CN106457157A - 过滤系统及用于该系统的中空纤维膜组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种节能型过滤系统及用于该系统的中空纤维膜组件。根据本发明的过滤系统，经过预处理的原水在重力作用下流入到中空纤维膜组件的壳体内，通过中空纤维膜的过滤水在重力作用下从所述中空纤维膜组件排出。
Description
技术领域
本发明涉及一种过滤系统及用于该系统的中空纤维膜组件，更具体而言，涉及一种节能(energy saving)型过滤系统及用于该系统的中空纤维膜组件。
背景技术
用于流体处理的分离方法有利用加热或者相变的分离方法和利用过滤膜的分离方法等。利用过滤膜的分离方法可根据过滤膜的细孔大小稳定地得到所需的水质，因此能够提高工艺的可靠性，并且，当利用过滤膜时无需进行加热等操作，因此能够广泛应用于使用受加热等的影响的微生物的分离工艺。
利用过滤膜的分离方法之一有将中空纤维形态的膜以束状形成的中空纤维膜组件的利用方法。传统上，中空纤维膜组件广泛使用于无菌水、饮用水、超纯水制备等精密过滤领域，但是近年来其应用范围扩大至下/废水处理、净化槽中的固液分离、工业废水中的悬浮物质(SS：Suspended Solid)去除、河水的过滤、工业用水的过滤及泳池水的过滤等领域。
可根据驱动方式，中空纤维膜组件分为浸渍式(submerged-type)组件和加压式(pressurized-type)组件。
浸渍式组件是在浸渍于所要处理的流体内的状态下进行作业。具体而言，通过在中空纤维膜内部被施加负压(negative pressure)，使得只有流体选择性地透过中空纤维膜内部(中空)，结果，含在流体中的杂质或者淤渣等污染物从过滤水分离。浸渍式组件虽然具有不需要用于流体循环的设备而能够节省设备费用和运行费用的优点，但是存在在单位时间内能够获得的透过量受限制的缺点。
与此相比，将所要处理的流体从中空纤维膜的外部向内部加压过滤的加压式组件虽然需要单独的用于流体循环的设备，但是在单位时间内能够获得透过量相对多于吸入式组件。
下面，参照图1，对普通的加压式中空纤维膜组件进行说明。
如图1所示，普通的加压式中空纤维膜组件10包括以长度方向垂直于地面G的方式配置的壳体11和所述壳体内的中空纤维膜(未示出)。
所述壳体11包括：第一流入口IL1，接收所要处理的原水(feed water)；第一排出口OL1，排出通过所述中空纤维膜的过滤水(filtrate)；第二流入口IL2，接收用于所述中空纤维膜的曝气洗涤的空气；以及第二排出口OL2，用于排出所述壳体11内的溢流和/或空气。
如图1所示，普通的加压式中空纤维膜组件中，在所述壳体11的下部形成有第一流入口IL1，在其上部形成有第一排出口OL1，因此需要具备作为用于提供重力的反方向的驱动力(driving force)的装置(即，用于加压所要处理的原水的装置)的泵P1。
结果，因所述泵P1，在减少普通的加压式中空纤维膜组件10的能耗方面存在局限性。
发明内容
需要解决的技术问题
本发明的一个方面提供一种节能型过滤系统。
本发明的另一个方面提供一种适于节能型过滤系统，且能够向中空纤维膜均匀地提供用于曝气洗涤的空气的中空纤维膜组件。
本发明的其他特征及优点将在下面进行描述，部分地，能够从所述技术显而易见。并且，通过本发明的实施，能够学习本发明的其他特征及优点。本发明的目的和其他优点能够通过附图以及说明书和权利要求书的特定结构实现。
技术方案
本发明的一个方面提供一种过滤系统，包括：预处理部，对原水(feed water)进行预处理，所述预处理部包括排出经过预处理的所述原水的预处理排出口；以及中空纤维膜组件，对经过预处理的所述原水进行处理，所述中空纤维膜组件包括：壳体，以其长度方向垂直于地面的方式配置；以及所述壳体内的中空纤维膜，所述壳体包括：第一流入口，接收经过预处理的所述原水；以及第一排出口，排出通过所述中空纤维膜生产的过滤水(filtrate)，所述第一流入口配置在比所述预处理排出口低的位置，以使经过预处理的所述原水在重力作用下从所述预处理部向所述壳体流动，并且所述第一排出口相比所述第一流入口更接近所述地面。
本发明的另一个方面提供一种中空纤维膜组件，包括：壳体，其内部包括过滤空间、空气空间及所述过滤空间与所述空气空间之间的过滤水空间；中空纤维膜，配置在所述过滤空间内，执行过滤作业，并与所述过滤水空间流体连通；以及至少一个管，使流体连通所述过滤空间和所述空气空间。
上述的一般性描述以及下面的详细说明仅仅是用于例示或说明本发明，应理解为只是为了更加详细说明权利要求书的发明而提供的。
有益效果
根据本发明，将重力用作用于中空纤维膜组件的过滤作业的驱动力，因此能够节约与由加压泵所消耗的能量相应的能量。
并且，本发明的中空纤维膜组件的特殊的结构能够防止应用基于重力的加压过滤时会造成的不均匀的曝气洗涤以及由此造成的相对快的中空纤维膜的污染。
并且，当所述加压式中空纤维膜组件的中空纤维膜中的某一个受损时，本发明的实施例能够对受损的中空纤维膜进行维修，从而在过滤效率不下降的情况下能够延长组件的寿命。
附图说明
附图是旨在更好地理解本发明且构成本说明书的一部分，同具体实施方式一起说明本发明的原理。
图1示意表示普通的加压式中空纤维膜组件。
图2示意表示本发明的一个实施例的过滤系统。
图3示意表示本发明的一个实施例的过滤系统的一部分。
图4是本发明的第一实施例的中空纤维膜组件的剖视图。
图5是本发明的第二实施例的中空纤维膜组件的剖视图。
图6是本发明的第三实施例的中空纤维膜组件的剖视图。
图7是本发明的第四实施例的中空纤维膜组件的剖视图。
图8是本发明的第五实施例的中空纤维膜组件的剖视图。
图9是本发明的第六实施例的中空纤维膜组件的剖视图。
图10是本发明的第七实施例的中空纤维膜组件的剖视图。
具体实施方式
以下的内容仅仅例示本发明的原理。虽然没有在说明书中明确说明或者图示，但是本发明所属领域的技术人员能够发明实现本发明的原理的(即，包括在本发明的范围的)各种实施例。因此，本说明书中列举的所有实施例仅仅是为了更好地理解本发明而提出的，本发明并不限定于所述实施例。
说明本发明时，若认为对于相关公知技术的具体说明有可能混淆本发明的要旨，则省略对其的详细说明。
下面，参照图2至图10，对本发明的过滤系统和中空纤维膜组件的各种实施例进行详细说明。
如图2所示，本发明的一个实施例的过滤系统包括预处理部100和中空纤维膜组件200。
所述预处理部100执行分离含在原水(feed water)中的相对大或重的固体物质的预处理。所述预处理部100包括水位井(Gauging Well)110、混合凝集池(Mixing andCoagulation Basin)120及沉淀池(Sedimentation Basin)130。
所述水位井110接收由取水设置(intake)(未示出)供给的所要处理的原水，调节所述原水的量，并稳定水位。
所述混合凝集池120将从所述水位井110流入的所述原水与凝集剂进行混合，凝集所述原水中的固体物质(即，使所述固体物质变得更大更重)。
在所述沉淀池130中，凝集的所述固体物质在重力的作用下下沉，从而凝集的所述固体物质与相对清澈的水(即，经过预处理的原水)分离。
通过所述预处理部100进行预处理的原水通过所述中空纤维膜进一步被处理，最终生成的过滤水(filtrate)储存在净水池300。所述净水池300可以是地上的储罐或者埋在地下的储罐。
根据本发明，为了使重力被用作用于所述中空纤维膜组件200的过滤作业的驱动力(即，为了产生能够使液体成分透过中空纤维膜而生产过滤水的程度的大的水压)，所述水位井100的水位和所述净水池300(更准确地，所述净水池300的最高水位)之间的高度差H要确保4.5m以上。并且，根据本发明，在所述水位井110和所述净水池300之间防止水向重力的反方向流动。
因此，根据本发明，在重力的作用下自然产生的约0.45kgf/cm2以上的水压，能够驱动所述中空纤维膜组件200的过滤作业，从而能够节约相当多的能量。
下面，参照附图3，说明本发明的在所述水位井110和所述净水池300之间防止水向重力的反方向流动的原理。
如图3所示，对从所述预处理部100的预处理排出口(更准确地，所述沉淀池130的排出口131)排出的经过预处理的原水进行处理的所述中空纤维膜组件200包括壳体210和所述壳体210内的中空纤维膜(未示出)。
所述壳体210以其长度方向垂直于地面G的方式配置，包括：第一流入口IL1，接收经过预处理的所述原水；以及第一排出口OL1，排出通过所述中空纤维膜生产的过滤水。
根据本发明，所述第一流入口IL1配置在比所述预处理排出口131低的位置，以使经过预处理的所述原水在重力作用下从所述预处理部100(更准确地，从所述沉淀池130)向所述壳体210流动，并且所述第一排出口OL1相比所述第一流入口IL1更接近所述地面G。
另外，如图3所示，本发明的过滤系统中，在所述预处理排出口131与所述第一流入口IL1之间，或者在所述第一排出口OL1与所述净水池300之间，还可以包括流量调节阀V。当所述净水池300配置在比所述预处理排出口131充分低的位置时(即，水压充分大时)，可通过所述流量调节阀V调节中空纤维膜组件200的渗透流量。
所述壳体210在其上部还可以具备第二排出口OL2，其用于排出过滤/反洗过程中产生的溢流和/或空气。并且，所述壳体210在其下部还可以具备第二流入口IL2，其接收用于所述中空纤维膜的曝气洗涤的空气。所述第二流入口IL2还可以执行过滤作业停止的状态下用于排出所述壳体210内的原水的通道的功能。
基于通过所述第二流入口IL2的空气对所述中空纤维膜进行的曝气洗涤仅是放慢中空纤维膜的污染速度，但是不能完全防止所述中空纤维膜的污染。因此，随着过滤作业的进行，所述中空纤维膜逐渐发生污染，在某一个瞬间不能仅通过由重力产生的水压生产过滤水，在这种情况下，为了继续进行过滤作业，需要进一步提供压力。基于此，本发明的过滤系统还可以包括泵P2，其通过所述壳体210的第一排出口OL1对所述中空纤维膜施加负压。
下面，参照图4，对本发明的第一实施例的中空纤维膜组件200进行详细说明。
如图4所示，本发明的第一实施例的中空纤维膜组件200包括：壳体210；所述壳体210内的中空纤维膜220；以及第一固定部231及第二固定部232，将所述壳体210的内部空间划分为上部空间S1、过滤空间S2及下部空间S3。
可以在制备本发明的中空纤维膜220时使用的高分子包括聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺中的至少一种。
本发明的中空纤维膜220可以是单膜形态或者复合膜形态。所述中空纤维膜220为复合膜形态的情况下，所述中空纤维膜220可以包括管状叶片及在其表面涂覆的高分子薄膜。所述管状叶片可以由聚酯或尼龙制造。
所述第一固定部231和第二固定部232可以由聚氨酯树脂、硅树脂、环氧树脂等聚合物形成，并水密地(watertightly)附着在所述壳体210的内表面。
与所述第二固定部232不同，所述第一固定部231包括用于连通所述上部空间S1和所述过滤空间S2的多个孔H。
所述中空纤维膜220的第一末端221和第二末端222分别封装在所述第一固定部231和第二固定部232。与所述第一末端221不同，所述第二末端222开放，连通所述中空纤维膜220和所述下部空间。因此，通过所述中空纤维膜220生产的过滤水可以流入到所述下部空间S3。
所述壳体210包括：第一流入口IL1，接收经过预处理的原水；以及第一排出口OL1，排出通过所述中空纤维膜220生产的过滤水。
如图4所示，在所述壳体210的与所述过滤空间S2对应的部分可以具有所述第一流入口IL1，以使经过预处理的所述原水通过所述第一流入口IL1流入到所述过滤空间S2。
选择性地，所述壳体210可以在与所述上部空间S1对应的部分具有所述第一流入口IL1。在这种情况下，经过预处理的所述原水通过所述第一流入口IL1流入到所述上部空间S1后，通过所述第一固定部231的孔流入到所述过滤空间S2。
如图4所示，所述壳体210可以在其下部具有所述第一排出口OL1，以使通过所述中空纤维膜220生产的过滤水通过所述第一排出口OL1从所述下部空间S3排出。
所述壳体210还可以包括：第二排出口OL2，用于排出过滤/反洗过程中产生的溢流和/或空气；以及第二流入口IL2，接收用于所述中空纤维膜220的曝气洗涤的空气。
因此，所述过滤空间S2的液体或气体可以通过所述第一固定部231的孔H向所述上部空间S1移动，并通过所述第二排出口OL2从中空纤维膜组件200排出。
并且，可基于通过所述第二流入口IL2流入到所述过滤空间S2内的空气，对所述中空纤维膜进行曝气洗涤。所述第二流入口IL2还可以执行过滤作业停止的状态下用于排出所述壳体210内浓缩的原水的通道的功能。
如图4所示，所述壳体210还可以包括：管状主体211，具有上部开放端和下部开放端；上部盖212，所述上部开放端插入其中；以及下部盖213，所述下部开放端插入其中。
所述第一固定部231位于所述上部盖212内，所述第一流入口IL1形成在所述上部盖212上，以使经过预处理的所述原水通过所述第一流入口IL1流入到所述过滤空间，所述第二固定部232位于所述下部盖213内，所述第一排出口OL1形成在所述下部盖213上。
下面，参照图5，对本发明的第二实施例的中空纤维膜组件200进行说明。
本发明的第二实施例与上述的第一实施例类似，因此，在下面主要说明第一实施例与第二实施例的区别之处。
如图5所示，本发明的第二实施例与所述第一实施例相比，其区别在于，在壳体210内的第一固定部231和第二固定部232的位置以及壳体210上的第一流入口IL1和第二流入口IL2的形成位置不同。
即，根据本发明的第二实施例，所述第一固定部231位于所述上部开放端的所述管状主体211内，所述第二固定部232位于所述下部开放端的所述管状主体211内，所述第一流入口IL1形成在所述管状主体211的上部，以使经过预处理的原水通过所述第一流入口IL1流入到所述第一固定部231与所述第二固定部232之间的过滤空间S2，所述第二流入口IL2形成在所述管状主体211的下部，以使用于中空纤维膜220的曝气洗涤的空气通过所述第二流入口IL2流入到所述第一固定部231与所述第二固定部232之间的过滤空间S2。
以上所述的本发明的第一实施例和第二实施例的中空纤维膜组件200具有如下共同点：用于中空纤维膜220的曝气洗涤的空气通过形成在壳体210的下部侧面的第二流入口IL2流入到过滤空间S2内。
因此，本发明的第一实施例和第二实施例的中空纤维膜组件200的情况下，流入之后的空气的水平速度相对大于垂直速度，因此沿着中空纤维膜200中与形成有所述第二流入口IL2的壳体210的侧面邻近的中空纤维膜上升的空气量相对少。即，会造成对于所述中空纤维膜220的不均匀的曝气洗涤，中空纤维膜220的污染也会相对快速进行。
如图6和图7所示，能够解决第一实施例和第二实施例的上述问题的本发明的第三实施例和第四实施例与第一实施例和第二实施例的区别如下。
ⅰ)中空纤维膜组件200还包括：第三固定部233，将所述下部空间S3划分为过滤水空间S3-1和空气空间S3-2；以及至少一个管240，其开放的两个末端分别固定在第二固定部232和第三固定部233，连通所述过滤空间S2和所述空气空间S3-2；
ⅱ)接收用于中空纤维膜220的曝气洗涤的空气的壳体210的第二流入口IL2形成在与所述空气空间S3-2对应的壳体210末端的中央；
ⅲ)用于排出通过中空纤维膜220生产的过滤水的壳体210的第一排出口OL1形成在与所述过滤水空间S3-1对应的壳体210的侧部。
用于曝气洗涤的空气通过形成在壳体210的末端中央的第二流入口IL2流入到空气空间S3-2，然后通过均匀分布的管240，能够均匀地供给到过滤空间S2和其内的中空纤维膜220，因此能够最大程度地延迟中空纤维膜220的污染。
下面，参照图6，对本发明的第三实施例的中空纤维膜组件200进行更详细的说明。
如图6所示，本发明的第三实施例的中空纤维膜组件200包括：壳体210，具有在其内部依次排列的第一至第四空间S1、S2、S3-1、S3-2；第一固定部231，位于所述第一空间S1与所述第二空间S2之间，包括用于连通所述第一空间S1和所述第二空间S2的多个孔H；第二固定部232，位于所述第二空间S2与所述第三空间S3之间；第三固定部233，位于所述第三空间S3-1与所述第四空间S3-2之间；中空纤维膜220，其第一末端221和第二末端222分别封装在所述第一固定部231和所述第二固定部232，与所述第三空间S3-1流体连通；以及至少一个管240，其开放的两个末端分别由所述第二固定部232和所述第三固定部233固定，连通所述第二空间S2和所述第四空间S3-2的流体。
所述第一至第四空间S1、S2、S3-1、S3-2分别与上述的上部空间、过滤空间、过滤水空间及空气空间相对应。
所述壳体210包括：第一流入口IL1，接收原水；第一排出口OL1，排出通过所述中空纤维膜220生产的过滤水；以及第二流入口IL2，接收用于所述中空纤维膜220的曝气洗涤的空气。
所述第一流入口IL1形成在与所述第二空间S对应的所述壳体210的侧部，所述第一排出口OL1形成在与所述第三空间S3-1对应的所述壳体210的侧部，所述第二流入口IL2形成在与所述第四空间S3-2对应的所述壳体210的末端的中央。
所述壳体210在其上部还可以包括第二排出口OL2，其用于排出过滤/反洗过程中产生的溢流和/或空气。因此，存在于所述第二空间S2的液体或气体可以通过所述第一固定部231的孔H向所述第一空间S1移动，并通过所述第二排出口OL2从中空纤维膜组件200排出。
通过所述第二流入口IL2流入到所述第四空间S3-2内的空气通过所述管240均匀地分布到所述第二空间S2，从而能够对所述中空纤维膜220进行均匀的曝气洗涤。
所述第二流入口IL2还可以执行过滤作业停止的状态下用于排出所述壳体210内浓缩的原水的通道的功能。
如图6所示，所述壳体210可以包括：管状主体211，具有第一开放端和第二开放端；第一盖212(对应于上述的“上部盖”)，所述第一开放端插入其中；以及第二盖213(对应于上述的“下部盖”)，所述第二开放端插入其中。
所述第一固定部231位于所述第一盖212内，所述第一流入口IL1形成在所述第一盖212上，以使所述原水通过所述第一流入口IL1流入到所述第二空间S2。选择性地，所述第一流入口IL1还可以形成在所述管状主体211上。
所述第二固定部232和所述第三固定部233位于所述第二盖213内，所述第二流入口IL2形成在所述第二盖213的中央，所述第一排出口OL1形成在与所述第三空间S3-1对应的所述第二盖213的侧部。
下面，参照图7，对本发明的第四实施例的中空纤维膜组件200进行详细说明。
本发明的第四实施例与上述的第三实施例类似，下面只说明第三实施例与第四实施例的区别之处。
如图7所示，本发明的第四实施例与所述第三实施例相比，其区别在于，在壳体210内的第一固定部231和第二固定部232的位置以及在壳体210上第一流入口IL1形成的位置不同。
即，根据本发明的第四实施例，所述第一固定部231位于所述上部开放端的所述管状主体211内，所述第二固定部232位于所述下部开放端的所述管状主体211内，所述第一流入口IL1形成在所述管状主体211上，以使经过预处理的原水通过所述第一流入口IL1流入到所述第一固定部231与所述第二固定部232之间的过滤空间S2。
如上所述，根据本发明的第三实施例和第四实施例，用于曝气洗涤的空气通过形成在壳体210的末端(即，第二盖(下部盖213))中央的第二流入口IL2流入到空气空间S3-2后，通过管240能够均匀地分布到过滤空间S2和其内的中空纤维膜220，因此能够最大程度地延迟中空纤维膜220的污染。
根据上述的本发明的第一至第四实施例，中空纤维膜220的两个末端221、222分别封装于分别配置在所述壳体210的上部和下部内周面的第一固定部231和第二固定部232，因此无法在不切割所述管状主体211的情况下使中空纤维膜220露出来维修期损伤。因此，当多个中空纤维膜220中的某一个发生损伤时，需废弃整个中空纤维膜组件200。
下面，参照图8，对能够克服所述第一至第四实施例的缺点的本发明的第五实施例的中空纤维膜组件200进行详细说明。
如图8所示，本发明的第五实施例的中空纤维膜组件200包括：壳体210；所述壳体210内的中空纤维膜220；以及第一固定部234，将所述壳体210的内部空间划分为过滤空间S2和下部空间S3。
所述壳体210包括：管状主体214，具有下部开放端；以及盖215，以能够分离的方式紧固在所述管状主体214的下部开放端。
所述管状主体214包括用于接收经过预处理的原水的第一流入口IL1，所述盖215包括第一排出口OL1，其用于排出通过所述中空纤维膜220生产后集中在所述下部空间S3的过滤水。
并且，所述管状主体214包括：第二流入口IL2，接收用于所述中空纤维膜220的曝气洗涤的空气；以及第二排出口OL2，用于排出原水溢流或空气。所述第二流入口IL2还可以执行过滤作业停止的状态下用于排出所述过滤空间S2内浓缩的原水的通道的功能。
将所述壳体210的内部空间划分为过滤空间S和下部空间S3的第一固定部234位于所述盖215内。所述第一固定部234可以由聚氨酯树脂、硅树脂、环氧树脂等聚合物形成，并水密地(watertightly)附着在所述盖215的内周面。
所述中空纤维膜220的两个末端221、222封装在所述第一固定部234，中空纤维膜220通过开放的所述两个末端221、222与所述下部空间S3流体连通。因此，通过所述中空纤维膜220生产的过滤水可以流入到所述下部空间S3。
可以在制备本发明的中空纤维膜220时使用的高分子包括聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺及聚酯酰亚胺中的至少一种。
本发明的中空纤维膜220可以是单膜形态或者复合膜形态。所述中空纤维膜220为复合膜形态的情况下，所述中空纤维膜220可以包括管状叶片及在其表面涂覆的高分子薄膜。所述管状叶片可以由聚酯或尼龙制造。
下面，对通过图8所示的中空纤维膜组件200执行过滤水作业的方式进行说明。
首先，经过预处理的原水通过第一流入口IL1流入到壳体210内的过滤空间S2。经过预处理的原水在重力作用下持续流入到所述壳体210内，从而所述过滤空间S2内的空气通过第二排出口OL2从中空纤维膜组件200排出。并且，所述过滤空间S2被经过预处理的原水填满后，溢流通过第二排出口OL2从中空纤维膜组件200排出，并执行基于加压的过滤(即，生产透过中空纤维膜220的过滤水)。
在执行基于所述加压的过滤作业时，空气通过第二流入口IL2流入到所述过滤空间S2内，并被用于对所述中空纤维膜220的洗涤，然后通过所述第二排出口OL2从中空纤维膜组件200排出。
另外，通过中空纤维膜220生产的过滤水通过所述中空纤维膜的两个末端221、222流入到所述壳体210的下部空间S3，然后通过第一排出口OL1从中空纤维膜组件200排出。
根据上述的本发明的第五实施例的中空纤维膜组件200，中空纤维膜220的两个末端221、222均封装于水密地附着在盖215的内周面的第一固定部234，因此通过将所述管状主体214从所述盖215分离，能够露出中空纤维膜220的除两个末端221、222之外的其他所有部分。
因此，根据本发明的第五实施例，当中空纤维膜220的过滤水渗透部分发生损伤时，则分离管状主体214和盖215，然后对中空纤维膜220的损伤部分进行维修(例如，修补或焊接)，从而能够不降低过滤效率地延长中空纤维膜组件200的寿命。
下面，参照图9，对本发明的第六实施例的中空纤维膜组件200进行说明。
本发明的第六实施例与上述的第五实施例类似，因此下面主要说明第五实施例与第六实施例的区别之处。
如图9所示，本发明的第六实施例与所述第五实施例相比，其区别在于，第二流入口IL2的形成位置不同。即，本发明的第六实施例中，所述第二流入口IL2形成在所述盖215的上部，而并不是所述管状主体214的下部。但是，两者的共同之处在于，用于中空纤维膜220的曝气洗涤的空气通过第二流入口IL2流入到过滤空间S2。
以上所述的本发明的第五实施例和第六实施例的中空纤维膜组件200具有如下共同点：用于中空纤维膜220的曝气洗涤的空气通过形成在壳体210的下部侧面的第二流入口IL2流入到过滤空间S2内。
因此，本发明的第五实施例和第六实施例的中空纤维膜组件200的情况下，流入之后的空气的水平速度相对大于垂直速度，因此沿着中空纤维膜200中与形成有所述第二流入口IL2的壳体210的侧面邻近的中空纤维膜上升的空气量相对少。即，会造成对于所述中空纤维膜220的不均匀的曝气洗涤，中空纤维膜220的污染也会相对快速进行。
如图10所示，能够解决第五实施例和第六实施例的上述问题的本发明的第七实施例与第五实施例和第六实施例的区别如下。
ⅰ)中空纤维膜组件200还包括：第二固定部235，将所述下部空间S3划分为过滤水空间S3-1和空气空间S3-2；以及至少一个管240，其开放的两个末端分别固定在第一固定部234和第二固定部235，流体连通所述过滤空间S2和所述空气空间S3-2；
ⅱ)接收用于中空纤维膜220的曝气洗涤的空气的第二流入口IL2形成在与所述空气空间S3-2对应的盖215末端的中央；
ⅲ)用于排出通过中空纤维膜220生产的过滤水的第一排出口OL1形成在与所述过滤水空间S3-1对应的盖215的侧部。
用于曝气洗涤的空气通过形成在盖215的末端中央的第二流入口IL2流入到空气空间S3-2，然后通过均匀分布的管240，能够均匀地供给到过滤空间S2和其内的中空纤维膜220，因此能够均匀地进行对所述中空纤维膜220的曝气洗涤，从而能够最大程度地延迟中空纤维膜220的污染。
在过滤作业过程中，通过所述第二流入口IL2接收的用于曝气洗涤的空气依次通过所述空气空间S3-2和所述管240，传递至所述过滤空间S2。但是，在过滤作业停止的状态下，所述第二流入口IL2还可以执行用于排出所述壳体210内浓缩的原水的通道的功能。
Claims (19)
1.一种过滤系统，包括：
预处理部，对原水进行预处理，所述预处理部包括用于排出经过预处理的所述原水的预处理排出口；以及
中空纤维膜组件，对经过预处理的所述原水进行处理，
所述中空纤维膜组件包括：
壳体，以其长度方向垂直于地面的方式配置；以及
所述壳体内的中空纤维膜，
所述壳体包括：
第一流入口，接收经过预处理的所述原水；以及
第一排出口，排出通过所述中空纤维膜生产的过滤水，
所述第一流入口配置在比所述预处理排出口低的位置，以使经过预处理的所述原水在重力作用下从所述预处理部向所述壳体流动，并且
所述第一排出口相比所述第一流入口更接近所述地面。
2.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，
所述预处理部包括：
水位井，用于调节所要处理的所述原水的量，并稳定水位；
混合凝集池，用于将从所述水位井流入的所述原水与凝集剂进行混合，由此凝集所述原水中的固体物质；以及
沉淀池，在所述沉淀池中，凝集的所述固体物质在重力的作用下下沉，从而凝集的所述固体物质与经过预处理的所述原水分离。
3.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，
所述中空纤维膜组件还包括：第一固定部及第二固定部，所述第一固定部及第二固定部将所述壳体的内部空间划分为上部空间、过滤空间及下部空间，
所述第一固定部包括用于连通所述上部空间和所述过滤空间的多个孔，
所述中空纤维膜的第一末端和第二末端分别封装在所述第一固定部和所述第二固定部，
封装在所述第二固定部的所述第二末端开放，使流体连通所述中空纤维膜和所述下部空间，以使通过所述中空纤维膜生产的过滤水流入到所述下部空间，
所述壳体在其下部具有所述第一排出口，以使所述过滤水通过所述第一排出口从所述下部空间排出。
4.根据权利要求3所述的过滤系统，其中，
在所述壳体的与所述过滤空间对应的部分具有所述第一流入口，以使经过预处理的所述原水通过所述第一流入口流入到所述过滤空间。
5.根据权利要求3所述的过滤系统，其中，
所述壳体在其上部具有所述第一流入口，以使经过预处理的所述原水通过所述第一流入口流入到所述上部空间。
6.根据权利要求3所述的过滤系统，其中，
所述壳体还包括：
管状主体，具有上部开放端和下部开放端；
上部盖，所述上部开放端插入所述上部盖中；以及
下部盖，所述下部开放端插入所述下部盖中。
7.根据权利要求6所述的过滤系统，其中，
所述第一固定部位于所述上部盖内，
所述第一流入口形成在所述上部盖上，以使经过预处理的所述原水通过所述第一流入口流入到所述过滤空间，
所述第二固定部位于所述下部盖内，
所述第一排出口形成在所述下部盖上。
8.根据权利要求6所述的过滤系统，其中，
所述第一固定部位于所述上部开放端的所述管状主体内，
所述第二固定部位于所述下部开放端的所述管状主体内，
所述第一流入口形成在所述管状主体上，以使经过预处理的所述原水通过所述第一流入口流入到所述过滤空间，
所述第一排出口形成在所述下部盖上。
9.根据权利要求3所述的过滤系统，其中，
所述中空纤维膜组件还包括：
第三固定部，将所述下部空间划分为过滤水空间和空气空间；以及
至少一个管，其开放的两个末端分别固定在所述第二固定部和所述第三固定部，使流体连通所述过滤空间和所述空气空间，
所述壳体还包括第二流入口，其形成在与所述空气空间对应的末端的中央，以接收用于所述中空纤维膜的曝气洗涤的空气，
在与所述过滤水空间对应的所述壳体的侧部形成所述第一排出口。
10.根据权利要求9所述的过滤系统，其中，
所述壳体还包括：
管状主体，具有上部开放端和下部开放端；
上部盖，所述上部开放端插入所述上部盖中；以及
下部盖，所述下部开放端插入所述下部盖中，
所述第一固定部位于所述上部盖内，
所述第一流入口形成在所述上部盖上，以使经过预处理的所述原水通过所述第一流入口流入到所述过滤空间，
所述第二固定部和所述第三固定部位于所述下部盖内，
所述第二流入口形成在所述下部盖的中央，
在与所述过滤水空间对应的所述下部盖的侧部形成所述第一排出口。
11.根据权利要求9所述的过滤系统，其中，
所述壳体还包括：
管状主体，具有上部开放端和下部开放端；
上部盖，所述上部开放端插入所述上部盖中；以及
下部盖，所述下部开放端插入所述下部盖中，
所述第一固定部位于所述上部开放端的所述管状主体内，
所述第二固定部位于所述下部开放端的所述管状主体内，
所述第一流入口形成在所述管状主体上，以使经过预处理的所述原水通过所述第一流入口流入到所述过滤空间，
所述第三固定部位于所述下部盖内，
所述第二流入口形成在所述下部盖的中央，
在与所述过滤水空间对应的所述下部盖的侧部形成所述第一排出口。
12.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，
所述过滤系统还包括泵，其通过所述第一排出口对所述中空纤维膜施加负压。
13.根据权利要求1所述的过滤系统，其中，
所述壳体包括：管状主体，具有下部开放端；盖，以能够分离的方式紧固在所述管状主体的下部开放端，
所述中空纤维膜组件还包括第一固定部，其位于所述盖内，将所述壳体的内部空间划分为过滤空间和下部空间，
所述中空纤维膜的两个末端封装在所述第一固定部，使与所述下部空间流体连通。
14.根据权利要求13所述的过滤系统，其中，
所述中空纤维膜组件还包括：
第二固定部，位于所述盖内，将所述下部空间划分为过滤水空间和空气空间；以及
至少一个管，其开放的两个末端分别封装在所述第一固定部和所述第二固定部，使流体连通所述过滤空间和所述空气空间，
所述中空纤维膜与所述过滤水空间流体连通。
15.一种中空纤维膜组件，包括：
壳体，其内部包括过滤空间、空气空间及所述过滤空间与所述空气空间之间的过滤水空间；
中空纤维膜，配置在所述过滤空间内，执行过滤作业，并与所述过滤水空间流体连通；以及
至少一个管，使流体连通所述过滤空间和所述空气空间。
16.根据权利要求15所述的中空纤维膜组件，其中，
所述壳体包括：
第一流入口，用于将所要处理的原水供给到所述过滤空间；以及
第一排出口，用于将通过所述中空纤维膜生产并集中在所述过滤水空间内的过滤水从所述壳体排出。
17.根据权利要求16所述的中空纤维膜组件，其中，
所述中空纤维膜组件还包括所述过滤空间与所述过滤水空间之间的固定部，
所述中空纤维膜具有第一末端和第二末端，
所述第一末端和所述第二末端中的至少一个封装在所述固定部，并与所述过滤水空间流体连通。
18.根据权利要求17所述的中空纤维膜组件，其中，
所述第一末端和所述第二末端中的只有一个末端封装在所述固定部，并与所述过滤水空间流体连通。
19.根据权利要求17所述的中空纤维膜组件，其中，
所述第一末端和所述第二末端均封装在所述固定部，并与所述过滤水空间流体连通。
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