[发明专利]一种具有高过滤效率管式膜过滤封件

说明书

本发明属于膜材料技术领域，具体公开了一种高过滤效率管式膜过滤封件。该过滤封件由上封头和下封头组成，所述的上封头安装在过滤件本体的入口端，下封头安装在过滤件本体的出口端。其中，上封头由原水入口、原水缓冲区、过滤通道引入口和导流通道上封口组成；下封头由隔板、渣水汇集区、渣水出口、过滤水引流区、过滤通道引出口和导流通道引出口组成。该过滤封件具有制备工艺简单、制造成本低、组装方便以及具有过滤路径短，过滤面积大，过滤效率高，膜元件整体利用率高，能量损耗和过滤成本低等优点。因此，可广泛地应用于污水和饮用水处理以及石油化工、电力电镀、焦化冶金、造纸印染、医药食品等行业。

技术领域

本发明属于膜材料技术领域，具体涉及过滤器，尤其是涉及用于固液分离和固气分离的高通量和高过滤效率多通道管式膜过滤封件。

背景技术

膜分离技术是一门新兴的多学科交叉的高新技术，膜的材料涉及高分子化学和无机化学、膜的制备、分离特征、传递过程、流体力学、热力学、化工动力学、过程设计等多方面学科。膜分离技术的应用涉及到各个行业，应用范围广、产业关联度大。与其他分离技术比较，它具有高效、节能、过程易于控制、操作简便、环境友好、便于放大、占地小、易与其他技术集成等优点。在当今世界能源短缺、水资源匮乏和环境污染日益严重的情况下，膜技术更得到世界各国的高度重视，已成为推动国家支柱产业的发展、改善人类生存环境、提高人们生活质量的共性技术。

现有的膜分离材料主要分为有机膜和无机膜两大类，其中有机膜采用有机聚合物制成，受限于材料的性质，具有通量小、寿命短、易污染、易老化、易破损、难反冲、预处理要求高等缺点；而无机膜由无机材料构成，具有有机膜无法比拟的强度和稳定性，尤其耐机械冲击、耐高温、耐污染、使用寿命长等，成为行业开发的热点。无机膜的种类较少，目前主要以多通道管式膜为主，平板膜和中空纤维膜市场占有率很低，主要处于实验室应用级别。

目前市场上工业化应用的多通道管式膜，其单根膜管具有多个通道，形成蜂窝状的结构；相比单通道膜管，这种多通道的形式在保证膜管机械强度的同时，也增加了与液料接触的面积，从而效地增大了过滤效率，降低了膜管的生产成本和使用成本，这些优点导致其得到广泛的工艺应用。但是，多通道形式的管式膜在带来了诸多优点的同时，也存在其自身的局限性，其局限性主要表现在以下几个方面：内外通道膜过滤效率不统一，由于中间通道与膜元件外部距离远大于外部通道的距离，导致中间通道产生的过滤液需要经过多级渗透，经过较长的渗透距离后才能流出膜件，其跨膜压差明显高于外部通道，从而使中间通道使用效率低下。内外通道使用效率上的差异，导致膜元件整体利用率偏低，更容易产生堵塞的情况；也不利于膜元件的反冲洗和化学清洗。

专利名称“侧向壁流式蜂窝陶瓷膜过滤元件”，专利号“ZL2016202208013”的专利公开了一种侧向壁流式蜂窝陶瓷膜过滤元件，所述的侧向壁流式蜂窝陶瓷膜过滤元件包括过滤元件本体，所述的过滤元件本体上设置有若干排两端直通的蜂窝孔，在过滤元件本体上每间隔至少一排直通的蜂窝孔之间设置有两端封闭并与过滤元件本体侧面相通的导流孔。该过滤元件具有过滤路径短、过滤效率高、过滤效果好的纤维膜过滤件，但是该过滤件具有制备、封装组合工艺复杂以及使用寿命短的缺点。

专利名称“一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件”的专利公开了一种带导流槽的薄壁多通道管式无机膜元件，所述的无机膜元件由过滤通道、导流槽、导流槽封口、导流槽穿孔构成。该过滤件具有通量大、过滤面积大、过滤效率高的优点，其缺点在于抗封堵、耐污染性能差，反冲洗、清洗效果不佳的缺点。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题而提供一种具有高过滤效率的管式膜过滤封件。该过滤封件具有制备工艺简单、制造成本低、组装方便以及具有过滤路径短，过滤面积大，过滤效率高，膜元件整体利用率高，能量损耗和过滤成本低等优点。

本发明的目的是公开了一种具有高过滤效率的管式膜过滤封件，该过滤封件由上封头1和下封头2组成，所述的上封头1安装在过滤件本体的入口端，下封头2安装在过滤件本体的出口端。