CN102658032A - 外压式中空纤维膜组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种外压式中空纤维膜组件，包括膜壳体、中心管、中空纤维膜丝、膜丝隔离定位条和分别设于膜壳体上下两端的出口端、进口端，还包括中心集水管，中心集水管外侧均匀分布多条呈辐射状的矩形出水通道，每一条矩形出水通道通过开设于中心集水管侧壁上的一个矩形方孔与中心集水管内腔连通；以及环形集水槽，环形集水槽以沿径向切割每一条矩形出水通道的形式布置，环形集水槽与每一条矩形出水通道连通。本发明设计带有环形集水槽的集水结构，使得集水均匀、流态稳定、无死角，从而延长膜丝的使用寿命。而且本发明结构简单，生产操作性强。

Description

外压式中空纤维膜组件

技术领域

本发明涉及水处理装置，尤其是一种外压式中空纤维膜组件。 

背景技术

作为现代工业技术的重要组成部分，中空纤维膜分离技术和装置已广泛应用于化工、石化和炼油、食品、饮料及瓶装水、海水淡化等工业领域中。膜组件是膜装置的核心部件，而集水装置的结构设置如果不合理，将会导致膜组件在运行过程中出现水流分布不均匀、正反洗不彻底且膜污染速度过快等问题。 

常见的外压式中空纤维膜组件，膜组件的出水口浇铸为开孔型，进水口浇铸端为闭孔型，在进水口端设计有多个导流孔。工作料液从进水口端通过导流孔进入膜组件内，经膜过滤，过滤液流入集水腔，通过膜组件的出水口流出，浓水从膜组件浓水出水口排出。现有的集水方式存在着集水不合理、水流易短路，膜丝束内部易形成死角。尤其是当所用的膜组件直径较大、中空纤维填充率较高时，问题更为突出。 

因此，改善膜组件的集水方式，使料液分布均匀，提高中空纤维膜有效使用率，避免产生死角，成为当前业界极需改进的目标。 

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好集水方式的外压式中空纤维膜组件，使得水处理过程中水流均匀、正反洗无死角、过滤效率高。 

为实现上述的目的，本发明提供的外压式中空纤维膜组件，包括膜壳体、中心管、中空纤维膜丝、膜丝隔离定位条和分别设于膜壳体上下两端的出口端、进口端，进口端设有原水进水口，出口端设有清水出水口和浓水出水口，中空纤维膜丝的一端在出口端浇铸成开孔型，中空纤维膜丝的另一端在进口端浇铸成闭孔型，中空纤维膜丝的开孔型的一端连通清水出水口；还包括设置于出口端中心的中心集水管，中心集水管连通浓水出水口，中心集水管外侧均匀分布多条呈辐射状的矩形出水通道，每一条矩形出水通道通过开设于中心集水管侧壁上的一个矩形方孔与所述中心集水管内腔连通；以及设置于出口端的环形集水槽，环形集水槽以沿径向切割每一条矩形出水通道的形式布置，环形集水槽与每一条矩形出水通道连通。 

由上述方案可见，环形集水槽和矩形出水通道将中空纤维膜丝分隔成多个区间，每一个区间有自己的水流通道，有效地降低膜污染程度。而且，原水由进口端流入膜壳体，在压力作用下，沿着中空纤维膜丝外侧自下而上进行过滤，水在膜丝外侧的浓度逐渐增高，水浓度在出口端增至最大值，设置于出口端的环形集水槽能及时将处于浓度最高区域浓水及时排出，能有效降低膜污染程度，提高组件的运行性能。 

一个较好的方案是，矩形出水通道为3～8条。 

又一个较好的方案是，矩形出水通道上侧封闭，下侧开设2～3个孔。这使得，矩形出水通道较好地与浓水面连通。 

再一个较好的方案是，环形集水槽和所述矩形出水通道将所述中空纤维膜丝分隔为等角度的多个膜丝区，其位于所述环形集水槽内侧区为等面积的扇形体，其位于所述环形集水槽外侧区为等面积的断环形体。这使得，中空纤维膜丝被均匀分成多个区间，每一个区间内部水通道分布均匀，正反洗无死角，能有效降低膜污染程度。 

作为上述方案的进一步方案是，中心集水管、矩形出水通道和环形集水槽通过注塑工艺一体成型。这使得，外压式中空纤维膜组件具有稳固的结构。 

附图说明

图1是本发明外压式中空纤维膜组件实施例的结构图； 

图2是图1中出口端的剖视立体图；

图3是图1中进口端的剖视立体图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。 

具体实施方式

外压式中空纤维膜组件实施例 

参见图1，图1示出了外压式中空纤维膜组件的结构。

有一个长形竖直放置的膜壳体5，膜壳体5内有集水腔体。集水腔体的进口端2的侧面设有原水进水口，集水腔体顶的出口端6顶部设有用于浓水C排出的浓水出水口，侧面设有用于清水B排出的清水出水口。 

有一根设置于膜壳体内腔中心的中心管4，中心管4上径向分布两组膜丝隔离定位条7。膜壳体5内腔填充有若干中空纤维膜丝3，中空纤维膜丝3通过膜丝隔离定位条7固定于膜壳体内腔。 

参见图2，图2是图1中出口端的剖视立体图。 

出口端中心有一根中心集水管1，中心集水管1外侧均匀分布六条辐射状矩形出水通道8，中心集水管1的管壁沿径向均布六个矩形方孔10，六个矩形方孔10与六条矩形出水通道8一一对应地相连通。每一条矩形出水通道下侧开设三个通孔。 

出水端的横截面上设有一环形集水槽9，环形集水槽9将六条矩形出水通道8径向分割，将出口端面按角度等分为十二个区间。中空纤维膜丝即被分为十二个区，包括六个内侧的等角度等面积扇形区和六个外侧的等角度等面积断环形区，断环形即环形体沿径向被打断的分体。 

中心集水管1、矩形出水通道8和环形集水槽9可通过模具一次注塑成型。中空纤维膜丝外侧区用环状固定卡板通过快速卡凸连接，使得外侧区的中空纤维膜丝得以固定。所有部件整体用封装胶固定在筒体上端，出口端的膜丝浇铸成开孔型。另外，中心管的膜丝隔离定位条与出口端矩形出水通道的角度一致，这样的设置有利于中空纤维膜丝的安装以及端头灌胶的定位。 

参见图3，图3是图1中在进口端的剖视立体图。 

进口端的中空纤维膜丝被分隔为六个扇形区域，每个区域各设置两个导流孔11，原水A从导流孔11流入膜壳体内腔。导流孔11的位置与出口端的十二个区间的中心纵向投影重合，中空纤维膜丝外侧区用环状固定卡板通过快速卡凸连接，使得外侧区的中空纤维膜丝得以固定。所有部件整体用封装胶固定在筒体上端，中空纤维膜丝位于进口端的端口浇铸成闭孔型。 

采用本实施例进行水处理过程中： 

正洗时，原水从进水口进入，通过预留在六个膜丝区内十二个导水孔沿膜丝方向进入膜壳体内过滤，浓水进入环形集水槽后，经矩形出水通道再进入中心集水管排出，过滤液即清水流入出口端上侧的集水腔，通过清水出水口流出；

反洗时，关闭进口端进水口，冲洗水通过清水出水口进入膜壳体内，冲洗水沿中空纤维膜丝与正常过滤相反的方向流动，错流冲洗截留污物，冲洗完毕后，污水进入环形集水槽，经矩形出水通道进入中心集水管排出。

本实施例使用时，带有环形集水装置的中空纤维膜组件集水均匀、流态稳定、正反洗无死角，从而延长膜丝的使用寿命。此外，本实施例结构简单，生产操作性强。 

Claims (5)

1. 外压式中空纤维膜组件，包括膜壳体、中心管、中空纤维膜丝、膜丝隔离定位条和分别设于所述膜壳体上下两端的出口端、进口端，所述进口端设有原水进水口，所述出口端设有清水出水口和浓水出水口，所述中空纤维膜丝的一端在所述出口端浇铸成开孔型，所述中空纤维膜丝的另一端在所述进口端浇铸成闭孔型，所述中空纤维膜丝的开孔型的一端连通清水出水口；

其特征在于：设置于所述出口端中心的中心集水管，所述中心集水管连通所述浓水出水口，所述中心集水管外侧均匀分布多条呈辐射状的矩形出水通道，所述每一条矩形出水通道通过开设于所述中心集水管侧壁上的一个矩形方孔与所述中心集水管内腔连通；

设置于所述出口端的环形集水槽，所述环形集水槽以沿径向切割所述每一条矩形出水通道的形式布置，所述环形集水槽与所述每一条矩形出水通道连通。

2. 根据权利要求1所述的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述矩形出水通道为3～8条。

3. 根据权利要求1或者2所述的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述矩形出水通道上侧封闭，下侧开设2～3个孔。

4. 根据权利要求1或者2所述的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述环形集水槽和所述矩形出水通道将所述中空纤维膜丝分隔为等角度的多个膜丝区，其位于所述环形集水槽内侧区为等面积的扇形体，其位于所述环形集水槽外侧区为等面积的断环形体。

5. 根据权利要求1或者2所述的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述中心集水管、所述矩形出水通道和所述环形集水槽通过注塑工艺一体成型。

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