一种波纹板状陶瓷过滤膜的制作方法

1.本实用新型属于陶瓷膜分离技术领域，尤其涉及一种波纹板状陶瓷过滤膜。


背景技术：

2.分散式一体化膜生物反应器 (mbr)也成为农村污水处理的主要工艺和设备,其中该工艺的核心部件是一种能够将活性污泥与水分开的多孔膜。当前市场上占有率比较高的多孔分离膜主要是以聚偏氟乙烯(pvdf)帘丝膜为主，该膜产品制造工艺简单，价格便宜，因此备受国内各大工程公司亲睐。但是pvdf材质的化学结构就决定其产品比较疏水，所以在使用过程中容易发生膜堵塞，产水量达不到工程设计要求等问题；更致命的是这种帘丝膜在运行过程中需要曝气冲刷其表面的污染物，所以一直会在泥水中摆动，时间久了容易发生断丝，导致出水浑浊等现象。陶瓷膜因其机械强度高、耐酸碱、耐高温、化学稳定性好、耐有机溶剂、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便和使用寿命长等优点被广泛应用于特种分离、化工生产以及废水处理中。尤其是平板陶瓷膜因其亲水性好、寿命长、机械强度高、渗透通量大并且可以实施反冲洗以及强酸强碱的化学再生清洗，逐渐被广泛地应用在mbr工艺中。
3.当前在mbr工艺中使用的陶瓷膜主要以平板状为主，常见的膜尺寸是长 1000mm、宽250mm和厚6mm以及长500mm、宽110mm和厚6mm，其中板中间有3mm*3mm的方孔或直径3mm的圆孔做渗透水通道。由于这种薄壁大尺寸的陶瓷板尺寸效应比较大，这种陶瓷板在制造的过程中很平整度和规整度很难控制，很容易发生开裂和翘曲。在使用过程中，有效的过滤面积就是两个平面，导致过滤面积小，需要通过装填密度大来提高渗透通量，致使两块板之间的间距很小，在运行过程中容易发生夹泥现象。这种夹泥会产生渗透通量低的弊端，甚至夹泥容易发生膨胀，导致这种陶瓷平板膜经常被撑的破裂。此外还有就是这种3mm*3mm的方孔或直径3mm的圆孔做导水通道，一旦发生膜片破裂，反冲洗泵会将破裂处渗漏的活性污泥打到所有膜片的导水通道里，严重污堵了平板陶瓷膜的基材，导致膜通量衰减严重，并且没有任何办法将 3mm*3mm的方孔或直径3mm的圆孔中的泥清洗掉，会直接导致整个膜系统报废。因此这种中心导水通道是方孔或者圆孔，两个侧面是平面的平板陶瓷膜存在有效过滤面积低，整个膜片的机械强度差，并且容易发生破裂和报废的风险，制造的技术要求高，膜片的平整度和规整堵差，容易发生烧制开裂和翘曲等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种波纹板状陶瓷过滤膜，该陶瓷膜具有过滤面积大，机械强度高，不存在被膨胀污泥撑裂的可能，也不存在导水孔道有污染物清理不出来的风险，尺寸效应小，制造技术难度要求低，是一种设计非常新颖和结实耐用的陶瓷板状膜。
5.本实用新型是这样实现的，一种波纹板状陶瓷过滤膜，包括导水管和过滤膜层；
6.所述导水管的顶部和底部均具有一个所述导水管的中部凹陷形成的凹陷部；所述导水管的内部具有一个工型结构的导水孔道；
7.所述导水管设置有至少两个且沿所述导水管的宽度方向依次平行排列，相邻的所述导水管之间通过交叉连接部连接；
8.所述导水管的外表面涂覆有所述过滤膜层。
9.优选的，所述凹陷部的最低点与最高点之间的距离不小于0.1mm。
10.优选的，所述交叉连接部的顶部和底部具有均有一个v形凹槽，所述凹槽的底部为圆角过渡。
11.优选的，所述导水管的材料为氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硅、碳化硅、堇青石、莫来石和碳化硅中的一种或一种以上的复合陶瓷。
12.优选的，还包括滑架和清洁刷；
13.所述滑架包括两个夹板和连接两个所述夹板的顶板，所述夹板夹持在所述至少两个导水管的两侧边沿且滑动连接所述导水管，所述顶板和所述导水管的上表面之间具有容纳所述清洁刷的间隙；
14.所述清洁刷固定连接所述顶板且紧贴所述导水管的上表面。
15.优选的，所述清洁刷的底部具有与所述凹陷部相匹配的至少两个凸起部一，所述凸起部一紧贴所述凹陷部的内壁；
16.所述清洁刷的底部具有与所述凹槽相匹配的至少一个凸起部二，所述凸起部二紧贴所述凹槽的内壁。
17.优选的，所述顶板具有至少一个指槽。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种波纹板状陶瓷过滤膜，通过设置导水管和过滤膜层，导水管的顶部和底部均具有一个导水管的中部凹陷形成的凹陷部，可以有效增大陶瓷膜的过滤面积。导水管的内部具有一个工型结构的导水孔道。导水管设置有至少两个且沿导水管的宽度方向依次平行排列，相邻的导水管之间通过交叉连接部连接，波纹状的设计形成的空心内腔的孔道比较大，方便孔道污染物的疏通和清理，交叉连接部可以提升相邻导水管之间的机械结构强度。导水管的外表面涂覆有过滤膜层，本实用新型的有效过滤面积大，机械强度高，使用过程中破裂风险小，并且具有导水孔道容易疏通和清理的优点。
附图说明
19.图1为本实用新型的整体正视图。
20.图2为本实用新型的导水管的结构示意图。
21.图3为本实用新型的滑架和毛刷的正视图。
22.图中：1
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导水管、2
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凹陷部、3
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导水孔道、4
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过滤膜层、5
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交叉连接部、6
‑ꢀ
滑架、61
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夹板、62
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顶板、63
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指槽、7
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毛刷、71
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凸起部一、72
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凸起部二。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.实施例1
25.请参阅图1
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3，本实施例提供一种技术方案：一种波纹板状陶瓷过滤膜，包括导水管1和过滤膜层4。
26.导水管1的顶部和底部均具有一个导水管1的中部凹陷形成的凹陷部2；导水管1的内部具有一个工型结构的导水孔道3。凹陷部2为u型结构，并且底壁的边沿为圆角过渡。通过设计工型结构的水道，可以实现大通量导水，陶瓷膜片能无障碍无水头损失的导水。并且这种波纹状的设计形成的空心内腔的孔道比较大，方便孔道污染物的疏通和清理。
27.导水管1设置有六个且沿导水管1的宽度方向依次平行排列，相邻的导水管1之间通过交叉连接部5连接。交叉连接部5的顶部和底部具有均有一个v 形凹槽，凹槽的底部为圆角过渡。六个导水管1的凹陷部2形成了凹凸波纹状表面，取代了原来的平整表面。凹陷部2的最低点与最高点之间的距离，即波峰与波谷之间的距离不小于0.1mm，可以有效增加增大陶瓷膜的过滤面积。
28.导水管1与交叉连接部5为一体成型，交叉连接部5矿业给整个波纹板的空心内腔提供支撑点，明显地提高整张膜片的机械强度。
29.导水管1的外表面涂覆有过滤膜层4，其采用颗粒更吸引的陶瓷颗粒制成。该分离膜孔径集中度高，膜污染衰减缓慢，膜渗透通量平稳。
30.导水管1的材料可以为氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硅、碳化硅、堇青石、莫来石和碳化硅中的一种或一种以上的复合陶瓷。
31.为了方便对导水管1的外表面进行清洁，还设置滑架6和清洁刷7。滑架6 包括两个夹板61和连接两个夹板61的顶板62，夹板61夹持在至少两个导水管1的两侧边沿且滑动连接导水管1，顶板62和导水管1的上表面之间具有容纳清洁刷7的间隙。清洁刷7固定连接顶板62且紧贴导水管1的上表面。使用者可以通过滑动滑架6，从而带动清洁刷7在导水管1的外表面移动，对导水管1的外表面进行清洁。
32.清洁刷7的底部具有与凹陷部2相匹配的六个凸起部一71，凸起部一71 紧贴凹陷部2的内壁。清洁刷7的底部具有与凹槽相匹配的五个凸起部二72，凸起部二72紧贴凹槽的内壁。凸起部一71和凸起部二72可以分别对凹陷部2 和凹槽进行清洁，清洁效果好。
33.顶板62具有两个指槽63。使用者可以通过将手指伸入指槽63，从而拨动滑架6，操作方便。
34.本实用新型的陶瓷过滤膜的制备方法如下：将氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硅、碳化硅、堇青石、莫来石和碳化硅等中的一种或一种以上的复合陶瓷粉料，通过添加烧结助剂、粘结剂、造孔剂、分散剂、润滑剂和溶剂等进行干混均匀，然后经过湿混、捏合、粗练泥、陈腐和精练泥后；再将这种设计好的波纹状的挤出模具安装在真空双螺杆挤出机或真空液压挤出机上，挤出成这种波纹板状的基材膜片，长度和宽度可以根据实际使用情况设计；接着将湿的泥坯通过微波快速定型或者保湿烘干定型，在烘箱充分烘干脱水，再放入窑炉中高温烧结即可得到这种凹凸波纹板状的陶瓷基材；最后通过喷涂或者浸涂工艺在波纹板面上涂覆一层颗粒更细小的陶瓷粉和少量的烧结助剂，再次放入窑炉中高温烧结，即可得到这种具有过滤性能的波纹板状陶瓷膜制品。
35.实施例2
36.本实施例通过在mbr一体化污水处理设备应用实施例一提供的陶瓷过滤膜，并且在江苏省某农村生活污水处理项目中进行具体实施。
37.其效果为，到目前为止已经运行约六个月，出水通量稳定，出水水质达标，从来没有出现膜片开裂已经膜片漏泥现象。
38.综上所述，本实用新型的一种波纹板状陶瓷过滤膜，通过设置导水管1和过滤膜层4，导水管1的顶部和底部均具有一个导水管1的中部凹陷形成的凹陷部2，可以有效增大陶瓷膜的过滤面积。导水管1的内部具有一个工型结构的导水孔道3。导水管1设置有至少两个且沿导水管的宽度方向依次平行排列，相邻的导水管1之间通过交叉连接部5连接，波纹状的设计形成的空心内腔的孔道比较大，方便孔道污染物的疏通和清理，交叉连接部5可以提升相邻导水管1之间的机械结构强度。导水管1的外表面涂覆有过滤膜层4，本实用新型的有效过滤面积大，机械强度高，使用过程中破裂风险小，并且具有导水孔道 3容易疏通和清理的优点。
39.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。