[发明专利]一种动态流膜浓缩装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态流膜过滤装置，尤其是一种微藻浓缩的装置，适用于小球藻或其他微藻浓缩的装置。

背景技术

膜浓缩是一种高效纯化浓缩的技术。它利用有效成分与液体的分子量的不同实现定向的分离，达到浓缩的作用。相对于传统的加热浓缩，具有能耗低，常温下进行，对产品影响小对环境污染少等优点，已经广泛应用于饮用水处理、制药、生物制品、污水处理等行业。但是,渗透通量的快速衰减限制了超滤技术在大规模工业生产中的应用,而导致通量衰减的根本原因是膜污染。利用膜技术对微生物收获浓缩，已日益受到人们的重视，而影响膜分离在大量应用的主要原因之一是膜的污染问题，提高了微藻收获的成本。膜污染会导致膜通量的下降，缩短膜的使用寿命，所以深入了解膜污染产生的各种原因，研究膜污染的理论及提高膜通量显得十分重要，对此人们已进行了大量的研究并已取得许多成果：原料液预处理；改性膜研制；错流过滤取代终端过滤；旋转流过滤；反冲技术等。而在微藻过滤浓缩方面起步较晚，但也取得了一些成果。王晓昌等人提出了超滤过程中膜面滤饼层内对流传输、反向传输和颗粒积累的质量平衡关系出发,建立了描述渗透通量随时间变化关系的横向流超滤膜污染动力学模型。Boksoon Kwon等在处理污水的过程中，利用氢氧化钠、次氯酸钠溶液对膜进行清洗，得出100ppm的次氯酸钠溶液清洗效果较理想。为减少膜的污染，福斯特公司开发了带负电的改性聚四氟乙烯膜。考虑了横流速度、膜压力、浓度、悬浮特性（四种类型）及随时间变化，以膜通量为指标，得出了超滤膜为较合理的浓缩方式。

在微藻浓缩过程中，液体流动方式对膜的污染程度差别较大，现阶段主要研究的方式有横流和动态流。Ambroise Brou等利用转盘形成动态流来提高膜的利用率，在浓缩过程中，动态流明显优于横流方式。但此装置体积较小、压力较低、转盘离膜距离可调性差等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种动态流膜过滤装置，以解决现有技术膜过滤装置膜污染严重的缺陷。

为实现上述目的，本发明提出一种动态流膜浓缩装置，包括缸体、可调转盘、磁力盘、连杆转轴、过滤板、进料口、出水口及出料口，所述缸体的上表面设有上凹槽，并且所述缸体的下表面设有下凹槽，所述连杆转轴设置于所述缸体内部，并由所述上凹槽及所述下凹槽固定并可进行旋转，所述可调转盘安装于所述连杆转轴上并可在所述连杆转轴上滑动，所述磁力盘安装于所述连杆转轴上且置于所述可调转盘上方，所述过滤板设置于所述缸体的下表面，所述过滤板上方支撑有滤膜。

其中，所述进料口设置于所述缸体的上表面，所述出料口设置于所述缸体的下表面。

其中，所述缸体上表面与侧面成一体，所述缸体的下表面与侧面分离，并用螺丝进行固定。

其中，所述可调转盘侧面有固定螺丝可同所述连杆转轴进行固定。

其中，所述滤膜中心开一直径为2-6mm的孔。

其中，所述出料口安装有出料管，所述出料管穿过滤膜同所述过滤板接触压实，过滤液由所述滤膜过滤经所述过滤板从所述出料管流出。

其中，于所述出料口安装有调节阀，调节压力及流量，在所述调节阀外安装有流量计。

其中，所述缸体侧面高度为50-120mm，用高聚物透明材料制成。

其中，所述可调转盘直径为80-100mm，在与膜相对的面由边长1-3mm的方格组成。

其中，所述缸体上部对应所述连杆转轴上端的位置安有磁铁电机，所述连杆转轴上端由一片直径为20-50mm磁铁组成，与所述磁铁电机相互吸引，同步转动。

本发明的动态流膜过滤装置适合简易更换各种膜、调节转盘距离、调节压力，能很好的用于动态流膜过滤，摸索膜浓缩条件，建立各种膜污染模型，为微藻收获降低成本，实现微藻能源的产业化。

附图说明

图1为动态流膜过滤装置剖面图。

图2为动态流膜过滤装置立体外观效果图。

图3为动态流膜过滤装置立体分解图。

其中，附图标记：

1：进料管            2：磁力盘

3：膜过滤装置        4：可调转盘

5：缸体              6：出水管

7：出料管            8：连杆转轴

9：过滤板            10：滤膜

具体实施方式