CN105327621A - 一种端头部件，中空纤维膜组件和膜过滤单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中空纤维膜组件的端头部件，所述端头部件为带集液腔的壳体；所述端头部件包括有完全贯通壳体的贯通通道和集液腔。本发明又提供一种中空纤维膜组件，所述中空纤维膜组件包括所述端头部件、中空纤维膜丝束列、支撑装置、总集液管路；所述端头部件分别是位于中空纤维膜组件上方的上端头和位于中空纤维膜组件下方的下端头；中空纤维膜组件的上端头、下端头均设计有贯通沟槽结构，同时具备上下双端产水功能，实现降低膜组件污染的目的，同时双端产水提高过滤效能；中空纤维膜丝束列整体呈薄帘状，实现膜组件紧凑式的集成设计；中空纤维膜丝束列与上下端头的可拆卸式装配结构，解决了膜组件根部中空纤维膜外表面无法修补的问题。

Description

一种端头部件，中空纤维膜组件和膜过滤单元

技术领域

本发明涉及水处理领域，更具体的说，是涉及一种端头部件，中空纤维膜组件和膜过滤单元。

背景技术

膜分离技术已广泛应用于水的净化处理或液体的过滤分离等领域，根据膜过滤系统的结构形式不同，可以分为壳体加压式膜系统和浸没式膜系统。

其中浸没式膜系统可处理含有较高悬浮物、污泥等污染物的待过滤液。浸没式膜系统中的膜组件一般还带有用于过滤液收集的集液腔和用于扰动膜丝去除膜丝表面污染物的曝气结构。在现有浸没式膜过滤系统中，膜组件中部通常是通过侧面方向向四周排出膜丝表面的污染物。但对于膜组件产水的集液端或同时带集液端和曝气结构的端部，缺乏有效的排污手段。

浸没式膜系统中的膜组件常采用集液端和曝气结构分别放在膜组件两端的方式，下端内置曝气结构或预留可使曝气气泡穿过的孔洞，上端设置过滤液收集的腔室结构，工作时利用下端逸出的曝气气泡带动中空纤维膜扰动，以减少污染物积附沉降到中空纤维膜表面达到清洗过滤膜组件的目的。在曝气过程中待过滤液中的部分污染物会上升至膜组件上端根部后遇阻再向周围排出，期间会出现污染物在膜组件上端根部淤积问题，造成二次污染，并随浸没式膜系统工作时间延长而污染加剧。

中国专利申请号CN200810052589.4揭示的膜组件结构虽然缓解了上述的膜组件上端根部淤积污染问题，专门用上端设置端部排污通道，而集液端和曝气结构同时放在膜组件下端。但膜组件下端内置曝气结构、又具有产水腔室，使下端部呈整体盲端形式设计，当曝气停止时，待过滤液中的污染物自然沉降时再次淤积至膜组件下端根部造成污物，并可能造成曝气结构堵塞。

无论采取哪种结构方式，膜组件的端部至少有一端呈整体盲端形式设计，所述的整体盲端形式设计是指膜组件端部没有使污染物排出的通道(排污通道)，呈整体盲端形式设计那端通常是集液端，或同时带集液端和曝气结构的端部。集液端端部总是呈整体盲端设计的，造成集液端端部膜丝根部容易淤积污染。如果呈整体盲端设计的是同时带集液端和曝气结构的端部，不仅该盲端侧膜丝根部容易淤积污染，曝气结构也可能因堵塞造成曝气失效。所以，目前膜组件的结构造成膜组件盲端侧膜丝根部淤积污染，还可能使曝气结构堵塞失效。

中空纤维膜组件在使用过程如出现中空纤维膜破损，会造成过滤截留性能下降，因此需要修补维护，而中空纤维膜的修补按膜组件结构形式不同分为两种方式，第一种是当膜组件过滤液收集腔室为采用螺栓或螺钉的可拆式装配结构时，可打开此腔室从中空纤维膜的内孔端面进行修补，但此种设计会造成膜组件端部外形尺寸增大，从而使膜组件安装占地需求增大，而增加投资成本；第二种是当膜组件过滤液收集腔室为不可拆的整体式结构时，这种膜组件设计紧凑，可改善膜组件外形尺寸大、占地大的问题；但膜组件修补只能在中空纤维膜外表面进行，位于膜组件根部中心位置的中空膜纤维膜接触困难，因而膜组件根部中心位置的中空膜纤维膜出现破损时也不能进行有效修补。

现有技术无法在中空纤维膜组件的同一端实现集液和排污的双重功能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：

本发明的一目的在于提出一种中空纤维膜组件的端头部件，用于克服现有技术中膜组件产水的集液端呈盲端形式设计，造成膜组件膜丝在集液端一侧的根部无法排污而导致淤积污染的问题；使得采用本发明所述端头部件的中空纤维膜组件能够实现在同一端（上端或下端）同时实现集液和排污的双重功能。

本发明又一目的在于提出一种中空纤维膜组件，同时克服现有技术的两个方面的问题，一方面，在现有浸没式膜过滤系统中，膜组件上端部或下端部至少有一端呈整体盲端形式设计，没有使污染物沉降排出的通道，造成膜组件盲端侧膜丝根部淤积污染，还可能使曝气结构堵塞失效；另一方面，现有膜组件的设计不能兼顾膜组件的紧凑性和可维修性，出现中空纤维膜破损需要修补时，可拆卸的，方便维修的膜组件设计紧凑性不足，膜组件安装占地大，增加投资；紧凑的膜组件设计是不可拆卸的，出现中空纤维膜破损需要修补时，需要从中空纤维膜外表面进行修补，中心位置的中空纤维膜接触困难而无法进行有效修补。

本发明又一目的在于提出一种膜过滤单元，包括上述中空纤维膜组件。

本发明解决上述问题的具体技术方案是，提出一种中空纤维膜组件的端头部件，所述中空纤维膜组件包括中空纤维膜丝束列1，所述端头部件为带集液腔的壳体；所述的端头部件包括贯通通道和集液腔；所述的贯通通道完全贯通壳体，形成中空纤维膜组件内的中空纤维膜丝束列1与中空纤维膜组件外部进行流体交换的通道，也形成中空纤维膜丝束列1在位于所述贯通通道一侧的根部的排污通道；

所述集液腔设有集液腔接纳口，所述集液腔接纳口为所述集液腔在壳体上设置的有接纳功能的开口部，所述集液腔接纳口设置于壳体上没有设置所述贯通通道的位置，所述集液腔接纳口用于接纳中空纤维膜丝束列1出液端的连接，收集产出过滤液，汇集到所述集液腔。

进一步地，所述贯通通道为贯通沟槽6或通孔。

进一步地，所述集液腔接纳口包括带开口的安装槽12。

进一步地，所述的安装槽12装有与其适配的过滤液收集插头5，所述的过滤液收集插头5用以收集中空纤维膜丝束列1的膜丝束开口端滤出的过滤液后导出，也作为每列中空纤维膜丝束列1与所述端头部件的适配连接端。

本发明又提出一种中空纤维膜组件，所述中空纤维膜组件包括所述端头部件、中空纤维膜丝束列1、支撑装置、总集液管路；其中，所述端头部件包括位于中空纤维膜组件上方的上端头2和位于中空纤维膜组件下方的下端头4；

所述上端头2和下端头4为带集液腔的壳体；

所述中空纤维膜丝束列1的膜丝双端开口产出过滤液；

所述支撑装置用于支撑连接上端头2和下端头4，使中空纤维膜丝束列1的膜丝在上端头2和下端头4之间悬挂展开；

所述中空纤维膜丝束列1布置于上端头2、下端头4之间，中空纤维膜丝束列1上端固定于上端头2内，下端固定于下端头4内；

上端头2和下端头4均带有所述贯通通道，以分别形成中空纤维膜丝束列1在上端头2侧和下端头4侧与中空纤维膜组件外部进行流体交换的通道，也分别成为中空纤维膜丝束列1上端根部和下端根部的排污通道；

上端头2和下端头4均为带集液腔的壳体，有集液功能，分别接收中空纤维膜丝束列1上端和下端的连接，收集产出过滤液，分别汇集到上端头2的集液腔和下端头4的集液腔，再汇总到总集液管路；

所述下端头4还带有曝气通道，用于曝气时从气源引入气体进入中空纤维膜组件内；

总集液管路汇集上端头2的集液腔和下端头4的集液腔收集的过滤液输出。

进一步地，所述集液腔接纳口包括带开口的安装槽12，所述中空纤维膜组件包括所述端头部件、中空纤维膜丝束列1、支撑装置、总集液管路；其中，所述端头部件包括位于中空纤维膜组件上方的上端头2和位于中空纤维膜组件下方的下端头4；

所述中空纤维膜丝束列1的膜丝双端开口产出过滤液；

所述支撑装置用于支撑连接上端头2和下端头4，使中空纤维膜丝束列1的膜丝在上端头2和下端头4之间悬挂展开；

中空纤维膜丝束列1布置于上端头2、下端头4之间，中空纤维膜丝束列1上端固定于上端头2内，下端固定于下端头4内；

上端头2和下端头4均带有所述贯通通道，以分别形成中空纤维膜丝束列1在上端头2侧和下端头4侧与中空纤维膜组件外部进行流体交换的通道，也分别成为中空纤维膜丝束列1上端根部和下端根部的排污通道；

上端头2和下端头4均为带集液腔的壳体，有集液功能，分别接收中空纤维膜丝束列1上端和下端的连接，收集产出过滤液，分别汇集到上端头2的集液腔和下端头4的集液腔，再汇总到总集液管路；

下端头4还带有曝气通道，用于曝气时从气源引入气体进入中空纤维膜组件内；

总集液管路汇集上端头2的集液腔和下端头4的集液腔收集的过滤液输出；

所述总集液管路包括支撑管3和出水口2.2，支撑管3同时作为所述支撑装置的一部分；

中空纤维膜丝束列1间隔布置于上端头2、下端头4之间；所述出水口2.2设置在上端头2；

上端头2和下端头4分别设置有与中空纤维膜丝束列1之间的各个间隔空隙对应的所述贯通通道，以形成中空纤维膜丝束列1在上端头2侧和下端头4侧与中空纤维膜组件外部进行流体交换的通道，也成为中空纤维膜丝束列1上端根部和下端根部的排污通道；

每列中空纤维膜丝束列1的上下两端的出液端均包括与所述带开口的安装槽12适配的过滤液收集插头5，过滤液收集插头5用以收集中空纤维膜丝束列1的膜丝束上下开口端滤出的过滤液后导出，也作为每列中空纤维膜丝束列1的上下两端分别与上端头2和下端头4的适配连接端；上端头2的集液腔设置的和下端头4的集液腔设置的所述集液腔接纳口为带开口的安装槽12，所述带开口的安装槽12朝外的开口部接纳对应的过滤液收集插头5的适配连接，收集过滤液收集插头5导出的过滤液至所述集液腔；中空纤维膜丝束列1上端的过滤液收集插头5与上端头2对应的所述带开口的安装槽12适配连接，用于收集上端的过滤液收集插头5导出的过滤液至上端头集液腔2.1；中空纤维膜丝束列1下端的过滤液收集插头5与下端头4对应的所述带开口的安装槽12适配连接，用于收集下端的过滤液收集插头5导出的过滤液至下端头集液腔4.1；

上端头2设置有出水口2.2，支撑管3在上端头2和下端头4之间起支撑作用，同时收集上端头集液腔2.1、下端头集液腔4.1中的过滤液至出水口2.2汇集输出；

上端头2所述带开口的安装槽12设置于上端头2上没有设置所述贯通通道的位置；上端头2的所述贯通通道与上端头2内的上端头集液腔2.1互不连通，所述贯通通道可使流体顺畅通过上端头2；上端头集液腔2.1与出水口2.2、支撑管3内腔流体连通；

下端头4所述带开口的安装槽12设置于下端头4上没有设置所述贯通通道的位置；下端头4的曝气通道包括流体约束罩4.2和一部分被包围在流体约束罩4.2内侧的所述贯通通道，用于曝气时从气源引入气体进入中空纤维膜组件内；流体约束罩4.2内外侧的所述贯通通道均可以使流体顺畅通过下端头4；

下端头4的所述贯通通道与下端头4内的下端头集液腔4.1互不连通，下端头集液腔4.1与支撑管3内腔流体连通。

进一步地，所述中空纤维膜丝束列1的数量至少为两列，相邻中空纤维膜丝束列1相互间隔布置；相邻中空纤维膜丝束列1之间有间隔空隙，每个间隔空隙上部对应设置位于上端头2内的所述贯通通道；每个间隔空隙下部对应设置位于下端头4内的所述贯通通道。

所述贯通通道为贯通沟槽6或通孔。

优选地，相邻中空纤维膜丝束列1之间均有间隔空隙，所述贯通沟槽6的数量和此间隔空隙数量相同，贯通沟槽6的宽度为3～30mm。此宽度为流体沿贯通沟槽6通过时的贯通通道的宽度，当此宽度尺寸过小时，将影响污染物的通过排出；当此宽度尺寸过大时，将使同一占地尺寸内可容纳的中空纤维膜丝束列1数量减少，从而降低单支膜组件的过滤量处理能力。中空纤维膜丝束列1之间的间隔空隙宽度不小于贯通沟槽6的宽度。

相邻中空纤维膜丝束列1之间均有间隔空隙，在上端头2和下端头4均有贯通沟槽6情况下，此间隔空隙沿中空纤维膜丝束列1方向或沿中空纤维膜丝束列1侧面方向均可连通至膜组件外部。当中空纤维膜组件在待过滤液中工作时，此间隔空隙和/或贯通沟槽6共同构成可以使中空纤维膜丝束列1之间的污染物顺畅排出的通道；一部分污染物可通过此间隔空隙和贯通沟槽6共同构成的通道沿中空纤维膜丝束列1方向从上端头2和/或下端头4排出至膜组件外，另一部分污染物可通过此间隔空隙从沿中空纤维膜丝束列1侧面方向排出至膜组件外。

其中，上端头2的贯通沟槽6可使膜组件在工作中曝气时，膜组件内的中空纤维膜丝束列1表面附积的污染物受曝气带来的气液混和上升流影响，快速移动至靠近膜组件上端头2的中空纤维膜丝束列1上端根部，再通过上端头2的贯通沟槽6排出至膜组件外。

下端头4内的贯通沟槽6可使流体约束罩4.2内的曝气气泡上升通过，当膜组件曝气停止时，中空纤维膜丝束列1之间的污染物会自然沉降，贯通沟槽6可使这些沉降的污染物顺利通过下端头2排出到膜组件外，避免造成淤积污染。

进一步地，所述中空纤维膜丝束列1整体呈薄帘状，所述中空纤维膜丝束列1的端部横截面形状为窄长型。

薄帘状的膜丝束列方便悬挂使用，也利于膜丝和待过滤液充分接触，充分利用膜丝的过滤能力，提高膜丝利用效率。所述中空纤维膜丝束列1窄长型的端部中，窄边长度为5～50mm。也可以根据需要把中空纤维膜丝束列1做成其他形式的小束，也可以达到悬挂方便，充分利用膜丝的过滤能力，提高膜丝利用效率的目的。相应的过滤液收集插头5和带开口的安装槽12也配合改变。如小束为细长棍状，相应过滤液收集插头5变化为小圆柱状，带开口的安装槽12变化为内凹的圆柱槽便于过滤液收集插头5插接。

进一步地，所述中空纤维膜丝束列1与上端头2、下端头4之间使用可拆卸式装配固定。

所述可拆卸式装配固定方式可以是卡扣固定或螺钉固定。

所述中空纤维膜丝束列1与上端头2、下端头4之间使用可拆卸式装配固定；装配固定的结构形式是卡扣固定结构，也可是螺钉固定结构。膜组件内的单个中空纤维膜丝束列1可拆卸，可以对任意一个中空纤维膜丝束列1可能出现的膜损坏进行准确修补，或者进行更换。

把整个中空纤维膜组件内的膜丝分散布置为若干薄帘状、窄长型的中空纤维膜丝束列1，可以使膜丝充分展开接触待过滤液，充分利用膜丝的过滤能力，并避免因中空纤维膜丝束列1根部的膜丝过于密集而导致污染物淤积加重，在达到相同的过滤量处理能力情况下减少膜丝的使用量，膜组件整体占地更小，解决膜组件的紧凑性问题；也可以让所有膜丝得到相对均匀的清洗，减少膜丝根部污染物淤积，延长膜组件使用寿命。使用可拆卸的装配，可以在膜丝损坏时容易拆下更换，对其他工作的膜丝影响小，也不会因膜丝位置不同而带来操作的限制。这样就可以兼顾膜组件的紧凑性和可维修性。

如果是膜丝不考虑修补或更换的情况下，可以取消类似过滤液收集插头5的可拆卸式的装配固定方式，使中空纤维膜丝束列1两端膜丝直接开口于上端头2或/和下端头4的集液腔，中空纤维膜丝束列1两端与上端头2或/和下端头4结合部用树脂密封固定，过滤后液体从中空纤维膜丝束列1两端开口端直接流入上端头2或/和下端头4的集液腔。此时所述中空纤维膜丝束列1与上端头2和下端头4之间使用树脂浇铸固定，整体上是不可拆卸的结构。

本发明又提出一种膜过滤单元，包括多个上述任何形式的中空纤维膜组件。

膜过滤单元可以由多个上述中空纤维膜组件阵列组成。

进一步地，在所述中空纤维膜组件的底部设置有曝气分配管101、曝气头102；所述曝气头102位于中空纤维膜组件的下端头4的流体约束罩4.2内部。

曝气头102同时对中空纤维膜组件起限位固定作用。中空纤维膜组件顶部可以设置有过滤液收集支管103、过滤液收集总管104。

进一步地，所述曝气头102设置有气流缓冲腔102.1，沿气流缓冲腔102.1轴心放射状分布有气流导引管102.2。

气流导引管102.2的数量至少是3个。

本发明还提供以上所述各种形式的中空纤维膜组件，或者以上所述各种形式的膜过滤单元在水处理中的用途。

本发明的有益效果在于，提出一种中空纤维膜组件的端头部件，通过结构设计，把贯通通道和集液腔集成为一个端头部件，实现膜组件产水的集液端具有排污通道，解决膜组件膜丝在集液端一侧的根部无法排污而导致淤积污染的问题；端头部件成为膜组件的组成部件。使得采用本发明所述端头部件的中空纤维膜组件能够实现在同一端（上端或下端）同时实现集液和排污的双重功能。

本发明提出一种中空纤维膜组件，采用了上述端头部件；中空纤维膜组件的上端头、下端头均设计有贯通沟槽结构，同时具备上下双端产水功能，中空纤维膜丝束列之间的间隔空隙和/或贯通沟槽构成可使待过滤液中污染物排出的通道，实现降低膜组件污染的目的，同时双端产水提高过滤效能；中空纤维膜丝束列整体呈多个薄帘状的小束，中空纤维膜丝束列的端部横截面形状为窄长型，充分利用膜丝的过滤能力，实现膜组件紧凑式的集成设计；中空纤维膜丝束列与上下端头的可拆卸式装配结构，解决了膜组件根部中空纤维膜外表面无法修补的问题，也可以实现单个中空纤维膜丝束列更换，从而延长整支膜组件的使用寿命，整体上兼顾了膜组件的紧凑性和可维修性。

本发明提出一种膜过滤单元，由多个上述中空纤维膜组件阵列组成，结构紧凑，具有高的过滤效能，排污性好，兼顾可维修性。

附图说明

图1是本发明所述中空纤维膜组件整体结构的局部剖视图；

图2是本发明所述中空纤维膜组件中的中空纤维膜丝束列的结构视图；

图3是本发明所述中空纤维膜组件主视图的剖面视图；

图3.1是图3所述中空纤维膜组件的A-A向剖面视图；

图4是本发明所述中空纤维膜组件的底部仰视图；

图5是本发明所述中空纤维膜组件的顶部俯视图；

图6是本发明所述中空纤维膜组件曝气时，污染物从上端头的贯通沟槽排出状态的示意图；

图7是本发明所述中空纤维膜组件曝气停止时，污染物从下端头的贯通沟槽排出状态的示意图；

图8是本发明所述包含中空纤维膜组件的一种膜过滤单元结构示意图；

图9是所述膜过滤单元中曝气头在中空纤维膜组件下端头内结构视图；

图10是所述曝气头的结构示意图。

图中所示：1-中空纤维膜丝束列、2-上端头、2.1-上端头集液腔、2.2-出水口、3-支撑管、4-下端头、4.1-下端头集液腔、4.2-流体约束罩、4.3-中心孔、5-过滤液收集插头、5.1-凸起扣位、6-贯通沟槽、7-密封圈、8-扣位配合口、9-污染物、101-曝气分配管、102-曝气头、102.1-气流缓冲腔、102.2-气流导引管、103-过滤液收集支管、104-过滤液收集总管、12-安装槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例一：

端头部件为带有集液腔的壳体。端头部件把壳体划分为带贯通通道的区域和不带贯通通道的区域，其中，贯通通道完全贯通壳体，成为中空纤维膜丝束列1排污通道。所述壳体包围着集液腔，集液腔为一个腔体。集液腔有多个被称为集液腔接纳口的开口部，集液腔接纳口用于接纳中空纤维膜丝束列1出液端的连接，收集产出过滤液，汇集到所述集液腔。集液腔和集液腔接纳口均设置在壳体上不带贯通通道的区域。因此，贯通通道和集液腔集成在端头部件这样一个壳体上，不仅功能完善，结构也紧凑。

上端头2和下端头4属于端头部件。如图1、图3、图3.1所示，上端头2和下端头4的贯通通道是贯通沟槽6。上端头2和下端头4的集液腔接纳口是带开口的安装槽12。上端头2和下端头4有多个带开口的安装槽12，多个带开口的安装槽12可以连接多个中空纤维膜丝束列1。所有上端头2带开口的安装槽12内部都是一体连通的上端头集液腔2.1。每个上端头2带开口的安装槽12内部都是上端头集液腔2.1的一部分。所有下端头4带开口的安装槽12内部都是一体连通的下端头集液腔4.1。每个下端头4带开口的安装槽12内部都是下端头集液腔4.1的一部分。上端头集液腔2.1最终将从上端头2各个分散的带开口的安装槽12收集来的产出过滤液汇集到一起。下端头集液腔4.1最终将从下端头4各个分散的带开口的安装槽12收集来的产出过滤液汇集到一起。

如图2，为方便中空纤维膜丝束列1开口端和带开口的安装槽12可拆卸式连接，采用了过滤液收集插头5的方式。过滤液收集插头5有类似转接插头功能。一方面，过滤液收集插头5连接着中空纤维膜丝束列1，中空纤维膜丝束列1的中空纤维膜端面开口于过滤液收集插头5内，滤液收集插头5得以收集中空纤维膜丝束列1的膜丝束开口端滤出的过滤液后导出；另一方面，过滤液收集插头5有适配结构得以和带开口的安装槽12适配连接，导出的过滤液最后引入集液腔。

如图1、图3、图5，上端头2不仅集成了贯通沟槽6，上端头集液腔2.1，还进一步集成了出水口2.2，总体结构更加紧凑。

如图1、图3、图4，下端头4不仅集成了贯通沟槽6，下端头集液腔4.1，还进一步集成了曝气通道，曝气通道包括流体约束罩4.2，其中一部分贯通沟槽6也复用为曝气通道一部分，总体结构更加紧凑。

实施例二：

如图1、图2、图3所示，多根中空纤维膜上下两端以树脂等材料浇铸固定于过滤液收集插头5内形成中空纤维膜丝束列1，且上下两端过滤液收集插头5内的中空纤维膜端面开口用于过滤后液体流出，多个中空纤维膜丝束列1相互平行地间隔布置于上端头2、下端头4之间，中空纤维膜丝束列1上下两端的过滤液收集插头5的两侧设置有凸起扣位5.1，上端头2和下端头4的对应位置的两侧壁设置有扣位配合口8，中空纤维膜丝束列1上下两端的过滤液收集插头5两侧的凸起扣位5.1分别与上端头2、下端头4的扣位配合口8以卡扣形式装配。中空纤维膜丝束列1上下两端的过滤液收集插头5分别插接于上端头2的带开口的安装槽12和下端头4的带开口的安装槽12；并且在过滤液收集插头5和带开口的安装槽12之间设置有密封圈7，以防止待过滤液混入上端头集液腔2.1和下端头集液腔4.1。当膜丝需要维修或更换时，只需要把有问题的中空纤维膜丝束列1从对应的带开口的安装槽12拔出，再从新插接新的中空纤维膜丝束列1。

使用可拆卸的装配，可以在膜丝损坏时容易拆下更换，对其他工作的膜丝影响小，也不会因膜丝位置不同而带来操作的限制。这样就可以兼顾膜组件的紧凑性和可维修性。

上端头2和下端头4内分别设置有与相邻中空纤维膜丝束列1之间的间隔空隙位置对应的贯通沟槽6。下端头4的底部设置有流体约束罩4.2，如图4，下端头4内的贯通沟槽6的一部分被包括在流体约束罩4.2内侧，流体约束罩4.2内外侧的贯通沟槽6均可以使流体顺畅通过下端头4，贯通沟槽6与下端头4内的下端头集液腔4.1互不连通。如图3、图3.1所示，下端头4内下端头集液腔4.1通过中心孔4.3与支撑管3内腔连通。

如图5，上端头2顶部设置有出水口2.2，上端头2内的贯通沟槽6在出水口2.2外侧，贯通沟槽6与上端头2内的上端头集液腔2.1互不连通，上端头集液腔2.1与出水口2.2、支撑管3内腔连通，其中，上端头集液腔2.1以和下端头集液腔4.1类似的结构形式和支撑管3内腔连通。

贯通沟槽6可使流体顺畅通过上端头2。支撑管3在上端头1和下端头4之间起支撑作用，同时可以收集下端头集液腔4.1、上端头集液腔2.1中过滤液至出水口2.2汇集输出。

相邻中空纤维膜丝束列1之间的间隔空隙与贯通沟槽6共同构成可以使中空纤维膜丝束列1之间的污染物排出的通道，如图6所示，当膜组件在待过滤液内工作曝气时，膜组件内的中空纤维膜丝束列1表面附积的污染物9受曝气带来的气液混和上升流影响，快速移动至靠近膜组件上端头2的中空纤维膜丝束列1根部，再通过贯通沟槽6排出至膜组件外，污染物不会在中空纤维膜丝束列1上端根部淤积；当膜组件的曝气停止时，中空纤维膜丝束列1之间的污染物会自然沉降后，通过下端头2内的贯通沟槽6排出到膜组件外，污染物不会在中空纤维膜丝束列1下端根部淤积，也不会造成曝气结构堵塞，如图7所示。

实施例三：

如图8所示，多个所述中空纤维膜组件阵列组成一个膜过滤单元，在中空纤维膜组件的底部设置有曝气分配管101、曝气头102，顶部设置有过滤液收集支管103、过滤液收集总管104。其中如图9，曝气头102位于中空纤维膜组件的下端头4的流体约束罩4.2内部，曝气头102同时对中空纤维膜组件起限位固定作用。曝气分配管101从气源引入气体，通过曝气头102释放，进入每个中空纤维膜组件内。

如图10，所述曝气头102设置有气流缓冲腔102.1，以气流缓冲腔102.1为中心放射状地分布有4个气流导引管102.2，气流从气流缓冲腔102.1分配至气流导引管102.2释放，气流导引管102.2可引导曝气气泡以曝气头102为中心向四周更大的范围区域，更远的距离扩散，使中空纤维膜组件的曝气更均匀，同时通过气流导引管102.2与流体约束罩4.2内壁配合可对中空纤维膜组件起到限位固定作用。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”，“下”，“前”，“后”，“左”，“右”，“顶”，“底”等指示的方位或位置为基于附图所示方位或位置关系，仅为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。

应该理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围内。

Claims (13)

1.一种中空纤维膜组件的端头部件，其特征在于：所述中空纤维膜组件包括中空纤维膜丝束列(1)，所述端头部件为带集液腔的壳体，所述的端头部件包括贯通通道和集液腔；

所述的贯通通道完全贯通壳体，形成中空纤维膜组件内的中空纤维膜丝束列(1)与中空纤维膜组件外部进行流体交换的通道，也形成中空纤维膜丝束列(1)在位于所述贯通通道一侧的根部的排污通道；

所述集液腔设有集液腔接纳口，所述集液腔接纳口为所述集液腔在壳体上设置的有接纳功能的开口部，所述集液腔接纳口设置于壳体上没有设置所述贯通通道的位置，所述集液腔接纳口用于接纳中空纤维膜丝束列(1)出液端的连接，收集产出过滤液，汇集到所述集液腔。

2.根据权利要求1所述端头部件，其特征在于：所述贯通通道为贯通沟槽(6)或通孔。

3.根据权利要求1或2所述端头部件，其特征在于：所述集液腔接纳口包括带开口的安装槽(12)。

4.根据权利要求3所述的端头部件，其特征在于：所述的安装槽12装有与其适配的过滤液收集插头(5)，所述的过滤液收集插头(5)用以收集中空纤维膜丝束列(1)的膜丝束开口端滤出的过滤液后导出，也作为每列中空纤维膜丝束列(1)与所述端头部件的适配连接端。

5.一种中空纤维膜组件，其特征在于：所述中空纤维膜组件包括权利要求1至4任一项所述端头部件、中空纤维膜丝束列(1)、支撑装置、总集液管路；其中，所述端头部件包括位于中空纤维膜组件上方的上端头(2)和位于中空纤维膜组件下方的下端头(4)；

所述中空纤维膜丝束列(1)的膜丝双端开口产出过滤液；

所述支撑装置用于支撑连接上端头(2)和下端头(4)，使中空纤维膜丝束列(1)的膜丝在上端头(2)和下端头(4)之间悬挂展开；

所述中空纤维膜丝束列(1)布置于上端头(2)、下端头(4)之间，所述中空纤维膜丝束列(1)上端固定于上端头(2)内，下端固定于下端头(4)内；

所述上端头(2)和下端头(4)均带有所述贯通通道，以分别形成中空纤维膜丝束列(1)在上端头(2)侧和下端头(4)侧与中空纤维膜组件外部进行流体交换的通道，也分别成为中空纤维膜丝束列(1)上端根部和下端根部的排污通道；

所述上端头(2)和下端头(4)均为带集液腔的壳体，有集液功能，分别接收中空纤维膜丝束列(1)上端和下端的连接，收集产出过滤液，分别汇集到上端头(2)的集液腔和下端头(4)的集液腔，再汇总到总集液管路；

所述下端头(4)还带有曝气通道，用于曝气时从气源引入气体进入所述的中空纤维膜组件内；

所述的总集液管路汇集上端头(2)的集液腔和下端头(4)的集液腔收集的过滤液输出。

6.一种中空纤维膜组件，其特征在于：所述中空纤维膜组件包括权利要求3或4所述端头部件、中空纤维膜丝束列(1)、支撑装置、总集液管路；其中，所述端头部件包括位于中空纤维膜组件上方的上端头(2)和位于中空纤维膜组件下方的下端头(4)；

所述中空纤维膜丝束列(1)的膜丝双端开口产出过滤液；

所述支撑装置用于支撑连接上端头(2)和下端头(4)，使中空纤维膜丝束列(1)的膜丝在上端头(2)和下端头(4)之间悬挂展开；

所述中空纤维膜丝束列(1)布置于上端头(2)、下端头(4)之间，所述中空纤维膜丝束列(1)上端固定于上端头(2)内，下端固定于下端头(4)内；

所述上端头(2)和下端头(4)均带有所述贯通通道，以分别形成中空纤维膜丝束列(1)在上端头(2)侧和下端头(4)侧与中空纤维膜组件外部进行流体交换的通道，也分别成为中空纤维膜丝束列(1)上端根部和下端根部的排污通道；

所述上端头(2)和下端头(4)均为带集液腔的壳体，有集液功能，分别接收中空纤维膜丝束列(1)上端和下端的连接，收集产出过滤液，分别汇集到上端头(2)的集液腔和下端头(4)的集液腔，再汇总到总集液管路；

所述下端头(4)还带有曝气通道，用于曝气时从气源引入气体进入中空纤维膜组件内；

所述总集液管路汇集上端头(2)的集液腔和下端头(4)的集液腔收集的过滤液输出；

所述总集液管路包括支撑管(3)和出水口(2.2)，支撑管(3)同时作为所述支撑装置的一部分，所述出水口(2.2)设置在上端头(2)；

所述中空纤维膜丝束列(1)间隔布置于上端头(2)、下端头(4)之间；

所述上端头(2)和下端头(4)分别设置有与中空纤维膜丝束列(1)之间的各个间隔空隙对应的所述贯通通道，以形成中空纤维膜丝束列(1)在上端头(2)侧和下端头(4)侧与中空纤维膜组件外部进行流体交换的通道，也成为中空纤维膜丝束列(1)上端根部和下端根部的排污通道；

每列中空纤维膜丝束列(1)的上下两端的出液端均包括与所述带开口的安装槽12适配的过滤液收集插头(5)，过滤液收集插头(5)用以收集中空纤维膜丝束列(1)的膜丝束上下开口端滤出的过滤液后导出，也作为每列中空纤维膜丝束列(1)的上下两端分别与上端头(2)和下端头(4)的适配连接端；所述上端头(2)的集液腔设置的和下端头(4)的集液腔设置的所述集液腔接纳口为带开口的安装槽(12)，所述带开口的安装槽12朝外的开口部接纳对应的过滤液收集插头(5)的适配连接，收集过滤液收集插头(5)导出的过滤液至所述集液腔；中空纤维膜丝束列(1)上端的过滤液收集插头(5)与上端头(2)对应的所述带开口的安装槽(12)适配连接，用于收集上端的过滤液收集插头(5)导出的过滤液至上端头集液腔(2.1)；中空纤维膜丝束列(1)下端的过滤液收集插头(5)与下端头(4)对应的所述带开口的安装槽(12)适配连接，用于收集下端的过滤液收集插头(5)导出的过滤液至下端头集液腔(4.1)；

所述上端头(2)设置有出水口(2.2)，支撑管(3)在上端头(2)和下端头(4)之间起支撑作用，同时收集上端头集液腔(2.1)、下端头集液腔(4.1)中的过滤液至出水口(2.2)汇集输出；

上端头(2)所述带开口的安装槽(12)设置于上端头(2)上没有设置所述贯通通道的位置；上端头(2)的所述贯通通道与上端头(2)内的上端头集液腔(2.1)互不连通，所述贯通通道可使流体顺畅通过上端头(2)；上端头集液腔(2.1)与出水口(2.2)、支撑管(3)内腔流体连通；

下端头(4)所述带开口的安装槽(12)设置于下端头(4)上没有设置所述贯通通道的位置；下端头(4)的曝气通道包括流体约束罩(4.2)和一部分被包围在流体约束罩(4.2)内侧的所述贯通通道，用于曝气时从气源引入气体进入中空纤维膜组件内；流体约束罩(4.2)内外侧的所述贯通通道均可以使流体顺畅通过下端头(4)；

下端头(4)的所述贯通通道与下端头(4)内的下端头集液腔(4.1)互不连通，下端头集液腔(4.1)与支撑管(3)内腔流体连通。

7.根据权利要求5或6所述中空纤维膜组件，其特征在于：所述中空纤维膜丝束列(1)的数量至少为两列，相邻中空纤维膜丝束列(1)相互间隔布置；相邻中空纤维膜丝束列(1)之间有间隔空隙，每个间隔空隙上部对应设置位于上端头(2)内的所述贯通通道；每个间隔空隙下部对应设置位于下端头(4)内的所述贯通通道。

8.根据权利要求5或6所述中空纤维膜组件，其特征在于：所述中空纤维膜丝束列(1)整体呈薄帘状，所述中空纤维膜丝束列(1)的端部横截面形状为窄长型。

9.根据权利要求5或6所述中空纤维膜组件，其特征在于：所述中空纤维膜丝束列(1)与上端头(2)、下端头(4)之间使用可拆卸式装配固定。

10.一种膜过滤单元，包括多个权利要求5至9任一项所述中空纤维膜组件。

11.根据权利要求10所述膜过滤单元，其特征在于：在所述中空纤维膜组件的底部设置有曝气分配管(101)、曝气头(102)；所述曝气头(102)位于中空纤维膜组件的下端头(4)的流体约束罩(4.2)内部。

12.根据权利要求10或11所述膜过滤单元，其特征在于：所述曝气头(102)设置有气流缓冲腔(102.1)，沿气流缓冲腔(102.1)轴心放射状分布有气流导引管(102.2)。

13.权利要求5-9任一项所述的中空纤维膜组件或权利要求10-12所述的膜过滤单元在水处理中的用途。