CN1756588A - 带有可替换薄膜元件的可潜入式的组合薄膜过滤设备 - Google Patents

Abstract

一种带有可替换薄膜元件的可潜入式的组合薄膜过滤设备。该设备是为在对原料流进行过滤以除去悬浮固体的过程中，更加方便地清洁或替换薄膜元件而设计的。可以通过持续通气或将空气作为间歇加压脉冲来进行清洁。所述设备优选地具有两个头部，其中至少一个头部是带有用于多个薄膜元件的插座的渗透液收集头部，每个头部都是封装的空心纤维薄膜束扎体。所述封装的空心纤维薄膜束扎体是可以插入到插座中的单独实体，所述插座优选地位于渗透液收集头部上的一排排圆形槽中，所述薄膜束扎体可以很容易地为了维护例如更换空心纤维薄膜元件而被移开。

Description

带有可替换薄膜元件的可潜入式的组合薄膜过滤设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2003年3月5日提交的第60/452,149号临时申请、2004年2月17日提交的第60/545,110号临时申请的优先权，上述申请所公开的内容在本申请中作为参考引入。

背景技术

目前出现了在水及废水处理中使用可潜入式的(submerged)薄膜的发展趋势。典型的可潜入式的薄膜系统包括完全地潜入容纳需过滤基质的池子中的空心纤维(hollow fiber)或板框型(plate-and-frame)薄膜，通过向过滤侧(filtrate side)提供真空来进行过滤。连续或间歇的气流沿着或与薄膜表面垂直地升起，并通过冲刷位于表面的污垢(foulant)来保持薄膜清洁。由于潜入式的薄膜系统需要较低的驱动压力来进行过滤，该系统比加压系统(pressurized system)的运转成本低。另外，对于大型水处理工厂，可潜入式的薄膜系统的资本费用(capital cost)显著地低于加压系统。

众多可潜入式系统设计已广为本领域人员所了解。例如，第5,639,373号美国专利公开了在阵列(array)底部带有空气扩散器(airdiffuser)且垂直固定空心纤维薄膜的无框阵列。第6,156,200号美国专利公开了在圆柱状模块中带有垂直固定在封装头部(potted header)之间的纤维的模块，其中，纤维下端被密封而通气孔在下端封装头部中。可在模块中对称地安装一个或更多的垂直管产生附加通气效果。在上述方案中，纤维都是永久地封装在模块中的。

例如，在第5,482,625号美国专利中公开了板框式方案中的潜入薄膜。在所述模块中，平板(flat-sheet)-薄膜被固定在带有空气扩散器的格室(compartment)中，该空气扩散器安装在薄膜下面。但是，上述方案有一个缺陷。由于板框式设计，装填密度(packing density)很低且薄膜不能被反洗(backwa shed)。

使用水平固定的空心纤维的方案也是已知的，例如在第5,922,201号美国专利中公开的，其中在没有对收集头部进行并行替换时，垂直气流垂直于薄膜的纵轴。在公开号为WO 01/36074A1的专利中公开了一种可选的方案，其包括在垂直延伸的头部之间水平地固定的纤维。上述方案具有相对较高的装填密度。但是，在水平方案中，在通气过程中，纤维的表面区域一部分不能暴露于空气中。

还已知多种将空心纤维与连接头部连接的方案。例如，第6,325,928号美国专利公开的过滤元件，该元件在空心纤维过滤器和薄膜过滤支架之间具有相连的可释放和可重密封的水密装置(water tight fitting)。在上述情况下，空心纤维被永久地封装到元件的收集头部中。上述方案具有以下缺点，包含永久地且直接地封装在两个收集头部中的空心纤维的过滤元件是薄膜过滤系统的最小的可分离单元。

第6,214,226号美国专利公开了一空心纤维薄膜模块，其中空心纤维薄膜以液密方式被直接封装到收集管中。多个空心纤维薄膜模块被彼此临近地设置从而形成空心纤维薄膜模块单元。同样，该方案的缺点在于空心纤维薄膜束扎体(bundle)被永久地且直接地封装到模块的收集头部中，从而使得整个薄膜模块是设备中最小的可分离单元。

第5,405,528号美国专利公开了包括空心纤维束扎体的可替换过滤芯(filter catridge)，所述空心纤维束扎体结束于在滤芯的相反端上的对称头部中。所述头部包括在管状结构中的一管状物，所述管状结构可以单独地引导两种不同的液体。在过滤芯的端部，过滤芯形成了与歧管(manifold)的可松开的、液密连接。使用一个或多个轴向可滑动的连接套筒(connecting sleeve)来实现所述芯与所述歧管之间的可松开的、液密连接。通过将芯并排连接到歧管中可以形成成排的过滤芯。同样地，空心纤维被永久且直接地封装到芯的收集头部中。

第5,405,553号美国专利公开了包含永久且直接地封装到单独的收集头部中的空心纤维的空心纤维薄膜模块。一个结构元件支撑收集头部和相关的空心纤维，同时为空心纤维提供一封闭物(enclosure)。由于在上述专利中，空心纤维都是直接封装到收集头部中使得整个薄膜模块成为了设备中最小的可分离单元。

所有上述空心纤维模块和连接都具有下述缺点：对纤维薄膜进行维修是困难的并且需要分离整个模块，从而造成过滤系统的停工期(downtime)。因此，出现了对改进的薄膜过滤系统的需要，该系统被设计为可以实现在不对收集头部进行同步更换的情况下，简便地更换组件薄膜纤维，所述改进的系统将合乎人们期望地带来改善的通气和清洁。

发明内容

组合薄膜过滤设备用于对含有悬浮固体的原料流进行由外而内的(outside-in)薄膜过滤。该设备包含具有至少一个头部的至少一个模块，所述头部是具有用以容纳多个薄膜元件的多个插座的整体渗透液收集头部(integral permeate collection header)。每个薄膜元件都是包含多个空心纤维薄膜的封装的空心纤维薄膜束扎体，所述多个空心纤维薄膜朝向横穿至少一所述头部的方向。每个薄膜元件具有在空心纤维薄膜束扎体的封装端部和在渗透液收集头部中的插座之间的可分离连接，所述可分离连接在渗透液收集头部和空心纤维薄膜的内腔(lumen)之间提供水密液压连接。

根据本发明的一个方面，一束扎连接器被设置在空心纤维薄膜束扎体被封装的一端中。空心纤维束扎体的每端都设置有束扎连接器，每个束扎连接器被插入相对的收集头部中的过渡元件(reducer element)(插座)，所述过渡元件从空心纤维空腔得到渗透液体。束扎连接器包括具有用于容纳和固定纤维薄膜束扎体的封装端的内部特征和用于与过渡插座形成扭锁式(twist-lock)或弹锁式(snap-lock)连接的外部特征的环形环，所述过渡插座具有用于连接束扎连接器的扭锁式或弹锁式元件的接合元件(mating element)。束扎连接器的外表面设置有在束扎连接器外部和过渡插座内部之间形成密封的密封元件。

根据本发明的另一个方面，设备定义外部面并包含覆盖外部面的覆盖材料(shroud material)。覆盖材料围绕着多个空心纤维薄膜并包含在被覆盖材料所限制的体积内的通气产生的能量。

与前面所讨论的过滤设备相比，本发明所显现出的改进在于：本发明允许从收集头部上分离空心纤维束扎体。因此，可以独立于收集头部维修(service)空心纤维薄膜束扎体。本方案通过减少报废材料(以收集头部的形式)来减少开销。现有技术设备不能实现独立于收集头部维修空心纤维薄膜。

附图说明

当结合附图阅读时，可以更好地理解上述发明内容及后续的本发明的优选实施例。出于说明本发明的目的，在附图中示出了当前优选的实施例。但是，应当理解的是，本发明并不局限于所显示的特定配置或具体实施例中的方法。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的薄膜过滤设备的单一模块的简化立体图，所述薄膜过滤设备带有部分剖开的覆盖着模块开放面的覆盖材料；

图2是带有中心通气扩散器的图1中模块的下部渗透液收集头部的简化主视图；

图3是封装在束扎连接器并安装在收集头部插座中的纤维薄膜束扎体端部的正面示意立体图；

图4是根据本发明第一实施例的可潜入式组合薄膜过滤系统的示意流程图；

图5是不带有封装的纤维束扎体端部并未安装在收集头部插座中的图3的束扎连接器的顶部立体图；

图6是图5中示出的束扎连接器的底部立体图；

图7是安装在收集头部的插座中但是不带有封装的纤维束扎体端部的图5所示的束扎连接器的顶部立体图；

图8是具有5个带有一些相关管道(piping)的图1中示出类型的模块的可潜入式组合薄膜过滤设备的简化立体图；

图9是示出带有用于原料液体流或通气流的中心轴向管的、封装在束扎连接器并安装在收集头部插座中的纤维薄膜束扎体端部的简化示意立体图的部分截面图；

图10是与图1类似的、但是薄膜元件在垂直渗透液收集头部之间水平延伸(running)的一对过滤模块的简化顶部立体图；

图11是具有四套带有相关管道的垂直堆叠的过滤模块的组合薄膜过滤设备的简化示意立体图。

具体实施方式

可潜入式的组合式薄膜过滤设备具有用以从液相(liquid phase)中过滤悬浮固体的薄膜分离机构。所述设备特别适用于市政饮用水、废水和海水的过滤，也可以应用于其他现有或即将被开发的过滤技术中。

如图1中所显示的，过滤设备优选地包括至少一模块20。每个模块优选地包括两个头部22和多个分离且独立的薄膜元件24。至少一个头部是具有多个插座26的整体渗透液收集头部(参见图2)。在优选实施例中，两个头部都是渗透液收集头部。渗透液收集头部用于收集过滤后的液体，而将在后面详细描述的插座26被设计用于容纳多个薄膜元件24。

根据所述头部的所需期望尺寸，伏选地，每个模块包含大约1到100个薄膜元件，更优选地为大约5到大约15。优选地，用在每个插座中连接的束扎元件来操作模块，所述插座产生了最大量的渗透液并因而优化了过滤过程的开支。但是，如果薄膜元件的数量小于头部中插座的数量，最好用带有模制帽盖(cap overmold)的束扎连接件或可以实现同样目的类似形式的封闭物将未使用的插座密封。

如图3和图9中所显示的，设备中的每个薄膜元件包括至少一个封装的空心纤维薄膜束扎体28，所述薄膜束扎体具有多个朝向横穿所述头部平面的空心纤维薄膜30。多种类型的空心纤维薄膜及其封装束扎体已为本领域普通技术人员所知，并可以在本发明的模块中使用。当一个薄膜元件被插入渗透液收集头部中的插座26中时，在空心纤维薄膜束扎体28的封装端32和插座之间形成了可分离的连接。所述可分离的连接在渗透液收集头部和薄膜束扎体中的薄膜的空腔34之间提供了水密液压连接。

整个组合薄膜过滤设备36可以被潜入容纳着液相40的池子38中，所述液相40包含着将被过滤掉的悬浮固体，以使组件模块中的每个薄膜的外部表面与液相接触。可以在渗透液收集头部的内部施加真空，以便使将被过滤的水或其他液体跨过纤维表面抽入纤维空腔，并且渗透液或滤出液流入收集头中。例如可以通过使用抽气设备例如真空泵42或者由在渗透液收集头部和池子中的液相平面的高度(elevation)差别引起的虹吸来产生真空。当纤维被借助反洗泵44的渗透液反洗以除去沉积在其表面上的污垢时，水从渗透液头部流入纤维空腔，并随后跨过薄膜表面进入容纳着将要过滤的液体的池子38中。可替换地或附加地，提供连续或间歇的气流46，所述气流沿着或垂直薄膜表面升起从而通过冲刷表面上沉积的污垢来保持薄膜干净。组合薄膜过滤设备也可以被设置在加压封闭物中，例如压力管道或加压罐(pressurized tank)中，这样在封闭物中的压力可以被用作薄膜过滤的驱动力。

如图1、3和9所显示的，每个纤维薄膜束扎体的端部都封装在优选为圆柱型端部部分或束扎连接器48中从而牢固地固定纤维的端部。合适的封装材料66，例如环氧树脂，及封装方法都是现有技术中已知的，此处不再赘述。圆柱型束扎连接器48优选地是直径为20到100毫米，由将要被封装的纤维的外部直径和所需装填纤维装填密度决定的。“装填纤维装填密度”涉及纤维所占用的封装的束扎连接器的内部表面积的百分比。例如，一包含14,300根0.3毫米外径的聚丙烯纤维的2英寸(50.8毫米)内部直径束具有47％的装填密度。优选地，束扎元件的装填密度是大约30％到90％，更优选地大约40％到大约60％。如同下面将进一步详细描述的，束扎连接器48与渗透液收集头部22分离，并可以被可拆卸地插入到头部中的插座26中。

如图2所示，在模块中的每个头部(所述头部优选地是渗透液收集头部)都是一体预成型的部件，例如可以是注模成型的(injectionmolded)、吹塑的(blow molded)、转动成型的(rotational molded)注射/吹塑的(injection/blow molded)、机制的(machined)。头部优选地由高分子材料形成，例如聚丙烯、聚氧化二苯(PPO)、聚乙烯、聚砜树脂(polysulfone)、聚醚砜、聚氯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂。高分子材料可以随意地复合，例如与玻璃或滑石，从而提供更大的屈服强度并更好地处理巨大的反洗压力。当前优选的头部是由聚丙烯吹塑形成的。

优选地，头部彼此平行并被以固定的距离垂直地间隔开(如图1、图8和图11所示)或水平地间隔开(如图10所示)。在两个实施例中，空心纤维薄膜的束扎体位于两个相对的头部之间并朝向横穿头部的主平面，这样纤维与地面平行或垂直。纤维的垂直布置是优选的，因为在通气中，随着上升的气泡均一地使纤维表面通气，整个纤维表面被暴露在空气中。反过来，在水平布置中，纤维的表面积的一部分(在纤维的顶部圆周)没有暴露于通气的清洁作用中。但是水平布置也有其所需之处，因为更自由的气流，特别是围绕着纤维端部的气流可以减少或防止在纤维的封装端部聚集固体，上述聚集可能发生在垂直方向，其中上升的气泡和液流被封装阻塞。

如图1和图10中所显示的，至少一个刚性元件，优选地一固定在平行头部22上的塑料或金属棒或板50保持头部之间的所需的垂直或水平距离。在图10的实施例中，垂直走向的头部被两个垂直平行的支撑结构50连接，所述支撑结构优选地由刚性塑料形成，每个都连接到两个相对的头部的端部上。这些支撑结构作为分隔壁维持头部之间相互独立并且也包含在模块内部形成的通气能量。但是，具有一个或多个连接平行头部的隔栅的模块，例如在每个相对头部的一个或多个角上的隔栅，也在本发明的发明范围之中。

刚性元件50的长度提供了纤维优选为大约0.2％到大约20％，更优选地大于5％到大约10％的超长。换言之，纤维的长度可以比相对头部之间的距离长大约0.2％到大约20％，上述距离是由刚性材料保持的。

优选地，每个在薄膜元件中的空心纤维薄膜具有大约0.5到2米的纵向长度和大约0.1到2毫米的外部直径。每根封装的空心纤维薄膜束扎体优选地具有大约20到100毫米的直径。例如在0.3毫米外径的聚丙烯纤维中，每个束扎体优选地包括大约5000到25,000根纤维，更优选地大约为12,000到大约18,000根，最优选地为大约为14,000根。作为另一个例子，在0.7毫米外径的聚丙烯纤维中，每个纤维束扎体包含大约2,000到5,000根纤维。如前面所解释的，每个空心纤维薄膜最好具有大约0.2％到大约20％的额外长度，更优选地为比相对头部之间的距离长5％到大约10％。

模块的“装填密度”描述了模块中的全部纤维的整体外部表面积与模块所占体积的比率。模块的装填密度可以大约为250到900米²/米³，并且优选地为大约400到800米²/米³。

在一个实施例中，每个渗透液收集头部22在相对另一个头部的面上包含有至少一排槽或开口形式的插座26(参见图2)。每排优选地包括大约2到50个槽，且每个渗透液收集头部优选地有1到50排槽。如图2中所显示的，优选的头部包括两排6个槽，因此多达12个薄膜束扎体可以被放置到头部的插座中(见图1)。槽的样式优选为圆形的，但也可以是正方形、长方形、椭圆、长菱形或本领域普通技术人员可以理解的其他形状。

每个渗透液收集头部优选地包括至少一渗透液端口52(见图2)，该端口与一外部管道系统或渗透液歧管54连接(见图8、图10和图11)，例如在工厂中，通过联合体(union)或类似形式的装置实现。渗透液端口52可以通过端口凹槽53中的径向O形环密封件被插入歧管54中的联结件(coupling)中。渗透液端口可以被替换地设计为带有外螺纹或内螺纹，或类似的插座或插口装置(spigot fitting)。但是，连接的类型对本发明来说不重要。

优选地，如下面详细描述的，纤维薄膜束扎体的圆柱型封装端部插入头部的相对面中的槽或其他插座中，从而产生头部与多个空心纤维薄膜中的空腔之间的水密液压连接。但是，纤维薄膜束扎体的封装端部很容易从头部中脱落，这样在封装端部和插座之间存在可分离的连接。因此，在优选实施例中，渗透液收集头部具有可松开的封闭物(未示出)，例如但是不局限于阀门或装有弹簧的机构，上述装置实现了槽或头部中的其他插座与空心纤维薄膜中的多个空腔以及原料流的液压隔离。当来自将薄膜元件的封装末端插入槽中的压力被除去时，封闭物被打开，允许整个模块在更换或缺失问题元件同时继续过滤，还允许绕开模块中的特定元件工作。

本发明中使用的每个纤维束扎体都是组合的，因此可以对纤维束扎体进行简便的维修和更换。在一个实施例中，每个纤维束扎体两端都被封装到一个独特模制的单一装置或束扎连接器中，所述装置或连接器优选地是注塑成型的，因此在每个模块纤维束扎元件上有两个束扎连接器。束扎连接器上的封装区域优选地为圆形，但是也可以是正方形或椭圆形等，并且不会影响本发明。在优选实施例中，在束扎连接器上有彼此成180度的两“腿”或扣件(fastener)，当束扎连接器被恰当地坐设在头部插座上时，所述“腿”或扣件与头部上的安装突出部件(tab)相匹配。如前面所描述的，也可以通过快速连接装置实现连接。在头部中的每个插座上的一个或多个O形环提供了头部插座和束扎连接之间的水密和气密密封。当将故障束扎体移开进行维修时，被开启的放头部插座优选地被一帽盖包覆成型或类似的设备所覆盖，以便可以继续使用模块的过滤。

在优选实施例中，参见图1，薄膜过滤元件24由空心纤维束扎体28和两个束扎连接器48组成。空心纤维薄膜28的相对端被封装到束扎连接器48中(在空心纤维薄膜束扎体28的每端有一个连接器)。束扎连接器48允许在空心纤维薄膜束扎体28的空腔和收集头部22上的配合插座(mating receptacle)26之间实现可分离的且密闭的密封。束扎连接器28通过围绕束扎连接器28的外围的凹槽56中设置的两个O形环(未示出)来密封收集头部28上的配合插座26的内表面(参见图5和图6)。因此，束扎连接器与收集头部上的配合插座的内表面径向密封。

如图1所示，12个过滤元件24各自的束扎连接器被(可替换地)插入到过滤模块20的两个收集头部22中。如图8所示，例如，这些模块20中的5个可以被组合在模块过滤设备36的一个支架上。

参照图5-图7，束扎连接器48具有彼此成180度的两个钩状的外部突出部位或耳部(ear)60。随着束扎连接器的小幅度顺时针旋转，设备上的2个耳部60向内朝向凹槽62与收集头部上的插座26上的两个配合突出物结合。所述耳部60的目的在于防止操作过程中束扎连接器与收集头部上的插座分离。束扎连接器上的耳部60和插座上的突出部位64具有以下特征，允许束扎连接器和插座方便地连接和锁固在一起。所述束扎连接器48或插座26可以彼此很容易地松开而都不会被毁坏。在束扎连接器和插座上的配合部件也一起停止(未示出)，从而防止束扎连接器上的耳部60不会转过收集头部上的插座上的突出部位64。

在附图中示出的束扎连接器48带有与两个突出部位连接的耳部，应当理解束扎连接器可以具有两个或更多的耳部，所述耳部优选地以相等的间隔距离位于围绕着束扎连接器的外围上，并与围绕着配合插座26分布的同样数量的对应突出部位相结合。还应理解的是突出部位与耳部可以互换，这样耳部位于插座上，而突出部位位于束扎连接器上。

耳部以下述方式借助小幅度顺时针和逆时针转动与配合突出部位结合，即在系统操作过程中，防止束扎连接器与收集头部的插座中脱离，例如通过阻止反方向旋转。通过耳部和/或突出部位上的锁定特征来实现所述反方向旋转。耳部和突出部位之间的锁定特征可以是任何允许两个组件相互锁固在一起并且能不必损坏束扎连接器或收集头部上的插座便简单地松开的类型。例如，锁定特征可以包括一模制在内部的圆形突出部件(bump)和凹口系统、一装有弹簧的球状物(ball)与定位凹槽(detent)系统，一锁定销与孔系统，或类似的系统(未示出)。束扎连接器和/或插座还可以包括积极的制动特征，如果向错误的方向旋转，该特征阻止单独的束扎连接器耳部与插座突出部位相连接。束扎连接器和插座的耳部和/或突出部位还可以具有在锁定动作中，阻止束扎连接器的耳部转动超过配合突出部位的停止特征。

束扎连接器可以由任何可以实现束扎连接器和用于空心纤维的封装材料之间的最佳黏着的材料制成。束扎连接器优选地由聚砜树脂制成，也可以使用其他材料，例如聚醚砜、ABS、PVC、聚烯烃或甚至金属例如316不锈钢。如图3中所显示的，空心纤维薄膜束扎体28的端部被合适的封装材料66固定在束扎连接器48中，尽管可以使用其他的封装材料代替，但所述封装材料典型地为环氧树脂。束扎连接器中的空心纤维束扎体的端部封装可以常规的方式进行，典型地通过密封空腔末端、将空心纤维束扎体的末端插入束扎连接器和随后将空心纤维束扎体的末端放到大量液体树脂中从而允许树脂通过毛细作用向上和围绕着渗透液束扎体的每根纤维。

环氧树脂或其他封装材料可以借助沿束扎连接器的内径或外径设置的可移动的“壁延伸部分”在束扎连接器的上部边缘之上延伸。可以随后将环氧树脂填充到壁延伸部分的顶部边缘。优选地，可以在环氧树脂硬化后除去所述壁，从而形成束扎连接器的上表面之上的环氧树脂延伸部分。所述壁延伸部分可以被形成为束扎连接器的一部分或插入到束扎连接器中作为在倾倒环氧树脂前的一个单独部件。可以用磁带(tape)、聚乙烯薄膜制成作为单独部件插入的所述壁延伸部分，或者可以用由磁带、聚乙烯薄膜或其他柔性材料制成作为单独部件插入的延伸部分。如果壁延伸部分被当作束扎连接器的一个部件形成，壁延伸部分的材料将显然与束扎连接器的其余部分的材料相同。

为了进一步协助将封装材料限制或保持在束扎连接器中，束扎连接器可以设置有一个或多个保持特征，所述特征是在束扎连接器的内部表面上的表面不规则物。上述特征包括，例如，用于增加接触表面积的内部表面粗糙或纹理、或一个或多个凹槽68；在束扎连接器的内部表面上的脱摸角(draft angle)，该角大约在偏离纵向轴0.5到6度的范围之间，从束扎连接器的远端(distal end)朝外向其近端(proximal end)倾斜；在束扎连接器的远端上的下切边缘(undercut edge)70；和/或内部表面上的轴向肋状突起72(此处显示的临近束扎连接器的远端)，以便防止束扎连接器中的固化封装材料的转动运动。可以理解也可以使用上述表面不规则物的其他方向，例如环形肋状物、轴向凹槽、对角肋料和/或凹槽等。

在附图中示出的束扎连接器具有圆形截面，也可以使用束扎连接器的其他几何形状，包括长方形、正方形、卵形、椭圆形和六边形等。束扎连接器优选地根据圆形截面具有在大约10到2,000毫米范围内，优选地在10到100毫米范围内的内径。

束扎连接器的外部表面具有紧密地切合配合插座26的内部表面的样式和尺寸。收集头部上的插座可以是收集头部本身上的无缝部件，或可以是永久或非永久地连接到收集头部的单独组件。因此，可以更换封装的纤维的束扎体，也可以在不必移开带有模块的全部其他过滤束扎体(所述过滤束扎体可以还是能操作的)的整个收集头部的情况下添加束扎连接器。在束扎连接器和插座带有圆形截面的情况下，可以使用插座内表面和/或束扎连接器外表面上的一个或多个O形环来实现束扎连接器和插座之间的密闭密封。在非-圆形束扎连接器几何学的情况下，可以使用恰当样式和尺寸的垫圈来实现密封。可以在插座和/或束扎连接器表面上附加地或可选地设置整体密封突出部分形式的表面不规则物。

当然，可以理解在非圆形束扎连接器几何形状的情况下，用以将束扎连接器锁定在插座中的恰当位置的耳部与配合突出部分的连接不能由扭动锁定运动实现，反之将例如由在耳部60的下部边缘卡位(snapover)突出部分64的卡锁(snap lock)机构实现。在上述任何情况下，耳部与突出部分的结合用于将束扎连接器在密闭密封的条件下稳固地固定在插座中。除了将束扎连接器锁定在插座中，束扎连接器的外部上的耳部或突出部分在维修空心纤维薄膜束扎体过程中，可以被用作外部夹紧装置(grip)，的工具附件。另外地或可选地，束扎连接器可以在邻近束扎连接器近端的平坦表面63上被夹紧。耳部或突出部分还允许束扎连接器被简便地锁在设备中，所述设备例如是在进行制造或维修时的测试设备。

在图4中示出的另一个实施例，在将束扎体的末端封装到束扎连接器之前，围绕该空心纤维束扎体28的端部拉伸一橡胶的(rubbery)或弹性体的(elastomeric)筛管(mesh tube)74。在过滤元件的常规操作中，所述筛管不允许纤维在封装区域有任何移动。相反地，纤维的任何运动都被转移到橡胶筛的端部，所述端部例如可以从封装表面延伸出大约1/4英寸到几英寸。然而，用于超滤和微滤的空心纤维对于有反复弯曲造成的过大的力和疲劳都是脆弱和敏感的。在封装材料的接触面上，纤维可能会被来自过滤中的液压力的压力损坏。橡胶筛管用于最小化接触面附近的牵引和弯曲，并将上述牵引和弯曲超向纤维移动更加自由的部分传递，所述部分可以更容易地承受牵引和弯曲。

除了筛管，还可以使用连续的橡胶管。筛管或连续管优选地具有A级别上70或小于70的硬度计读数。如果使用了筛子，其可以是挤压成型的、编织的或纺织的。特别优选的弹性体是克莱顿(Kraton)，该材料是FDA批准级别的且可以购买到的。要求低硬度的原因是很多用于过滤的空心纤维如果在坚硬的表面之间受挤压将可能会发生扭绞。但是，在制造过程中频繁处理纤维束扎体时，本发明的柔性橡胶筛管或连续管在受到挤压时将适应纤维的形状。上述情况减小了压力和对封装区域中的纤维造成的损伤。

可以理解，特别是在筛管的情况中，管材将被埋入封装材料本身中，特别是在较低占用密度束扎体的情况中。这就是说，管子将位于邻近连接器的内部并在封装之中或之上，而不是位于连接器的内部和封装的外部之间。进一步，管子不必是有弹性的，可以是带有柔软和不吸水的表面的半刚性材料，所述材料围绕着装填有纤维薄膜的封装中的区域。

在另一个实施例中(未示出)，纤维也被封装到第二模制装置中。当完全地插入到第二装置中，在封装端部的凸缘(flange)邻近第二个装置上的凸缘，从而阻止封装端部从第二个装置中滑出。另外，上述布置允许封装的纤维束扎体在第二个装置中自由地旋转，这样纤维束扎体在束扎组件或替换中不会扭曲。封装的纤维束扎体、凸缘和第二个装置一起组成了一个“纤维束扎体组件”。所述纤维束扎体组件也可以与垂直设置中的上部和底部头部中优选为圆形的容纳槽或其他插座水密和气密连接。如前面所描述的，可以通过纤维束扎体组件、相对头部上的插座和位于插座和/或封装的纤维束扎体上一个或多个O形环之间的固定附加配置来实现所述的紧密连接。

在已知的用于可潜入式的薄膜应用的过滤模块中，纤维直接被封装到渗透液收集头部中，从而固定纤维端部并为渗透液收集提供管道(conduit)。将纤维封装到头部中通常是多步过程，该过程对于周围条件是非常敏感的，并且当封装着纤维的渗透液收集头部的尺寸和横截面积增大时，上述过程通常会很难被执行。根据本发明，薄膜的封装部分和渗透液收集头部是单独的物理单元，而不是直接封装到渗透液收集头部中的空心纤维。可以通过将圆形部分插入渗透液头部的圆形槽或其他插座中将封装的纤维与头部连接。分离式的设计方案的优点是封装部分可以很容易地从头部移开。

在另一个实施例中(未示出)，封装的空心纤维薄膜元件被提供为空心纤维薄膜的U形束扎体，这样束扎体的两个优选的圆柱形封装端部可以被插入到同一排中的两个槽或插座中，或插入到同一个渗透液收集头部的邻近排中。尽管出于经济原因，上述配置是优选的，但是通气会更难解决，并且将更可能出现纤维扭绕。

在另一个实施例中，纤维的底部端部被密封，上述情形对较短的纤维长度来说是很合适的。与之相对，由于通过纤维空腔的显著压力下降，较长的纤维需要从两端都吸入渗透液。如果只在一端进行吸入，将沿着纤维的长度产生压力差异，导致形成非均匀的污垢阻塞层(foulantlayer)，因为临近最接近头部的纤维的端部的污垢阻塞层将比密封端的增长的快得多，抽吸压力在密封端比较低。但是，从较长纤维束扎体的两端一起抽吸确保沿纤维长度方向的相同的(或几乎相同的)污垢阻塞层增长。如果纤维的底部端部被密封，优选地只有一个头部即垂直方向中的顶部头部是渗透液收集头部。

在上述两个实施例中，每个模块可能只必须有或需要一个头部。上述配置将是优选的，因为只使用一个头部同时降低了模块的费用和其中包含的部件的数量。

在图9中示出的一个实施例中，头部22中的每个插座26具有一个用于原料液体流的中心同心圆柱形通道76。当薄膜元件被插入插座中，所述通道液压地与原料液体连接。圆柱形通道76横越头部的厚度并离开头部的上表面78以便通过圆柱形通道自由流动的原料流不会与头部内部的渗透液混合。因此，可避免在纤维进入封装的端部32的元件的顶部时，原料液体流(因为该液体流由于通气或其他方法引起的搅动(agitation)的清洁动作(cleaning action)而上升)遇到死端。

可选地，同样如图9所示，圆柱形通道76还可以被用于插入垂直通气管80，该管横跨两个平行头部之间的距离。当薄膜元件24被插入插座26时，所述通气管80优选地同心地且居中地位于元件内部。所述管优选具有多个孔82，该孔的尺寸由所需要的空气压力和流速决定。通气管在轴向向外方向进行通气，上述情况将纤维束扎体的整体长度暴露于非常彻底和均匀的清洁动作。所述管子与一位于头部的内部空间中的空气管道(未示出)相连，该空气管道与主空气输入管道或位于头部外部的歧管86连接(见图8和图11)。因此，头部中的空气管道与流过头部的渗透液隔离。垂直通气管被配置用于连续通气或应用于间歇加压脉冲(空气搅动(air whipping))的空气。所述径向通气模式可以单独使用或辅助位于临近底部头部和/或平行于并位于纤维束扎体外部的扩散器的工作。

特别地，如图2、图4、图8和图10所示，可以通过至少一个通气扩散器进行通气。优选地，每个束扎体排拥有一个扩散器84，并且所述空气扩散器优选地为每排中的每个束扎体具有至少一个孔或开口。通气扩散器中的孔82优选为圆形，但也可以是其他形状的，例如正方形、三角形、椭圆等。孔82优选地是垂直走向的，但是也可以朝向束扎体排。在另一个实施例中，一个通气扩散器包括束扎体排之间的等间距分布的平行的管子，每个管子包含用于该排中每个束扎体的孔。在上述两个实施例中，每个孔放出压缩空气，所述压缩空气用于为扩散器或管子两侧上的两个纤维束扎体提供通气、搅动和冲刷的能量。因此，空气流过通气扩散器的内部区域，流过通气扩散器中的孔，并随后沿着纤维束扎体的有效长度的外部上升。

可以用前面描述过的材料通过本领域公知方式制造通气扩散器。每个通气扩散器最好具有用于附加到模块的支撑结构上的两个端部，所述附加优选地不使用扣件，以及连接到外部空气管道系统86上的连接端口。通气扩散器端口优选地连接到工厂中的空气管道系统，优选地通过一联合件或类似的管道装置，并且优选地被设计为带有外螺纹或内螺纹，或类似插座或插口装置。但是，连接的方式对本发明来说不是最关键的。

如图1、图2和图8所示，如果模块中的头部是垂直相间的，形成一上部和下部头部，则下部头部优选地是渗透液收集头部，并且通气扩散器84优选地位于临近所述下部头部，平行该头部中的一排插座。因此，通气扩散器影响沿着整个有效薄膜长度的通气。如果头部包含多于一排的插座26，通气扩散器优选地位于各排之间。其他的通气扩散器可在设备的两个相邻模块之间位于与第一扩散器相同的水平面中。

如图10所示，可选地，如果头部在水平方向彼此间隔地布置，通气扩散器84优选地为平行薄膜元件的纵轴并位于最低的薄膜元件之下。如果存在多于一个通气扩散器，这些扩散器优选地为共面的。

通气扩散器可以被集成到薄膜模块的结构中，这样所述扩散器是与渗透液收集头部的其余部分一起模制或机制的。可选地，通气扩散器可以相对剩余纤维束扎体的所需空间关系被分隔安装，上述情况将降低模制复杂部件所需要的费用。

因此纤维束扎体可以从底部、从两侧和/或可选地从内部(径向通气)暴露给通气，上述情况提高了清洁动作。所使用的通气的形式可以是连续通气或间歇脉冲形式的空气搅动。

如图2所示，在一个实施例中，每个渗透液收集头部22还包含在两排插座26或槽之间的开放区域。开放区域优选地基本为长方形，但也可以是正方形、圆形、椭圆形或任何其他形状。开放区域用于被过滤的液体的自由流通。在渗透液收集头部的垂直方向中，通气扩散器84优选地位于底部渗透液收集头部的开放区域中。

在一个实施例中，根据本发明的组合薄膜过滤设备包括至少两个如前面所描述的模块。在每个实施例中，模块20在垂直方向上堆叠，这样每个模块都被放置在另一个模块之上，如同例如在图11中示出的若干安装在一起的设备。每个都被配置为头部平面在水平方向的模块20被一个摞着一个地堆叠，这样一个模块的下部头部90就位于另一模块的上部头部92之上并完全地将其覆盖。在优选实施例中，设备包括大约两个到八个单独的模块，所述模块优选地是相同的。但是，在本发明的范围内也可以使用更多数量的模块且所述模块彼此不同。

如图8所示的，设备中的模块可以通过刚性棒或支撑物彼此连接，所述棒和支撑物保持每个头之间的固定距离。可以通过并排连接或标定(indexing)模块或设备实现用于形成一排设备或模块的连接。每个头部优选地通过位于每个头部上的渗透液收集端口52被连接到水平管或渗透液歧管54中。所有连接单独模块的头部的水平管与系统中的一个主渗透液收集管55连接。模块被配置为可同时给一排中的组件模块同时施加真空。

需要注意的是，例如在图8中，单独的模块20以抽屉状的形式被并排设置。所述模块被设置在一个框架或支架96中，所述框架或支架带有内部导轨97，头部在所述导轨上滑动从而允许模块滑入或滑出框架。由于头部端部连接(渗透液端口)插入渗透液歧管中的结合件中，当模块被从框架中拔出以便维修时，模块可以方便地被从歧管中拔出。在使用中，模块被锁定棒98固定在框架中。

可选地，如图10中所示的，模块可以包含两个平行垂直的支撑件，其中每个支撑件的宽度大约等于头部的宽度。每个头部优选地被四个扣紧件(未示出)连接到支撑件上，每个支撑件上两个。但是，扣紧的装置对本发明来说不是关键点。所述支撑件优选地具有用于单一通气扩散器的保持特征，所述扩散器为模块中的纤维束扎体的每行提供通气。图11示出了包含四个堆叠的过滤设备，每个堆叠都是由两个模块组成的(用简化的薄膜和头部描绘)。这样的设备可以被并排地标引，形成包含垂直堆叠的模块的一排，这样底部模块的通气能量为其直接上方的模块提供部分的通气。

除了组成过滤设备的单个模块中的通气扩散器，该设备还包括位于临近模块之间和平行每个模块中的通气扩散器的附加通气扩散器。

还可以设置如同参考图10在前面描述的、具有多个模块、包含水平薄膜元件的设备。在上述设备中，模块是一个摞着一个堆叠的，这样头部平面形成垂直的柱体。因此，头部形成水平间隔垂直延伸的壁，其中渗透液收集头部22定义垂直流通道，该通道支撑水平朝向的薄膜元件24。具有水平薄膜的所述设备还包括一排通气扩散器84，该扩散器位于最低的模块中的最低的薄膜之下，从而为柱中的全部模块提供通气和/或空气搅动。

在垂直或水平布置中，设备优选地包括覆盖最外表面的包裹材料94(见图1)。包裹材料用于容纳与通气相关的能量，并且特别是空气搅动过程中由空气震动引起的能量。围绕着模块的包裹或壁将向上流动的气泡限制在模块的范围内以便气泡撞击纤维。所述气泡的利用使所述气泡能量在此处消失从而阻止所述气泡跑到外部。包裹94还用于包围模块体积的界限内的空心纤维薄膜。如果没有环绕的包裹物，纤维可能偏离出模块体的外部并变得易受邻近模块的损伤的影响，例如，所述邻近的模块为了维修被移入和移出原料池。

包裹材料可以是多孔渗水的、非多孔渗水的、刚性的、非刚性的、机织的、编织的、挤压成型的或弹性材料。例如，包裹材料可以是刚性的材料，例如聚丙烯、聚乙烯或PVC；弹性材料，例如橡胶片；或纺织的非刚性材料，例如织物薄片(fabric sheet)。在图10中示出的实施例中，两个支撑结构(刚性薄膜50)提供了模块两侧上的包裹或壁，所述支撑结构优选地由含玻璃粉的聚丙烯材料喷射成型从而给结构提供硬度。因为，模块可以在一排中被编号，在两个接触侧面也许不需要壁。但是，一排中或模块系统的末端上的其他壁也许是所需的。可以在模块之间设置包裹94。

本发明与现有技术相比有很多优点。例如，纤维束扎体的较小直径(优选地为20到100毫米)简化了封装的过程并且使得自动封装技术例如离心封装(centrifugal potting)更加可控制和顺从。在上述方法中，在浇上环氧树脂后，束扎体被插入到一个离心分离机中。离心分离机在固化环氧树脂上施加力从而辅助减小环氧树脂中的气泡，所述气泡将会成为隐患，因为其会引起环氧树脂中的渗漏。本发明将减少封装所需的人力成本和时间，提高封装中的重复能力并提高工艺的产量。

在传统过滤模块中，包含带有缺陷的纤维的模块必须被液压地与系统的其他部分隔离。由于整个模块必须被整体地脱机，在维修或更换纤维所需要的时间中，将损失过滤系统中的整体薄膜表面的很大一部分。反过来，在根据本发明的模块中，封装的薄膜束扎体可以被轻松地从模块中移开，并可以简便地与其插座断开连接。因此，只有带有受损纤维的纤维束扎体需要为了修理而被移开，而其余模块还可以用于过滤。因此，显著地减小了在纤维修理或更换过程中整体可用薄膜表面积的损失。

进一步，在根据本发明的模块中，薄膜元件是相对比较小的并具有比传统薄膜更小的薄膜表面积，并且可以被很方便地并且单独地替换。因此，在模块中使用的薄膜可以由具有平均断裂强度的纤维形成，这样的纤维相对比较便宜例如聚丙烯。但是，任何现有技术中已知的纤维都可以应用在本发明中。使用具有平均断裂强度的纤维与一些现有技术的模块相比呈现出显著的经济优势，在所述现有技术的模块中使用更坚固但是更贵的纤维，例如含有加固材料的，所述更贵的纤维用于减少纤维损伤并降低为纤维的维修和替换而将整个模块脱机的频率。根据本发明，由于不必在将模块脱机很长时间的情况下方便且独立地更换纤维束扎体，因此不需要额外的开销来加固纤维束扎体。如果纤维破裂了，将只有整个系统的很小的部分会脱机很短的时间。

最后，根据本发明的模块设计使得薄膜更加顺从使用空气搅动的清洁，所述空气搅动是通过间歇脉冲提供空气而实现的。与在潜入式薄膜应用中通常使用的通气的连续或间歇模式相比，空气搅动过程显著地减小了薄膜的污垢率并体现出了通气成本的显著降低。将模块作为较小的薄膜元件(束扎体)的结构有助于与空气脉冲相关的整体能量消散，所述消散反过来改善了清洁效率。另外，围绕着一排排堆叠的模块包裹材料有助于容纳设备内部与空气脉冲相关的能量。

本领普通技术人员应当知道，可以在不偏离本发明的广泛发明概念的前提下，对上述具体实施例进行修改。因此，应当理解，本发明并不局限于在此公开的特定实施例，而意在包含在本发明的范围和主旨内的全部修改。

Claims (35)

1.一种组合薄膜过滤设备，该设备用于含有至少一悬浮固体的原料液的由外而内的薄膜过滤，所述设备包括至少一个模块，所述模块包括至少一个头部，所述头部是带有多个用于容纳多个薄膜元件的插座的整体渗透液收集头部，其特征在于，每个薄膜元件包括至少一个封装的空心纤维薄膜束扎体，所述空心纤维薄膜束扎体包括多个朝向横穿该至少一个头部的空心纤维薄膜，每个薄膜元件具有空心纤维薄膜束扎体的封装端部与至少一个渗透液收集头部中的一个插座之间的可分离连接，其中可分离的连接在至少一个渗透液收集头部和空心纤维薄膜的空腔之间提供了水密的液压连接。

2.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备组合薄膜过滤设备，其特征在于，所述至少一个模块包括两个头部，并且至少多个空心纤维薄膜中的一部分比两个头部之间的距离长出大约0.2％到20％。

3.如权利要求2所述的组合薄膜过滤设备组合薄膜过滤设备，其特征在于，所述长出部分从大于5％到大约10％。

4.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，所述至少一个模块包括两个垂直地或水平地间隔的头部，其中所述设备还包括一个连接两个头部的刚性支撑件从而保持固定的距离。

5.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，所述至少一个渗透液收集头部包括至少一排用于容纳多个薄膜元件的插座。

6.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，每个插座具有从包括圆形、椭圆形、正方形、长方形和长菱形的一组形状中选出的一个形状。

7.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，模块设备还包括可松开的封闭物，该封闭物用于将一个薄膜元件从一个插座中脱离，这样当元件脱离时，该封闭物液压地将不带有薄膜元件的插座与原料流分离。

8.如权利要求7所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，封闭物从包含阀门和装有弹簧的机构的一组中选出。

9.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，模块设备包括用于迅速将薄膜元件与多个插座连接和分离的设备。

10.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，所述设备包括至少两个平行设置并间隔开的收集头部，并且还包括至少一个具有多个孔的通气扩散器，所述孔用于在外部近处向空心纤维薄膜供气。

11.如权利要求10所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，通气管子被配置为用于连续通气和用于作为间歇脉冲的空气供应。

12.如权利要求10所述的组合薄膜过滤设备，其包括多个相邻地设置在至少一个模块的底部的多个通气扩散器。

13.如权利要求10所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，所述空气扩散器包括平行空心纤维薄膜束扎体的纵轴设置的穿孔管子。

14.如权利要求13所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，穿孔管子被设置为每个空心纤维薄膜束扎体内一个。

15.如权利要求10所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，至少一个渗透液收集头部包括至少两排插座和至少一个位于至少两排用于原料液体的自由流动的插座之间的开放区域，并且其中至少一个开放区域包含至少一个通气扩散器。

16.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，至少一个所述模块包括平行配置且水平间隔设置的两个头部，所述平行配置带有在两个头部间延伸的薄膜元件，并且所述模块还包括至少一个通气扩散器，所述通气扩散器被设置为平行于多个薄膜元件的至少一个的纵轴并且在多个薄膜元件之下。

17.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，设备包括至少两个模块，每个模块包含两个垂直分离设置的头部从而形成一个上部头部和一个下部头部，并且所述两个头部彼此一个摞一个地堆叠从而形成了模块的垂直簇，这样第一模块的上部头部在第二模块的下头部下面，其中所述设备定义了外部面。

18.如权利要求17所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，所述设备包括大约2个到8个模块。

19.如权利要求17所述的组合薄膜过滤设备，其还包括覆盖至少一个模块的外表面的包裹材料，其中包裹材料围绕着多个空心纤维薄膜，并包含包裹材料限定的模块体积内的通气所产生的能量。

20.如权利要求10所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，包裹原料从包含多孔渗水的材料、非多孔渗水的材料、纺织的材料、编织的材料、挤压成型的材料、刚性材料、弹性材料和非刚性材料的一组材料中选出。

21.如权利要求1所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，设备是可潜入式的。

22.如权利要求21所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，设备是潜入原料流中的，并受抽吸设备在空心纤维薄膜的空腔中制造的真空的影响进行薄膜过滤。

23.如权利要求21所述的组合薄膜过滤设备，其特征在于，设备被设置在加压封闭物中并且其薄膜过滤受封闭物中的压力影响。

24.一种组合薄膜过滤设备，该设备用于含有至少一悬浮固体的原料液的由外而内的薄膜过滤，所述设备包括至少一个模块，所述模块包括至少一个头部，所述头部是带有多个用于容纳多个薄膜元件的插座的整体渗透液收集头部，其特征在于，每个薄膜元件包括至少一个封装的空心纤维薄膜束扎体，所述空心纤维薄膜束扎体包括多个朝向横穿所述至少一个头部的中空的纤维薄膜，每个薄膜元件具有空心纤维薄膜束扎体的封装端部与至少一个渗透液收集头部中的一个插座之间的可分离连接，所述可分离的连接在至少一个渗透液收集头部和空心纤维薄膜的空腔之间提供了水密的液压连接，其中至少一个模块定义了外表面，并包括覆盖至少一个外表面的包裹材料，其中包裹材料围绕着多个空心纤维薄膜并包含在设备的外表面限定的体积内的通气引起的能量。

25.一种束扎连接器，所述连接器用于将空心纤维薄膜的束扎体可分离地连接到薄膜过滤系统的渗透液收集头部的插座中，所述连接器包括用于容纳空心纤维束扎体的一个端部的套筒，套筒的内表面具有至少一个用于与容纳在套筒中的封装材料锁定结合的第一表面不规则物从而密闭地将空心纤维束扎体固定在连接器中，套筒的外表面具有至少一个密封材料从而与插座的配合内部表面实现液密密封，套筒的外部表面还包括至少一个第二表面不规则物，所述第二表面不规则物与插座上的补充表面不规则物相配合用于可分离地将连接器锁定在插座中从而保持液密密封。

26.如权利要求25所述的束扎连接器，其特征在于，第一表面不规则物包括从包含用以抵抗束扎体在连接器中旋转的轴向延伸肋部件，用以抵抗束扎体在连接器中的轴向位移的圆形凹槽，用以抵抗束扎体在连接器中的轴向位移的纵向倾斜的壁，用以抵抗束扎体在连接器中的轴向位移的在套筒的端部上的下切边缘，用以抵抗束扎体在连接器中的轴向位移和/或转动的表面粗糙性的一组中选出的至少一种表面不规则物。

27.如权利要求25所述的束扎连接器，其特征在于，连接器具有圆形的外部截面，并且密封材料包括至少一个0形环。

28.如权利要求27所述的束扎连接器，其特征在于，外表面具有至少一个用于容纳和固定至少一个O形环的圆形凹槽。

29.如权利要求25所述的束扎连接器，其特征在于，至少一个第二表面不规则物包括至少一个具有向内的端面凹槽的向外的钩状突出物从而容纳插座外表面上的至少一个补充突出部件。

30.如权利要求29所述的束扎连接器，其具有至少两个钩状突出物，所述钩状突出物用于与相同数量的补充突出部件连接，突出物围绕着连接器的外围等间距地设置。

31.如权利要求30所述的束扎连接器，其特征在于，钩状突出物通过插座中的连接器的旋转与突出部件锁定。

32.如权利要求30所述的束扎连接器，其特征在于，突出物位于邻近套筒的端部边缘处，所述套筒朝向纤维束扎体的端面并与其相隔。

33.如权利要求24所述的束扎连接器，其还包括临近连接器内部表面的并且位于封装材料的外部区域之中或之上的管，所述管具有朝向纤维束扎体的柔软的、非磨砂表面。

34.如权利要求33所述的束扎连接器，其特征在于，所述管包括一种弹性材料，并且从包括筛管和连续管的一组中选出。

35.如权利要求33所述的束扎连接器，其特征在于，所述管延伸并超过封装材料从而部分地围绕着束扎体的自由纤维。

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