CN204093163U - 过滤膜支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种过滤膜支架，包括：过滤膜支架本体，过滤膜支架本体包括多个依次叠放的叠片，相邻叠片的外端面和内端面均不平齐，且相邻叠片之间设置有支撑件。本实用新型提供的过滤膜支架，不仅对所述过滤膜或者基膜外表面的次生膜形成持续地起到支撑作用，还能及时地对过滤膜或者次生膜进行实时地膜污染的控制和清洁。

Description

过滤膜支架

技术领域

本实用新型涉及流体组分过滤、分离和提纯领域中的过滤膜，具体而言，涉及一种过滤膜支架。

背景技术

从流体中分离和过滤特定组分(包括固体颗粒、胶体、大分子有机物、可溶性无机盐、气溶胶等)是许多领域中必不可少的工艺，包括生物科学、化工生产、实验室检测、食品饮料工业、烟气治理、电子工业和水处理行业等。而膜分离技术是流体组分过滤、分离和提纯中常用的工艺。

以人造膜为隔断，并利用在膜两侧人为形成地，在不同相态(通常是指流体与流体间)中同一成分间或者同一相态中各类成分之间的运输推动力的差异，把有关成分分离出来的方法，称之为膜分离技术。膜分离技术包括电渗析、反渗透、纳滤、超滤和微滤等。在膜过滤的过程中，溶液中的胶体和悬浮颗粒在压力的作用下被截留或吸附在膜表面形成滤饼层，造成了膜通量的下降，这一现象称为膜污染。在膜分离工艺过程中，膜污染是应极力避免或控制的。但是许多科学研究发现滤饼层虽然会使能耗增大，但它有助于对小粒子的截留，提高过滤分离性能。而且与相同孔径的非动态膜相比，它的渗透性也更好。这些优点使得动态膜的研究由消极的抑制变成了积极的利用。

动态膜是多孔载体上微粒沉积形成，又可以称为次生膜，其实质就是载体组件在错流过滤时的浓差极化和滤饼层-在各种机理的作用下粒子在载体表面形成了一层具有微滤或超滤性质的膜层。现在可充当动态膜载体的组件有:陶瓷、烧结玻璃、烧结金属、碳等多孔无机材料；纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚砜类、聚烯烃类、硅橡胶类等高分子膜，而这些高分子膜有时也称之为基膜。

与传统的膜技术相比，动态膜保留了膜组件的大部分优点，并且还具有以下几个优势:(1)能耗低-过滤阻力比超滤和微滤小1一2个数量级,在重力作用下可以自流出水；(2)出水通量大-与传统膜生物反应器相比,通量提高几倍甚至十几倍；(3)再生容易-简单的气液反冲洗即可得到百分百的通量恢复；(4)原材料价格低廉，例如基膜的价格只有超滤膜的几分之一。

然而动态膜也有致命的缺陷。随着运行时间的增长，次生膜的厚度逐渐增加，其结构也发生变化(致密度增高等)，从而使膜两侧压差增大，在压力作用下破坏动态膜的分离层，导致动态膜体系的崩溃而失效，因此，需要开发一种结构简单、流体组分过滤和分离效率高、膜污染和控制效果好的过滤膜支架。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、流体组分过滤和分离效率高、膜污染和控制效果好的过滤膜支架。

有鉴于此，本实用新型提供了一种过滤膜支架，其包括过滤膜支架本体，所述过滤膜支架本体包括：多个依次叠放的叠片，所述叠片的中部设置有通孔，多个所述叠片的所述通孔连接构成所述过滤膜支架本体的清水通道，相邻所述叠片之间设置有支撑件，以使所述相邻叠片之间具有供流体流过的间隙，且相邻所述叠片的外端面不平齐及相邻所述叠片的内端面也不平齐；密封板，所述密封板位于所述过滤膜支架本体的一端，并密封所述清水通道的一端；和连接件，所述连接件将多个所述叠片和所述密封板连接在一起构成所述过滤膜支架本体。

本实用新型提供的过滤膜支架，相邻叠片的外端面不平齐，使过滤膜支架的外表面形成沟槽。当流体由过滤膜支架的外表面经由叠片间的缝隙流入清水通道时，就会撞击叠片，并在沟槽处形成湍流。湍流对流体中的粒子施加与主体流体方向相反的作用力，使得粒子进行小幅度的往复运动并停留在支架表面附近。这样，粒子在沟槽中的湍流和主体流体流动的共同作用下，停留在距离支架本体外表面的设定距离处，随着粒子逐渐聚集在过滤膜支架外表面外的设定距离处，它们直接与流体中外加的絮凝剂或者表面活性剂等试剂共同作用在支架外表面设定的距离处形成所述过滤膜，或者使粒子直接在基膜(由支架外表面支撑的)上形成次生膜。相邻叠片的内端面不平齐，即清水通道的直径不一致、产生变化，则过滤后的流体在支架本体内的清水通道内流动时，当通道突然由大直径变为小直径时，由于流体压力差的瞬时变化等，部分流体会沿着叠片间的缝隙回流产生回流作用力，进一步强化沟槽处的湍流，从而进一步对所述过滤膜或者基膜外表面的次生膜形成支撑和清洁作用。相邻叠片之间设置有支撑件，使相邻叠片之间具有足够的间隙，也同时保证了沟槽的宽度，进而保证了在沟槽处能够产生较强的湍流，使得过滤膜或者次生膜能够保持在距离支架外表面附近的设定距离；此外，沟槽中的湍流使得支架表面附近的过滤膜或者基膜上的次生膜产生小幅度的不规则往复运动，及时地对过滤膜或者次生膜进行了清洁，实时地控制了膜的污染，避免膜被污物污染。

另外，本实用新型提供的上述实施例中的过滤膜支架还可以具有如下附加技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，相邻所述叠片的厚度不相同，所述叠片的厚度在0.1mm～1.2mm之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述支撑件为设置在所述叠片上的凸起，每一所述叠片上均设置有所述凸起。

根据本实用新型的一个实施例，每一所述叠片上均设置有多个所述凸起，且多个所述凸起沿所述叠片的周向均布，且相邻所述叠片上的所述凸起的凸出方向相同。

根据本实用新型的一个实施例，所述凸起与所述叠片为一体式结构。

根据本实用新型的一个实施例，所述过滤膜支架本体中，所述叠片的内端面上设置有第一凹槽，相邻所述叠片上的所述第一凹槽交错设置，和/或，所述叠片的外端面上设置有第二凹槽，相邻所述叠片上的所述第二凹槽交错设置。

根据本实用新型的一个实施例，多个所述叠片包括第一种叠片和第二种叠片，所述第一种叠片和所述第二种叠片交替设置。

根据本实用新型的一个实施例，过滤膜支架还包括：还包括：出水管和安装法兰；所述出水管与所述清水通道的另一端相连通，可将所述清水通道中的流体排出；所述安装法兰与所述过滤膜支架本体的一端相连接，用于固定安装所述过滤膜支架本体。

根据本实用新型的一个实施例，所述出水管和所述安装法兰为一体式结构，所述出水管位于所述安装法兰的中部。

根据本实用新型的一个实施例，所述连接件为螺栓，所述螺栓穿过所述密封板、每一所述叠片后，与所述安装法兰相连接。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型所述过滤膜支架的俯视结构示意图；

图2是图1中A-A向的剖视结构示意图；

图3是图2中B部的放大结构示意图；

图4是图2中D部的放大结构示意图；

图5是图1中所述多个叠片相配合的俯视结构示意图；

图6是图5中C-C向的剖视结构示意图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1过滤膜支架本体，2叠片，201通孔，202凸起，3清水通道，4密封板，5连接件，6出水管，7安装法兰。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图6描述根据本实用新型一些实施例所述过滤膜支架。

如图1、图2和图3所示，本实用新型提供的过滤膜支架，包括过滤膜支架本体1，过滤膜支架本体1包括：多个依次叠放的叠片2、密封板4和连接件5。

具体地，叠片2的中部设置有通孔201，多个叠片2的通孔201连接构成过滤膜支架本体1的清水通道3，相邻叠片2之间设置有支撑件，以使相邻叠片2之间具有供流体流过的间隙，如图3和图4所示，且相邻叠片2的外端面不平齐及相邻叠片2的内端面也不平齐；密封板4位于过滤膜支架本体1的一端，并密封清水通道3的一端；连接件5将多个叠片2和密封板4连接在一起构成过滤膜支架本体1。

本实用新型提供的过滤膜支架，相邻叠片2的外端面不平齐，使过滤膜支架的外表面形成沟槽。当流体由过滤膜支架的外表面经由叠片2间的缝隙流入清水通道时，就会撞击叠片2，并在沟槽处形成湍流。湍流对流体中的粒子施加与主体流体方向相反的作用力，使得粒子进行小幅度的往复运动并停留在支架表面附近。这样，粒子在沟槽中的湍流和主体流体流动的共同作用下，停留在距离支架本体外表面的设定距离处，随着粒子逐渐聚集在过滤膜支架外表面外的设定距离处，它们直接与流体中外加的絮凝剂或者表面活性剂等试剂共同作用在支架外表面设定的距离处形成所述过滤膜，或者使粒子直接在基膜(由支架外表面支撑的)上形成次生膜。相邻叠片2的内端面不平齐，即清水通道的直径不一致、产生变化，则过滤后的流体在支架本体内的清水通道内流动时，当通道突然由大直径变为小直径时，由于流体压力差的瞬时变化等，部分流体会沿着叠片2间的缝隙回流产生回流作用力，进一步强化沟槽处的湍流，从而进一步对所述过滤膜或者基膜外表面的次生膜形成支撑和清洁作用。相邻叠片2之间设置有支撑件，使相邻叠片2之间具有足够的间隙，也同时保证了沟槽的宽度，进而保证了在沟槽处能够产生较强的湍流，使得过滤膜或者次生膜能够保持在距离支架外表面附近的设定距离；此外，沟槽中的湍流使得支架表面附近的过滤膜或者基膜上的次生膜产生小幅度的不规则往复运动，及时地对过滤膜或者次生膜进行了清洁，实时地控制了膜的污染，避免膜被污物污染。

需要说明的是，在过滤膜的厚度和密实度未达到预设值时，过滤膜不能对污染的流体进行有效地过滤，此时流经叠片2表面的流体为污染的流体；当过滤膜的厚度和密实度达到预设值时，能够对污染的流体进行有效地过滤，此时流经叠片2表面的流体为过滤后的洁净的流体。

另外，支撑件的高度范围为0.05mm～0.5mm，优选地，支撑件的高度为0.08mm。

在本实用新型的一个实施例，相邻叠片2的厚度不相同，叠片2的厚度在0.1mm～1.2mm之间。

在该实施例中，叠片2的厚度在上述范围内，保证了流体与叠片2的外端面有足够的接触面，从而保证了流体撞击叠片2后，能够在沟槽处形成较强的湍流，使过滤膜或者基膜保持在支架外表面设定的距离，同时，避免了叠片2的厚度太小或者太大，流体撞击叠片2后，不能形成湍流或者湍流的强度不够，导致不能够有效地形成过滤膜或者不能够实时地有效地控制膜的污染。

在本实用新型的一个实施例中，如图4、图5和图6所示，支撑件为设置在叠片2上的凸起202，每一叠片2上均设置有凸起202。

在本实用新型的一个实施例中，如图4、图5和图6所示，每一叠片2上均设置有多个凸起202，且多个凸起202沿叠片2的周向均布，且相邻叠片2上的凸起202的凸出方向相同。

在该实施例中，凸起202的设置，使相邻叠片2之间具有足够的间隙，从而保证了沟槽的宽度，进而保证了在沟槽处能够产生较强的湍流，即保证了湍流能够产生较强的作用力，使过滤膜保持在设定距离。

在本实用新型的一个具体实施例中，凸起202与叠片2为一体式结构。

在该实施例中，凸起202与叠片2为一体式结构，一方面保证了凸起202与叠片2之间的连接强度，从而降低了凸起202与叠片2之间发生了断裂的概率，从而提高了产品的使用可靠性，另一方面凸起202与叠片2可一体制成，从而提高了产品生产效率，进而降低了产品的生产制造成本。

在本实用新型的一个实施例中，过滤膜支架本体1中，叠片2的内端面上设置有第一凹槽，相邻叠片2上的第一凹槽交错设置，和/或，叠片2的外端面上设置有第二凹槽，相邻叠片2上的第二凹槽交错设置。

在该实施例中，相邻叠片2的外端面不平齐，使过滤膜支架的外表面形成沟槽，第一凹槽的设置，使流体撞击叠片2时，更容易在沟槽处形成湍流；第二凹槽的设置，能够使清水通道的直径大小变化更明显，从而保证了流体通过通道时，压差变换的更明显，使部分流体会沿着叠片间的缝隙回流产生的回流作用力更强，进一步强化沟槽处的湍流，从而进一步对所述过滤膜或者基膜外表面的次生膜形成支撑和清洁作用。

在本实用新型的一个实施例中，多个叠片2包括第一种叠片和第二种叠片，第一种叠片和第二种叠片交替设置。

在本实用新型的一个实施例中，过滤膜支架还包括：出水管6和安装法兰7；出水管6与清水通道3的另一端相连通，可将清水通道3中的流体排出；安装法兰7与过滤膜支架本体1的一端相连接，用于固定安装过滤膜支架本体1。

在本实用新型的一个实施例中，出水管6和安装法兰7为一体式结构，出水管6位于安装法兰7的中部。

在该实施例中，出水管6与安装法兰7为一体式结构，一方面，保证了出水管6与安装法兰7之间的连接强度，从而降低了出水管6与安装法兰7之间发生断裂的概率，进而增加了产品的使用可靠性，另一方面，出水管6与安装法兰7可一体制成，从而提高了产品的生产效率，进而降低了产品的生产制造成本。

在本实用新型的一个具体实施例中，连接件5为螺栓，螺栓穿过密封板4、每一叠片2后，与安装法兰7相连接。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

通过本实用新型的过滤膜支架，在支架外表面的沟槽中形成湍流从而使得流体中的粒子产生小幅度的不规则往复运动，这样不仅能够促进粒子直接与流体中外加絮凝剂或者表面活性剂等试剂相互作用在支架外表面的设定距离处形成所述的过滤膜，或者使粒子直接在基膜(由支架外表面支撑的)上形成次生膜，并使得所述的过滤膜或者基膜上的次生膜能够保持在距离支架外表面附近的设定距离并对它们形成持续地支撑作用，还能及时地对过滤膜或者次生膜进行实时地膜污染控制和清洁。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种过滤膜支架，包括过滤膜支架本体，其特征在于，所述过滤膜支架本体包括：

多个依次叠放的叠片，所述叠片的中部设置有通孔，多个所述叠片的所述通孔连接构成所述过滤膜支架本体的清水通道，相邻所述叠片之间设置有支撑件，以使所述相邻叠片之间具有供流体流过的间隙，且相邻所述叠片的外端面不平齐及相邻所述叠片的内端面也不平齐；

密封板，所述密封板位于所述过滤膜支架本体的一端，并密封所述清水通道的一端；和

连接件，所述连接件将多个所述叠片和所述密封板连接在一起构成所述过滤膜支架本体。

2.根据权利要求1所述的过滤膜支架，其特征在于，

相邻所述叠片的厚度不相同，所述叠片的厚度在0.1mm～1.2mm之间。

3.根据权利要求1所述的过滤膜支架，其特征在于，

所述支撑件为设置在所述叠片上的凸起，每一所述叠片上均设置有所述凸起。

4.根据权利要求3所述的过滤膜支架，其特征在于，

每一所述叠片上均设置有多个所述凸起，且多个所述凸起沿所述叠片的周向均布，且相邻所述叠片上的所述凸起的凸出方向相同。

5.根据权利要求4所述的过滤膜支架，其特征在于，

所述凸起与所述叠片为一体式结构。

6.根据权利要求1所述的过滤膜支架，其特征在于，

所述过滤膜支架本体中，所述叠片的内端面上设置有第一凹槽，相邻所述叠片上的所述第一凹槽交错设置，和/或，所述叠片的外端面上设置有第二凹槽，相邻所述叠片上的所述第二凹槽交错设置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤膜支架，其特征在于，

多个所述叠片包括第一种叠片和第二种叠片，所述第一种叠片和所述第二种叠片交替设置。

8.根据权利要求7所述的过滤膜支架，其特征在于，

还包括：出水管和安装法兰；

所述出水管与所述清水通道的另一端相连通，可将所述清水通道中的水排出；

所述安装法兰与所述过滤膜支架本体的一端相连接，用于固定安装所述过滤膜支架本体。

9.根据权利要求8所述的过滤膜支架，其特征在于，

所述出水管和所述安装法兰为一体式结构，所述出水管位于所述安装法兰的中部。

10.根据权利要求9所述的过滤膜支架，其特征在于，

所述连接件为螺栓，所述螺栓穿过所述密封板、每一所述叠片后，与所述安装法兰相连接。