CN112569794A - 一种浸没式中空纤维膜组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种浸没式中空纤维膜组件，包括端盖、封头、曝气管、膜丝束、上胶层、下胶层和膜片曝气器，曝气管的两端分别贯穿连接有上胶层和下胶层，上胶层和下胶层分别浇筑安装在两个封头内，上胶层对应的封头远离曝气管的一端紧固安装有端盖，靠近下胶层的曝气管的开口上固定安装有膜片曝气器，膜片曝气器位于下胶层对应的封头内侧，下胶层上阵列开设有若干曝气孔，膜丝束的一端部封堵安装在下胶层内，膜丝束远离下胶层的一端开口且贯穿上胶层与端盖内相互连通，端盖上开设有曝气口和产水口，曝气口与曝气管相互连通，产水口与膜丝束的端部开口相互连通，本发明的膜组件自带曝气设备，便于进行曝气设备的清理维修，具有良好应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及中空纤维膜设备技术领域，尤其涉及一种浸没式中空纤维膜组件。
背景技术
中空纤维膜组件在其运行方式和结构上分为压力式组件和浸没式组件，浸没式中空纤维膜组件主要应用于自来水提标、中水回用等邻域，相比较MBR柱式膜组件，浸没式中空纤维膜组件具有更大的填充密度、更高的通量、更高的回收率以及更好的产水水质。
现有技术中，浸没式中空纤维膜组件不具备曝气模块，曝气装置通常是直接安装在待处理的水池底部，一方面曝气效果差，另一方面，若曝气装置损坏，维修起来麻烦。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种便于进行曝气清洗的浸没式中空纤维膜组件，包括端盖、。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种浸没式中空纤维膜组件，包括端盖、封头、曝气管、膜丝束、上胶层、下胶层和膜片曝气器，所述曝气管的两端分别贯穿连接有上胶层和下胶层，上胶层和下胶层分别浇筑安装在两个封头内，上胶层对应的封头远离曝气管的一端紧固安装有端盖，靠近下胶层的曝气管的开口上固定安装有膜片曝气器，膜片曝气器位于下胶层对应的封头内侧，所述下胶层上阵列开设有若干曝气孔，所述膜丝束的一端部封堵安装在下胶层内，膜丝束远离下胶层的一端开口且贯穿上胶层与端盖内相互连通，所述端盖上开设有曝气口和产水口，曝气口与曝气管相互连通，产水口与膜丝束的端部开口相互连通。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括支撑杆，所述支撑杆固定连接上胶层对应的封头和下胶层对应的封头。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述支撑杆的数量至少为两个，多个支撑杆相互平行且呈圆周阵列排布在封头内侧表面。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括支撑杆上支座，所述支撑杆上支座呈环状嵌入安装在上胶层对应的封头内侧，所述支撑杆上支座抵持在上胶层靠近膜丝束的一端，支撑杆靠近上胶层的一端与支撑杆上支座固定连接。
更进一步优选的，还包括支撑杆下支座，所述支撑杆下支座包括固定环，所述固定环嵌入安装在下胶层对应的封头内侧，支撑杆靠近下胶层的一端与支撑杆下支座固定连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述支撑杆下支座还包括曝气孔板，所述曝气孔板固定安装在固定环远离上胶层的一端，曝气孔板上阵列开设有若干曝气通孔，曝气通孔与曝气孔位置对应且相互连通，所述下胶层浇筑在曝气孔板靠近上胶层的一面，所述曝气管贯穿曝气孔板，膜片曝气器位于曝气孔板远离上胶层的一面。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括扰流装置，所述扰流装置包括套接环和扰流板，扰流板与套接环固定连接，套接环选择性套接在支撑杆上，扰流板为两端开口的圆台形壳体结构，当套接环套接在支撑杆上时，扰流板环绕在膜组件的外侧，扰流板直径小的一端开口朝向上胶层。
在以上技术方案的基础上，优选的，扰流板还可以是两端开口的圆台形壳体结构的一部分，当具有多个支撑杆时，在同一水平面内的支撑杆上均可安装扰流板，同一水平面内的多个扰流板组合形成两端就开口的圆台形壳体结构。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述套接环为优弧环形，套接环为弹性材质。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述支撑杆沿长度方向阵列设置有定位凸起，套接环套接在支撑杆的不同位置，并通过定位凸起进行抵持定位。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述定位凸起在远离支撑杆的一端的上表面还设置有定位卡槽，所述定位卡槽与套接环和扰流板的连接位置相对应。
本发明的浸没式中纤维膜组件相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的浸没式中空纤维膜组件相比常规设计而言，组件自带曝气结构，曝气结构随膜组件进行移动，便于进行曝气控制和曝气设备的维修护理，同时膜组件中膜丝束直接与污水接触，接触面积大，污水处理效率高；
(2)整个装置还采用支撑杆进行结构加强，不仅能够对膜丝束的外侧表面进行保护，同时还能够提高膜组件的机械强度，能够适应于不同的水处理环境；
(3)进一步的，本发明在支撑杆上设置扰流装置，能够避免膜组件自带的曝气装置曝气过程中，上升的气体随着水流发生偏移，影响上端膜丝束的曝气清洗效果，扰流装置能够对上升的气泡进行汇聚，从而让本发明的膜组件能够应用于不同的水处理环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明浸没式中空纤维膜组件的轴测图；
图2为本发明浸没式中空纤维膜组件的爆炸图；
图3为本发明浸没式中空纤维膜组件主视剖面图；
图4为本发明浸没式中空纤维膜组件中支撑杆下支座的轴测图；
图5为本发明浸没式中空纤维膜组件中支撑杆下支座定位凸起的局部放大图。
图中：1-端盖、2-封头、3-曝气管、4-膜丝束、5-上胶层、6-下胶层、7-膜片曝气器、8-支撑杆、9-支撑杆上支座、10-支撑杆下支座、11-曝气口、12-产水口、13-扰流装置、61-曝气孔、101-固定环、102-曝气孔板、103-曝气通孔、131-套接环、132-扰流板、81-定位凸起、82-定位卡槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，结合图2-5，本发明的浸没式中空纤维膜组件，其包括端盖1、封头2、曝气管3、膜丝束4、上胶层5、下胶层6和膜片曝气器7，封头2的包括上部的封头2和下部的封头2，上部的封头2内浇筑形成上胶层5，下部的封头2内浇筑形成下胶层6，若干膜丝束4阵列设置在上胶层5和下胶层6之间，其中膜丝束4的一端浸没在下胶层6内部，从而封堵固定，膜丝束4的另一端则贯穿上胶层5，上胶层5对应的封头2远离膜丝束4的一端固定安装有端盖1，端盖1与对应的封头2形成空腔结构，该空腔结构与膜丝束4管内连通，端盖1上开设有曝气口11和产水口12，所述上胶层5与下胶层6之间通过曝气管3贯通连接，曝气管3靠近上胶层5一端的开口与曝气口11相互连通，产水口12与空腔结构相互连通，曝气管3靠近下胶层6一端的开口处连通杆状有膜片曝气器7，膜片曝气器7位于下胶层6对应的封头2内侧，所述下胶层6上阵列开设有若干曝气孔61。
以上实施方式中，浸没式中空纤维膜组件可以直接浸没在待处理的容器中对污水进行处理，同时曝气的进气口设置在上端的端盖1上，通过曝气口11进气直接将气体通向膜片曝气器7进行曝气，曝气通过曝气孔61进入膜丝束4之间，从而对膜丝的表面进行清洗，本发明膜丝束直接暴露，增大与污水的接触面积，曝气结构设置在膜组件的底部，且通过膜组件的顶部进行进气，曝气结构简单，无需单独的曝气设备，同时膜片曝气器易于进行曝气控制，大幅度降低了曝气成本，曝气管3可以作为结构件，固定连接膜丝束4的两端。
在具体实施方式中，还包括支撑杆8，支撑杆8固定连接上胶层5杜颖的封头2以及下胶层6对应的封头2。
以上实施方式中，为了进一步提高膜组件整体的结构强度，采用单独的支撑杆8进行固定连接上下两个封头，从而让膜丝束4保持结构稳定，同时让膜丝束与污水接触面积尽可能大，易于进行污水处理。
在具体实施方式中，支撑杆8的数量至少为两个，多个支撑杆8相互平行且呈圆周阵列排布在封头2内侧表面。
以上实施方式中，支撑杆8设置在封头2内侧表面可以尽可能对膜丝束4的外侧进行保护，同时多个支撑杆8可以让连接结构更加稳定。
在具体实施方式中，还包括支撑杆上支座9，支撑杆上支座9呈环状嵌入安装在上胶层5对应的封头2内侧，所述支撑杆上支座9抵持在上胶层5靠近膜丝束的一端，支撑杆8靠近上胶层5的一端与支撑杆上支座9固定连接。
以上实施方式中，支撑杆上支座9用于对上胶层5进行支撑抵持，同时用过固定连接支撑杆8，由于上胶层5的硬度相对较低，因此为了防止支撑杆8与上胶层5连接的位置出现受力不均匀而导致膜组件损坏，因此采用支撑杆上支座9对支撑杆8进行连接固定，环状的支撑杆上支座9抵持在封头2内侧，同时对上胶层5进行抵持，保证上胶层5与下胶层6之间的距离，从而使膜丝束4为伸展状态，便于进行水处理。
在具体实施方式中，还包括支撑杆下支座10，支撑杆下支座10包括固定环101，所述固定环101嵌入安装在下胶层6对应的封头2内侧，支撑杆8靠近下胶层6的一端与支撑杆下支座10固定连接。
以上实施方式中，与支撑杆上支座9的作用类似，支撑杆下支座10主要用于对支撑杆8进行固定连接，从而避免支撑杆8直接与下胶层6接触，破坏下胶层6的机械结构和完整性。
在具体实施方式中，所述支撑杆下支座10还包括曝气孔板102，曝气孔板102固定安装在固定环101远离上胶层5的一端，曝气孔板102与固定环101结合形成一碗状结构，下胶层6则安装在该碗状结构内，曝气孔板102上阵列开设有若干曝气通孔103，曝气通孔103与下胶层6上的曝气孔61位置相互对应且相互连通，所述膜片曝气器7则位于曝气孔板102远离上胶层5的一面。
以上实施方式中，曝气孔板102一方面可以用于分散曝气的气体，另一方面，曝气孔板102可以起到支撑成型下胶层6的作用，由于下胶层6上需要开设曝气孔61，因此为了便于浇筑成型，在支撑杆下支座10上设置一个曝气孔板102，通过对曝气孔板102上的曝气孔安装对应的成型装置，从而可以直接将下胶层6浇筑在曝气孔板102上，便于进行生产操作，同时曝气孔板102还可以提高膜组件整体的结构强度。
在具体实施方式中，还包括扰流装置13，所述扰流装置13包括套接环131和扰流板132，扰流板132与套接环132固定连接，套接环131选择性地套接在支撑杆8上，扰流板132为两端开口的圆台形壳体结构，当套接环131套接在支撑杆8上时，扰流板132则套接在膜组件的外侧，扰流板132的小直径开口朝向膜组件上胶层5所在一侧，作为优选的，扰流板132的轴线与膜组件的轴线重合，作为进一步优选的，当支撑杆8的数量不少于2个时，所述扰流板132则为两端开口的圆台形壳体结构的一部分，位于支撑杆8同一位置的多个扰流板132组合形成两端开口的圆台形壳体结构。
以上实施方式中，由于本发明的膜组件采用底部曝气，且膜丝束整体外露，当膜组件的整体长度较大，或者处理水池内的水流湍急时，曝气气体极易在上升的过程中偏离膜组件，导致无法对膜丝束4的表面进行曝气清理，因此设置扰流板132对膜组件内的气流和水流进行缓冲，圆台形的壳体结构让下端偏离的气体能够再次汇聚进入膜组件，同时扰流板132可以对外部的急湍水流进行阻挡缓冲，提高浸没式中空纤维膜组件的曝气清洗效果以及工作稳定性。
在具体实施方式中，所述套接环131为优弧环形，套接环131为弹性材质，优选的为塑料材质或铁质金属材质。
以上实施方式中，扰流装置13更容易进行拆卸和安装，从而便于对膜组件进行维护清理，优弧环形结构可以让套接环131直接卡接在支撑杆8上，也可以直接机械剥离。
在具体实施方式中，支撑杆8沿长度方向阵列设置有定位凸起81，定位凸起81用于对扰流装置13的套接环131进行定位抵持，从而便于对扰流装置13的位置进行定位，同时便于在支撑杆8长度方向上安装多个扰流装置13。
在具体实施方式中，所述定位凸起81在远离支撑杆8的一端的上表面还设置有定位卡槽82，所述定位卡槽82与套接环131和扰流板132的连接位置相对应。
以上实施方式中，为了防止扰流装置13收到外力作用而相对支撑杆8转动，影响扰流效果，因此在定位凸起81上还设置有定位卡槽82，当扰流装置13卡接在支撑杆8上时，定位卡槽82可以对套接环131和扰流板132的连接位置进行卡接，从而起到定位固定的作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，包括端盖(1)、封头(2)、曝气管(3)、膜丝束(4)、上胶层(5)、下胶层(6)和膜片曝气器(7)，所述曝气管(3)的两端分别贯穿连接有上胶层(5)和下胶层(6)，上胶层(5)和下胶层(6)分别浇筑安装在两个封头(2)内，上胶层(5)对应的封头(2)远离曝气管(3)的一端紧固安装有端盖(1)，靠近下胶层(6)的曝气管(3)的开口上固定安装有膜片曝气器(7)，膜片曝气器(7)位于下胶层(6)对应的封头(2)内侧，所述下胶层(6)上阵列开设有若干曝气孔(61)，所述膜丝束(4)的一端部封堵安装在下胶层(6)内，膜丝束(4)远离下胶层(6)的一端开口且贯穿上胶层(5)与端盖(1)内相互连通，所述端盖(1)上开设有曝气口(11)和产水口(12)，曝气口(11)与曝气管(3)相互连通，产水口(12)与膜丝束(4)的端部开口相互连通。
2.如权利要求1所述的浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，还包括支撑杆(8)，所述支撑杆(8)固定连接上胶层(5)对应的封头(2)和下胶层(6)对应的封头(2)。
3.如权利要求2所述的浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，所述支撑杆(8)的数量至少为两个，多个支撑杆(8)相互平行且呈圆周阵列排布在封头(2)内侧表面。
4.如权利要求2所述的浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，还包括支撑杆上支座(9)，所述支撑杆上支座(9)呈环状嵌入安装在上胶层(5)对应的封头(2)内侧，所述支撑杆上支座(9)抵持在上胶层(5)靠近膜丝束(4)的一端，支撑杆(8)靠近上胶层(5)的一端与支撑杆上支座(9)固定连接。
5.如权利要求2所述的浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，还包括支撑杆下支座(10)，所述支撑杆下支座(10)包括固定环(101)，所述固定环(101)嵌入安装在下胶层(6)对应的封头(2)内侧，支撑杆(8)靠近下胶层(6)的一端与支撑杆下支座(10)固定连接。
6.如权利要求5所述的浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，所述支撑杆下支座(10)还包括曝气孔板(102)，所述曝气孔板(102)固定安装在固定环(101)远离上胶层(5)的一端，曝气孔板(102)上阵列开设有若干曝气通孔(103)，曝气通孔(103)与曝气孔(61)位置对应且相互连通，所述下胶层(6)浇筑在曝气孔板(102)靠近上胶层(5)的一面，所述曝气管(3)贯穿曝气孔板(102)，膜片曝气器(7)位于曝气孔板(102)远离上胶层(5)的一面。
7.如权利要求2所述的浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，还包括扰流装置(13)，所述扰流装置(13)包括套接环(131)和扰流板(132)，扰流板(132)与套接环(131)固定连接，套接环(131)选择性套接在支撑杆(8)上，扰流板(132)为两端开口的圆台形壳体结构，当套接环(131)套接在支撑杆(8)上时，扰流板(132)环绕在膜组件的外侧，扰流板(132)直径小的一端开口朝向上胶层(5)。
8.如权利要求7所述的浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，所述套接环(131)为优弧环形，套接环(131)为弹性材质。
9.如权利要求7所述的浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，所述支撑杆(8)沿长度方向阵列设置有定位凸起(81)。
10.如权利要求9所述的浸没式中空纤维膜组件，其特征在于，所述定位凸起(81)在远离支撑杆(8)的一端的上表面还设置有定位卡槽(82)，所述定位卡槽(82)与套接环(131)和扰流板(132)的连接位置相对应。
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2020
- 2020-12-18 CN CN202011503862.8A patent/CN112569794A/zh active Pending
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