水過濾用微孔陶瓷盤及過濾柱(一)技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種用于水處理中的過濾組件及裝置。屬物理方法分離類(B01D)。(二)

背景技術(shù)：
：隨著人類的工業(yè)活動(dòng)與消費(fèi)活動(dòng)的增加，水資源也受到一定污染。近年來水處理中過濾裝置、過濾材料均有極大的發(fā)展,且針對(duì)不同原水的凈化而有所不同。傳統(tǒng)廣泛使用的水處理過濾材料是有機(jī)膜(按孔眼大小為0.1-1.0um,可分為:MF、UF、NF、RO膜)，NF和RO膜的材料主要以聚砜類有機(jī)材料為主的復(fù)合膜，復(fù)合膜的襯體和過濾層總厚度一般都在0.4mm以下，過濾層的皮層厚度僅為20-200nm，皮層厚了，膜的高透量保持不住，薄了過濾層的強(qiáng)度不夠。在膜的反沖洗和再生的過程中，不可避免地會(huì)損壞有機(jī)膜的皮層，因此有機(jī)膜很難在滿負(fù)荷條件下保證3年以上的過濾使用壽命，而且有機(jī)膜在使用過程中水質(zhì)往往隨壓力和溫度波動(dòng)，壓力大溫度高則水質(zhì)差，壓力小溫度低則水質(zhì)好，導(dǎo)致成品水的質(zhì)量總是處于波動(dòng)狀態(tài)。在海水淡化過程中，通過RO膜輸出的凈水，由于質(zhì)量不穩(wěn)定，所有廠家的產(chǎn)品幾乎達(dá)不到直接飲用的標(biāo)準(zhǔn)。近年來出現(xiàn)采用無機(jī)膜作為過濾材料。無機(jī)膜主要指陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜、分子篩碳膜或陶瓷和金屬的混合膜，這種膜也以孔眼的大小分類也為MF、UF、NF、RO四種。由于無機(jī)膜具有強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、清潔狀態(tài)好、容易再生和清洗的特性，因此使用壽命長，用于水處理過程中有長達(dá)6～12年以上的穩(wěn)定性。而且耐酸堿，耐高壓水沖洗，因此是過濾膜的未來發(fā)展方向?，F(xiàn)有陶瓷膜過濾裝置一般采用單體陶瓷罐和單片陶瓷片,這種方式生產(chǎn)量和效率遠(yuǎn)運(yùn)不能滿足工業(yè)化需要。中國專利申請(qǐng)<脈動(dòng)加壓式出入型夾層陶瓷膜及其系統(tǒng)201380054039.5>雖然也公開了一種多組陶瓷膜的過濾裝置,但這種結(jié)構(gòu)過濾面的提高也受限,也難以廣泛應(yīng)用于各種水過濾的工業(yè)化生產(chǎn)需要。(三)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：本發(fā)明提出的水過濾用微孔陶瓷盤及過濾柱,就是解決現(xiàn)有國內(nèi)外采用多層有機(jī)膜過濾裝置不耐溫、易堵塞、凈水質(zhì)量不穩(wěn)定、膜壽命短、制造難、造價(jià)高等問題。其二是解決現(xiàn)有陶瓷膜過濾裝置結(jié)構(gòu)不能滿足工業(yè)化需要,難以廣泛應(yīng)用的問題。技術(shù)方案如下：水過濾用微孔陶瓷盤,包括由微孔陶瓷作的圓盤,其特征是:1)陶瓷盤由外流盤1和內(nèi)流盤2組成；外流盤或內(nèi)流盤均由上、下兩圓盤構(gòu)成。上、下兩圓盤最外圓邊緣處均有粘膠將上、下盤粘結(jié)的外密封圓環(huán)1.1、2.1；上、下兩圓盤中心孔11A旁均開有裝密封圈3的內(nèi)密封環(huán)槽1.4、2.4。2)外流盤中原水豎向外通道1.2設(shè)在緊靠外密封圓環(huán)內(nèi)側(cè)且周向均布,內(nèi)流盤原水豎向內(nèi)通道2.2設(shè)在緊靠內(nèi)密封環(huán)槽外周且周向均布。3)外流盤或內(nèi)流盤上、下兩圓盤表面均開有連接原水豎向內(nèi)、外通道的原水扇形水平通道1.3、2.3。4)外流盤或內(nèi)流盤上、下兩圓盤在中心孔11A周邊均開有引出凈水的外流盤凈水中心孔1.5、內(nèi)流盤凈水中心孔2.5；上、下兩圓盤間稱為夾縫；外流盤夾縫中開有與外流盤凈水中心孔連通的凈水夾縫內(nèi)滲道1.6；在內(nèi)流盤夾縫中開有與內(nèi)流盤凈水中心孔連通的凈水夾縫滲道2.6。5)在原水豎向內(nèi)、外通道外周與夾縫交叉處,沿夾縫上、下兩圓盤上分別開有上環(huán)缺口、下環(huán)缺口,在兩環(huán)缺口中充滿密封膠,由此形成夾縫密封1.7、2.7,可防止原水直接從夾縫泄漏。上述原水豎向外通道可采用矩形孔,原水豎向內(nèi)通道可采用圓孔。上述原水扇形水平通道內(nèi)和夾縫內(nèi)均可裝周向隔板。夾縫內(nèi)還可裝豎向支撐件。上述水過濾用的微孔陶瓷盤組裝成的過濾柱,包括：原水進(jìn)口、原水出口、凈水出口；其特征是:1)在柱殼內(nèi)組裝至少一組由上述外流盤和內(nèi)流盤組成的陶瓷盤,進(jìn)而形成多組陶瓷盤。2)在多組陶瓷盤上、下兩端壓裝有原水豎向通孔的上、下塑料壓蓋；上、下塑料壓蓋兩端裝有帶密封的上、下不銹鋼密封蓋；并設(shè)貫穿多組陶瓷盤、塑料壓蓋、不銹鋼密封蓋中心孔的并鎖緊用的中心螺桿。3)原水進(jìn)口、原水出口可開在上或下不銹鋼密封蓋上。凈水出口開在中心螺桿上端或下端裝的密封引水套側(cè)面。本發(fā)明有益效果：1)用陶瓷膜作過濾材料強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)穩(wěn)定性好、清潔狀態(tài)好、容易再生和清洗的特性，因此使用壽命長，用于水處理壽命長達(dá)6-12年。2)本陶瓷盤設(shè)計(jì)的每組兩盤的流道、滲道、密封及開槽結(jié)構(gòu),保證原水豎向徑向流經(jīng)各層陶瓷膜,充分接觸過濾,過濾面大、效率高。3)每盤均開有凈水夾縫滲透通道,每盤均可輸出凈水,從而達(dá)到凈水收集最大的效果。4)過濾柱中陶瓷盤組數(shù)最高可達(dá)約250組(這里每組是外流盤加內(nèi)流盤為一組),不僅可實(shí)現(xiàn)一次精細(xì)過濾,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)按需提高原水進(jìn)入圧力,便可大大提高凈水回收效率,可充分滿足工業(yè)化生產(chǎn)需要。5)也可采用多支過濾柱并聯(lián)使用,增加凈水量。6)可以從過濾柱凈水出口通入凈水進(jìn)行反沖詵,濾渣可從原水通道、原水進(jìn)口排出,實(shí)現(xiàn)延長陶瓷盤使用壽命。7)拆洗方便:直接將鎖緊中心螺桿拆卸,便可順次取出內(nèi)流盤、外流盤分別清洗后再裝配。8)本過濾柱特別適合下列工業(yè)化水處理:自來水過濾、地下水過濾、含圤水過濾、飲料汁處理、核幅射水處理、空氣分離、瓦斯分離、油的過濾分離等均可應(yīng)用。(四)附圖說明圖1微孔陶瓷盤過濾柱正剖視圖(Z-Y面)。圖2為圖1中項(xiàng)1正剖視圖(Z-Y面)。圖3為圖2中仰視圖(K1向視圖)。圖4為圖2中A-A剖視圖(即外流盤夾縫面視圖)。圖5為圖1中項(xiàng)2正剖視圖(Z-Y面)。圖6為圖5中仰視圖(K2向視圖)。圖7為圖5中B-B剖視圖(即內(nèi)流盤夾縫面視圖)。圖8為圖2、圖5中局部放大圖M(即夾縫密封1.7、2.7結(jié)構(gòu)正視圖)。圖9為圖8中K3向視圖之一:外流盤夾縫密封1.7的俯視圖。圖10為圖8中K3向視圖之二:內(nèi)流盤夾縫密封2.7的俯視圖。(五)具體實(shí)施方式水過濾用的微孔陶瓷盤如下組成:1)總體結(jié)構(gòu)及內(nèi)外密封:見圖1,一組陶瓷盤由外流盤1和內(nèi)流盤2組成。外流盤或內(nèi)流盤均由上、下兩圓盤構(gòu)成；上、下兩圓盤間間隙稱為夾縫。見圖2,外流盤1由上外流盤1B和下外流盤1A組成。上、下外流盤間為外流盤夾縫。上、下兩圓盤最外圓邊緣處均開有槽1.11,其內(nèi)填有聚氨脂膠1.12,形成外密封圓環(huán)1.1。見圖1、圖2、圖3,外流盤1上、下兩圓盤表面中心孔11A旁均開內(nèi)裝橡膠密封圈3的內(nèi)密封槽1.4。同樣,見圖5,內(nèi)流盤2由上內(nèi)流盤2B和下內(nèi)流盤2A組成。上、下內(nèi)流盤間為內(nèi)流盤夾縫。上、下兩圓盤最外圓邊緣處均開有槽2.11,其內(nèi)填有聚氨脂膠2.12,形成內(nèi)流盤外密封圓環(huán)2.1。見圖1、圖5、圖6,內(nèi)流盤2上、下兩圓盤表面中心孔11A旁均開有內(nèi)裝橡膠密封圈3的內(nèi)密封槽2.4。2)內(nèi)、外原水豎向通道:見圖2,圖3、圖4,外流盤1中原水W0豎向外通道1.2設(shè)在外邊緣外密封圓環(huán)1.1之內(nèi)。見圖3、圖4,本實(shí)施例原水豎向外通道1.2設(shè)計(jì)為矩形孔1.2,周向均布共20個(gè)。同樣,見圖5、圖6、圖7,內(nèi)流盤2原水W0豎向內(nèi)通道2.2設(shè)在中心孔11A旁內(nèi)密封槽2.4之外周。見圖6、圖7本實(shí)施例原水豎向內(nèi)通道2.2設(shè)計(jì)為圓孔,周向均布,共8個(gè)。3)上、下原水扇形水平通道:見圖2,圖3,外流盤1上、下兩圓盤表面均開有連接原水豎向通道的原水扇形水平通道1.3。見圖3,本實(shí)施例即為在每個(gè)圓盤表面上分別設(shè)有4個(gè)周向隔板1.8,形成的90°外流盤原水扇形水平通道1.3。同樣見圖5,圖6,內(nèi)流盤2每個(gè)圓盤表面均開有連接原水豎向通道的原水扇形水平通道2.3。見圖6,本實(shí)施例即為在上、下兩圓盤表面上設(shè)有4個(gè)周向隔板2.8,形成的90°內(nèi)流盤原水扇形水平通道2.3。4)凈水通道:見圖1、圖2,外流盤1上、下兩圓盤在中心孔11A周邊均開有引出凈水的外流盤凈水中心孔1.5,見圖3,外流盤凈水中心孔1.5沿周向均布8個(gè)。見圖4,圖2,外流盤夾縫內(nèi)結(jié)構(gòu)如下:①夾縫內(nèi)設(shè)有4個(gè)周向隔板1.8a,形成90°扇形通道1.6,即為與凈水中心孔1.5連通的凈水夾縫內(nèi)滲道1.6。②見圖4,在中心孔11A旁每個(gè)凈水中心孔1.5周向間均布8個(gè)外流盤夾縫豎向支撐板1.9。同理,見圖1、圖5,內(nèi)流盤2上、下兩圓盤在中心孔11A周邊均開有引出凈水的內(nèi)流盤凈水中心孔2.5,見圖6,內(nèi)流盤凈水中心孔2.5沿周向均布8個(gè)。見圖7,圖5,內(nèi)流盤夾縫內(nèi)結(jié)構(gòu)如下:①內(nèi)流盤夾縫內(nèi)設(shè)有4個(gè)周向隔板2.8a,形成90°扇形通道2.6,即為與凈水中心孔2.5連通的內(nèi)流盤凈水夾縫滲道2.6。②見圖7,在中心孔11A旁每個(gè)凈水中心孔2.5周向間均布8個(gè)內(nèi)流盤夾縫豎向支撐板2.9。5)夾縫密封:見圖2、圖8、圖9,在外流盤1原水豎向外通道1.2(即圖4中20個(gè)矩形孔1.2)外周與夾縫交叉處,沿夾縫上、下兩圓盤上分別開有外流盤上環(huán)缺口1.71、外流盤下環(huán)缺口1.72,在兩環(huán)缺口中充滿密封膠1.73,由此形成外流盤夾縫密封1.7。同理,見圖5、圖8、圖10,在內(nèi)流盤2原水豎向內(nèi)通道2.2(即圖7中8個(gè)圓孔2.2)外周與夾縫交叉處,沿夾縫上、下兩圓盤上分別開有內(nèi)流盤上環(huán)缺口2.71、內(nèi)流盤下環(huán)缺口2.72,在兩環(huán)缺口中充滿密封膠2.73,由此形成內(nèi)流盤夾縫密封2.7。本實(shí)施例上述微孔陶瓷盤設(shè)計(jì)尺寸舉例如下:1)見圖2、圖5,外流盤1或內(nèi)流盤2外徑D＝208mm。內(nèi)孔直徑d＝35.5mm。外流盤或內(nèi)流盤高度h＝50mm。2)見圖2,圖4,內(nèi)密封槽1.4、2.4圓周外徑Φ1.4＝Φ2.4＝60mm,深1mm。橡膠密封圈3外徑Φ3＝Φ1.4＝60mm,截面可為月牙形。3)見圖3、圖9,20個(gè)均布的矩形孔1.2,長寬為a×b＝5×2mmmm。見圖4、圖9,外流盤夾縫密封1.7尺寸:矩形孔1.2周圍凃上密封膠1.73后尺寸為A×B＝7×4mmmm。見圖8,矩形孔每個(gè)缺口高度h1＝h2＝0.5mm。4)見圖6、圖108個(gè)均布圓孔2.2截面直徑為Φ2.2＝Φ6mm。見圖10,內(nèi)流盤夾縫密封2.7尺寸:內(nèi)流盤上環(huán)缺口2.71和下環(huán)缺口2.72圓孔槽內(nèi)徑為Φ2.73＝Φ8mm,即內(nèi)填密封膠2.73后外徑為Φ8mm。見圖8,每個(gè)缺口高度h1＝h2＝0.5mm。用本實(shí)施例上述水過濾用陶瓷盤組裝成的過濾柱如下組成:見圖1,在柱殼7內(nèi)設(shè)由上述外流盤1和內(nèi)流盤2組成的陶瓷盤兩組,形成多組陶瓷盤L12。在多組陶瓷盤上、下兩端分別壓裝有上、下塑料壓蓋8、4,上、下塑料壓蓋上分別開有上、下豎向原水通孔8.1、4.1。塑料壓蓋兩外端裝有帶徑向軸向密封的上、下不銹鋼密封蓋9、5。用貫穿多組陶瓷盤、上下塑料壓蓋、上下不銹鋼密封蓋中心孔的中心螺桿11固定于柱殼7內(nèi)。本實(shí)施例中:原水進(jìn)口6開在下不銹鋼密封蓋5上,原水出口10開在上不銹鋼密封蓋9上。凈水出口13開在中心螺桿11上端裝的密封引水套12側(cè)面。本實(shí)施例微孔陶瓷盤過濾柱工作過程:原水流程:見圖1,在外部水泵推動(dòng)下,原水WO從原水進(jìn)口6經(jīng)下密封蓋5、下塑料蓋4進(jìn)入到第一組外流盤1原水豎向外通道1.2內(nèi)(即圖3中20個(gè)矩形孔1.2)內(nèi),因有外密封圓環(huán)1.1和環(huán)狀內(nèi)密封圈3,在水泵作用下,原水WO豎向上流經(jīng)上原水扇形水平通道1.3和第一組內(nèi)流盤下原水扇形水平通道2.3壓向第一組內(nèi)流盤2原水豎向內(nèi)通道2.2內(nèi)(即圖6中8個(gè)圓孔2.2)內(nèi),再經(jīng)第一組內(nèi)流盤上原水扇形水平通道2.3和第二組外流盤下原水扇形水平通道1.3進(jìn)入第二組外流盤1矩形孔1.2,以此循環(huán)重復(fù)流程經(jīng)第二組陶瓷盤過濾后原水,最后經(jīng)上塑料蓋8、上密封蓋9從原水出口10排出。淨(jìng)水流程:見圖1,當(dāng)原水WO在第一組外流盤1矩形孔1.2和上下原水扇形水平通道1.3內(nèi)流過時(shí),便向第一組外流盤的陶瓷膜滲透進(jìn)行過濾,過濾后的凈水通過凈水夾縫內(nèi)滲道1.6排向第一組外流盤凈水中心孔1.5。當(dāng)原水WO在第一組內(nèi)流盤2圓孔2.2和原水扇形水平通道2.3內(nèi)流過時(shí),便向第一組內(nèi)流盤的陶瓷膜滲透進(jìn)行過濾,過濾后的凈水通過凈水夾縫滲道2.6排向第一組內(nèi)流盤凈水中心孔2.5。同理,上述凈水流程在第二組外流盤和內(nèi)流盤重復(fù)此過程,輸出在兩層陶瓷盤凈水中心孔1.5、2.5內(nèi)的凈水匯集后由頂部的凈水出口13引出。