CN112774445A - 一种杆浮球式气液分离超滤膜组件 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种杆浮球式气液分离超滤膜组件，包括气水分离膜组件，所述气水分离膜组件包括端盖、筒体、浇筑层和膜丝，还包括浓水装置和排气装置，所述浓水装置包括浓水管体、隔板和集水管，浓水管体贯穿浇筑层和靠近浇筑层一端的端盖，并连通端盖外侧和筒体内侧，浓水管体靠近筒体的一端固定安装有隔板，隔板上阵列安装有若干集水管，所述集水管包括主管和弯管，主管垂直安装在隔板上，主管连通隔板的两侧，主管远离隔板的一端与弯管连通，弯管的开口方向正对隔板，所述排气装置包括排气管体，排气管体贯通浇筑层与靠近浇筑层一端的端盖，排气管体靠近筒体内侧一端的开口到浇筑层的距离小于弯管开口到浇筑层的距离，实现膜组件的气液分离排放。

Description

一种杆浮球式气液分离超滤膜组件

技术领域

本发明涉及超滤膜组件技术领域，尤其涉及一种杆浮球式气液分离超滤膜组件。

背景技术

超滤膜是一种利用个微孔膜进行固液分离的结构，该技术能够有效截留液体中的悬浮物、胶体、大分子物质、微生物甚至病毒。因此超滤膜被广泛应用于纯化水、污水处理、废水处理、中水回用、浓缩分离、医药除热源等领域，而由于超滤膜在经过一定时间的工作后，表面会聚集污染物，影响超滤膜的工作性能，因此需要设置曝气结构对其进行表面清洁。

目前对于具有曝气结构的超滤膜组件而言，组件的排气口与排水口共用，这样一来，气水混合在一起进行排放时，气水的相互干扰和阻碍，容易导致膜组件的排水和排气不通畅，排气量波动较大，不利于膜组件的运行监控，同时气水混合造成的水锤作用也容易损坏排放的管道结构，对膜组件的系统稳定运行造成威胁。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种能够有效进行气液分离，防止破坏外围管道的杆浮球式气液分离超滤膜组件。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种杆浮球式气液分离超滤膜组件，包括气水分离膜组件，所述气水分离膜组件包括端盖、筒体、浇筑层和膜丝，膜丝为一端封堵结构，膜丝开口的一端贯穿浇筑层并与浇筑层的表面连通，浇筑层固定安装在筒体的一端部，膜丝开口一端朝向筒体外侧，膜丝封堵的一端位于筒体内侧，筒体的两端均设有端盖，靠近浇筑层的一端端盖上开设有产水出口，远离浇筑层的一端端盖上开设有进水口和进气口，还包括浓水装置和排气装置，所述浓水装置包括浓水管体、隔板和集水管，浓水管体贯穿浇筑层和靠近浇筑层一端的端盖，并连通端盖外侧和筒体内侧，浓水管体靠近筒体的一端固定安装有隔板，隔板上阵列安装有若干集水管，所述集水管包括主管和弯管，主管垂直安装在隔板上，主管连通隔板的两侧，主管远离隔板的一端与弯管连通，弯管的开口方向正对隔板，所述排气装置包括排气管体，排气管体贯通浇筑层与靠近浇筑层一端的端盖，排气管体靠近筒体内侧一端的开口到浇筑层的距离小于弯管开口到浇筑层的距离。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述浓水装置还包括整流筒体，所述整流筒体套接在浓水管体靠近筒体的一侧，整流筒体两端开口，整流筒体的表面阵列开设有若干通孔。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述排气装置还包括活塞管、活塞、浮球和筛网，活塞管的一端固定安装在排气管体的内侧且与排气管体密封，活塞管位于排气管体外侧的侧面开设有第一透气孔，活塞滑动安装在活塞管内，活塞靠近筒体的一端与浮球固定连接，活塞管远离排气管体的一端开口处安装有筛网，所述浮球在筛网和活塞之间运动，活塞的侧面与活塞远离浮球的一面相互连通，当浮球抵持在筛网上时，第一透气孔通过活塞与排气管体内侧相互连通，所述第一透气孔到浇筑层的距离小于弯管开口到浇筑层的距离。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括连接杆，所述活塞与浮球之间通过连接杆固定连接。

更进一步优选的，还包括抵持挡板，所述抵持挡板固定安装在活塞管内侧，抵持挡板与筛网之间形成浮球的活动空间，当浮球抵持在抵持挡板上时，活塞位于第一透气孔的上方。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括连接板，所述活塞管的直径小于排气管体的直径，活塞管与排气管体之间通过连接板固定连接，连接板的边缘分别与活塞管的外表面和排气管体的内表面密合，第一透气孔位于连接板靠近筒体的一侧。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一透气孔位于连接板与排气管体开口之间。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的一端与活塞远离浮球的一端固定连接，缓冲弹簧的另一端与活塞管内壁固定连接。

本发明的杆浮球式气液分离超滤膜组件相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明的杆浮球式气液分离超滤膜组件采用特定结构的浓水装置，对气液混合物进行过滤分离，避免气体进入到浓水排放装置中，进而避免气蚀对浓水装置的破坏，同时利用排气装置对分离出的气体进行单独排放；

(2)整个装置为了进一步防止液体处理过快时，液体直接从排气装置排出，还在排气装置上设置有活塞结构，利用浮球驱动活塞运动，从而开启和关闭排气的通道，避免液体进入到排气装置内造成气蚀损伤；

(3)本发明的整体结构简单，通过在气水混合膜组件内设置浓水装置和排气装置，实现气水混合膜组件的气液分离排放，克服了常规气水混合膜组件的气水混合排放造成的排放不稳定和排放管路损坏严重的问题，具有良好的应用前景。

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为本发明杆浮球式气液分离超滤膜组件的主视图；

图2为图1中A部分的局部放大图；

图3为本发明杆浮球式气液分离超滤膜组件中排气装置的主视剖视图；

图4为本发明杆浮球式气液分离超滤膜组件中排气装置另一种工作状态的主视剖视图；

图5为本发明浓水装置的主视剖视图。

图中：1-端盖、2-筒体、3-浇筑层、4-膜丝、5-浓水装置、6-排气装置、11-产水出口、51-浓水管体、52-隔板、53-集水管、54-整流筒体、531-主管、532-弯管、541-通孔、61-排气管体、62-活塞管、63-活塞、64-浮球、65-筛网、66-连接杆、67-抵持挡板、68-连接板、69-缓冲弹簧、621-第一透气孔。

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，本发明的杆浮球式气液分离超滤膜组件，其包括气水分离膜组件，气水分离膜组件包括筒体2，筒体2的两端均盖设有端盖1，筒体2一端开口处浇筑有浇筑层3，端盖1与浇筑层3形成封闭的腔体，浇筑层3上连接有若干膜丝4，膜丝4靠近该浇筑层3的开口贯穿浇筑层3并与筒体2的外部即端盖1与浇筑层3之间的封闭空间相互连通，膜丝远离该浇筑层3的一端封闭处理，且悬挂在筒体2内，两端的端盖1上均开设有开口，端盖1远离膜丝4开口一端对应的开口为进水口，进水口通过进水管与筒体2内侧连通，另一端盖1上的开口为浓水出口，浓水出口通过浓水装置5与筒体2内侧相互连通，浇筑层3上还安装有排气装置6，排气装置6连通筒体2内侧与对应一侧的端盖1的外侧，膜丝4开口一端的端盖1上还设置有产水出口11，产水出口11与膜丝4的开口连通，远离膜丝4开口一端的端盖1上还设置有曝气管，曝气管与外部供气设备连通。

以上实施方式中，污水通过进水口排向筒体2内侧，通过膜丝4进行过滤后，净化水从膜丝4的开口排出，并通过产水出口11排向外部，经过处理后剩余的污水经过浓水装置5排向端盖1外部，在工作的过程中，气水分离膜组件竖直摆放，膜丝4自由的一端朝下，此时污水从下方进入，从上方排出，曝气管曝气从而对膜丝4的表面进行清洗，清洗后，气水混合物在上端的浇筑层3下方聚集，此时，浓水装置5用于过滤气体，排出高浓度污水，排气装置用于分离液体，排出曝气的气体，从而实现气液分离。

在具体实施方式中，所述浓水装置5包括浓水管体51、隔板52和集水管53，其中浓水管体51贯穿膜丝4开口一端的浇筑层3，浓水管体51内沿截面固定安装有隔板52，集水管53贯穿隔板52从而连通隔板52的两侧，素数集水管53包括主管531和弯管532，主管531垂直于隔板52且连通隔板52两侧，主管531远离隔板52的一端连通有弯管532，弯管532远离主管531的一端的开口正对朝向隔板52表面，所述排气装置6包括排气管体61，排气管体61贯通浇筑层3，并与靠近浇筑层3的端盖1外部连通，当气水分离膜组件竖直安装时，所述弯管532的开口位于排气管体61下端开口的下方。

以上实施方式中，曝气后气液混合物位于浇筑层3的下方，气体比液体的密度小，因此更容易上浮，液体下沉，由于弯管532的开口位于排气管体61开口的下方，因此气液混合物优先进入弯管532，而由于弯管532的开口朝上，气液混合物在进入时，气体上浮从弯管532排出，液体则排向集水管53内并最终从浓水管51排向端盖1外部，分离出的气体则通过排气管体61排出，实现气液分离。

在具体实施方式中，浓水装置5还包括整流筒体54，整流筒体54套接在浓水管体51靠近筒体2的一侧，整流筒体54的两端开口，整流筒体54的表面阵列开设有若干通孔541。

以上实施方式中，由于曝气过程中，气液混合物的流动状态是无序紊乱的，因此混乱的流动可能会导致弯管532对气体的过滤效果变差，因此为了保证进入到弯管532的气液混合物尽量有序，无紊流，在集水管53的外部设置一个挡板结构，从而实现简单的过滤整流作用，挡板上设置通孔541是用于排放气体。

在具体实施方式中，所述通孔541位于整流筒体54的上端，最下方的通孔541位于弯管532的开口上方。

以上实施方式，可以尽可能让气液混合物从整流筒体54下端的开口进入，从而实现更好整流效果，气体从上方的通孔541排出，弯管532的设置可以让处于弯管532内部的液体起到一个液封作用，防止气体混入。

在具体实施方式中，所述排气装置6还包括活塞管62、活塞63、浮球64和筛网65，活塞管62的一端固定安装在排气管体61的内侧且与排气管体61密封，活塞管62位于排气管体61外侧的侧面开设有第一透气孔621，活塞63滑动安装在活塞管62内，活塞63靠近筒体2的一端与浮球64固定连接，活塞管62远离排气管体61的一端开口处安装有筛网65，浮球64在筛网65和活塞6之间运动，活塞63的侧面与活塞63远离浮球64的一面相互连通，当浮球64抵持在筛网65上时，第一透气孔621通过活塞63与排气管体61内侧相互连通，所述第一透气孔621到浇筑层3的距离小于弯管532开口到浇筑层3的距离。

以上实施方式中，活塞63在活塞管62内做往复运动，当活塞63侧面的通道与活塞管62侧面的第一透气孔621位置对应时，筒体2内部的空间则与端盖1外部相互连通，从而实现排气，活塞63与浮球64固定连接，浮球64在筛网65和活塞63之间运动，当液位上升较快，液位过高时，浮球64上升，带动活塞63上升，此时第一透气孔621则无法与活塞63侧面的通道连通，排气通道封堵，从而避免液体进入排气装置6，有效保护排气装置6。

在具体实施方式中，还包括连接杆66，活塞63通过连接杆66与浮球64固定连接。

在具体实施方式中，还包括抵持挡板67，抵持挡板67固定安装在活塞管62的内侧，抵持挡板67与筛网65之间形成浮球64的活动空间，当浮球64抵持在抵持挡板67上时，活塞63位于第一透气孔621的上方。

以上实施方式中，抵持挡板67可以对浮球64的运动空间进行限制，防止液位过高导致浮球超出运动范围，损坏排气装置6。

在具体实施方式中，还包括连接板68，活塞管62的直径小于排气管体61的直径，活塞管62与排气管体61之间通过连接板68固定连接，连接板68的边缘分别与活塞管62的外表面和排气管体61的内表面密合，第一透气孔621位于连接板69靠近筒体2的一侧。

以上实施方式中，活塞管62直径小于排气管体61，可以使活塞管62安装在排气管体61内侧，从而让第一透气孔621位于排气管体61内侧，此时，第一透气孔621与弯管532之间的开口高度差更大，更容易实现气液分离。

在具体实施方式中，第一透气孔621位于连接板68与排气管体61开口之间。

在具体实施方式中，还包括缓冲弹簧69，所述缓冲弹簧69的一端与活塞63远离浮球64的一端固定连接，缓冲弹簧69的另一端与活塞管62内壁固定连接。

以上实施方式中，由于气液混合物的湍流较大，因此对浮球64的运动状态影响较大，当浮球64频繁浮动时，可能会影响排气的稳定性，进而造成排气不稳定，同样也会对排气装置6造成损伤，因此设置一个缓冲弹簧69，用于抑制活塞63不必要的波动，从而保持排气的稳定。

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 (8)

1.一种杆浮球式气液分离超滤膜组件，其包括气水分离膜组件，所述气水分离膜组件包括端盖(1)、筒体(2)、浇筑层(3)和膜丝(4)，膜丝(4)为一端封堵结构，膜丝(4)开口的一端贯穿浇筑层(3)并与浇筑层(3)的表面连通，浇筑层(3)固定安装在筒体(2)的一端部，膜丝(4)开口一端朝向筒体(2)外侧，膜丝(4)封堵的一端位于筒体(2)内侧，筒体(2)的两端均设有端盖(1)，靠近浇筑层(3)的一端端盖(1)上开设有产水出口(11)，远离浇筑层的一端端盖(1)上开设有进水口和进气口，其特征在于：还包括浓水装置(5)和排气装置(6)，所述浓水装置(5)包括浓水管体(51)、隔板(52)和集水管(53)，浓水管体(51)贯穿浇筑层(3)和靠近浇筑层(3)一端的端盖(1)，并连通端盖(1)外侧和筒体(2)内侧，浓水管体(51)靠近筒体(2)的一端固定安装有隔板(52)，隔板(52)上阵列安装有若干集水管(53)，所述集水管(53)包括主管(531)和弯管(532)，主管(531)垂直安装在隔板(52)上，主管(531)连通隔板(52)的两侧，主管(531)远离隔板(52)的一端与弯管(532)连通，弯管(532)的开口方向正对隔板(52)，所述排气装置(6)包括排气管体(61)，排气管体(61)贯通浇筑层(3)与靠近浇筑层(3)一端的端盖(1)，排气管体(61)靠近筒体(2)内侧一端的开口到浇筑层(3)的距离小于弯管(532)开口到浇筑层(3)的距离。

2.如权利要求1所述的杆浮球式气液分离超滤膜组件，其特征在于，所述浓水装置(5)还包括整流筒体(54)，所述整流筒体(54)套接在浓水管体(51)靠近筒体(2)的一侧，整流筒体(54)两端开口，整流筒体(54)的表面阵列开设有若干通孔(541)。

3.如权利要求1所述的杆浮球式气液分离超滤膜组件，其特征在于，所述排气装置(6)还包括活塞管(62)、活塞(63)、浮球(64)和筛网(65)，活塞管(62)的一端固定安装在排气管体(61)的内侧且与排气管体(61)密封，活塞管(62)位于排气管体(61)外侧的侧面开设有第一透气孔(621)，活塞(63)滑动安装在活塞管(62)内，活塞(63)靠近筒体(2)的一端与浮球(64)固定连接，活塞管(62)远离排气管体(61)的一端开口处安装有筛网(65)，所述浮球(64)在筛网(65)和活塞(63)之间运动，活塞(63)的侧面与活塞(63)远离浮球(64)的一面相互连通，当浮球(64)抵持在筛网(65)上时，第一透气孔(621)通过活塞(63)与排气管体(61)内侧相互连通，所述第一透气孔(621)到浇筑层(3)的距离小于弯管(532)开口到浇筑层(3)的距离。

4.如权利要求3所述的杆浮球式气液分离超滤膜组件，其特征在于，还包括连接杆(66)，所述活塞(63)与浮球(64)之间通过连接杆(66)固定连接。

5.如权利要求4所述的杆浮球式气液分离超滤膜组件，其特征在于，还包括抵持挡板(67)，所述抵持挡板(67)固定安装在活塞管(62)内侧，抵持挡板(67)与筛网(65)之间形成浮球(64)的活动空间，当浮球(64)抵持在抵持挡板(67)上时，活塞(63)位于第一透气孔(621)的上方。

6.如权利要求3所述的杆浮球式气液分离超滤膜组件，其特征在于，还包括连接板(68)，所述活塞管(62)的直径小于排气管体(61)的直径，活塞管(62)与排气管体(61)之间通过连接板(68)固定连接，连接板(68)的边缘分别与活塞管(62)的外表面和排气管体(61)的内表面密合，第一透气孔(621)位于连接板(69)靠近筒体(2)的一侧。

7.如权利要求6所述的杆浮球式气液分离超滤膜组件，其特征在于，所述第一透气孔(621)位于连接板(68)与排气管体(61)开口之间。

8.如权利要求3所述的杆浮球式气液分离超滤膜组件，其特征在于，还包括缓冲弹簧(69)，所述缓冲弹簧(69)的一端与活塞(63)远离浮球(64)的一端固定连接，缓冲弹簧(69)的另一端与活塞管(62)内壁固定连接。

Images