本发明涉及一种滤膜装置，具体涉及一种鳞片式滤膜装置。
背景技术：
现有的滤膜一般为孔洞式膜丝结构，由于孔径限制容易发生膜孔阻塞，长期使用膜孔和膜表面容易沉积堵塞，需要定期更换，增加了使用过程中的运行成本。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有的滤膜一般为孔洞式膜丝结构，长期使用膜孔和膜表面容易沉积堵塞，需要定期更换的问题，提供了一种防污抗堵微鳞超滤膜装置。
本发明的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置，包括膜框和多条微鳞膜片束；
多条微鳞膜片束平行且等间隔固定于膜框中；
微鳞膜片束包括一根膜龙骨和多对微鳞膜片；
膜龙骨包括龙骨外管和传动杆，且龙骨外管内套装有传动杆；
龙骨外管的侧壁开设有多对插槽，成对的插槽以龙骨外管的中轴为对称轴对称设置，且位于同一侧的插槽等间距分布在同一条直线上；
一对插槽对应有一对微鳞膜片，微鳞膜片的根部穿过插槽与传动杆铰接；
当传动杆沿自身轴向移动，能够使得传动杆相对于龙骨外管位移，并拉动微鳞膜片的根部，使得微鳞膜片束在第一姿态和第二姿态之间转换。
本发明的有益效果是：本超滤膜装置可广泛应用于地表水、海水、中水、市政污水以及工业废水等领域的过滤，具有以下优点：
使用本微磷膜片构造的超滤膜可突破常规膜孔阻塞和孔径限制，在不减小分离性能和透水性的前提下，减小了膜孔和膜表面沉积堵塞，降低了使用过程中的运行成本。
附图说明
图1为本发明的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置的主视结构示意图；
图2为本发明的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置中微鳞膜片束第一状态结构示意图；
图3为本发明的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置中微鳞膜片束第二状态结构示意图；
图4为本发明的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置正向过滤来水的原理示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置，包括膜框1和多条微鳞膜片束2；
多条微鳞膜片束2平行且等间隔固定于膜框1中；
微鳞膜片束2包括一根膜龙骨3和多对微鳞膜片4；
膜龙骨3包括龙骨外管5和传动杆6，且龙骨外管5内套装有传动杆6；
龙骨外管5的侧壁开设有多对插槽7，成对的插槽7以龙骨外管5的中轴为对称轴对称设置，且位于同一侧的插槽7等间距分布在同一条直线上；
一对插槽7对应有一对微鳞膜片4，微鳞膜片4的根部穿过插槽7与传动杆6铰接；
当传动杆6沿自身轴向移动，能够使得传动杆6相对于龙骨外管5位移，并拉动微鳞膜片4的根部，使得微鳞膜片束2在第一姿态和第二姿态之间转换。
具体地，如图1所示，本超滤膜装置有别于传统常见膜材料。本超滤膜装置总体呈平板状，在其膜框1范围内按阵列均匀分布与底边膜框1垂直的膜组件——膜龙骨3。单条膜龙骨3上布设数对微鳞膜片4作为过滤鳞片，每对微鳞膜片4呈树叶状、按一定间距均匀排列，且每对微鳞膜片4之间间隔均匀，且成对的微鳞膜片4之间的间隙约0.01～0.1μm之间。
如图2和图3所示，本超滤膜装置的微鳞构造：每根膜龙骨3上均匀排布数组对称微鳞膜片4，每片微鳞膜片4与膜龙骨3之间角度在同一姿态下保持一致，由此组成微鳞膜片束2。微鳞膜片束2平行分布在膜框1内，膜龙骨3插入膜框1上的微鳞膜片束2的微鳞膜片束卡槽9内。各微鳞膜片束2之间分布均匀。
微鳞膜片4与的尾端为匕首状，扎入膜龙骨3中，可以转动，进而能够调节微鳞膜片束2的姿态，具体实现如下，单片微鳞膜片4装载在膜龙骨3上的插槽7里，插槽7呈长方形或其他能够迫使微鳞膜片4改变状态的形状，微鳞膜片4的尾端插入插槽7中。同时，膜龙骨3的龙骨外管5内设置了传动杆6，传动杆6连接每个插槽7内的微鳞膜片4的尾端，而传动杆6的两端设置在模板框架上。
传动杆6可以为带有套管的螺杆，该螺杆中部为光杆且外壁套设有套管(套管的两端被螺杆上的限位部限位，使得无法沿螺杆的轴向运动，但是螺杆可以相对于套管转动)，螺杆的两端具有外螺纹，膜龙骨3的两端具有内螺纹，传动杆6能够通过螺纹配合，进而将旋转运动转换为直线运动，套管的侧壁与微鳞膜片4连接，当螺杆转动时，由于套管被微鳞膜片4限制保持不转，但是会跟随螺杆做直线运动，从而调节微鳞膜片4相对于膜龙骨3的角度，可以通过齿轮等传动机构，将多个传动杆6传动连接，从而进行统一调节。
本超滤膜装置的微鳞膜片4结构可通过改变插槽7和微鳞膜片4根部外部轮廓，进而设置任意角度，因此，通过微鳞膜片4角度设定，可根据需要定向过滤和截留进水中的固态颗粒。当调整至一定角度时，本防污抗堵膜可使水分子通过，同时截留水中的无机盐、有机物、胶体、细菌和病毒等杂质。当微鳞膜片4的角度调整至适当角度，本膜可截留污水中有机物、余氯等及其他污染杂质。
同时，本超滤膜装置组件采用模块化设计，根据进水的种类不同，可以配置多层的微鳞膜片束2的装填密度以及灵活设置微鳞膜片4的数量及过滤角度。并且，各个微鳞膜片束2之间互相独立，可在线冲洗。
本超滤膜装置错流过滤，微鳞膜片4的特殊结构能自由调整膜空隙大小，同时模板中布设的微鳞膜片束2上的所有微鳞膜片4可同步位移。可以在膜框1中设置具有同向倾斜角度的首层微鳞膜片束2，继而间隔一定高度设定第二层微鳞膜片束2。分层设置大大提高本超滤膜装置的装填密度，多层微鳞膜片束2层大大增加本膜的过滤面积，使得本防污抗堵膜可具有较好的超滤错流特性，能高效截留牛血清蛋白等。由于微鳞膜片4的微角构造使得由模束构成的膜版表面粗糙度提高，因此又能够提升本超滤膜装置的水通量。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，本实施例中，
如图2所示，第一姿态为：
微鳞膜片4与膜龙骨3之间的夹角为40°～50°，且成对微鳞膜片中两个微鳞膜片4之间的角度为110°～160°，多个微鳞膜片束2形成波浪形面；
第二姿态为：
如图3所示，微鳞膜片4与膜龙骨3之间的夹角为90°，且成对微鳞膜片中两个微鳞膜片4之间的角度为180°，多个微鳞膜片束2形成平面。
具体地，单片微鳞膜片4与膜龙骨3约成45°角，单对微鳞膜片4的两个微鳞膜片4中间夹角约110～160°。
经过旋转后，两片微鳞膜片可与龙骨成水平平面。
具体地，如图2和图3所示，可通过调节微鳞膜片4在插槽7中位置，来设置微鳞膜片4与膜龙骨3之间的角度。当膜组件用于污水过滤时，根据固态颗粒粒径可预先调节微鳞膜片4与膜龙骨3之间的角度，即将微鳞膜片4的尾端调整至插槽7一侧，例如设置在45°。当被过滤的污水发生变化时，此举可从源头上减轻膜污染，避免被动过滤造成的膜阻塞。当进行膜清理时，转动膜框1上的传动杆6，可调节每个插槽7内的微鳞膜片4，使之与膜龙骨3垂直，至此，所有插槽7与膜龙骨3处在同一平面上，即可采用刮刷的方式处理本装置的表面污染，可极大减少人力物力。
由于微鳞膜片束2平行排列，从俯视角度呈均匀波浪状。本微鳞膜片4的布设及排列性状让其具有类似于绒毛的弹性，当水流冲击时水压造成微鳞膜片4轻微俯倒，被过滤污水中的固态颗粒撞击到微鳞膜片4的顶端圆滑边缘上，即会产生微小弹力，将其弹开，液体污水顺势流入微鳞膜片4间的缝隙内，完成了过滤。与常见的横流、筛网过滤不同，本抗污抗堵超滤膜装置使用的是不易堵塞膜孔的微鳞膜片4，其能选择性截留。微鳞膜片4过滤方式不需要有规则大小的空隙，可利用自身结构驰隙来拦截固态颗粒，将其抛向外围，同时允许流体通过，实现选择性过滤，极大避免了膜阻塞。
如图4所示，每条微鳞膜片束2垂直与膜框1的其中相对的两条边。由于本结构的特殊构造，当微鳞膜片4与膜龙骨3呈45°角，且微鳞膜片4向上倾斜时，本超滤膜装置可过滤从下侧进水的污水，水流方向与微鳞膜片4倾斜方向一致，即正向过滤来水。
同理，当微鳞膜片4向下倾斜，且微鳞膜片4与膜龙骨3呈45°角时，从下侧进水的污水与微鳞膜片4倾斜角度相反，由于微鳞膜片4特殊结构，使得来水中的固态颗粒因同样作用原理弹跳，改变运动轨迹，因此液体污水顺势流入微鳞膜片4空隙中。所以，本超滤膜装置可实现顺向进水(与膜片倾斜角度一致)与逆向进水(与膜片倾斜角度相逆)的双重过滤。大大增强了膜过滤的双效性。
因此，由于本结构的防污抗堵膜可接纳顺向及逆向进水，因此能承受更高的进水悬浮物浓度，极大减少前期预处理，降低工艺造价。
并且，对于本超滤膜装置的清洗，除了采用常规的反冲洗清理膜方式之外，还可以通过本超滤膜装置特殊的微鳞膜片4的转角设置，可在清洗时将微鳞膜片4与膜龙骨3展成平面，增加了刮刷清理的途径。采用这种方式可增强膜使用寿命并保持其良好的性能。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，本实施例中，微鳞膜片4的头部为圆弧状的圆角4-1，微鳞膜片4的上表面和下表面均设有横截面为人字形的凸起棱角4-2，凸起棱角4-2的角度为钝角。
具体地，如图3和图4所示，微鳞膜片4中段的剖面呈棱柱状，顶部边缘角度圆滑形成圆角4-1。微鳞膜片4中段的凸起棱角4-2呈钝角，约110～140°。使用本微鳞膜片4结构的过超滤膜装置与典型的筛网过滤流量有显著不同。所过滤污水流经微鳞膜片4时，在每个微鳞膜片4的凸起棱角4-2处产生流动分离，延续至微鳞膜片4前端，使得每两个微鳞膜片4间形成捕获涡流。
因此，使用本微鳞膜片4构造的超滤膜装置可突破常规膜孔阻塞和孔径限制，在不减小分离性能和透水性的前提下，减小了膜孔和膜表面沉积堵塞，降低了使用过程中的运行成本。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，本实施例中，微鳞膜片4是由弹性材料制成。
具体地，微鳞膜片4的制造材料，如聚偏氟乙烯(pvdf)等，赋予微鳞膜片4弹力，当有污水中的固体颗粒对微鳞膜片4表面进行冲击时，水流冲击力及微鳞膜片4顶端圆角4-1的弹力使得水流中固态颗粒改变原有运行轨迹，并向上、向前移动。水流随之汇入微鳞膜片4之间的空隙中。因此避免了固体颗粒在微鳞膜片4上停留，可大大减少膜污染。
本防污抗堵微鳞超滤膜，采用非亲水性材料制作，可去除颗粒、胶体等物质。本膜的特殊微鳞构造使得膜体强度高、耐化学腐蚀性强，有良好的韧性，突破常规多孔状膜结构，因此不存在膜断丝的困扰。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，本实施例中，膜框1内固定有对称的截留栅板8，截留栅板8分别位于于龙骨外管5的两端。
具体地，如图1所示，膜框1顶端与底端设置截留栅板8，可将进水中的固态颗粒截留至截留栅板8上，便于清理。
综上，传统过滤膜因为负载量以及超滤过滤性能之间处于一种不稳定的“平衡”状态，因此需要较高的负载量，难以提高吸附过滤效果。本超滤膜的特殊微磷膜片结构在保证超滤效果的前提下，实现负载量>50％。基于超高颗粒负载量及双向进水同步过滤的性能，使得本超滤膜装置可对进水溶液中亚甲基蓝等高校去除。
同时本超滤膜装置独有的微鳞结构可免除对于昂贵的压力容器的需求。sum-1型膜组版组件可适用于能力大于40m3/hr的过滤系统，具有较大的有效过滤面积，能提供较高的固液分离效率，可应用于更为广泛的水处理领域，适用多种进水水质，如工业废水、海水、地表水等。
本超滤膜优点如下：
1)本防污抗堵超滤膜特有的微磷膜片设计方式，具有高流量低能耗的优势，避免了孔洞式膜丝结构。特有的磷片式组合设计易于控制膜污堵、大大降低膜污染；
2)本超滤膜在过滤的过程中，被过滤物质不发生质的变化，出水水质稳定，不发生周期性变化；
3)本超滤膜可正向及逆向错流过滤，极大提升过滤效率；
4)本防污抗堵超滤膜采用物理过滤方式，过滤过程中不存在杂质脱落等问题，可确保滤液纯净；
5)本超滤膜是采用先进高分子材料制作的均匀膜体，特有的鳞片化可规避常规膜丝拉伸断裂等问题；
6)本超滤膜组件可根据过滤水体需求优化调配安装，使用便捷；
7)除拥有反冲洗等常规膜清理方式外，本膜还新增刮刷等膜清理方式，更易于避免膜污染；
8)本超滤系统在常温及低压下均可进行液固分离过滤，能耗低，设备运行造价低。
1.一种防污抗堵微鳞超滤膜装置，其特征在于，包括膜框(1)和多条微鳞膜片束(2)；
所述多条微鳞膜片束(2)平行且等间隔固定于所述膜框(1)中；
所述微鳞膜片束(2)包括一根膜龙骨(3)和多对微鳞膜片(4)；
所述膜龙骨(3)包括龙骨外管(5)和传动杆(6)，且所述龙骨外管(5)内套装有所述传动杆(6)；
所述龙骨外管(5)的侧壁开设有多对插槽(7)，成对的插槽(7)以龙骨外管(5)的中轴为对称轴对称设置，且位于同一侧的插槽(7)等间距分布在同一条直线上；
一对插槽(7)对应有一对微鳞膜片(4)，微鳞膜片(4)的根部穿过插槽(7)与所述传动杆(6)铰接；
当传动杆(6)沿自身轴向移动，能够使得传动杆(6)相对于龙骨外管(5)位移，并拉动微鳞膜片(4)的根部，使得微鳞膜片束(2)在第一姿态和第二姿态之间转换。
2.根据权利要求1所述的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置，其特征在于，
所述第一姿态为：
微鳞膜片(4)与膜龙骨(3)之间的夹角为40°～50°，且成对微鳞膜片中两个微鳞膜片(4)之间的角度为110°～160°，多个微鳞膜片束(2)形成波浪形面；
所述第二姿态为：
微鳞膜片(4)与膜龙骨(3)之间的夹角为90°，且成对微鳞膜片中两个微鳞膜片(4)之间的角度为180°，多个微鳞膜片束(2)形成平面。
3.根据权利要求1所述的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置，其特征在于，微鳞膜片(4)的头部为圆弧状的圆角(4-1)，微鳞膜片(4)的上表面和下表面均设有横截面为人字形的凸起棱角(4-2)，所述凸起棱角(4-2)的角度为钝角。
4.根据权利要求3所述的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置，其特征在于，微鳞膜片(4)是由弹性材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种防污抗堵微鳞超滤膜装置，其特征在于，所述膜框(1)内固定有对称的截留栅板(8)，所述截留栅板(8)分别位于于龙骨外管(5)的两端。
技术总结