一种抗污染高通量复合膜及其膜组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种抗污染高通量复合膜,包括圆柱形的基体,以及均匀复合于基体内的网状纤维层和基体上涂布的亲水性功能层,基体的外径为4.0mm,且基体沿轴向具有3个毛细孔,毛细孔的内径为1.0mm,毛细孔距离基体外壁0.4mm~0.6mm,基体上具有由外管壁向毛细孔延伸的过滤微孔,孔隙率为50%,功能层的厚度为0.05mm~0.1mm,功能层上具有孔径大于过滤微孔孔径,且与过滤微孔相通的微滤孔。本实用新型提供的复合膜易于制造,强度大,膜通量高,使用时,不易出现堵塞的现象,基体本身具有亲水性,且在基体表面增加了亲水性功能层,有效抵抗有机物,微生物的污染。使用该复合膜制成的组件可采用外压内流法对废水进行处理,进行过滤,膜阻力小,冲洗时用水量少。
【专利说明】
一种抗污染高通量复合膜及其膜组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种抗污染高通量复合膜及其膜组件。
【背景技术】
[0002]超滤/微滤膜污水处理技术是一种新型的水处理技术,其原理是利用膜材料的选择性筛分作用,将水中的杂质节流而让水分子通过的一种技术,由于膜技术的筛分精度较高,近年来这一技术逐渐得到大规模的应用。应用过程中,由于被截留物会在膜表面或膜孔内,造成膜污染而导致膜的透水通量下降,因此在使用过程中需要配合周期性的冲洗、反洗等操作来控制膜通量衰减在一定的范围内。
[0003]目前市场上的超滤/微滤膜产品均为中空纤维膜,即单根膜丝直径在0.8-1.2mm,壁厚为0.25-0.30mm,显而易见其机械强度较低,特别是在工业废水深度处理、回用。以中空纤维膜为核心的超、微滤膜在大规模应用上易堵塞、断丝、在线反洗再生困难。在工程配置上经常要一用一备,即堵塞后停机清洗使用备用系统。近年来工业废水处理,循环利用的一些工程均因为堵塞严重而失败。
[0004]传统的中空纤维超滤膜是由两层致密层和一层多孔支撑层组成。常规超滤膜的孔处于封合状,由于膜孔的通道比较长,是膜厚度的上百倍,两边的孔大小也不一样。如果微小杂质进入膜孔内部,极易形成积累,很难清洗出来,造成超滤膜的抗污染能力低下。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种抗污染高通量复合膜,包括圆柱形的基体,以及均匀复合于所述基体内的网状纤维层和基体上涂布的亲水性功能层,所述基体的外径为4.0mm,且所述基体沿轴向具有3个毛细孔,所述毛细孔的内径为
1.0mm,所述毛细孔距离所述基体外壁0.4mm?0.6mm,所述基体上具有由外管壁向毛细孔延伸的过滤微孔,孔隙率为50%,所述亲水性功能层的厚度为0.05mm?0.1mm,所述亲水性功能层上具有孔径大于所述过滤微孔孔径,且与所述过滤微孔相通的微滤孔。
[0006]优选地,所述基体采用磺化聚醚砜烧结而成。
[0007]更优选地,所述亲水性功能层的厚度为0.08mm。
[0008]更优选地,所述亲水性功能层所用材料为聚乙烯-丙烯酸。
[0009]更优选地,3个所述毛细孔均匀分布于所述基体内。
[0010]本实用新型还提供了一种抗污染高通量复合膜组件,包括外壳、设置于所述外壳两端的固定装置,以及上述任一项提供的抗污染高通量复合膜,所述抗污染高通量复合膜置于所述外壳内,且所述抗污染高通量复合膜的两端通过所述固定装置固定,所述固定装置可拆卸的固定于所述外壳上。
[0011]具体的,上述固定装置包括管状本体,所述管状本体内固定有与管状本体内径相匹配的固定片述固定片上均匀开设有至少15个于所述复合膜相匹配的定位孔,所述管状本体外壁上设有和管状本体管腔连通的进水管。
[0012]优选地,所述固定装置螺接于所述外壳上,且与所述外壳之间通过弹性密封件密封。
[0013]优选地,所述定位孔的数量为20-40个。
[0014]本实用新型提供的抗污染高通量复合膜为管式复合膜,膜管包括由磺化聚醚砜烧结而成的基体,并设有三个毛细膜孔,膜孔之间为开放式泡沫结构,在基体内设置有复合交织的网状纤维层,在基体上还涂覆有亲水性功能层。该复合膜易于制造,强度大,膜丝整体的精度高,使得膜通量增大,使用时,不易出现断丝的现象,基体本身具有亲水性,且在基体表面增加了亲水性功能层,进一步增加了膜表面亲水性,有效抵抗有机物,微生物等疏水性物质的污染。使用该复合膜制成的组件可采用外压内流法对废水进行处理,进行过滤,膜阻力小,冲洗时用水量少。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型提供的抗污染高通量复合膜的结构示意图;
[0016]图2是本实用新型提供的抗污染高通量复合膜的另一结构示意图;
[0017]图3是本实用新型提供的抗污染高通量复合膜组件的固定装置的结构示意图;
[0018]图4是本实用新型提供的抗污染高通量复合膜组件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案能予以实施,下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明,但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
[0020]—种抗污染高通量复合膜,具体如图1-2所示,包括圆柱形的基体101,以及均匀复合于所述基体101内的网状纤维层和基体101上涂布的亲水性功能层102,所述基体101的外径为4.0mm,且所述基体101沿轴向具有3个毛细孔103,所述毛细孔103的内径为1.0mm,所述毛细孔103距离基体101外壁(a)0.4mm?0.6mm,所述基体101上具有由外管壁向毛细孔103延伸的过滤微孔,孔隙率为50 %,所述亲水性功能层102的厚度为0.05mm?0.1mm,所述亲水性功能层102上具有孔径大于所述过滤微孔孔径,且与所述过滤微孔相通的微滤孔。
[0021]上述基体101采用亲水性的磺化聚醚砜烧结而成,能够有效抵抗有机物,微生物等疏水性物质的污染。同时,在基体101上还涂覆有亲水性功能层102,所用材料为聚乙烯-丙烯酸,进一步增加了膜表面亲水性,且容易复合,复合膜的抗污染能力强,优选地,亲水性功能层102的厚度以0.08mm为最佳。
[0022]优选地,设置3个毛细孔103,且均匀分布于所述基体101内,不仅结构简单,复合膜I的强度大,且膜丝整体的精度高,使得膜通量增大。
[0023]本实用新型提供的复合膜I可作为膜丝应用到水处理膜组件中,下面以一种抗污染高通量复合膜组件为例进行应用,该装置可采用外压内流法进行过滤,膜阻力小,冲洗用水量少,清洗非常方便。
[0024]—种抗污染高通量复合膜组件,具体如图3-4所示,包括外壳3、设置于所述外壳3两端的固定装置2,以及上述抗污染高通量复合膜I,抗污染高通量复合膜I置于所述外壳3内,且所述抗污染高通量复合膜I的两端通过所述固定装置2固定,所述固定装置2可拆卸的固定于所述外壳3上。
[0025]具体的,上述固定装置2包括管状本体201,管状本体201内固定有与管状本体201内径相匹配的固定片202,固定片202上均匀开设有15个以上与所述复合膜I相匹配的定位孔,所述管状本体201外壁上设有和管状本体201管腔连通的进水管203,上述固定装置2螺接于所述外壳3上,且与所述外壳3之间通过弹性密封件密封,防止组件漏水。
[0026]上述组件内安装的复合膜I以20-40为最佳,具体可根据需要大小在此范围内调整,对应的,用于安装并定位复合膜I的定位孔的数量与其数量对应。
[0027]该组件使用时,运行过滤压力低,避免压力大造成污染物被挤入膜组织造成污堵,同时,采用外压内流的方式,待处理的进水由进水管203通入,加压后,处理后的废水由复合膜的毛细孔103排出。这种方法阻力小,出水通畅,反洗压力低,效果好,耗水量少,膜通量恢复好。
[0028]以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例,其保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换,均在本实用新型的保护范围之内,本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
【主权项】
1.一种抗污染高通量复合膜,其特征在于,包括圆柱形的基体,均匀复合于所述基体内的网状纤维层,以及基体上涂布的亲水性功能层,所述基体的外径为4.0mm,且所述基体沿轴向具有3个毛细孔,所述毛细孔的内径为1.0mm,所述毛细孔距离所述基体外壁0.4mm?0.6mm,所述基体上具有由外管壁向毛细孔延伸的过滤微孔,孔隙率为50%,所述亲水性功能层的厚度为0.05mm?0.1mm,所述亲水性功能层上具有孔径大于所述过滤微孔孔径,且与所述过滤微孔相通的微滤孔。2.根据权利要求1所述的抗污染高通量复合膜,其特征在于,所述基体采用磺化聚醚砜烧结而成。3.根据权利要求2所述的抗污染高通量复合膜,其特征在于,所述亲水性功能层的厚度为0.08mmo4.根据权利要求3所述的抗污染高通量复合膜,其特征在于,所述亲水性功能层所用材料为聚乙烯-丙烯酸。5.根据权利要求3所述的抗污染高通量复合膜,其特征在于,3个所述毛细孔均匀分布于所述基体内。6.—种抗污染高通量复合膜组件,其特征在于,包括外壳、设置于所述外壳两端的固定装置,以及权利要求1-5任一项所述的抗污染高通量复合膜,所述抗污染高通量复合膜置于所述外壳内,且所述抗污染高通量复合膜的两端通过所述固定装置固定,所述固定装置可拆卸的固定于所述外壳上。7.根据权利要求6所述的抗污染高通量复合膜组件,其特征在于,所述固定装置包括管状本体,所述管状本体内固定有与所述管状本体内径相匹配的固定片,所述固定片上均匀开设有至少15个与所述复合膜尺寸相匹配的定位孔,所述管状本体外壁上设有和管状本体管腔连通的进水管。8.根据权利要求7所述的抗污染高通量复合膜组件,其特征在于,所述定位孔的数量为20-40个。9.根据权利要求6所述的抗污染高通量复合膜组件,其特征在于,所述固定装置螺接于所述外壳上,且与所述外壳之间通过弹性密封件密封。
【文档编号】C02F1/44GK205627669SQ201620269787
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】徐效清, 勾芒芒, 王勇
【申请人】内蒙古师范大学