一种固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，包括以下制备步骤：步骤Ａ、ＰＶＤＦ或ＰＥ基膜的制备；步骤Ｂ、改性PVC或ＰＶＤＦ精滤膜的制备；步骤Ｃ、ＰＶＤＦ或ＰＥ基膜和改性PVC或ＰＶＤＦ精滤膜的浇注；步骤Ｄ、装配成型。本发明制造的组合超微滤膜滤净水装置能大规模错流、终端过滤及脉冲气水混合反冲，过滤综合性能好、使用寿命长、一次性投资和运行成本低。本发明采用组合超微滤膜滤净水装置通过并联组合成膜组件，采用终端过滤或错流过滤、结合脉冲气水混合反冲，透水量大且不易堵塞，具有较高机械强度，反洗再生能力较强，因此有着广阔的应用前景。
【专利说明】一种固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微滤和超滤膜【技术领域】，具体涉及一种固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法。
【背景技术】
[0002]膜分离技术已广泛应用于水处理工艺中的各种环节。由于膜丝结构的布局限制，膜丝组件效率较低，水质瞬间变化会引发超滤膜丝污堵，单用水洗方式不能有效彻底解决膜丝污堵和死角部位。结合水质变化起伏较大、出水水质和处理水量的诉求不同、吊装拆卸不便、膜丝拉伸变形和断裂， 申请人:开发了两端错位堵孔，工艺结构相对简单合理，无任何死角隐患，便于拆卸的气水联合反洗组合式超微滤膜。其可在当前膜法处理的所有场合使用，尤其适用于原水水质波动较差的环境。但目前公知的制造方法，以及专利公布的制造方法，如鑫格林金振忠的专利号201020117224.8的《管式复合膜超微滤组件》，东莞市威迪膜科技的专利201010566336.6的《一种固液分离管式微滤膜的制备方法》都不能达成两端错位堵孔和气水联合反洗组合的目的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足，提供一种固液分离管式的组合型微超滤膜滤净水装置的制备方法，本发明制造的组合超微滤膜滤净水装置能大规模错流、终端过滤及脉冲气水混合反冲，过滤综合性能好、使用寿命长、一次性投资和运行成本低。本发明采用组合超微滤膜滤净水装置通过并联组合成膜组件，采用终端过滤或错流过滤、结合脉冲气水混合反冲，透水量大且不易堵塞，具有较高机械强度，反洗再生能力较强，因此有着广阔的应用前景。
[0004]一种固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，各原料按重量份计，其特征在于包括以下制备步骤:
[0005]步骤A、基膜的制备:
[0006]Al、筛分:将聚偏氟乙烯P V D F或聚乙烯P E粉末用孔径为10-100微米的筛粉设备进行分级筛分，取筛分后PVDF粉末或P E粉末70份一 95份；
[0007]A2、装粉:将步骤Al的的P V D F粉末或P E粉末加入0.1-5份塑化剂、2.2-5.5份固化剂和0.3-3份表面活性剂，搅拌均匀形成混合粉，然后向由空心无缝镜面不锈钢钢管中间插入无缝钢管形成的圆环中装满混合粉并通过振动方式压紧；
[0008]A3、烧结:将装有混合粉的钢管放入模具型腔中，在130°C — 180°C温度中烧结30 — 60min ;再进行30 — 60min的保温,使混合粉成型并固化；
[0009]A4、冷却脱模:以10 — 5 (TC /分钟的速度将模具型腔降温至常温，保温10分钟再将得到的P V D F或P E基膜从钢管膜中脱出；
[0010]步骤B、精滤膜丝的制备；
[0011]B1、筛分:将P V D F或改性聚氯乙烯PVC和聚四氟乙烯P T F E粉经过筛粉设备筛分出粒径在5-10微米的物料；取筛分后PVDF或改性PVC50份一 80份和PTFE粉0.1份一 15份；
[0012]B2、配备PVDF或改性PVC液:将步骤BI的P V D F或改性PVC和P T F E粉溶于溶剂中，再加入1-15份添加剂和0.001-15份交联剂，搅拌4-8小时，使得两者融合呈液状但不分层，得到PVDF或改性PVC液；
[0013]B3、将步骤B2的P V D F或改性PVC液按公知方式制作成精滤膜丝；
[0014]步骤C、浇注:
[0015]Cl、按公知方法把若干长度相同的基膜和精滤膜放在外壳筒体内固定好；
[0016]C2、在容器内配置好封胶，将已保护好的封头外精滤膜丝及进水端基膜口已堵上的端面浸入容器内10-30_封胶并冷却至固化成型；
[0017]C3、将已保护好外封头的未堵基膜口及精滤膜丝的出水端浸入容器内10_30mm封
胶，然后在另一端抽真空；
[0018]C4、关闭真空泵，保持相应负压直至封胶固化；
[0019]C5、切除进水端底部5_25mm，使所有精滤膜丝孔全部堵死；
[0020]C6、切除出水端底部15_35mm，使所有精滤膜丝孔全部露出得到完整的浇注组件。
[0021]步骤D、装配成型:
[0022]D1、取出进水端基膜口堵上的工装紧固件；
[0023]D2、安装紧固管件在出水端基膜口上，保持基膜和精滤膜丝处于错位状态；
[0024]D3、安装端盖、活接芯、活接螺纹圈，制得组合型微超膜滤净水装置。
[0025]所述步骤A2中的塑化剂为甲苯磷或甲酸甲酯。
[0026]所述步骤A2中的固化剂由以下重量份的原料组成:聚酰胺0.1份一 I份，脂环族多胺0.1份一 1.5份，甲基酚醛树脂2份一 3份。
[0027]所述步骤A2中的的表面活性剂由以下重量份的原料组成:卵磷脂0.1份一 I份，乙二醇0.1份一 I份，山梨醇0.1份一 I份；
[0028]所述步骤B2中的溶剂由以下重量份的原料组成:聚乙烯醇或二甲基乙酰胺30-65份，聚酯10-20份，聚砜5-20份，环氧树脂3-10份。
[0029]所述步骤B2中的交联剂为有机二元酸、多元醇或多元酸氨。
[0030]所述步骤B2中的添加剂为氯化锂、硝酸钙中一种或二种混合。
[0031]所述步骤C2中的封胶，除目前公知的环氧树脂、聚氨酯外，还可选择软化点在50— 120°C的热熔胶、石蜡、氯化石蜡等。
[0032]所述步骤D2中的保持基膜和精滤膜处于错位状态。
[0033]本发明所制得的组件的进水口端基膜和精滤膜两者正常浇注在一起且精滤膜丝全部封堵，出水口端基膜和精滤膜两者也正常浇注在一起且精滤膜丝全部开孔，但基膜和精滤膜丝除了浇注部分，其余相互分离，互不粘结。
[0034]本发明得到的固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置化学稳定性好、高耐化学腐蚀性能、能承受P H范围在I 一 I 4、耐高温最高可达I I O °C、高抗压强度、高抗冲击强度；独一无二的“组合式”错位型结构膜允许反洗；孔径均一，能有效地减少了固液分离过程中的堵塞现象；孔径可满足不同的需求；可处理固体含量高达5 %的废水，还可应用于果汁、啤酒、葡萄酒、白酒等饮料的过滤分离领域。[0035]本发明制造的组合超微滤膜能大规模错流、终端过滤及脉冲气水混合反冲，过滤综合性能好、使用寿命长、一次性投资和运行成本低。本发明采用组合超微滤膜管通过并联组合成膜组件，采用终端过滤或错流过滤、结合脉冲气水混合反冲，透水量大且不易堵塞，具有较高机械强度，反洗再生能力较强，因此有着广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]结合附图对本发明作进一步的描述。
[0038]固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置，包括两端对称设有椭圆封头由活接螺纹圈2紧固的管式机壳6 ;在壳体的上、下部分分别设有进气口和出气口，微滤管顶段设置有胶铸层(4，9);椭圆封头5上下分别设置，其中前端盖3设有原水进口，后端盖10设有净水出口 ；所述的壳体6为圆柱形筒体，直径为30-1000_，由食品级工程塑料、陶瓷或者食品级不锈钢制成；所述的前端盖3、后端盖10通过螺纹连接在壳体6两端，所述的膜管安装在壳体内，与前端盖的原水进口和后端盖的净水出口连接在一起，膜管由基膜8和精滤膜丝7两部分组成；在基膜8圆周设置多层的精滤膜丝7，基膜的膜管的内径为Φ 5 — 9 Omm;外径为Φ I O — 10 O mm ;精滤膜丝的内径为Φ0.5 — 2.6 mm ;外径为Φ0.7 — 3.0mm ;活接芯I安装在进水口处；本发明可与其它管道、阀门、仪表配套组成。组合型微超膜用于膜处理工程，气反洗从侧面进气反洗，水反洗从产水口进水反洗，有效的解决了超滤膜丝过水不过气的不利因数，充分体现了高强度、耐污染、不易污堵；工艺流程短、在线反冲洗再生迅速和寿命长等突出特点。全防尘结构设计，避免引水管受二次污染，以适应各种水源水质污染变化情况，满足不同消费者对出水水质和功能、出水量的要求。
[0039]实施例1:一种固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，各原料按重量份计，其特征在于包括以下制备步骤:
[0040]步骤A、基膜的制备:
[0041]Al、筛分:将聚偏氟乙烯P V D F用孔径为10微米的筛粉设备进行分级筛分，取筛分后PVDF粉末70份；
[0042]A2、装粉:将步骤Al的P VD F粉末加入0.1份甲苯磷、3.6份固化剂和1.6份表面活性剂，搅拌均匀形成混合粉，然后向由空心无缝镜面不锈钢钢管中间插入无缝钢管形成的圆环中装满混合粉并通过振动方式压紧；其中，固化剂由以下重量份的原料组成:聚酰胺0.1份，脂环族多胺1.5份，甲基酚醛树脂2份；表面活性剂由以下重量份的原料组成:卵磷脂0.1份，乙二醇I份，山梨醇0.5份；
[0043]A3、烧结:将装有混合粉的钢管放入模具型腔中，在150°C温度中烧结40min ;再进行60min的保温，使混合粉成型并固化；
[0044]A4、冷却脱模:以50°C /分钟的速度将模具型腔降温至常温，保温10分钟再将得到的P V DF基膜从钢管膜中脱出；
[0045]步骤B、精滤膜丝的制备；
[0046]B1、筛分:将P V D F和聚四氟乙烯P T F E粉经过筛粉设备筛分出粒径在10微米的物料；取筛分后P V D F 80份和P T F E粉5份；
[0047]B2、配备P V D F液:将步骤BI的P V D F和P T F E粉溶于溶剂中，再加入10份氯化锂添加剂和I份多元醇交联剂，搅拌4小时，使得两者融合呈液状但不分层，得到PVD F液；其中，溶剂由以下重量份的原料组成:聚乙烯醇30份，聚酯20份，聚砜8份，环氧树脂10份；
[0048]B3、将步骤B2的P V D F液按公知方式制作成精滤膜丝；
[0049]步骤C、浇注:
[0050]Cl、按公知方法把若干长度相同的基膜和精滤膜放在外壳筒体内固定好；
[0051]C2、在容器内配置好封胶，将已保护好的封头外的精滤膜丝及进水端基膜口已堵上的端面浸入容器内IOmm封胶并冷却至固化成型；
[0052]C3、将已保护好外封头的未堵基膜口及精滤膜丝的出水端浸入容器内IOmm封胶，
然后在另一端抽真空；
[0053]C4、关闭真空泵，保持相应负压直至封胶固化；
[0054]C5、切除进水端底部5mm，使所有精滤膜丝孔全部堵死；
[0055]C6、切除出水端底部15mm，使所有精滤膜丝孔全部露出得到完整的浇注组件；
[0056]步骤D、装配成型:
[0057]D1、取出进水端基膜口堵上的工装紧固件；
[0058]D2、安装紧固管件在出水端基膜口上，保持基膜和精滤膜丝处于错位状态；
[0059]D3、安装端盖、活接芯、活接螺纹圈，制得组合型微超膜滤净水装置。
[0060]实施例2:—种固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，各原料按重量份计，其特征在于包括以下制备步骤:
[0061]步骤A、基膜的制备:
[0062]Al、筛分:将聚乙烯P E粉末用孔径为100微米的筛粉设备进行分级筛分，取筛分后聚乙烯P E粉末95份；
[0063]A2、装粉:将步骤Al的聚乙烯P E粉末加入5份甲酸甲酯、5.5份固化剂和3.0份表面活性剂，搅拌均匀形成混合粉，然后向由空心无缝镜面不锈钢钢管中间插入无缝钢管形成的圆环中装满混合粉并通过振动方式压紧；其中，固化剂由以下重量份的原料组成:聚酰胺I份，脂环族多胺1.5份，甲基酚醛树脂3份；表面活性剂由以下重量份的原料组成:卵磷脂I份，乙二醇I份，山梨醇I份；
[0064]A3、烧结:将装有混合粉的钢管放入模具型腔中，在140°C温度中烧结50min ;再进行60min的保温，使混合粉成型并固化；
[0065]A4、冷却脱模:以40°C /分钟的速度将模具型腔降温至常温，保温10分钟再将得到P E基膜从钢管膜中脱出；
[0066]步骤B、精滤膜丝的制备；
[0067]B1、筛分:将改性聚氯乙烯PVC和聚四氟乙烯PTF E粉经过筛粉设备筛分出粒径在5微米的物料；取筛分后改性聚氯乙烯PVC50份和P T F E粉15份；
[0068]B2、配备改性PVC液:将步骤BI的改性PVC和P T F E粉溶于溶剂中，再加入I份硝酸钙添加剂和I份有机二元酸交联剂，搅拌6小时，使得两者融合呈液状但不分层，得到改性PVC液；其中，溶剂由以下重量份的原料组成:二甲基乙酰胺65份，聚酯10份，聚砜5份，环氧树脂3份；
[0069]B3、将步骤B2的改性PVC液按公知方式制作成精滤膜丝；
[0070]步骤C、浇注:
[0071]Cl、按公知方法把若干长度相同的基膜和精滤膜放在外壳筒体内固定好；
[0072]C2、在容器内配置好封胶，将已保护好的封头外的精滤膜丝及进水端基膜口已堵上的端面浸入容器内20mm封胶并冷却至固化成型；
[0073]C3、将已保护好外封头的未堵基膜口及精滤膜丝的出水端浸入容器内20mm封胶，然后在另一端抽真空；；
[0074]C4、关闭真空泵，保持相应负压直至封胶固化；
[0075]C5、切除进水端底部15mm，使所有精滤膜丝孔全部堵死；
[0076]C6、切除出水端底部25mm，使所有精滤膜丝孔全部露出得到完整的浇注组件；
[0077]后述步骤同实施例1。
[0078]实施例3:—种固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，各原料按重量份计，其特征在于包括以下制备步骤:
[0079]步骤A、基膜的制备:
[0080]Al、筛分:将聚乙烯P E粉末用孔径为50微米的筛粉设备进行分级筛分，取筛分后聚乙烯P E粉末80份；
[0081]A2、装粉:将步骤Al的聚乙烯P E粉末加入3份甲酸甲酯、2.2份固化剂和0.3份表面活性剂，搅拌均匀形成混合粉，然后向由空心无缝镜面不锈钢钢管中间插入无缝钢管形成的圆环中装满混合粉并通过振动方式压紧；其中，固化剂由以下重量份的原料组成:聚酰胺0.6份，脂环族多胺0.1份，甲基酚醛树脂1.5份；表面活性剂由以下重量份的原料组成:卵磷脂0.1份，乙二醇0.1份，山梨醇0.1份；
[0082]A3、烧结:将装有混合粉的钢管放入模具型腔中，在150°C温度中烧结40min ;再进行60min的保温，使混合粉成型并固化；
[0083]A4、冷却脱模:以50°C /分钟的速度将模具型腔降温至常温，保温10分钟再将得到P E基膜从钢管膜中脱出；
[0084]步骤B、精滤膜丝的制备；
[0085]B1、筛分:将改性聚氯乙烯PVC和聚四氟乙烯PTF E粉经过筛粉设备筛分出粒径在8微米的物料；取筛分后改性聚氯乙烯PVC65份和P T F E粉0.1份；
[0086]B2、配备改性PVC液:将步骤BI的改性PVC和P T F E粉溶于溶剂中，再加入5份氯化锂、5份硝酸钙的无机盐添加剂和10份丙二醇交联剂，搅拌8小时，使得两者融合呈液状但不分层，得到改性PVC液；其中，溶剂由以下重量份的原料组成:二甲基乙酰胺65份，聚酯10份，聚砜5份，环氧树脂3份；
[0087]B3、将步骤B2的改性PVC液按公知方式制作成精滤膜丝；
[0088]步骤C、浇注:
[0089]Cl、按公知方法把若干长度相同的基膜和精滤膜放在外壳筒体内固定好；
[0090]C2、在容器内配置好封胶，将已保护好的封头外的精滤膜丝及进水端基膜口已堵上的端面浸入容器内30mm封胶并冷却至固化成型；
[0091]C3、将已保护好外封头的未堵基膜口及精滤膜丝的出水端浸入容器内30mm封胶，然后在另一端抽真空；；
[0092]C4、关闭真空泵，保持相应负压直至封胶固化；
[0093]C5、切除进水端底部25mm，使所有精滤膜丝孔全部堵死；
[0094]C6、切除出水端底部35mm，使所有精滤膜丝孔全部露出得到完整的浇注组件；
[0095]后述步骤同实施例1。
【权利要求】
1.一种固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，各原料按重量份计，其特征在于包括以下制备步骤: 步骤A、基膜的制备: Al、筛分:将聚偏氟乙烯P V D F或聚乙烯P E粉末用孔径为10-100微米的筛粉设备进行分级筛分，取筛分后PVDF粉末或P E粉末70份一 95份； A2、装粉:将步骤Al的的P V D F粉末或P E粉末加入0.1_5份塑化剂、2.2-5.5份固化剂和0.3-3份表面活性剂，搅拌均匀形成混合粉，然后向由空心无缝镜面不锈钢钢管中间插入无缝钢管形成的圆环中装满混合粉并通过振动方式压紧； A3、烧结:将装有混合粉的钢管放入模具型腔中，在130°C — 180°C温度中烧结30 —60min ;再进行30 — 60min的保温,使混合粉成型并固化； A4、冷却脱模:以10 — 5 (TC /分钟的速度将模具型腔降温至常温，保温10分钟再将得到的P V D F或P E基膜从钢管膜中脱出； 步骤B、精滤膜丝的制备； B1、筛分:将P V D F或改性聚氯乙烯PVC和聚四氟乙烯P T F E粉经过筛粉设备筛分出粒径在5-10微米的物料；取筛分后PVDF或改性PVC50份一 80份和P T F E粉0.1份一 15份； B2、配备PVDF或改性PVC液:将步骤BI的P V D F或改性PVC和P T F E粉溶于溶剂中，再加入1-15份添加剂和0.001-15份交联剂，搅拌4-8小时，使得两者融合呈液状但不分层，得到PVDF或改性PVC液； B3、将步骤B2的P V D F或改性PVC液按公知方式制作成精滤膜丝； 步骤C、浇注: C1、按公知方法把若干长度相同的基膜和精滤膜放在外壳筒体内固定好； C2、在容器内配置好封胶，将已保护好外封头的精滤膜丝及进水端基膜口已堵上的端面浸入容器内10-30_封胶并冷却至固化成型； C3、将已保护好外封头的未堵基膜口及精滤膜丝的出水端浸入容器内10-30mm封胶，然后在另一端抽真空； C4、关闭真空泵，保持相应负压直至封胶固化； C5、切除进水端底部5-25mm，使所有精滤膜丝孔全部堵死； C6、切除出水 端底部15-35mm，使所有精滤膜丝孔全部露出得到完整的浇注组件； 步骤D、装配成型: D1、取出进水端基膜口堵上的工装紧固件； D2、安装紧固管件在出水端基膜口上，保持基膜和精滤膜丝处于错位状态； D3、安装端盖、活接芯、活接螺纹圈，制得组合型微超膜滤净水装置。
2.根据权利要求1所述的固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，其特征在于:所述的塑化剂为甲苯磷或甲酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，其特征在于:所述的固化剂由以下重量份的原料组成:聚酰胺0.1份一 I份，脂环族多胺0.1份一 1.5份，甲基酚醛树脂2份一 3份。
4.根据权利要求1所述的固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，其特征在于:所述的表面活性剂由以下重量份的原料组成:卵磷脂0.1份一 I份，乙二醇0.1份一 I份，山梨醇0.1份一 I份。
5.根据权利要求1所述的固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，其特征在于:所述溶剂由以下重量份的原料组成:聚乙烯醇或二甲基乙酰胺30-65份，聚酯10-20份，聚砜5-20份，环氧树脂3-10份。
6.根据权利要求1所述的固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，其特征在于:所述交联剂为有机二元酸、多元醇或多元酸氨。
7.根据权利要求1所述的固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，其特征在于:所述添加剂为氯化锂、硝酸钙中一种或二种混合。
8.根据权利要求1所述的固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，其特征在于:所述步骤D2中保持基膜和精滤膜丝处于错位状态。
9.根据权利要求1所述的固液分离管式的组合型微超膜滤净水装置的制备方法，其特征在于:进水端基膜口无堵，精滤膜丝堵死；出水端基膜口堵死，精滤膜丝无堵。
【文档编号】B01D71/30GK103463981SQ201310437284
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】郝艳杰, 代彬森, 陈泉学 申请人:武汉艾科滤膜技术有限公司