[发明专利]一种套管错流过滤膜组件

说明书

本发明提供一种套管错流过滤膜组件，包括膜壳、下封头、上封头、内滤芯、外滤芯。膜壳侧面设有清液出口d，下封头设有原液进口a，上封头设有过滤清液出口c、浓缩液出口b；内滤芯与上封头通过螺纹连接，外滤芯广口端套接在内滤芯外侧并与上封头螺纹连接，其另一端与下封头螺纹连接。过滤时，原液从a进入膜腔，内滤芯和外滤芯同时进行错流过滤，清液从c和d流出，浓缩液从b流出。本发明采用不同管径滤芯套装设计，实现内外膜管同时过滤，过滤面积成倍增加，在提供相同渗透压的条件下，提高了清液的出水量，膜的过滤效率大幅提高。

技术领域

本发明属于膜技术分离领域，涉及一种套管错流过滤膜组件。

背景技术

膜分离技术是用孔道筛分作用实现对物料体系中物质的分离纯化，具有分离、精制等效果，且分离效率高、节能、环保、经济价值明显，操作简单、投资小、容易实现自动化控制，目前已经广泛应用在水处理、石化、能源、冶炼、制药、环保等领域，并产生了巨大经济和社会效益。

在膜分离过程中，溶液中的微粒、胶体粒子或蛋白质等大分子和膜存在物理化学相互作用、机械沉积作用，会在膜表面或膜孔内吸附、沉积，造成膜孔径变小或堵塞，膜表面形成浓差极化和滤饼，使膜通量和过滤性能下降。为缓解膜污染，目前过滤设备多采用错流过滤的方式。错流过滤不同于死端，错流液高速流过膜面，形成剪切力，带走膜面的沉积物和悬浮物，减少浓差极化，减缓膜污染，提高膜通量。因此，错流过滤器可以在较高的固含量下连续运行。

随着膜技术在工业应用的推广，错流过滤起着越来越重要的作用，但错流过滤需要循环泵不断的提供错流液，能源消耗大，因此提高错流过滤效率至关重要。通常通过提高膜表面流速、改变膜性状等减缓膜污染，提高膜通量。发明专利CN102223944A公布了一种螺旋缠绕的错流过滤器，然而只是通过改变膜面湍流效果，对降低能耗效果不明显，且过滤效果需要改进。发明专利CN103933863A提供一种串联式错流过滤膜组件，通过膜组件接口交叉串联，提高了出水品质，在一定程度上提高泵的利用效率。专利CN203227344U设计的液体错流过滤膜组件，在管腔内安装非过滤用的导流芯棒，可使液体在所形成的管形流道内紧贴滤管内壁流动，一定程度上提高滤管过滤效率，也延缓了滤饼形成。专利CN102225203A公开一种可拆装错流式过滤器，其原液进口设置过滤器一端，清液出口位于过滤器外壳外表面，并在残液存储区设置原液残余物排出口，解决了原残液在线排除难题。以上所提专利都在某些方面提高膜分离效率，但提供低耗高效的膜组件，既要考虑通过提高膜面湍流程度、增加膜面剪切力，又要考虑通过增大膜过滤面积来提高膜分离效率。

对于不锈钢膜等金属膜、有机膜常采用管式组件，特别是金属膜，管式组件拆装简单、使用方便。因此，一种高效低耗的管式错流膜组件非常重要。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术的不足，提供一种套管错流过滤膜组件，以此增大膜过滤面积，提高膜过滤效率，避免能源浪费，组件拆装方便、容易操作。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种套管错流过滤膜组件，包括膜壳、下封头、上封头、内滤芯、外滤芯。所述的膜壳侧面设有清液出口d，所述的下封头设有原液进口a，所述的上封头设有过滤清液出口c、浓缩液出口b；所述的内滤芯与所述的上封头通过螺纹连接，所述的外滤芯广口端套接在所述的内滤芯外侧并与所述的上封头通过螺纹连接，其另一端与所述的下封头通过螺纹连接。过滤时，原液从a进入膜腔，所述的内滤芯和所述的外滤芯同时进行错流过滤，清液从c和d流出，浓缩液从b流出。

所述的一种套管错流过滤膜组件，上封头中b出口与内滤芯和外滤芯的间隙连通，出口b设于连接(7)上方。

所述的一种套管错流过滤膜组件，连接(6)、(9)、(10)处为螺纹连接，连接(7)、(8)处为卡箍或法兰连接。

所述的一种套管错流过滤膜组件，内滤膜、外滤膜均为金属或有机管式膜。