CN202122911U

CN202122911U - 浸没式膜组件

Info

Publication number: CN202122911U
Application number: CN2011201648085U
Authority: CN
Inventors: 刘镇江
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2021-05-23

Abstract

一种浸没式膜组件，包括上、下端头和若干管状膜丝，所述上下端头内分别设有用于将各膜丝的上下端部粘结成束的上、下端树脂密封层，所述膜丝的上端开口于所述上端树脂密封层的上端面，下端封闭，所述上端头为筒状，其内壁的中段为柱状，上下两段为外扩的锥状，所述内壁上设有多条轴向延伸的贯通的凹槽，所述下端头的底部设有多根导流管，所述导流管的上部开口位置高于所述下端头的四周侧壁，所述下端头的下方设有径向延伸的曝气管，所述曝气管的下部设有多个曝气孔。本实用新型的树脂密封层与相应外壳之间注封效果好，结合强度高，灌胶时不易造成导流管的污堵，使用中膜丝表面不易沉积污染物，且结构简单，造价低。

Description

浸没式膜组件

技术领域

本实用新型涉及一种以压力差为推动力的膜分离技术实现料液分离、纯化、浓缩等处理的装置，特别涉及一种外压浸没式膜组件。

背景技术

作为废水处理方法的一种，将中空纤维膜组件浸泡在待处理料液中进行膜过滤的方法因其适用的料液范围广，对环境要求不高而得到广泛的应用。但现有的浸没式中空纤维膜组件由于在曝气方式以及组件结构等方面存在不足，在实际应用中会出现以下问题:（1）用于固定膜丝的树脂密封层与包裹树脂密封层的外壳内壁之间结合不牢，容易脱胶；（2）膜丝表面容易沉积污染物，降低过滤效能；（3）导流管高度设置不尽合理，膜丝下端灌胶时容易造成导流管污堵。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种浸没式膜组件，该膜组件的树脂密封层与相应外壳之间注封效果好，结合强度高，且灌胶时不易造成导流管的污堵，且使用中膜丝表面不易沉积污染物。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种浸没式膜组件，包括上、下端头和若干管状膜丝，所述上下端头内分别设有用于将各膜丝的上下端部粘结成束的上、下端树脂密封层，所述膜丝的上端开口于所述上端树脂密封层的上端面，下端封闭，所述上端头为筒状，其内壁的中段为柱状，上下两段为外扩的锥状，所述内壁上设有多条轴向延伸的贯通的凹槽。

所述凹槽优选为直槽，且沿所述上端头的圆周方向均匀分布。

所述上段内壁的锥角优选为20-25度，下段内壁的锥角优选为10-20度。

所述下端头的底部设有多根导流管，所述导流管贯穿所述下端树脂密封层。

所述导流管优选呈中间密周边疏的排列方式。

所述导流管可分别分布在若干同心圆上。

所述下端头可以为底部封闭、顶部敞口的杯形结构，所述导流管的上部开口位置优选高于所述下端头的四周侧壁，所述下端树脂密封层的上端面不超出所述下端头的四周侧壁。

所述下端头的下方可设有径向延伸的曝气管，所述曝气管的下部设有多个曝气孔。

所述下端头的下方可连接有带法兰的筒状支架，所述支架的侧壁上设有径向通孔，所述曝气管固定在所述通孔处。

所述上端头的顶端可连接有一个端盖，所述上端头和端盖连接处的外部优选设有一个内螺纹套管，所述内螺纹套管与所述上端头之间为螺纹连接，所述内螺纹套管的靠近所述端盖的一端设有伸向轴心的环形凸台，所述内螺纹套管通过所述环形凸台卡压所述端盖的底部凸缘的方式将所述端盖固定在所述上端头的顶端上，所述端盖上设有透过液出口。

本实用新型的有益效果是：

（1）由于所述上端头的锥状内壁以及内壁上轴向延伸的凹槽的设置，当进行膜丝端部注封时可以有效地排出气泡，使注封的粘结剂固化后所形成的树脂密封层与上端头之间结合严密而牢靠，降低膜丝或树脂密封层开胶、脱落的几率；

（2）由于优化了导流管的上部开口位置及导流管的管径设计，可更好地防止注封时造成导流管的污堵；

（3）由于增设了曝气装置，使膜丝表面不容易沉积污染物，因此可长期保持膜丝的过滤效能，且曝气装置结构简单、造价低廉，维修、维护简单、方便。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的上端头的剖视图；

图3是本实用新型的下端头的主视结构示意图；

图4是本实用新型的下端头的俯视结构示意图。

具体实施方式

参见图1、2，一种浸没式膜组件，包括上端头1、下端头2和若干管状膜丝3，所述上下端头内分别设有用于将各膜丝的上下端部粘结成束的上、下端树脂密封层，所述膜丝的上端开口于所述上端树脂密封层的上端面，下端封闭，所述上端头为筒状，其内壁的中段为柱状（参见图2的1.2），上下两段为外扩的锥状（参见图2的1.3和1.4），所述内壁上设有多条沿其轴向延伸的贯通的凹槽（参见图2的1.5）。

所述树脂密封层可以采用聚脂、聚氨酯、硅树脂、乙烯基树脂等高分子材料，优选采用环氧树脂，同时起到密封所述壳体端部和固定膜丝的作用。所述树脂密封层可以是将膜丝束端部的各膜丝之间以及膜丝与上端头之间的缝隙填充粘结剂固化而成的，也可以是一个预加工的设有若干膜丝固定孔的树脂固定盘及在该树脂固定盘与上端头之间填充注封材料固化后的树脂环所形成的整体。所述膜丝通常平行排列成束，膜丝束的轴线通常与所述上端头的轴线平行，且一套膜组件中使用的膜丝束可以为多个，各膜丝束在膜丝径向方向上一般以中间密周边疏的方式排布。

当进行膜丝上端部注封时可以有效地排出气泡，使所填充的粘结剂固化后所形成的树脂密封层与壳体之间结合严密而牢靠，降低膜丝或树脂密封层开胶、脱落几率。

所述凹槽优选为直槽，且沿所述上端头的圆周方向均匀分布，使注封过程中的气泡可以自就近的所述凹槽排出，使整个圆周上所述树脂密封层与上端头内壁的结合都更加牢靠。

上段锥状的内壁1.3的锥角优选为20-25度，下段锥状的内壁1.4的锥角优选为10-20度。经实践证明，上述角度的设置对于排出封胶过程中的气泡效果最好。

如图3、4所示，所述下端头的底部还设有多根导流管2.1，所述导流管贯穿所述下端树脂密封层。该膜组件工作时，整个膜组件浸入待处理料液中，料液从所述导流管导流进入上下端头之间的区域，即大部分所述膜丝所在的区域，该区域可以是开放的，也可以是封闭的。对于浸没式膜组件，通常需要设置负压抽吸装置，使膜丝的内部压力低于其外部压力，形成过滤的推动力，透过液在该推动力的作用下透过膜丝的壁进入膜丝的中孔，从而起到料液分离、过滤和浓缩作用。

所述导流管的排布方式通常与所述膜丝的排布方式相对应，在本实施例中优选呈中间密周边疏的排列方式，以最大限度地缩短原液的非过滤流动路径，提高过滤效率。

所述导流管可呈中心辐射状排布，其中优选为分别分布在若干同心圆上。

所述下端头可以为底部封闭、顶部敞口的杯形结构，所述下端树脂密封层“承装”在所述下端头的“杯形”内部，所述导流管的上部开口位置优选高于所述下端头的四周侧壁，所述下端树脂密封层的上端面优选不超出所述下端头的四周侧壁。将导流管的上部开口、上端头的四周侧壁及下端树脂密封层的上端面高度设计成具有上述的高度差，降低了注封时的操作难度，并基本可以杜绝注封时胶溢出而污堵导流管的情况发生。同时，使所述导流管的孔径不过小，优选为10mm左右，具体可根据污染物颗粒粒径大小确定，使所述导流管孔径不小于所应用环境下污染物颗粒的平均粒径为宜。

为了进一步改善过滤效果，所述下端头的下方可设有沿其径向延伸的曝气管，所述曝气管的下部设有多个曝气孔。工作时，气泡从曝气孔喷出，与料液形成气水混合物从多个导流管进入膜丝之间，对料液产生搅动，带动膜丝随气流震荡或摆动，因此可避免或减轻污染物在膜丝表面的沉积，达到一定的膜丝在线清洗效果，使膜丝长期保持过滤分离效能。

所述曝气管的直径优选为不低于全部膜丝在径向方向所覆盖范围直径的1/2，且优选将曝气管设置在正对膜丝覆盖面的中央部位。所述曝气孔可以各种角度设在曝气管的下半管壁上，且最好朝向均匀，即使得从曝气管的两侧上升的曝气气泡密度基本相等，优选将曝气孔设置在所述曝气管的正下方管壁上。本实用新型的曝气装置结构简单，便于维护，成本低，对于环境要求较低，能适应大部分料液的过滤等。

所述下端头的下方可连接有带法兰的筒状支架4，用于作为整个浸没式膜组件的支撑基础和安装基座，法兰用于所述支架的安装固定。所述支架的侧壁上设有径向通孔4.1，所述曝气管从其中穿过。

所述上端头的顶端可连接有一个端盖5，所述端盖与上端树脂密封层之间所围成的空间用于收集透过液。所述上端头和端盖连接处的外部优选设有一个内螺纹套管6，所述内螺纹套管与所述上端头之间为螺纹连接，所述内螺纹套管的靠近所述端盖的一端设有伸向轴心的环形凸台，所述内螺纹套管通过所述环形凸台卡压所述端盖的底部凸缘的方式将所述端盖固定在所述上端头的顶端上，所述端盖上设有透过液出口，即产水口。

当膜丝发生污堵、断裂或树脂密封层处发生脱胶、错位、泄露等故障需要维修时，无需更换整个膜组件，只要拧下所述内螺纹套管，拆除端盖即可，即修复时无需破坏端盖，且更换时也无需对膜组件进行整体更换，降低使用成本。

所述内螺纹套管与所述上端头之间优选采用矩形螺纹连接，优选采用牙宽为3mm、螺距为7mm的矩形螺纹，使连接强度更大，以提高所述膜组件可承受的压力水平。为了达到好的密封效果，端盖与上端头之间还设有密封圈。

多个膜组件的所述产水口可连接到同一个集水管，以集中导出透过液。负压抽吸装置通常与所述产水口、产水输出管道或上述集水管连接，有利于透过液的抽吸排放。

所述膜丝优选为中空纤维超滤膜丝。

本实用新型可用于各种浸没环境中的料液过滤、分离或浓缩，尤其适用于膜生物反应器中。

Claims

1.一种浸没式膜组件，包括上、下端头和若干管状膜丝，所述上下端头内分别设有用于将各膜丝的上下端部粘结成束的上、下端树脂密封层，所述膜丝的上端开口于所述上端树脂密封层的上端面，下端封闭，其特征在于所述上端头为筒状，其内壁的中段为柱状，上下两段为外扩的锥状，所述内壁上设有多条轴向延伸的贯通的凹槽。

2.如权利要求1所述的浸没式膜组件，其特征在于所述凹槽为直槽，且沿所述上端头的圆周方向均匀分布。

3.如权利要求2所述的浸没式膜组件，其特征在于所述上段内壁的锥角为20-25度，下段内壁的锥角为10-20度。

4.如权利要求1、2或3所述的浸没式膜组件，其特征在于所述下端头的底部设有多根导流管，所述导流管贯穿所述下端树脂密封层。

5.如权利要求4所述的浸没式膜组件，其特征在于所述导流管呈中间密周边疏的排列方式。

6.如权利要求5所述的浸没式膜组件，其特征在于所述导流管分别分布在若干同心圆上。

7.如权利要求6所述的浸没式膜组件，其特征在于所述下端头为底部封闭、顶部敞口的杯形结构，所述导流管的上部开口位置高于所述下端头的四周侧壁，所述下端树脂密封层的上端面不超出所述下端头的四周侧壁。

8.如权利要求4所述的浸没式膜组件，其特征在于所述下端头的下方设有径向延伸的曝气管，所述曝气管的下部设有多个曝气孔。

9.如权利要求4所述的浸没式膜组件，其特征在于所述下端头的下方连接有带法兰的筒状支架，所述支架的侧壁上设有径向通孔，所述曝气管固定在所述通孔处。

10.如权利要求9所述的浸没式膜组件，其特征在于所述上端头的顶端连接有一个端盖，所述上端头和端盖连接处的外部设有一个内螺纹套管，所述内螺纹套管与所述上端头之间为螺纹连接，所述内螺纹套管的靠近所述端盖的一端设有伸向轴心的环形凸台，所述内螺纹套管通过所述环形凸台卡压所述端盖的底部凸缘的方式将所述端盖固定在所述上端头的顶端上，所述端盖上设有透过液出口。