粒经常附着在膜片上，使膜片的使用寿命变短，需要经常更换。
实用新型内容本高新技术要解决的技术问题是提供一种新型的板式膜装置，克服了现有水溶液膜分离装置抗污染能力差的问题。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，包括外壳、中心拉杆、左、右端盖法兰、左、 右收集水套、原水进水管、原水出水管、净水出水管和工作部件，工作部件包括若干间隔布置的紊流盘和膜片，其中所述紊流盘的左右两端面上分别开设有圆环形左凹槽和右凹槽， 紊流盘上开设有出水孔和若干紊流孔，出水孔位于紊流孔内侧，紊流盘)的左凹槽内设置有若干呈放射状分布的棱条。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，其中所述工作部件的左右两侧分别设有左
3压盖和右压盖，左、右压盖分别套装在左、右收集水套上，左压盖的左端通过在左收集水套上设置轴肩固定，左压盖的右端外边缘压在位于最左端的紊流盘的左侧外边缘上，右压盖的右端通过在右收集水套上设置轴肩固定，右压盖的左端外边缘压在位于最右端的紊流盘的右侧外边缘上，左压盖的右侧开设有圆形槽，右压盖的左侧开设有圆形槽，原水进水管穿过左端盖法兰固定安装在左压盖上，且与左压盖上的圆形槽相通，原水出水管穿过右端盖法兰固定安装在右压盖上，且与右压盖上的圆形槽相通。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，其中所述膜片是由中间网状支撑层和两侧的膜层组成，所述支撑层周边与膜层周边通过超声波焊接在一起。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，其中所述外壳为圆筒形，紊流盘及膜片均为圆形。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，其中紊流盘上紊流孔成四层排列，且每层均包括若干紊流孔，紊流孔的直径为0. Imm至1mm，且紊流孔的轴线平行于紊流盘的轴线， 出水孔呈圆环状，其轴线与紊流盘的轴线重合。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，其中所述紊流孔的直径为1mm。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，其中所述紊流盘的左侧靠近中心位置上设有四个凸起，凸起均勻分布在与紊流盘同心的圆周上；紊流盘的右侧开设有四个与凸起相配的凹槽。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，其中所述原水进水管的个数为两根，关于中心拉杆对称设置，均固定安装在左端盖法兰和左压盖上；原水出水管的个数为两根，关于中心拉杆对称设置，均固定安装在右端盖法兰和右压盖上。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，其中所述净水出水管的个数为四根，左、右收集水套上各固定安装有两根。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，其中所述左收集水套的左侧设置有左套管，右收集水套的右侧设置有右套管，左、右套管均套装在中心拉杆上，左套管的左侧、右套管的右侧分别与螺母接触。本高新技术一种高压紊流板式膜装置与现有技术不同之处在于本高新技术通过在紊流盘上开设若干紊流孔，使流经膜片表面和紊流盘之间的原水水流产生紊流，即提高对膜片表面的冲刷自净，使原水溶液中的溶质分布均勻，降低发生浓差极化现象，防止膜片表面结垢，提高了抗污染能力[0016]本高新技术一种高压紊流板式膜装置中左压盖的右侧上开设有圆形槽，构成了容纳原水的腔室，能够使原水更容易进入紊流盘上的出水孔；右压盖的左侧上开设有圆形槽， 也构成容水腔，使浓缩后的原水更容易通过原水出水口排出。
以下结合附图对本高新技术一种高压紊流板式膜装置作进一步说明。
图1为本高新技术一种高压紊流板式膜装置的主视剖视图；图2为图1中I处的局部放大图；图3为图1中紊流盘的左视图；图4为图1中紊流盘的右视图；[0022]图5为图3中沿A-A方向的剖视；图6为现有技术中板式膜装置的主视剖视图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本高新技术一种高压紊流板式膜装置，包括外壳1、中心拉杆2、 左端盖法兰3、右端盖法兰4、左压盖17、右压盖18、左收集水套5、右收集水套6、原水进水管7、原水出水管8、净水出水管9和工作部件10，中心拉杆2从左到右依次穿过左收集水套 5、工作部件10和右收集水套6，其中工作部件10包括若干圆形紊流盘11和若干圆形膜片 12，工作部件10的左右两端均安装紊流盘11，紊流盘11和膜片12间隔布置，紊流盘11和膜片12之间靠近中心拉杆2位置均设置有密封圈，结合图3、图4、图5所示，紊流盘11的左右两端面上分别开设有圆环形左凹槽16a和右凹槽16b，相对的左凹槽16a和右凹槽16b 构成环形腔16，膜片12的外周面与环形腔16的外周面之间存在间隙，紊流盘11上开设有出水孔13和若干紊流孔14，紊流盘11上紊流孔14成四层排列，且每层均包括若干紊流孔 14，紊流孔14的直径为0. Imm至1mm，优选1毫米，紊流孔14的轴线平行于紊流盘11的轴线，出水孔13呈圆环状，位于紊流孔14内侧，其轴线与紊流盘11的轴线重合。紊流盘11 的左凹槽16a内设置有若干呈放射状分布的棱条15，其中呈放射状分布的棱条15能够起到支撑膜片12的作用。紊流盘11的左侧靠近中心位置上设有四个凸起19，每个凸起19均勻分布在与紊流盘11同心的圆周上；紊流盘11的右侧开设有四个与凸起19相配的凹槽20， 安装紊流盘11时通过凸起19与对应的凹槽20穿过膜片12的中心孔定位紊流盘11。膜片 12是由中间网状支撑层和两侧的膜层组成，支撑层周边与膜层周边通过超声波焊接在一起 (图中未视出)。左收集水套5内孔左部的内壁与中心拉杆2接触，左收集水套5内孔右部的内壁与中心拉杆2之间构成左收集水套腔5a，右收集水套6内孔右部的内壁与中心拉杆 2接触，右收集水套6内孔左部的内壁与中心拉杆2之间构成右收集水套腔6a，工作部件10 中心孔与中心拉杆2之间构成净水流道25，左压盖17套装在左收集水套5上，右压盖18套装在右收集水套6上，左压盖17的左端通过在左收集水套5上设置轴肩5a固定，左压盖17 的右端外边缘压在位于最左端的紊流盘11的左侧外边缘上，右压盖18的右端通过在右收集水套6上设置轴肩6a固定，右压盖18的左端外边缘压在位于最右端的紊流盘11的右侧外边缘上，左压盖17的右侧开设有圆形槽17a，右压盖18的左侧开设有圆形槽18a，工作部件10外套装有圆筒形外壳1，工作部件10的外圆周面与外壳1的内圆周面接触，外壳1的左右两端分别固定安装有左端盖法兰3和右端盖法兰4，且左端盖法兰3和右端盖法兰4分别套装在左收集水套5和右收集水套6上，原水进水管7的个数为两根，关于中心拉杆对称设置，每根原水进水管7穿过左端盖法兰3固定安装在左压盖17上，且与左压盖17上的圆形槽17a相通，原水出水管8的个数为两根，关于中心拉杆对称设置，每根原水出水管8穿过右端盖法兰4固定安装在右压盖18上，且与右压盖18上的圆形槽18a相通，净水出水管 9的个数为四根，左收集水套5上对称地固定安装有两根，右收集水套6上对称地固定安装有两根，每根净水出水管9均位于外壳1外部，固定安装在左收集水套5上的净水出水管9 与左收集水套腔5a连通，固定安装在右收集水套6上净水出水管9与右收集水套腔6a连通，左收集水套5的左侧设置有左套管21，右收集水套6的右侧设置有右套管22，左套管21 和右套管22均套装在中心拉杆2上，左套管21的左侧、右套管22的右侧分别通过螺母压紧。其中工作部件10与左收集水套5之间、工作部件10与右收集水套6之间、左收集水套 5与左端盖法兰3之间、右收集水套6与右端盖法兰4之间、左收集水套5与左压盖17之间、右收集水套6与右压盖18之间、左收集水套5与中心拉杆2之间、右收集水套6与中心拉杆2之间均设置有密封圈。使用时，高压大浓缩比的污水，即原水，通过左端盖法兰3上的原水进水管7，进入左压盖17的右侧的圆形槽17a内，接着通过紊流盘11上的圆环状出水孔13，进入紊流盘 11与膜片12之间的间隙，原水顺着紊流盘11与膜片12之间的间隙向膜片12外周流动，绕过膜片12外边缘后，向着膜片12中心流动，然后通过膜片12右侧的紊流盘11上的出水孔 13流到该紊流盘11与下一个膜片12构成的间隙内，重复上述过程，直到经浓缩后的原水流至右压盖18的圆环形槽18a内，最后从原水出水管8流出。在原水流经膜片12时，膜片 12将原水过滤，进入膜片中间，形成净水，净水流向膜片12中间的净水流道25，然后经净水流道25流向左收集水套腔fe，最后从左收集水套5上的净水出水管9流出(此时，左收集水套6上的净水出水管9关闭；如果需要，可将全部或部分净水出水管9接通)。在此过程中紊流盘11上的紊流孔14使流经紊流盘11右侧与膜片12左侧之间所构成的间隙的原水产生紊流，即提高对膜表面的冲洗冲刷自净，使原液中的溶质，即污染颗粒均勻分布，降低发生浓差极化现象，减少膜片表面结垢，提高抗污染能力，采用这样的膜装置后，可有效的降低膜清洗剂的用量，同时该装置可实现拆装维修，出现膜片12泄漏时， 只更换相应损坏的膜片12，而无需整件该置进行更换，从而有效降低了维护运行成本。以上所述的实施例仅仅是对本高新技术的优选实施方式进行描述，并非对本高新技术的范围进行限定，在不脱离本高新技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本高新技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本高新技术权利要求书确定的保护范围内。
权利要求1.一种高压紊流板式膜装置，包括外壳(1)、中心拉杆(2)、左、右端盖法兰(3、4)、左、 右收集水套(5、6)、原水进水管(7)、原水出水管(8)、净水出水管(9)和工作部件(10)，所述工作部件(10)包括若干间隔布置的紊流盘(11)和膜片(12)，其特征在于所述紊流盘 (11)的左右两端面上分别开设有圆环形左凹槽(16a)和右凹槽(16b)，所述紊流盘(11)上开设有出水孔(13)和若干紊流孔(14)，所述出水孔(13)位于紊流孔(14)内侧，所述紊流盘(11)的左凹槽(16a)内设置有若干呈放射状分布的棱条(15)。
2.根据权利要求1所述的一种高压紊流板式膜装置，其特征在于所述工作部件(10) 的左右两侧分别设有左压盖(17)和右压盖(18)，所述左、右压盖(17、18)分别套装在左、右收集水套(5、6)上，所述左压盖(17)的左端通过在左收集水套(5)上设置轴肩固定，左压盖(17)的右端外边缘压在位于最左端的紊流盘(11)的左侧外边缘上，右压盖(18)的右端通过在右收集水套(6)上设置轴肩固定，右压盖(18)的左端外边缘压在位于最右端的紊流盘(11)的右侧外边缘上，所述左压盖(17)的右侧开设有圆形槽(17a)，右压盖(18)的左侧开设有圆形槽(18a)，所述原水进水管(7)穿过左端盖法兰(3)固定安装在左压盖(17) 上，且与左压盖(17)上的圆形槽(17a)相通，所述原水出水管(8)穿过右端盖法兰(4)固定安装在右压盖(18)上，且与右压盖(18)上的圆形槽(18a)相通。
3.根据权利要求2所述的一种高压紊流板式膜装置，其特征在于所述膜片(12)是由中间网状支撑层和两侧的膜层组成，所述支撑层周边与膜层周边通过超声波焊接在一起。
4.根据权利要求3所述的一种高压紊流板式膜装置，其特征在于所述外壳(1)为圆筒形，所述紊流盘(11)及膜片(12)均为圆形。
5.根据权利要求4所述的一种高压紊流板式膜装置，其特征在于所述紊流盘(11)上紊流孔(14)成四层排列，且每层均包括若干紊流孔(14)，所述紊流孔(14)的直径为0. Imm 至1mm，且紊流孔(14)的轴线平行于紊流盘(11)的轴线，所述出水孔(13)呈圆环状，其轴线与紊流盘(11)的轴线重合。
6.根据权利要求5所述的一种高压紊流板式膜装置，其特征在于所述紊流孔(14)的直径为1mm。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种高压紊流板式膜装置，其特征在于所述紊流盘(11)的左侧靠近中心位置上设有四个凸起(19)，所述凸起(19)均勻分布在与紊流盘 (11)同心的圆周上；所述紊流盘(11)的右侧开设有四个与凸起(19)相配的凹槽(20)。
8.根据权利要求7所述的一种高压紊流板式膜装置，其特征在于所述原水进水管(7) 的个数为两根，关于中心拉杆对称设置，均固定安装在左端盖法兰(3)和左压盖(17)上；所述原水出水管(8)的个数为两根，关于中心拉杆对称设置，均固定安装在右端盖法兰(4)和右压盖(18)上。
9.根据权利要求8所述的一种高压紊流板式膜装置，其特征在于所述净水出水管(9) 的个数为四根，左、右收集水套(5、6)上各固定安装有两根。
10.根据权利要求9所述的一种高压紊流板式膜装置，其特征在于所述左收集水套 (5)的左侧设置有左套管(21)，右收集水套(6)的右侧设置有右套管(22)，所述左、右套管 (22)均套装在中心拉杆(2)上，左套管(21)的左侧、右套管(22)的右侧分别与螺母接触。
专利摘要本高新技术涉及一种污水处理装置，特别是涉及一种用于高压和高浓度条件下的板式膜装置。其目的是为了提供一种新型的板式膜装置，克服了现有水溶液膜分离装置抗污染能力差的问题。本高新技术一种高压紊流板式膜装置，包括外壳、中心拉杆、左、右端盖法兰、左、右收集水套、原水进水管和工作部件，心拉杆从左到右依次穿过左收集水套、工作部件和右收集水套，工作部件包括间隔布置的若干紊流盘和膜片，紊流盘上开设有出水孔和若干紊流孔，通过在紊流盘上开设若干紊流孔，使流经膜片表面和紊流盘之间的原水水流产生紊流，即提高对膜片表面的冲刷自净，使原水溶液中的溶质分布均匀，降低发生浓差极化现象，防止膜片表面结垢，提高了抗污染能力。
文档编号C02F1/44GK202220091SQ20112028609
公开日2012年5月16日 申请日期2011年8月8日 优先权日2011年8月8日
发明者张迎立 申请人:北京沧浪清源环保科技有限责任公司
