CN100542656C - 双端产水浸没式中空纤维膜组件 - Google Patents

双端产水浸没式中空纤维膜组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双端产水浸没式中空纤维膜组件，旨在提供一种支撑管既具有支撑作用，又作为双端产水的水通道，结构简单，曝气均匀的膜组件。在进气口处有曝气进气柱，曝气进气柱一端与曝气装置连通，另一端与进气管插接。曝气装置包括曝气本体，曝气本体内有集气室和集水室，曝气本体外侧连接有多个封闭气室，每个封闭气室上有多个曝气孔。集水室内有多个出水孔，在曝气本体下端有多个进水孔，曝气本体上有连通进水孔与出水孔的水道。支撑管一端开口于出水口端密封层的端面上，另一端与曝气装置的集水室连通。该支撑管既具有支撑作用，又作为双端产水的水通道，简化了膜组件的结构，膜芯体积缩小，降低工程造价，提高了膜丝利用率和产水量。

Description

双端产水浸没式中空纤维膜组件
技术领域
本发明涉及一种水处理装置，更具体的说，是涉及一种浸没式中空纤维膜组件。
背景技术
作为废水处理方法的一种，中空纤维膜已经越来越广泛地在水处理行业中得到应用，其中有将膜滤芯浸泡在活性污泥槽内，利用过滤进行活性污泥和处理后的处理水的固液分离的膜分离活性污泥法。该方法具有可以缩小活性污泥槽的容积，或缩短在活性污泥槽内的反应时间、不需要最终沉淀槽，减少处理设施的占地面积的优点，由于无论活性污泥沉降性的好坏都可以过滤，因此还可以减轻活性污泥管理，由于具有这么多的优点，因此近年迅速普及。
现有的浸没式中空纤维膜组件由于在曝气方式以及组件结构等方面存在不足，在实际应用中会出现以下许多问题：
1.由于用于支撑组件的支撑管位于组件的外围处，需要多根支撑管，结构复杂。而且，支撑管只具有支撑的作用，功能单一。
2.现有的浸没式柱式膜组件单端产水，膜丝利用率降低，产水量较低。
3.由于曝气方式不合理，气体分配不均匀，膜丝局部冲击大，易出现膜丝损伤，使用寿命降低。
4.工程安装复杂。对于帘式膜组件更存在使用过程中无法检测及修补的问题。
5.组件外壳包裹膜丝，使污泥凝聚物或夹杂物不易排出组件，加剧污染程度，使用周期缩短。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种支撑管位于组件两密封层之间，既具有支撑作用，又作为双端产水的水通道，结构简单，安装方便，曝气均匀的双端产水浸没式中空纤维膜组件。
本发明通过下述技术方案实现：
一种双端产水浸没式中空纤维膜组件，多根中空纤维膜丝通过分别浇注在两端罗筒内的两密封层固定，所述螺筒与螺盖连接，每根中空纤维膜丝的中空部分开口于密封层两端面上，其特征在于，一端螺盖上设置有进气口，另一端螺盖上设置有出水口，所述进气口处安装有曝气进气柱，所述曝气进气柱一端与曝气装置连通，另一端与进气管插接。所述密封层由高分子材料浇注而成，所述高分子材料可采用环氧树脂、聚氨酯、硅胶及聚酯树脂等，密封层最好由环氧树脂密封层和聚氨酯密封层组成。在两密封层之间设置有支撑管。所述曝气装置包括空心柱状体结构的曝气本体，所述曝气本体内设置有互不连通的集气室和集水室，所述曝气本体外侧连接有多个与集气室连通的封闭气室，每个封闭气室上设置有多个曝气孔；所述集水室内设置有多个出水孔，在曝气本体下端设置有多个进水孔，所述曝气本体上设置有连通进水孔与出水孔的水道；所述集气室的下部与带有气体通道的曝气进气柱密封连接；所述支撑管一端开口于出水口端的密封层的端面上，另一端与曝气装置的集水室连通。多根中空纤维膜丝分割成至少两个膜丝束。封闭气室均匀分布在多个膜丝束之间。
本发明具有下述技术效果：
1.本发明的膜组件中的支撑管在两密封层之间，一端开口于出水口端密封层的端面上，另一端与曝气装置的集水室连通，因此，该支撑管既具有支撑作用，给运输、安装及维护带来方便。又作为双端产水的水通道，简化了膜组件的结构，膜芯体积缩小，增加组件单位面积的排列密度，减小膜池占地面积，降低工程造价。由于能实现双端产水，提高了膜丝利用率，产水量同比能增加10％。
2.由于组件无外壳，最大限度防止污泥凝聚物或夹杂物等向中空膜滤芯蓄积，减少反洗及化学清洗频率，提高系统工作效率。
3.两端采取膜丝分束设计，形成曝气通道，使曝气更加均匀、合理，上端分束使污泥凝聚物或夹杂物不会蓄积在膜丝之间，减轻膜丝污染程度，延长系统运行时间。而且，膜丝上下受力一致，延长了膜丝的使用寿命。
4.组件的曝气进气柱下端采用插拔式设计与外部设备的进气管插接，工程安装简便易行。
附图说明
图1为本发明双端产水浸没式中空纤维膜组件的示意图；
图2为曝气装置与中空纤维膜组件连接部分的放大图；
图3为倒置的曝气装置的立体图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。
本发明的双端产水浸没式中空纤维膜组件的示意图如图1所示，多根中空纤维膜丝5通过浇注在螺筒3-1、3-2内的两密封层固定，为了提高膜丝的使用寿命，密封层由环氧树脂密封层1-1、1-2和聚氨酯密封层2-1、2-2组成。由于聚氨酯密封层比较软，有利于保护膜丝。螺筒3-1与螺盖4-1连接，螺筒3-2与螺盖4-2连接，每根中空纤维膜丝的中空部分开口于密封层两端面上。螺盖4-2上设置有进气口10，螺盖4-1上设置有出水口11。在进气口处安装有曝气进气柱7，所述曝气进气柱7一端与曝气装置6连通，另一端与进气管8插接。多根中空纤维膜丝分割成至少两个膜丝束，每个膜丝束之间可以平行或交叉。每个膜丝束之间形成曝气通道，这样，曝气时气泡沿曝气通道上升，均匀作用于整体组件膜丝，曝气更加均匀、合理。
为了使曝气时气体上下分布均匀，并实现双端产水，提高产水量，本发明中的曝气装置的示意图如图2、图3所示，所述曝气装置包括空心柱状体结构的曝气本体15，所述曝气本体内设置有互不连通的集气室13和集水室16，曝气本体外侧连接有多个与集气室连通的封闭气室14，每个封闭气室上设置有多个曝气孔。封闭气室均匀分布在多个膜丝束之间。集水室16内设置有多个出水孔，在曝气本体下端设置有多个进水孔19，进水孔与膜组件浇注密封层的端面形成同一平面。在曝气本体上设置有连通进水孔与出水孔的水道17。集气室13的下部与带有气体通道18的曝气进气柱7通过密封圈密封连接。为了运输、安装及维护方便，并实现双端产水，在两密封层之间设置有支撑管9。支撑管一端开口于出水口端的密封层1-1的端面上，另一端与曝气装置的集水室16连通。曝气进气柱7为一外扩式结构，内部采用密封圈与外部气管8密封插接。
气体通过外部气管8、曝气进气柱7内的气体通道18进入集气室13，从而通过气孔12进入封闭气室14，再通过曝气孔进入膜丝束之间形成曝气。由于曝气孔数量多，分布均匀，从而使进入膜组件内的气体上下分布均匀，形成连续稳定的气流，使膜丝上下曝气均匀，清除污染效果好，保证组件连续稳定使用。而且，膜丝上下受力一致，延长了膜丝使用寿命。
在产水时，过滤水透过膜丝束，并从膜丝一端进入密封层1-1与螺盖4-1之间，并从产水口流出。同时，膜丝另一端的过滤水进入密封层1-2与螺盖4-2之间，在压力作用下进入曝气本体下部的进水孔19，通过曝气本体上的水道17、出水孔进入集水室16，然后通过支撑管9从膜组件另一端流出，实现双端产水单端出水。支撑管既起到支撑的作用，又有收集产水的作用，膜芯体积缩小，增加组件单位面积的排列密度，减小膜池占地面积，降低工程造价。
本发明通过对膜组件结构及曝气方式的改进，可以增加产水量，并有效的增加系统的运行时间，减轻系统维护带来的压力提高膜组件的使用寿命，最终达到以较低的运行成本取得较大的收益的效果。
尽管参照实施例对所公开的涉及一种双端产水浸没式中空纤维膜组件进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。

Claims (4)

1、一种双端产水浸没式中空纤维膜组件，多根中空纤维膜丝通过分别浇注在两端螺筒内的两密封层固定，所述螺筒与螺盖连接，每根中空纤维膜丝的中空部分开口于密封层两端面上，其特征在于，一端螺盖上设置有进气口，另一端螺盖上设置有出水口，所述进气口处安装有曝气进气柱，所述曝气进气柱一端与曝气装置连通，另一端与进气管插接；所述曝气装置包括空心柱状体结构的曝气本体，所述曝气本体内设置有互不连通的集气室和集水室，所述曝气本体外侧连接有多个与集气室连通的封闭气室，每个封闭气室上设置有多个曝气孔；所述集水室内设置有多个出水孔，在曝气本体下端设置有多个进水孔，所述曝气本体上设置有连通进水孔与出水孔的水道；所述集气室的下部与带有气体通道的曝气进气柱密封连接；在两密封层之间设置有支撑管，所述支撑管一端开口于出水口端密封层的端面上，另一端与曝气装置的集水室连通。
2、根据权利要求1所述的双端产水浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，多根中空纤维膜丝分割成至少两个膜丝束。
3、根据权利要求2所述的双端产水浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，封闭气室均匀分布在多个膜丝束之间。
4、根据权利要求1所述的双端产水浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，所述密封层由环氧树脂密封层和聚氨酯密封层组成。
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