本發(fā)明涉及一種水凈化處理組件，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展，許多環(huán)境問題也隨之顯露出來，威脅著人類的健康。其中，水污染是目前人類面臨的最嚴(yán)峻的問題，在水體凈化層面必須做到兩方面，一方面在源頭上進(jìn)行杜絕，即對污水進(jìn)行處理排放，另一方面是對生活用水使用前進(jìn)行過濾。因此，水處理及過濾裝置在水體凈化過程中扮演了十分重要的角色。

目前，利用水處理膜對污水處理及過濾已經(jīng)有一定研究，如申請?zhí)枮?01180021131.2，發(fā)明名稱為水過濾器組件和過濾元件，該文獻(xiàn)介紹了一種利用納米纖維及活性炭吸附劑等制備過濾組件及元件；如申請?zhí)枮?01410573857.2，發(fā)明名稱為一種水平橫置式雙輥混流式水過濾膜組件，該文獻(xiàn)介紹了一種利用上下膜組對水進(jìn)行二次過濾從而提升過濾效率，上述文獻(xiàn)均存在著一個重要的問題，即結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，零部件較多，在物資匱乏的地區(qū)制備這種凈水裝置比較困難。又如申請?zhí)枮?01510237471.9，發(fā)明名稱為一種污水處理膜組件；以及申請?zhí)枮?01521093304.3，發(fā)明名稱為一種新型水處理膜堆，這兩篇文獻(xiàn)均介紹了利用多組水處理膜片對污水進(jìn)行處理，雖然結(jié)構(gòu)簡單，但過濾效率不高。此外，以上專利使用的傳統(tǒng)水處理膜均是由纖維組成的，這種微納米膜材料較薄，且具有不連續(xù)的泡孔結(jié)構(gòu)，對水體流動產(chǎn)生阻隔性，在對水體進(jìn)行過濾時需要給予一定的壓力，因此這些水處理膜會通過消耗能量來實現(xiàn)膜兩側(cè)的水體壓力差，且水體過濾效率低下。

綜上所述，一種優(yōu)秀的水體凈化裝置，不僅需要有高效凈水性能的濾膜，而且還必須具有結(jié)構(gòu)簡單，易于操作等特點，才能應(yīng)用于我國西部資源極其匱乏的地區(qū)。而目前來講，同時滿足以上兩點的凈水裝置或組件是沒有的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種以通孔膜為濾芯的水凈化處理組件，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為，一種水凈化處理組件，所述的水凈化處理組件由金屬篩網(wǎng)、濾筒、通孔膜和濾層組成，濾筒為中空狀，濾筒的兩端設(shè)置有卡扣，濾筒內(nèi)上下對稱設(shè)置有通孔膜，通孔膜厚度為1～20mm，通孔膜的直徑與濾筒內(nèi)徑相等，通孔膜之間設(shè)置有濾層，濾層的厚度為5～25mm，在濾筒的兩端端面上設(shè)置有與通孔膜端面吻合的金屬篩網(wǎng)，卡扣將金屬篩網(wǎng)、通孔膜及濾層在濾筒內(nèi)定位；

所述的金屬篩網(wǎng)的目數(shù)為50～100目；

所述的通孔膜是由各通孔單元體共壁垂直平行排列而形成，且各通孔單元體的軸線平行于濾筒的中軸線，通孔單元體的孔徑為1～50μm，通孔單元體之間的壁厚為1～5μm。

所述的濾層為陽離子樹脂或絲素蛋白或活性炭等凈水材料的一種。

由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明中所涉及的一種水凈化處理組件，針對目前水體凈化裝置的部件繁多，凈化效率不高的問題，加裝通孔膜及鋪設(shè)濾層，使該組件具有優(yōu)異的過濾性能及結(jié)構(gòu)輕便的特點。

在兩塊通孔膜之間鋪設(shè)一層濾層，濾層為陽離子樹脂或絲素蛋白或活性炭等凈水材料的一種，這種陽離子樹脂是指水凈化處理中所應(yīng)用到的常規(guī)陽離子樹脂，主要為弱酸性陽離子樹脂，濾層顆粒可以有效地吸附去除水體中的重金屬及其他有害離子，而濾膜起到促進(jìn)水體流動及去除對人體有害的微顆粒等作用，其中，上層通孔膜用來去除主要的顆粒雜質(zhì)，下層水處理膜具有防止中間的濾層顆粒流失及進(jìn)一步過濾水中雜質(zhì)的作用。因此，本發(fā)明的水凈化處理組件在對污水進(jìn)行排放處理時，可適當(dāng)增加濾層的厚度，使污水中的重金屬離子得以去除；在對飲用水過濾時，可適當(dāng)增加濾膜的厚度，去除飲用水源中的有害微顆粒。

通過兩塊金屬篩網(wǎng)將水處理膜包覆住，濾筒的兩端各安裝有對稱分布的4個卡扣，卡扣的目的在于固定金屬篩網(wǎng)、通孔膜和濾層在濾筒內(nèi)的相對位置，并將金屬篩網(wǎng)、通孔膜和濾層放入尺寸合適的濾筒內(nèi)，使包覆通孔膜的金屬篩網(wǎng)能緊貼濾筒的內(nèi)壁進(jìn)入濾筒，確保在凈水過程中，待處理的水源全都會經(jīng)過水處理膜及濾層的凈化。綜上所述，本發(fā)明的一種水凈化處理組件改變了傳統(tǒng)的水處理裝置的結(jié)構(gòu)，它結(jié)構(gòu)合理、操作使用方便，且通孔膜的制備原理及工藝簡單，通孔貫穿了膜的上下兩面，從而增強(qiáng)水處理膜的水通量，能夠有效地對污水進(jìn)行過濾處理，且能實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。此外，調(diào)節(jié)高聚物的濃度及濾層、濾膜的厚度等參數(shù)來控制通孔孔徑的大小或應(yīng)對不同的水體凈化，因此可通過改變參數(shù)以適應(yīng)不同的環(huán)境條件。

附圖說明

圖1是本發(fā)明水凈化處理組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中通孔膜的截面掃描電鏡圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

見附圖。

一種水凈化處理組件，所述的水凈化處理組件由金屬篩網(wǎng)2、濾筒3、通孔膜4和濾層5組成，濾筒3為中空狀，濾筒3的兩端設(shè)置有卡扣1，濾筒3內(nèi)上下對稱設(shè)置有通孔膜4，通孔膜4厚度為1～20mm，通孔膜4的直徑與濾筒3內(nèi)徑相等，通孔膜4之間設(shè)置有濾層5，濾層5的厚度為5～25mm，在濾筒3的兩端端面上設(shè)置有與通孔膜4端面吻合的金屬篩網(wǎng)2，卡扣1將金屬篩網(wǎng)2、通孔膜4及濾層5在濾筒3內(nèi)定位；

所述的金屬篩網(wǎng)2的目數(shù)為50～100目；

所述的通孔膜4是由各通孔單元體共壁垂直平行排列而形成，且各通孔單元體的軸線平行于濾筒3的中軸線，通孔單元體的孔徑為1～50μm，通孔單元體之間的壁厚為1～5μm。

所述的濾層5為陽離子樹脂或絲素蛋白或活性炭等凈水材料的一種。

其中，水凈化處理組件中的通孔膜是按照以下步驟制備得到的：

將高分子聚合物加入到有機(jī)溶劑中攪拌至其充分溶解，真空脫泡后形成鑄膜液。將鑄膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中，在液氮的作用下，模具中的鑄膜液沿模具垂直方向由下至上緩慢固化形成以有機(jī)溶劑晶體為芯，以高聚物為皮的柱狀單元體，且相鄰單元體之間共壁面的復(fù)合體。完全凝固后，從模具中取出。將復(fù)合物置于冷凍干燥的環(huán)境中去除復(fù)合物中的有機(jī)溶劑晶體，從而得到通孔膜。

其中，有機(jī)溶劑為二甲基亞砜或1,4-二氧六環(huán)中的任意一種。

通常，傳統(tǒng)的濾膜在對水體進(jìn)行過濾時需要給予一定的壓力，因此這些水處理膜在使用時會消耗能源，且水體過濾效率低下。而由于采用了定向凝固干燥法，該發(fā)明中的通孔膜內(nèi)部具有大量貫穿且垂直于上下兩面的通孔，這些通孔具有較小的孔徑，一方面可以過濾對人體有害的微顆粒，過濾效率高；另一方面由于芯吸效應(yīng)，水在膜中由上而下進(jìn)行自動傳遞，從而增強(qiáng)水處理膜的親水性、增大膜的水通量。此外，孔徑大小及壁厚與高聚物的濃度有關(guān)，高聚物濃度越高，溶劑濃度越低，形成的有機(jī)溶劑晶體芯柱越細(xì)，水處理膜中的通孔孔徑越??；反之，高聚物濃度越低，膜中的通孔孔徑越大，因此，可通過控制高聚物的濃度，實現(xiàn)對通孔孔徑的調(diào)節(jié)。

具體實施例

實施例1

對湖泊河流中的水體進(jìn)行過濾以制備生活用水，設(shè)置水凈化處理組件的參數(shù)如下：將高聚物加入到二甲基亞砜中配置成20％濃度的高聚物溶液形成鑄膜液。將鑄膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中使鑄膜液固化，完全凝固后，從模具中取出，并置于冷凍干燥環(huán)境中得到孔徑范圍為1～5μm、孔壁壁厚范圍為4～5μm的通孔膜?？刂畦T膜液的高度來設(shè)置通孔膜的厚度為20mm，濾層為陽離子樹脂，且其厚度為5mm，金屬篩網(wǎng)的目數(shù)為100目，得到水處理膜組件。經(jīng)測試，本發(fā)明的水處理膜組件對粒徑大于10μm顆粒的過濾效率超過99.99％。

實施例2

對化工企業(yè)排放的污水進(jìn)行過濾處理，設(shè)置水凈化處理組件的參數(shù)如下：將高聚物加入到1,4-二氧六環(huán)中配置成10％濃度的高聚物溶液形成鑄膜液。將鑄膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中使鑄膜液固化，完全凝固后，從模具中取出，并置于冷凍干燥環(huán)境中得到孔徑范圍為20～30μm、孔壁壁厚范圍為2～3μm的通孔膜?？刂畦T膜液的高度來設(shè)置通孔膜的厚度為1mm，濾層為活性炭顆粒，且其厚度為25mm，金屬篩網(wǎng)的目數(shù)為50目，得到水處理膜組件。經(jīng)測試，本發(fā)明的水處理膜組件對污水中重金屬離子的過濾效率超過99.99％。

實施例3

對于印染廠中粘度較高的廢水處理，設(shè)置水凈化處理組件的參數(shù)如下：將高聚物加入到1,4-二氧六環(huán)中配置成2％濃度的高聚物溶液形成鑄膜液。將鑄膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中使鑄膜液固化，完全凝固后，從模具中取出，并置于冷凍干燥環(huán)境中得到孔徑范圍為40～50μm、孔壁壁厚范圍為1～2μm的通孔膜?？刂畦T膜液的高度來設(shè)置通孔膜的厚度為10mm，濾層為絲素蛋白顆粒，且其厚度為15mm，金屬篩網(wǎng)的目數(shù)為80目，得到水處理膜組件。經(jīng)測試，本發(fā)明的水處理膜組件對污水有較好的過濾效果。

實施例4

對于飲用純凈水的制備，設(shè)置水凈化處理組件的參數(shù)如下：將高聚物加入到二甲基亞砜中配置成20％濃度的高聚物溶液形成鑄膜液。將鑄膜液注入凹槽模具中，模具的底部置于液氮中使鑄膜液固化，完全凝固后，從模具中取出，并置于冷凍干燥環(huán)境中得到孔徑范圍為1～5μm、孔壁壁厚范圍為4～5μm的通孔膜。控制鑄膜液的高度來設(shè)置通孔膜的厚度為20mm，濾層為絲素蛋白顆粒，且其厚度為25mm，金屬篩網(wǎng)的目數(shù)為100目，得到水處理膜組件。經(jīng)測試，本發(fā)明的水處理膜組件制備出的飲用純凈水符合國家的各項標(biāo)準(zhǔn)。