同端进出水分离过滤膜柱及其料液处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种同端进出水分离过滤膜柱，包括通过上、下端法兰密封的圆管承压外壳，分别设置于该圆管承压外壳内部上下两端的流体逆向盘，以及层叠于上下两个流体逆向盘之间的n张支撑导流盘和n-1张膜片，其中n≥2，且每两张支撑导流盘之间设置一张膜片，其特征在于，还包括一密封式圆管承压内壳、一进液管、一出液管和一内拉杆。另外，本发明还提供了上述装置的料液处理方法，通过本发明，使得料液在装置内部的流动过程完全改变，污染物的分离与过滤效果大大增强，同时还使安装更加方便，生产成本更低，设备的综合性能大大提升，具有很高的应用价值和推广价值。
【专利说明】同端进出水分离过滤膜柱及其料液处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种污水处理装置，具体地说，是涉及一种同端进出水分离过滤膜柱及其料液处理方法。
【背景技术】
[0002]流体分离和过滤的膜元件，是一种十分注重细节的水处理元件，其主要应用于分离式污水处理装置之中，配备膜元件的分离式污水处理装置主要用于处理富含有机污染物、无机结垢物质及悬浮颗粒杂质的高浓度流体，它利用膜元件对污染物的过滤功能，逐渐将料液中的清液排出，从而达到对料液进行浓缩，最终实现污染物与清液分离的目的。
[0003]专利申请号为201210427885.4的专利申请公开了一种支撑导流盘和分离过滤膜柱装置，该装置能对高浓度流体进行有效分离，但在不断的使用过程中，却逐渐发现其存在以下问题:
(O内拉杆在整个膜柱中，其作用一方面是固定支撑导流盘和膜片，另一方面则是用于排出清液，而在该现有技术中，内拉杆的上下两端均伸出至圆管承压外壳的外部，其采用的是上下两端同时排液，这种方式不仅不利于料液在支撑导流盘之间从下至上的流动，会导致部分料液未经处理便从内拉杆的下端口排出，使得料液处理效果大大降低，而且还会给整个装置的安装带来极大的麻烦，因为整个设备需要竖立安装，而内拉杆在圆管承压外壳底部的伸出部分使得整个装置的底部极不规则、不平整，造成很多环境都无法安装，环境限制极大。
[0004]( 2 )由于支撑导流盘和膜片的周围没有密封，料液在从入口管进入之后，将立刻达到各个支撑导流盘和膜片，而无法呈现从上到下或者从下到上的规则性流动态势，即:料液仅仅能经过少数支撑导流盘的导向和少数膜片的过滤后便会直接进入内拉杆，进而排出，无法将所有支撑导流盘和膜片的功能都充分利用起来，其分离与过滤效果受到了极大的削寻層。
[0005](3)整个装置的安装通过在下端法兰的中间部位安装螺栓来完全，而整个装置通常安装在地面上，或者地势较低的位置，如此一来，安装下端法兰中部的螺栓将极不方便。
[0006]鉴于上述现存的问题， 对其进行恰当的改进，使其综合性能得到有效提高，便成为了当前技术研发的重点。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种同端进出水分离过滤膜柱，解决现有技术中存在的料液处理效果差、设备安装不方便的问题，使其综合性能得到有效提升。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
同端进出水分离过滤膜柱，包括通过上、下端法兰密封的圆管承压外壳，分别设置于该圆管承压外壳内部上下两端的流体逆向盘，以及层叠于上下两个流体逆向盘之间的η张支撑导流盘和n-Ι张膜片，其中n ≥ 2，且每两张支撑导流盘之间设置一张膜片，其特征在于，还包括
一密封式圆管承压内壳，位于上下两个流体逆向盘之间，且与所述圆管承压外壳存在间隙，其下端面由布水器构成；所有支撑导流盘和膜片均位于该密封式圆管承压内壳内部;
一进液管，其上端伸出所述上端法兰，而下端与所述布水器连通；
一出液管，其上端伸出所述上端法兰，而下端与所述密封式圆管承压内壳的内部连
通；
一内拉杆，为空心管，其侧壁上开设有m个小孔，且m > 2，该内拉杆的下端固定于所述布水器上，而上端则伸出所述上端法兰；所有支撑导流盘和膜片均固定于该内拉杆上。
[0008]进一步地，所述流体逆向盘的中央设置有凸起，所述密封式圆管承压内壳固定于上下两个流体逆向盘的凸起之间。利用设置的凸起，可以使流体逆向盘与密封式圆管承压内壳之间形成间隙，如此既为流体流动提供了通道，又实现了对密封式圆管承压内壳的定位，一举两得。
[0009]再进一步地，所述布水器包括与所述密封式圆管内壳的底面大小相等的圆板，和开设于该圆板边缘的通孔，且所述圆板上设置有绕整个圆板边缘一周的凸环；所述通孔至少两个，且均匀分布于所述圆板的边缘。通过布水器的设置，使得密封式圆管承压内壳的底面形成了均匀进水的通道，从而使流体在导流盘和膜片之间均匀布流，一方面避免了布流不均可能带来的设备损坏，另一方面也为确保处理效果打下了坚实的基础。而圆板边缘的凸环结构，可以对密封式圆管承压内壳形成更好的限位作用，使布水器与密封式圆管承压内壳结构更紧凑，牢固性和密封性更加。
[0010]再进一步地，为便于对导流盘和膜片进行固定，所述支撑导流盘与膜片的中心均开设有中心孔，所述内拉杆穿过所有支撑导流盘和膜片的中心孔并伸出至所述圆管承压外壳的外部。
[0011]更进一步地，所述内拉杆上的小孔均匀分布于整个内拉杆的侧壁上。通过在内拉杆上设置小孔，使得内拉杆在对导流盘和膜片固定的同时，还起到了清液排出通道的作用。
[0012]为降低设备安装难度，提高便利性，所述下端法兰的边缘开设有用于安装整个同端进出水分离过滤膜柱的螺栓孔。
[0013]以上述技术为基础，本发明还提供了相应的料液处理方法，包括以下步骤:
(1)待处理的料液从上端法兰上的进液管进入圆管承压外壳与密封式圆管承压内壳之间的间隙，并从布水器上的通孔进入密封式圆管承压内壳；
(2)在后续料液的压力下，先进入密封式圆管承压内壳的料液从最下层的支撑导流盘逐层向上流动，经过膜片的过滤处理后，清液从内拉杆上的小孔进入内拉杆，并从内拉杆的上端排出，而浓液则在通过最上层的支撑导流盘之后，从上端法兰上的出液管排出。
[0014]本发明通过巧妙而简单的改进，使得流体在整个装置内部同时实现了上端进液和上端出液，而下端则完全封闭，让整个设备的下端形成了一个平整、规则的结构，既为设备的安装提供了便利，也节约了设备材料，降低了生产成本。而且，这种巧妙的改进还使得整个设备中料液的流动方向发生了彻底的变化，使得每一滴料液都会经过全部支撑导流盘和膜片的处理，最后才排出，如此使得污水处理效果大大提升，彻底避免了现有技术中支撑导流盘和膜片利用率不搞导致污水处理效果降低的缺陷。[0015]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明在多个结构上实现了一个设计完成多个功能，设计巧妙而原理简单，实现方便而效果明显，使整个设备在结构上更加紧凑，在成本上更加节约，在安装上更加简单，在效果上更加显著。
[0016](2)本发明通过结构的改进，使流体在设备内部的流动过程发生了彻底变化，从而使每一块支撑导流盘和每一张膜片都实现最大化利用，每一滴污水都能得到最高程度的处理，污染物的分离与过滤效果大大提升。
[0017](3)本发明将设备的固定位置从底部中央转移到了底部边缘，并且采用了从上至下的紧固方式，安装人员可以轻松完成安装，安装难度大大降低，安装稳定性大大提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明的结构示意图。
[0019]图2为本发明中导流盘的结构示意图。
[0020]图3为本发明中布水器与内拉杆的结构示意图。
[0021]上述附图中，附图标记对应的部件名称如下:
1-圆管承压外壳，2-流体逆向盘，3-支撑导流盘，4-膜片，5-密封式圆管承压内壳，
6-进液管，7-出液管，8-内拉杆，9-布水器，10-上端法兰，11-中心孔，12-螺栓孔。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0023]如图1?图3所示，同端进出水分离过滤膜柱，主要包括圆管承压外壳1、密封式圆管承压内壳5、支撑导流盘3、膜片4和内拉杆8。其中，圆管承压外壳I位于最外层，其上下两端分别设置上端法兰10和下端法兰，用以密封圆管承压外壳I的端口，使之成为一个密封空间。密封式圆管承压内壳5位于圆管承压外壳I的内部，两者形状相同，仅大小不同，密封式圆管承压内壳5的上端与上端法兰10之间、下端与下端法兰之间分别设置有流体逆向盘2，流体逆向盘2整体为圆盘结构，中央设置有凸起，两个流体逆向盘上的凸起将密封式圆管承压内壳5固定在中间，避免密封式圆管承压内壳5在工作时出现晃动或移位现象，同时还可以防止流体出现逆流现象，确保设备的正常工作；所述密封式圆管承压内壳5的底面为圆盘式的布水器9，该布水器9通过在圆板的边缘均匀开设多个小孔制得。在上端法兰10、上端的流体逆向盘2和密封式圆管承压内壳5的上端均分别设置有通孔，其中，上端法兰10、上端的流体逆向盘2均开设有两个通孔，且呈相互对应关系，而密封式圆管承压内壳5的上端则开设有一个通孔，该通孔与上端法兰10和上端的流体逆向盘2中的一组通孔对应，用于安装出液管7，而上端法兰10和上端的流体逆向盘2上的另外一组通孔则安装进液管6，进液管6的下端直接连通流体逆向盘2与密封式圆管承压内壳5之间的间隙，当外部的待处理料液从进液管6进入之后，从流体逆向盘2与密封式圆管承压内壳5之间的间隙中向下流动，最后从底部布水器9上的通孔进入密封式圆管承压内壳5的内部，进行污染物的过滤与分离。
[0024]在布水器9的中心，安装有一根内拉杆8，两者固定为一体结构，内拉杆8的侧壁上均匀开设多个小孔，且其上端依次穿过密封式圆管承压内壳5的上端、流体逆向盘2和上端法兰10之后伸出。支撑导流盘3和膜片4相互交叉层叠，两者中心均开设有中心孔11，并通过中心孔11固定在内拉杆8上。支撑导流盘3和膜片4上均开设有供流体向上流动的旋流狭缝，料液在外部压力的作用下，从进液管6进入到圆管承压外壳I内部后，通过圆管承压外壳I与密封式圆管承压内壳5之间的间隙到达底部的布水器9处，并从布水器9上的通孔进入到密封式圆管承压内壳5内部，然后逐层向上通过所有的支撑导流盘3和膜片
4。在流动过程中，料液中的污染物逐渐被膜片4分离、过滤，处理后的清液通过内拉杆8上的小孔进入内拉杆，继而从上端的出口排出，而最后的浓液则从出液管7排出。由于料液从最底层开始依次流过所有的支撑导流盘3和膜片4，达到最上层的支撑导流盘后，浓液才从出液管7排出，因此料液会经过所有膜片的分离和过滤，其处理效果较现有技术而言具有十分显著的提升。
[0025]另外，为便于安装，将下端法兰的径长加大，并在其边缘开设螺栓孔12，一般来说，在同一周向上均匀开设四个螺栓孔即可。由于此螺栓孔位于圆管承压外壳的外部，安装时不会受到圆管承压外壳的遮挡，因此，安装人员可以直接从下端法兰的上方空间向下紧固螺栓，十分方便，完全避免了现有技术中安装人员需要进入到下端法兰的下方才能安装螺栓的麻烦。
[0026]而且，由于内拉杆仅采用上端开口的单向排液方式，下端法兰以下不再有支出部分，更方便了设备的安装，其对安装的空间要求大大降低，环境适应能力大大提升。
[0027]上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.同端进出水分离过滤膜柱，包括通过上、下端法兰密封的圆管承压外壳(1)，分别设置于该圆管承压外壳(I)内部上下两端的流体逆向盘(2)，以及层叠于上下两个流体逆向盘之间的η张支撑导流盘(3)和η-1张膜片(4)，其中n ^ 2，且每两张支撑导流盘(3)之间设置一张膜片(4)，其特征在于，还包括 一密封式圆管承压内壳(5)，位于上下两个流体逆向盘(2)之间，且与所述圆管承压外壳(I)存在间隙，其下端面由布水器(9)构成；所有支撑导流盘(3)和膜片(4)均位于该密封式圆管承压内壳(5)内部； 一进液管(6 )，其上端伸出所述上端法兰(10 )，而下端与所述布水器(9 )连通； 一出液管(7)，其上端伸出所述上端法兰(10)，而下端与所述密封式圆管承压内壳(5)的内部连通； 一内拉杆(8)，为空心管，其侧壁上开设有m个小孔，且m3 2，该内拉杆(8)的下端固定于所述布水器(9 )上，而上端则伸出所述上端法兰(10 );所有支撑导流盘(3 )和膜片(4)均固定于该内拉杆(8)上。
2.根据权利要求1所述的同端进出水分离过滤膜柱，其特征在于，所述流体逆向盘(2)的中央设置有凸起，所述密封式圆管承压内壳(5)固定于上下两个流体逆向盘(2)的凸起之间。
3.根据权利要求2 所述的同端进出水分离过滤膜柱，其特征在于，所述布水器(9)包括与所述密封式圆管内壳(5)的底面大小相等的圆板，和开设于该圆板边缘的通孔，且所述圆板上设置有绕整个圆板边缘一周的凸环。
4.根据权利要求3所述的同端进出水分离过滤膜柱，其特征在于，所述通孔至少两个，且均匀分布于所述圆板的边缘。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的同端进出水分离过滤膜柱，其特征在于，所述支撑导流盘(3)与膜片(4)的中心均开设有中心孔(11)，所述内拉杆(8)穿过所有支撑导流盘(3)和膜片(4)的中心孔(11)并伸出至所述圆管承压外壳(I)的外部。
6.根据权利要求5所述的同端进出水分离过滤膜柱，其特征在于，所述内拉杆(8)上的小孔均匀分布于整个内拉杆的侧壁上。
7.根据权利要求6所述的同端进出水分离过滤膜柱，其特征在于，所述下端法兰的边缘开设有用于安装整个同端进出水分离过滤膜柱的螺栓孔(12)。
8.同端进出水分离过滤膜柱的料液处理方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)待处理的料液从上端法兰上的进液管进入圆管承压外壳与密封式圆管承压内壳之间的间隙，并从布水器上的通孔进入密封式圆管承压内壳； (2)在后续料液的压力下，先进入密封式圆管承压内壳的料液从最下层的支撑导流盘逐层向上流动，经过膜片的过滤处理后，清液从内拉杆上的小孔进入内拉杆，并从内拉杆的上端排出，而浓液则在通过最上层的支撑导流盘之后，从上端法兰上的出液管排出。
【文档编号】B01D61/00GK103657414SQ201310696565
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】宋岱峰 申请人:成都美富特膜科技有限公司