CN201529492U

CN201529492U - 膜组件封头

Info

Publication number: CN201529492U
Application number: CN2009200743278U
Authority: CN
Inventors: 汲江; 栾森
Original assignee: SHANGHAI BIOMEDICAL ENGINEERING RESEARCH CENTER
Current assignee: SHANGHAI BIOMEDICAL ENGINEERING RESEARCH CENTER
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2019-07-27

Abstract

本实用新型涉及膜生物反应器和流体过滤技术领域，公开了一种膜组件封头。它包括上下两个基座，其中上基座有两个空腔，每个空腔用于通过黏合剂封装一组膜片，两个空腔中间有一道狭缝，用于传送气泡清洗膜片；下基座有一个空腔，用于存储经膜片过滤后的液体，该空腔两侧有出水口，用于将该空腔内的液体收集到外部存储装置；下基座外侧有多个卡扣，用于与其它的膜组件封头连接，以组成大的系统；上基座比下基座窄小。这种膜组件封头提高了对膜组件的清洗效果，并且易于组成大型系统。

Description

膜组件封头

技术领域

本实用新型涉及膜生物反应器和流体过滤技术领域，特别涉及淹没式膜组件的封头技术。

背景技术

膜分离技术是用半透膜作为选择障碍层、在膜的两侧存在一定量的能量差作为动力，允许某些组分透过而保留混合物中其他组分，各组分透过膜的迁移率不同，从而达到分离目的的技术。

膜分离技术在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称“MBR”)是一种结合了膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术。在MBR系统中，污水中的各类污染物主要通过微生物的生物化学作用加以去除，但与传统生物处理工艺不同的是，膜组件替代了二沉池以其高效分离作用使泥水彻底分离，这使得污泥停留时间和水力停留时间可以相互独立，生化反应池中活性污泥浓度的增大和活性污泥中特效菌的积累，提高了生化反应速率。微生物与水的分离不再通过重力沉淀，而是在压力的驱动下，水分子和部分其他小分子物质能够透过膜，微生物和大分子物质则被膜截留在反应池内，从而使系统获得了优良的出水水质。MBR工艺基本解决了传统污水处理工艺普遍存在的出水水质不稳定、占地面积大、工艺控制复杂等突出问题，是极具发展潜力的水处理工艺，尤其在污水再生利用方面，MBR工艺可以将生活污水、城市污水或与之相近的工业废水一步到位地处理成可以作为城市杂用水、工业循环冷却水等用途的优质再生水，目前在全世界范围内正日益受到广泛的学术关注，大规模的工程应用也逐渐增多。

根据膜组件的设置位置，膜生物反应器可分为外置式(或称分体式、分置式)膜生物反应器和内置式(或称淹没式、浸入式、一体式、浸没式)膜生物反应器两大类。

外置式膜生物反应器一般多选用柱式中空纤维膜组件或管式膜组件，是把膜组件和生物反应器分开设置，生物反应器中的混合液经循环泵增压后送至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理出水，固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。外置式膜生物反应器的特点是运行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设，而且膜通量普遍较大，但一般条件下，为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，致使循环泵的水流循环量和所需扬程增大，动力费用增高，吨水能耗较高，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。

内置式膜生物反应器大多选用帘式或束式中空纤维膜组件或板框式膜组件，把膜组件浸没于生物反应器的液位以下，原水进入膜生物反应器后，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥分解或转化，在吸泵提供的负压作用下或者在水位差的作用下由膜过滤出水，曝气系统设置在膜组件下方，一方面给微生物分解有机物提供了所必需的氧气，另一方面利用气提原理，使气水二相流对膜外表面进行水力冲刷，以此来抑制膜面污泥层的沉积。内置式膜生物反应器较之外置式膜生物反应器省去了混合液循环系统，结构更为紧凑，占地面积小，并且靠抽吸出水，吨水能耗相对较低，但膜组件的安装、检修、清洗很不方便，清洗劳动强度大，成本较高，膜通量也相对较小。

所谓的膜组件是将一定面积的膜元件以某种形式组装成的膜分离器件，是工程应用当中安装膜的基本单元。膜元件的基本形式有平板式、管式、毛细管式以及中空纤维式，在膜生物反应器中适用的则主要有平板式、管式以及中空纤维式，相应的膜组件形式为板框式、柱式、帘式或束式，板框式膜组件通常采用平板式元件，柱式膜组件通常采用管式或中空纤维式元件，帘式或者束式膜组件通常采用中空纤维式元件。由于工程实际要应用较大面积的膜，所需膜组件的数量很大，因此往往需要将一个或数个膜组件以某种形式组装成膜组件单元，其中包括膜组件、集水管、固定支架等，根据膜组件的型式，也有板框式、柱式、帘式或束式等形式。

现有技术的问题在于，淹没式膜生物反应器中，膜组件的清洗效果欠佳，特别是膜组件的根部不易被清洗到，容易积泥，而膜组件根部污染的继续发展和蔓延又会进一步加剧过滤的不均匀性以及有效过滤面积的丧失，最终缩短了整个膜组件的使用寿命。

此外，传统的膜组件尺寸小，无法单独使用，需要有金属框架固定后方能组成系统使用，从而增加了系统的重量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种膜组件封头，提高了对膜组件的清洗效果，并且易于组成大型系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种膜组件封头，包括上下两个基座，其中

上基座有两个空腔，每个空腔用于通过黏合剂封装一组膜片，两个空腔中间有一道狭缝，用于传送气泡清洗膜片；

下基座有一个空腔，用于存储经膜片过滤后的液体，该空腔两侧有出水口，用于将该空腔内的液体收集到外部存储装置；

下基座外侧有多个卡扣，用于与其它的膜组件封头连接，以组成大的系统；

上基座比下基座窄小。

本实用新型实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

在上基座的两个空腔之间有一道狭缝，可以传送气泡清洗膜片，两组膜片之间的根部最易累积污垢，通过从两个空腔之间的狭缝传送气泡，对膜片间的根部有很好清洗效果。

因为一个封头封装了两组膜片，狭缝中冒出的气泡在上升过程中在两组膜片间不断碰撞，而且使膜片抖动，碰撞和抖动都加强了清洗效果。

下基座比上基座宽大，所以下基座的空腔容积也较大，可以容纳较多的水。此外，在以卡扣连接多个膜组件封头时，因为下基座较为宽大，所以各个封头的膜片不会靠得太紧，易于保持膜片的清洁。

附图说明

图1是本实用新型实施方式中的膜组件封头结构示意图；

图2是图1中膜组件封头沿A-A方向剖面示意图；

图3是本实用新型实施方式中膜组件封头以卡扣相互连接的一种连接样式示意图；

图4是本实用新型实施方式中膜组件封头以卡扣相互连接的另一种连接样式示意图；

图5是本实用新型实施方式中应用本实用新型膜组件封头的膜组件结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施方式涉及一种膜组件封头。该膜组件封头的基本结构如图1所示，图1中A-A方向的剖面如图2所示。该膜组件封头包括上基座(1)和下基座(2)，其中

上基座(1)有两个空腔(3和4)，每个空腔用于通过黏合剂封装一组膜片，空腔(3)和空腔(4)中间有一道狭缝(5)，用于传送气泡清洗膜片。有一个导气管连接到该封头，通过狭缝(5)向外鼓泡。

两组膜片之间的根部最易累积污垢，通过从两个空腔之间的狭缝(5)传送气泡，对膜片间的根部有很好清洗效果。因为一个封头封装了两组膜片，狭缝(5)中冒出的气泡在上升过程中在两组膜片间不断碰撞，而且使膜片抖动，碰撞和抖动加强了清洗效果。

下基座(2)有一个空腔(7)，用于存储经膜片过滤后的液体，空腔(7)两侧有出水口，用于将空腔(7)内的液体收集到外部存储装置。

下基座(2)外侧有多个卡扣(6)，用于与其它的膜组件封头连接，以组成大的系统。换句话说，多个本实用新型所提出的膜组件封头以卡扣相互连接，形成一个整体。连接的方式有多种，图3、图4示出了其中的两种互连方式。需要说明的是，卡扣的具体样式可以是多种多样的，图1只是示出了其中的一种，但本实用新型并不限于这一种样式的卡扣。

上基座(1)比下基座(2)窄小，所以下基座(2)的空腔容积也较大，可以容纳较多的水。此外，在以卡扣连接多个膜组件封头时，因为下基座(2)较为宽大，所以各个封头的膜片不会靠得太紧，易于保持膜片的清洁。

本实用新型实施方式中的膜组件封头既可以封装平板膜，也可以封装中空纤维膜。

优选地，膜组件封头以不锈钢、塑料等制成。

上面提到的经过滤的液体可以是水，也可以是是其它类型的液体。

优选地，用于将膜片封装到空腔(3)和空腔(4)的黏合剂包括硅橡胶、聚氨酯和环氧树脂，当然也可以使用其它类型的黏合剂。

图5是本实用新型实施方式的膜组件封头应用在膜组件中的情况，其中膜组件的底端封头用的就是图1所示的膜组件封头。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims

1.一种膜组件封头，其特征在于，包括上下两个基座，其中

下基座有一个空腔，用于存储经所述膜片过滤后的液体，该空腔两侧有出水口，用于将该空腔内的液体收集到外部存储装置；

所述下基座外侧有多个卡扣，用于与其它的膜组件封头连接，以组成大的系统；

所述上基座比所述下基座窄小。

2.根据权利要求1所述的膜组件封头，其特征在于，所述膜片为平板膜。

3.根据权利要求1所述的膜组件封头，其特征在于，所述膜片为中空纤维膜。

4.根据权利要求3所述的膜组件封头，其特征在于，所述膜组件封头以不锈钢或塑料制成。

5.根据权利要求4所述的膜组件封头，其特征在于，所述黏合剂是硅橡胶，或聚氨酯，或环氧树脂。

6.根据权利要求5所述的膜组件封头，其特征在于，该膜组件封头是膜组件的底端封头。