紧凑型平板式膜过滤片、膜过滤元件及装置 【技术领域】
本发明涉及一种以微过滤或超过滤膜为过滤介质的膜过滤片、以及带有此种膜过滤片的膜过滤元件及装置，具体地说涉及一种以平板式高分子微过滤或超过滤膜为过滤介质的紧凑型膜过滤片、以及带有此种膜过滤片的膜过滤元件及装置。
背景技术
以高分子材料制造而成的微滤膜或超滤膜是一种用途十分广泛的膜过滤介质，传统的组装方式有板框式、折叠式、卷式和管式四种，前三种以多孔的平板膜为过滤介质，第四种以多孔的管式、毛细管式、中空纤维式膜为过滤介质，早在二十世纪八十、九十年代，这些产品已经面世销售，在国民经济的各个领域发挥了积极的作用。
折叠式膜元件是通过对平板膜进行横方打折后密封而成的过滤单元，卷式膜元件是通过对平板膜进行螺旋卷绕后密封而成的过滤单元，管式膜 元件是由管子形状的膜组装而成的过滤单元，而板式膜元件则是由多层平板膜经分隔紧固密封而成的过滤单元。
然而，折叠式膜元件单位体积的膜面积大但容纳污染物能力低，卷式膜元件的结构紧凑但流道抗堵塞能力差，管式膜元件对被处理物料的预处理要求不高但膜的堵装密度小，毛细管式、中空纤维式的膜元件膜堵装密度高但对被处理地预处理要求苛刻，而传统的板式膜元件则存在制造成本高，密封困难，现场组装需要专门技术等不足。
【发明内容】
本发明需要解决的技术问题是公开一种紧凑型平板式膜过滤片、带有此种膜过滤片的膜过滤元件及装置，以克服现有技术在过滤元件技术性能可预知性、抗堵塞抗污染能力、膜填装密度、制造成本、组装要求、元件密封等方面存在的不平衡、不协调等缺陷。
本发明采用如下的技术方案：
一种平板式膜过滤片，包括过滤膜，膜导流支撑层和与导流支撑层相联接固定过滤膜、导流支撑层的骨架。过滤膜位于导流支撑层的两侧，在膜过滤片长度方向的骨架上对称开有1个至多个导流口，过滤膜与骨架之间密封连接。
所说的过滤膜为高分子微孔膜或超滤膜，可以是有增强支撑体材料的，如聚酯、聚丙烯，也可以是无支撑材料的；所说的高分子膜的材料包括聚砜类(聚砜、磺化聚砜、聚醚砜、磺化聚醚砜、聚砜酰胺等)、聚酰胺类(尼龙6、尼龙66、芳香聚酰胺等)，聚氟类(聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯等)或聚丙烯腈中的一种或一种以上。所说的高分子膜可以是一层，也可以是同材料或不同材料、同过滤精度或不同过滤精度的两层或以上的组合。
导流支撑层为多孔的具有导流沟槽的高分子多孔板、或高分子栅栏、或高分子网、或高分子不织布，导流层的厚度为1～18mm。所说的导流支撑材料可以是一种高分子塑料，例如PVC，ABS，PP等，也可以是两种或两种以上高分子塑料。
过滤膜与骨架之间采用粘接剂或热熔焊接方法密封。所说的粘接剂可以是热塑性的，也可以是热固性的，可以是溶剂型的，也可以是热熔型的。所说的热熔焊接是指过滤膜与骨架通过热熔焊接密封，热熔焊接须在专门的设备上进行。热熔焊接的温度可根据组成材料的不同在150～300℃之间选择。
所说的膜过滤片的厚度为5～20mm，长度为100～3000mm，宽度为100～1200mm。
一种膜过滤元件，包括如上所述的膜过滤片、组合式外框。外框的内侧有过滤后流体的导流槽，纵向外侧有可固定膜过滤元件的凹槽，横向外侧对称各有1至2个出液口和一个固定膜过滤元件用的支架，横向外框的厚度在膜有效过滤面的投影处较纵向外框的厚度小，其差别一般控制在2～20mm，以使过滤元件在串接后使两个过滤元件之间产生目标处理物料和辅助处理物料的流道。
所说的组合式外框由高分子材料制成，例如PVC、ABS、PP等，可以用粘接剂粘接，也可以用热熔焊接。
一种紧凑型平板式膜过滤装置，包括如上所述的平板式膜过滤元件，导流软管，集液管，导流软管与膜过滤元件出液口、集液管进液口的紧固件，固定膜过滤元件的支架和导向凸槽。集液管一般可分为上、下两根或上、下各两根，组装的平板式膜过滤元件可以从1个至多个串接。本发明的过滤装置可以沉浸在敞口池中，也可以放置在密闭的容器中使用。
所说的导流软管为观察方便，一般选用透明的高分子胶管。
所说的膜过滤元件支架可以选择不锈钢或高分子塑料制造。
所说的集液管可以选择不锈钢或高分子塑料制造。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
由于采用如上结构本发明的膜过滤片、膜过滤元件及装置结构十分紧凑，膜的填装密度大，膜元件的现场组装要求低，每个膜过滤元件的过滤性能可以在出厂前检测，元件装置的抗堵塞、抗污染能力强，制造成本低廉，应用的领域和应用时适用的物料广泛，并易于工业化生产。
【附图说明】
图1：本发明膜过滤片的平面结构示意图
图2：本发明膜过滤片纵向剖面图
图3：本发明膜过滤元件的平面结构示意图
图4：本发明膜过滤元件横向剖面图
图5：本发明膜过滤装置的结构示意图
【具体实施方式】
下面结合附图进一步说明本发明。
参见图1、图2，本发明膜过滤片包括过滤膜1，膜导流支撑层2和与导流支撑层相联接固定过滤膜、导流支撑层的骨架3，过滤膜位于导流支撑层的两侧，在膜过滤片长度方向的骨架上对称开有1个至多个导流口4，过滤膜与骨架之间密封连接。
参见图3、图4，本发明平板式膜过滤元件，包括膜过滤片、组合式 外框6。外框的内侧有过滤后流体的导流槽8，纵向外侧有可固定膜过滤元件的凹槽9，横向外侧对称各有1至2个出液口7和一个固定膜过滤元件用的支架5。
参见图5本发明紧凑型平板式膜过滤装置，包括平板式膜过滤元件，导流软管10，集液管11，导流软管与膜过滤元件出液口、集液管进液口的紧固件13，固定膜过滤元件的支架12和导向凸槽。集液管11分为上、下两根，组装的平板式膜过滤元件可以从1个至多个串接。
在本发明优选的方案中，高分子膜选用经亲水处理的用聚酯无纺布支撑的聚偏氟乙烯微孔膜，其孔径为0.22μm，导流支撑层选用聚丙烯挤压网，并在挤压网上铺垫50g/m2的聚丙烯无纺布，导流口设在纵向外侧各2个均布，组合外框用ABS注塑型材，用ABS溶剂型胶接剂密封，膜过滤元件尺寸选择横向为760mm、纵向为1480mm、厚度为10mm，膜过滤装置的膜元件选择50个，装置的膜面积为100m2，外形尺寸为690×850×1800mm3(约1.06m3)，在0.068MPa的负压下，20℃纯水的透过容量为600m3/h。