CN102000454B - 一种具有浮动结构的膜过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有浮动结构的膜过滤装置，旨在提供一种能够使膜丝在曝气时始终处于适当长度，加强膜丝的抖动，提高清洗效果，同时提高曝气均匀程度的膜过滤装置。外壳两端分别连接有上罗筒和下罗筒，上罗筒内设置有上密封层，下罗筒内设置有带有筒底的浮动筒体，浮动筒体内设置有下密封层，上密封层与下密封层之间密封有多根膜丝，膜丝之间的下密封层中设置有多个曝气通孔，每根膜丝开口于上密封层的外端面，浮动筒体的筒底设置有多个与所述曝气通孔连通的曝气孔。曝气时，气体由浮动筒体筒底的曝气孔进入，对膜丝产生抖动，同时气体对浮动筒体产生浮力，浮动筒体随气流上下浮动，使膜丝由绷直状态变为拥淤状态，增加了抖动效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于水处理领域的膜过滤装置，更具体的说，是涉及一种具有浮动结构的膜过滤装置。
背景技术
膜过滤装置现在已广泛的应用于各种工业生产过程的膜过滤处理中，如洗涤半导体的超纯水、石化废水的处理以及海水淡化等，在以上这些领域中大多采用了连续微滤系统或浸没式膜过滤系统，在这些系统中采用的膜过滤装置，普遍采用了气体擦洗方法来清除膜污染，目前各生产厂家所生产的膜过滤装置采用了不同的曝气方式，这些方式均通过气体对膜丝产生作用，使膜丝产生抖动形成气擦洗和相互擦洗，膜系统的维护性清洗每隔数十分钟进行一次。一般采用汽水双洗方式，即在反洗的同时，在膜丝外侧通入空气，空气流上升，气泡摩擦振荡膜丝，和反洗水共同作用，使膜丝表面沉积的污物剥离脱落，达到清洗的目的。汽水双洗过后，将反洗污水排空，洗下的污物随排放水排出，再进原水进行下一过滤周期。其必要条件是膜丝在气洗的时候需要保持松弛状态，这样曝气时才能产生丝的抖动。但是，在经过长期运行和多次化学清洗以后，膜丝的长度可能发生变化，在多数条件下，膜丝收缩变短，使膜过滤装置中膜丝绷紧，在空气擦洗时，抖动不足，污染物不易脱落，造成膜丝之间逐步有淤堵现象发生，严重时甚至使膜丝之间粘连成一体，膜过滤装置的跨膜压差增高，产水量降低，膜丝的表现越来越差，化学清洗的效果不断变差，需要的化学清洗越来越频繁，最终导致膜过滤装置报废。在一些条件下，膜丝也可能变长，使两个密封层之间的膜丝拥淤过多，在反洗排水时，下垂的膜丝向下堆积，对欲排放的污水中的污物起到一种类似过滤的作用，在膜丝之间产生严重的积泥现象，堵塞了排水通道，严重影响膜的工作性能和使用寿命。目前，膜丝密封层的浇注方式大多采用离心浇注或静态浇注方式，浇注方式一旦固定，浇注完成后膜丝即已定长，无法通过改变浇注方式达到使膜丝在使用过程中始终保持适当长度的目的。而且现有产品均采用较大的曝气孔，导致膜过滤装置装填密度较高但总体膜面积较小，同时由于曝气孔径大使曝气孔在进气端面分布不均匀导致曝气效果不佳。
综上所述，目前的膜过滤装置中存在下述问题：
1、由于膜丝在使用中不能处于松弛状态，不利于气擦洗，清洗效果不佳，造成使用过程中用气量大，能耗高。
2、曝气孔孔径较大，致使膜丝装填量小，导致膜过滤装置膜面积降低，单支膜过滤装置产水量小。
3、曝气孔分布不合理，曝气效果不理想。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能够使膜丝在曝气时保持适当长度，加强膜丝的抖动，提高清洗效果的膜过滤装置。
本发明通过下述技术方案实现：
一种具有浮动结构的膜过滤装置，包括外壳，所述外壳两端分别连接有上罗筒和下罗筒，所述上罗筒和下罗筒上分别连接有罗盖，所述上罗筒内设置有上密封层，其特征在于，所述下罗筒内设置有带有筒底的浮动筒体，所述浮动筒体内设置有下密封层，所述上密封层与下密封层之间密封有多根膜丝，膜丝之间的下密封层中设置有多个曝气通孔，每根膜丝开口于上密封层的外端面，所述浮动筒体的筒底设置有多个与所述曝气通孔连通的曝气孔。
所述浮动筒体上设置有与所述外壳相应的限位凸台。
所述浮动筒体外壁与所述下罗筒内壁之间设置有互相配合的滑道和滑槽，所述浮动筒体与所述下罗筒之间的径向间隙为0.1-10mm。
所述曝气通孔与曝气孔的直径为2-10mm。
所述曝气通孔内安装有防护套管。
本发明具有下述技术效果：
1、本发明的膜过滤装置中安装有处于悬浮状态的浮动筒体，曝气时能够随气体浮起并随气流上下浮动，使膜丝由悬垂状态变为拥淤状态，膜丝抖动加强，提高了清洗效果。同样的曝气效果下降低了用气量，从而降低了能耗。
2、本发明的膜过滤装置中的浮动筒体上有限位凸台，外壳同时起到上限位的作用，罗筒上的径向凸台作为下限位，通过上下限位的作用，对浮动筒体及下密封层的升降有一定的限制，使膜丝的弯曲程度也限制在一定的范围，不会产生膜丝冗余过度互相缠绕的问题。排放污水时，浮动筒体自然下垂，膜丝伸直，不会堵住曝气通孔，排污更畅快更加彻底。
3、本发明的膜过滤装置中采用直径2-10毫米左右的曝气孔，降低了曝气孔在进气端所占面积，提高了膜丝添加量，增加了膜面积，在不改变原有膜过滤装置外形条件下，提高了单支膜过滤装置产水量。而且，由于曝气孔径减小使装填空间加大，也可通过增加曝气孔数量使曝气孔分布更加均匀，提高了曝气均匀程度，清洗效果更好。
4、本发明的膜过滤装置的曝气通孔内安装有安装有防护套管，进水时不会直接冲击浇注体，防止了由于制作缺陷带来的漏点问题。
附图说明
图1为本发明具有浮动结构的膜过滤装置带有浮动结构部分的示意图；
图2为浮动筒体的示意图；
图3为下罗筒的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明具有浮动结构的膜过滤装置的示意图如图1、图2和图3所示，包括外壳1，所述外壳1两端分别连接有上罗筒和下罗筒3，所述上罗筒和下罗筒上分别连接有罗盖，所述上罗筒内设置有上密封层，所述下罗筒内设置有带有筒底的浮动筒体6，浮动筒体6可以在罗筒内上下自由浮动。所述浮动筒体6内设置有下密封层，所述上密封层与下密封层之间密封有多根膜丝2，膜丝之间的下密封层中设置有多个曝气通孔7，每根膜丝开口于上密封层的外端面，所述浮动筒体的筒底设置有多个与所述曝气通孔7连通的曝气孔5。
当曝气或膜丝在使用过程中变短时，为了设定浮动筒体上浮的高度，所述浮动筒体6上设置有与外壳1相应的限位凸台4，当限位凸台与外壳接触时，浮动筒体被限位，从而控制浮动筒体上浮高度h。
当膜丝在使用过程中变长时，浮动筒体下浮的距离通过罗筒上的径向凸台10进行限位，从而控制浮动筒体下浮的距离。筒体下浮的距离和上浮高度根据膜过滤装置曝气时及使用过程中膜丝长度的变化范围确定。
为了保障浮动筒体上浮的稳定性，浮动筒体6外壁与下罗筒3内壁之间设置有互相配合的滑道8和滑槽9，浮动筒体6与下罗筒3之间的径向间隙为0.1-10mm。
所述曝气通孔7与曝气孔5的直径为2-10mm。
为了防止由于制作缺陷带来的漏点问题，所述曝气通孔7内安装有防护套管。
应用过程中，由于压力或抽吸的作用，原水进入膜丝内部并从膜过滤装置上端流出进入产水管路，期间膜丝受到下密封层的重力、水的浮力和膜丝的拉力共同作用而处于自然下垂状态。在水中，下密封层的重量大部分被浮力抵消，膜丝本身受拉力很小。在进行维护性清洗时，反洗水从顶端进入膜丝，同时在膜过滤装置底部通入压缩空气。空气向上升，在浮动筒体下方形成气室，并通过浮动筒体上的曝气孔、下密封层中的曝气通孔以及浮动筒体与膜过滤装置外壳之间的间隙进入膜丝之间，在此期间，浮动筒体受气室上升推力影响向上浮动，继而膜丝膜丝发生一定程度的弯曲，弯曲的膜丝丝在空气流中的抖动、气泡对膜的擦洗作用、膜丝膜丝之间的相互摩擦等作用都大大增强，强化了汽水双洗的作用，提高了清洗的效率，增强了清洗效果。当膜丝在使用过程中变短时，浮动筒体向上移动，当膜丝在使用过程中变长时，浮动筒体向下浮动，从而使膜丝始终处于适合的长度。
Claims (5)
1.一种具有浮动结构的膜过滤装置，包括外壳，所述外壳两端分别连接有上罗筒和下罗筒，所述上罗筒和下罗筒上分别连接有罗盖，所述上罗筒内设置有上密封层，其特征在于，所述下罗筒内设置有带有筒底的浮动筒体，所述浮动筒体内设置有下密封层，所述上密封层与下密封层之间密封有多根膜丝，膜丝之间的下密封层中设置有多个曝气通孔，每根膜丝开口于上密封层的外端面，所述浮动筒体的筒底设置有多个与所述曝气通孔连通的曝气孔。
2.根据权利要求1所述的具有浮动结构的膜过滤装置，其特征在于，所述浮动筒体上设置有与所述外壳相应的限位凸台。
3.根据权利要求1所述的具有浮动结构的膜过滤装置，其特征在于，所述浮动筒体外壁与所述下罗筒内壁之间设置有互相配合的滑道和滑槽，所述浮动筒体与所述下罗筒之间的径向间隙为0.1-10mm。
4.根据权利要求1所述的具有浮动结构的膜过滤装置，其特征在于，所述曝气通孔与曝气孔的直径为2-10mm。
5.根据权利要求1所述的具有浮动结构的膜过滤装置，其特征在于，所述曝气通孔内安装有防护套管。
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