一种具有膜前气体排气装置的超滤膜滤芯

摘要

本发明涉及一种具有膜前气体排气装置的超滤膜滤芯，包括超滤膜丝束、固定在所述超滤膜丝束一端的浇注头、设在超滤膜丝束外部的壳体，其中，所述超滤膜滤芯内具有排气装置，所述排气装置包括设置在所述超滤膜滤芯内的排气管，所述排气管的管壁上具有进气通孔，所述排气管的一端设有排气帽，所述排气帽上有排气通孔。本发明的超滤膜滤芯结构解决了超滤膜滤芯气阻问题，避免了超滤膜滤芯因气阻带来的有效利用率不足或寿命缩短；便于超滤膜滤芯在清洗和维护，能够有效保护排气膜丝。

权利要求

1.一种具有膜前气体排气装置的超滤膜滤芯，包括超滤膜丝束、固定在所述超滤膜丝束一端的浇注头、设在超滤膜丝束外部的壳体，其特征在于所述超滤膜滤芯内具有排气装置，所述排气装置包括设置在所述超滤膜滤芯内的排气管，所述排气管的管壁上分布有进气通孔，所述排气管的一端设有排气帽。

2.根据权利要求1所述的超滤膜滤芯，其特征在于所述排气帽包括套接在排气管上的帽檐、与所述排气管相通的排气孔。

3.根据权利要求2所述的超滤膜滤芯，其特征在于所述排气孔包括位于排气帽中部的孔和位于排气帽侧面的孔。

4.根据权利要求3所述的超滤膜滤芯，其特征在于所述排气帽中部的孔的截面形状是圆形、椭圆型、多边形或不规则形状；所述排气帽侧面的孔的截面形状是圆形、椭圆型、多边形或不规则形状。

5.根据权利要求1所述的超滤膜滤芯，其特征在于所述排气管的中空部分具有单个用于排气的长通孔，或多个平行的用于排气的长通孔束；所述进气通孔在所述排气管管壁上是离散均匀分布的，或非均匀分布，或排列成单排或多排。

6.根据权利要求1所述的超滤膜滤芯，其特征在于所述排气装置上还设有用于抓取的提手。

7.根据权利要求1所述的超滤膜滤芯，其特征在于所述排气管的一端通过机械固定与浇注头固定在一起。

8.根据权利要求7所述的超滤膜滤芯，其特征在于所述机械固定是浇注固定、螺纹连接或卡扣连接。

9.根据权利要求6或7所述的超滤膜滤芯，其特征在于所述排气管的另一端套接了二级拉管，所述提手和排气帽设置在所述二级拉管的另一端，所述二级拉管用于加强所述拉管的长度。

10.根据权利要求1所述的超滤膜滤芯，其特征在于所述排气装置还包括二级拉管，所述二级拉管的一端与所述浇注头固定在一起，另一端连接所述排气管，所述二级拉管用于加强所述拉管的长度。

说明书

一种具有膜前气体排气装置的超滤膜滤芯

【技术领域】

[0001] 本发明涉及膜水处理技术，更具体地，本发明涉及一种具有膜前气体排气装置的超滤膜滤芯。

[0002] 【背景技术】超滤膜是一种具有额定孔径范围的微孔过滤膜。超滤膜筛分过程是以压力差为驱动力,利用超滤膜的高精度截留性能进行固液分离或使具有不同相对分子质量的物质进行分级的膜分离技术。在一定压力作用下，当含有高分子的溶质和低分子溶质的混合溶液流过膜表面时，溶剂和小于膜孔的低分子溶质（如无机盐）透过膜，成为渗透液被收集；大于膜孔的高分子溶质（如有机胶体）则被膜截留而作为浓缩液回收，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。

[0003] 在超滤膜滤芯应用中，有一种单端过滤方式的应用。然而，由于超滤膜的形态结构，使得这种单端超滤膜的膜前气体难以排除干净。尤其是超滤膜被水浸泡后，膜前气体被完全阻隔，超滤膜膜前气体在超滤膜滤芯内形成气阻，使得超滤膜内部难以被水完全浸没，影响了超滤膜的利用率。而且，由于滤芯内部存在气体，在水处理过程中容易产生气锤，对超滤膜和过滤管件容易造成破坏作用。

[0004] 为了解决上述问题，一种解决方案是将排气膜丝与超滤膜丝一起进行浇注，并加工成超滤膜滤芯。在使用过程中，超滤膜膜前气体通过排气膜丝进行排气，从而解决了超滤膜滤芯的气阻问题。但这种方法存在以下三个不足：1、当排气膜丝或超滤膜丝中的任何一种膜丝发生质量问题时，很难进行检验；2、因排气膜丝和超滤膜丝的材料、膜丝规格和加工工艺可能存在一定的差异，从而增加了超滤膜滤芯注胶的难度；3、由于排气膜丝和超滤膜丝混装在一起进行浇注，增加了超滤膜清洗的难度。【发明内容】

[0005] [要解决的技术问题]

[0006] 本发明的目的是提供一种结构简单、能够去除滤芯的膜前气体、确保使用超滤膜滤芯的有效利用率和使用寿命、制造方法简单可行的具有膜前气体排气装置的超滤膜滤芯。

[0007] [技术方案]

[0008] 本发明是通过下述技术方案实现的。

[0009] 本发明提供一种具有膜前气体排气装置的超滤膜滤芯，包括超滤膜丝束、固定在所述超滤膜丝束一端的浇注头、设在超滤膜丝束外部的壳体，其中，所述超滤膜滤芯内具有排气装置，所述排气装置包括设置在所述超滤膜滤芯内的排气管，所述排气管的管壁上分布有进气通孔，所述排气管的一端设有排气帽。

[0010] 在本发明中，所述排气管可以设置在超滤膜丝束中的任意位置，例如丝束中央，或者靠近丝束的区域。

[0011] 根据上述超滤膜滤芯的一种优选实施方式，所述排气帽包括套接在排气管上的帽檐、与所述排气管相通的排气孔。

[0012] 优选地，所述排气孔包括位于排气帽中部的孔和位于排气帽侧面的孔。

[0013] 在本发明中，所述排气帽中部的孔的截面形状可以是圆形、椭圆型、多边形或不规则形状；所述排气帽侧面的孔的截面形状可以是圆形、椭圆型、多边形或不规则形状。排气帽中部和侧面的孔的形状应当是便于气体流通的形状，而且便于分布在排气帽上。

[0014] 在本发明中，所述排气管的中空部分具有单个用于排气的长通孔，或多个平行的用于排气的长通孔束。所述长通孔或长通孔束构成了气体在排气管内流通的流道。

[0015] 一种构造排气管的方式是将排气膜丝设置在管壁具有通孔的中空排气管中。所述排气膜丝可以是中空纤维膜的一种，排气膜丝内部的中空部分和膜丝表面的孔构成了气体流通的流道。

[0016] 此外，排气管管壁的进气孔可以是离散均匀分布的，也可以非均匀分布，例如排列成单排或多排，只要是便于气体进出的分布即可。

[0017] 上述超滤膜滤芯的一种优选实施方式是，所述排气装置上还设有用于抓取的提手。

[0018] 根据一种优选的实施方式，所述排气管的一端通过机械固定与浇注头固定在一起，所述机械固定是浇注固定、螺纹连接或卡扣连接。

[0019] 上述超滤膜滤芯的另一种优选实施方式是，所述排气管的另一端套接了二级拉管，所述提手和排气帽设置在所述二级拉管的另一端，所述二级拉管用于加强所述拉管的长度。

[0020] 上述超滤膜滤芯的另一种优选实施方式是，所述排气装置还包括二级拉管，所述二级拉管的一端与所述浇注头固定在一起，另一端连接所述排气管，所述二级拉管用于加强所述拉管的长度。

[0021] 为了便于更换、提起所述超滤膜滤芯，所述排气装置上还设有用于抓取的提手。

[0022] 根据上述超滤膜滤芯的一种优选实施方式，所述排气管的一端通过浇注方式与浇注头固定在一起。

[0023] 根据上述超滤膜滤芯的另一种优选实施方式，所述排气管的另一端套接了二级拉管，所述提手和排气帽设置在所述二级拉管的另一端，所述二级拉管用于加强所述拉管的长度。

[0024] 根据上述超滤膜滤芯的另一种优选实施方式，所述排气装置还包括二级拉管，所述二级拉管的一端与所述浇注头固定在一起，另一端连接所述排气管，所述二级拉管用于加强所述拉管的长度。

[0025] 在本发明中，排气管管壁上的进气通孔、排气管内部用于气体流通的通孔、（如果有必要）二级拉管的中空部分和连接在排气装置末端的排气帽上的排气孔形成了一条连贯的流道，供气体进出。由于排气管管壁上的进气通孔非常靠近膜丝，当超滤膜滤芯处于正压状态下，膜前气体在压力下通过排气管上的通孔进入排气膜丝，然后从排气膜丝的末端排出。

[0026] 附着在膜丝周围或膜丝外部的气体或气泡是超滤膜在实际应用中经常会遇到的问题，由于膜丝外表面比较粗糙、有微孔，气泡或气体附着在上面难以直接在使用过程中排出，因此严重影响超滤膜的使用效果。

[0027] 本发明的超滤膜滤芯由于增加了膜前气体排出装置，开始使用后，膜滤芯内形成正压环境，附着在膜丝周围的气泡和气体进入排气装置，经由排气装置排出，使膜丝完全浸润，有效解决了超滤膜滤芯气阻问题，避免了超滤膜滤芯因气阻带来的有效利用率不足或寿命缩短。

[0028] 此外，由于排气管是管壁具有进气通孔、管身截面具有一个或多个通孔、具有一定长度的管道，或采用排气膜丝构成排气管，考虑到在制造、浇注工艺中降低难度、简化生产，排气装置的排气管可采用三种方案，即直接采用排气管、在远离浇注头的一端连接二级拉管以增长排气管的长度、或在浇注头的一端连接二级拉管以增长排气管的长度，同样能起到良好的排气效果。

[0029] 此外，将排气装置设计成一个独立的部件，在实际使用中便于排气膜丝的检验和质量控制，也便于超滤膜滤芯在清洗和维护，能够有效保护排气膜丝。【附图说明】

[0030] 图1为现有技术的超滤膜滤芯的结构示意图；

[0031] 图2为实施例1的超滤膜滤芯排气装置的结构示意图；

[0032] 图3为实施例2的超滤膜滤芯排气装置的结构示意图；

[0033] 图4为实施例3的超滤膜滤芯排气装置的结构示意图；

[0034] 图5为安装了实施例2的排气装置超滤膜滤芯结构示意图；

[0035] 图6为安装了实施例3的排气装置超滤膜滤芯结构示意图；

[0036] 图7本发明的超滤膜滤芯的排气帽结构示意图；

[0037] 图8本发明的超滤膜滤芯的提手结构示意图；

[0038] 其中：1、膜丝；2、浇注头；3、拉手；4、排气膜丝；5、排气管；6、进气通孔；7、排气帽；8、二级拉管；9、出水端；10、排气通孔；11、凹槽。【具体实施方式】

[0039] 通过下述实施例用于非限制性地说明本发明的技术方案。本发明的保护范围应当由权利要求书确定，所有等同的技术方案都属于本发明的保护范围。

[0040] 实施例1

[0041] 如图2所示的超滤膜滤芯，将35cm长的膜丝丝束一端用浇注方式固定，形成浇注2
头，放置在透明壳体内便于观察（膜丝面积0.23m）。在浇注头内设置排气管，排气管管壁有均匀分布的进气孔，排气管中有排气膜丝，所述排气膜丝构成了排气管的气体流道。排气管的另一端设有便于提取的提手，在提手上设有排气帽。

[0042] 对照品：

[0043] 取常规超滤膜滤芯作为对照，将35cm长的膜丝丝束一端用浇注方式固定（膜丝面2
积0.23m），放置在透明壳体内。

[0044] 在0.05Mpa的运行压力下，用清水通过两组滤芯，滤芯均竖直放置。其中，实施例1的滤芯在正压作用下，空气通过排气装置排出，清水在1分钟内全部没过滤芯，测得出水速度为2.46L/min。

[0045] 对照组中，由于没有排气装置，清水无法全部没过滤芯，实验1分钟清水水位只到竖直放置的滤芯的1/3高度，可见膜丝的真正使用效率只有约1/3。实测出水速度为1.28L/min。

[0046] 实施例2

[0047] 如图3所示的超滤膜滤芯，膜丝的一端有浇注头，另一端与排气拉管的端部浇注固定在一起。排气拉管内有排气膜丝，构成了平行的多个排气通道。排气拉管的另一端与二级拉管套接固定在一起，然后安装提手。

[0048] 实施例3

[0049] 如图4所示的超滤膜滤芯，膜丝的一端有浇注头，另一端通过二级拉管连接到排气拉管。提手安装在排气拉管的另一端。

[0050] 将实施例2、3和对照品进行对比实验，结果显示实施例2和3的滤芯同样可使清水完全浸没滤芯，实测出水速度分别可达到2.45L/min和2.46L/min，均明显优于对照品。