CN202933629U - 外压式中空纤维超滤膜组件 - Google Patents

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吕宾
赵亮
刘忠洲
周钱华
缪冬塬
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Botian Environmental Planning And Design Institute Beijing Co ltd
Memsino Membrane Technology Beijing Co ltd
Poten Environment Group Co Ltd
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BEIJING POTEN ENVIRONMENT REASEARCH INSTITUTE Co Ltd
MEMSINO MEMBRANE TECHNOLOGY BEIJING Co Ltd
Poten Environment Group Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种外压式中空纤维超滤膜组件，包括壳体，所述壳体内部的上下两端各设有端头集水器和端头布水器，端头集水器和端头布水器之间通过连接管连接，所述端头布水器的底侧设有若干进水管，所述端头集水器和端头布水器均包括中空管体，中空管体的外侧均匀分布有若干布水流道，相邻的两个布水流道与中空管体及壳体内壁之间形成的扇形区域内填充有中空纤维超滤膜丝。本实用新型的有益效果为：本实用新型内部水流分布均匀，不会产生沟流和膜成束问题，降低了过滤过程中的浓差极化现象，有效的控制了膜污染，充分发挥了整体膜性能，且本实用新型不易沉积污染物和形成“气堵盲区”，大大延长了过滤、清洗周期，提高了膜组件的使用寿命。

Description

外压式中空纤维超滤膜组件
技术领域
本实用新型涉及一种外压式中空纤维超滤膜组件。
背景技术
中空纤维超滤膜组件由于具有装填密度和产水量高、组件连接和装卸方便等特点，被广泛应用到目前工业上。中空纤维超滤膜组件可分为柱式和浸没式两种形式，通常浸没式组件使用压力较低，较省能，但占地面积大；柱式中空纤维超滤膜组件可使用较高压力和较高流速，容易克服浓差极化，得到较高通量，在大多数领域得到应用。柱式中空纤维超滤膜组件又分为内压式和外压式两种，内压式膜组件是流体流经中空纤维膜内腔，产生流动阻力较大，从而组件长度较短，且仅适用于较粗毛细管膜；而外压式膜组件是流体流经中空纤维膜外侧，流道较宽，水流阻力相对较小，所以可以用于较细中空纤维超滤膜和做成较长及膜面积装填密度高的组件。
目前，现有的柱式中空纤维外压超滤膜组件多采用底部多孔布水，通过上端中心管上的小孔，然后汇集到中心管由顶端排浓水的方式进行过滤（如图 1所示）或上端盖顶部封死，在组件外壳上部有一侧管排除浓缩液（如图2所示)。由于仅有几个孔布水，水流分布不是很均匀，容易使中空纤维膜成束，形成外壳或中间产生短路流（沟流），从而导致部分纤维膜膜面水流流速偏低，颗粒物容易沉积，形成污染。尤其在组件顶部和较细中空纤维膜情况下，短路流问题更为严重。随着运行时间的增加，膜组件顶端和膜束中间的污染物越积越多，造成了膜组件的有效过滤面积减少，进而带来处理能力的降低。
另外，对于外压式中空纤维膜组件，为了洗去膜面沉积物，人们常用加气擦洗法来提高清洗效果，由于短路流（沟流）的存在，气泡对膜束中间膜面擦洗不着，大大降低了加气擦洗效果。同时，当用侧出和中心管出浓水时，气泡可能在出水口对面或上端靠外区域淤积而排不出，形成水流达不到的“气堵死区”，降低组件处理能力和使用寿命。
由上可见，研发一种具有进水均匀、顶端污染物易排出结构的外压式中空纤维超滤膜组件是很有必要的。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种外压式中空纤维超滤膜组件，减少污染物沉积，以克服目前现有技术存在的上述不足。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：
一种外压式中空纤维超滤膜组件，包括壳体，所述壳体的顶端设有浓水出口，壳体顶端的一侧设有产水出口，壳体的底端设有原水进口，壳体内部的上下两端各设有端头集水器和端头布水器，端头集水器和端头布水器之间通过连接管连接，所述端头布水器的底侧设有若干进水管，进水管与原水进口连通，所述端头集水器和端头布水器均包括中空管体，中空管体的外侧均匀分布有若干布水流道，相邻的两个布水流道与中空管体及壳体内壁之间形成的扇形区域内填充有中空纤维超滤膜丝。
进一步的，所述端头集水器中的布水流道上设有若干通气孔。
进一步的，所述端头集水器中的布水流道的长度小于端头布水器中的布水流道的长度。
进一步的，所述端头布水器中，相邻的两个布水流道与中空管体及壳体外壁之间形成的扇形区域内设有与该扇形区域数量相对应的布水管。
优选的，所述布水流道内壁之间的宽度为4-12mm。
优选的，所述布水流道的数量为4-12个。
本实用新型的有益效果为：本实用新型内部水流分布均匀，不会产生沟流和膜成束问题，降低了过滤过程中的浓差极化现象，有效的控制了膜污染，充分发挥了整体膜性能，且本实用新型不易沉积污染物和形成“气堵盲区”，大大延长了过滤、清洗周期，提高了膜组件的使用寿命。
附图说明
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1是常用外压式中空纤维超滤膜组件的结构示意图；
图2是侧出水外压式中空纤维超滤膜组件的结构示意图；
图3是本实用新型实施例所述的外压式中空纤维超滤膜组件的整体结构示意图；
图4是本实用新型实施例所述的外压式中空纤维超滤膜组件的内部结构示意图；
图5是本实用新型实施例所述的端头布水器的结构示意图；
图6是本实用新型实施例所述的端头集水器的结构示意图；
图7是本实用新型实施例所述的外压式中空纤维超滤膜组件的底端水流分布示意图；
图8是图7的底视图；
图9是本实用新型实施例所述的外压式中空纤维超滤膜组件的水流分布示意图。
图中：
1、壳体；2、浓水出口；3、产水出口；4、原水进口；5、端头集水器；6、端头布水器；7、连接管；8、进水管；9、中空管体；10、布水流道；11、中空纤维超滤膜丝；12、通气孔。
具体实施方式
如图3-6所示，本实用新型实施例所述的一种外压式中空纤维超滤膜组件，包括壳体1，所述壳体1的顶端设有浓水出口2，壳体1顶端的一侧设有产水出口3，壳体1的底端设有原水进口4，壳体1内部的上下两端各设有端头集水器5和端头布水器6，端头集水器5和端头布水器6之间通过连接管7连接，所述端头布水器6的底侧设有若干进水管8，进水管8与原水进口4连通，所述端头集水器5和端头布水器6均包括中空管体9，中空管体9的外侧均匀分布有若干布水流道10，相邻的两个布水流道10与中空管体9及壳体1内壁之间形成的扇形区域内填充有中空纤维超滤膜丝11。
本实用新型中，端头布水器6起到分隔中空纤维超滤膜丝11和布水的双重作用。且端头布水器6中，相邻的两个布水流道10与中空管体9及壳体1外壁之间形成的扇形区域内设有与该扇形区域数量相对应的布水管，布水管与端头布水器6共同均匀布水。
另外，本实用新型中，端头集水器5起到分隔中空纤维超滤膜丝11和集水与气的双重作用，且端头集水器5的布水流道10的长度小于端头布水器6中的布水流道10的长度，其布水流道10上还设有若干通气孔12，以便通气不形成“气堵盲区”。
而本实用新型中的端头集水器5和端头布水器6的布水流道10的宽度均可根据连接管7的粗细、中空纤维超滤膜丝11直径与装填密度的不同、膜组件的使用压力的不同进行调整，以达到控制中空纤维超滤膜丝11表面水流速度的目的，进而有效的控制膜污染的情况。其中，布水流道10内壁之间的宽度为4-12mm为宜，布水流道9的数量为4-12个为宜。
如图7-8所示，使用时，原水由原水进口4进入，然后由底端的8个进水管8和中空管体9的中心孔进入。其中，进入中空管体9的中心孔的水再分到端头布水器6的每个布水流道10中去，这样使膜组件底部的进水分布更均匀，不产生沟流，冲洗面积更大，对膜组件底端的污染起到很好的冲洗效果，使膜底端的污染减小。
如图9所示，浓水和擦洗时的气水流在膜组件的顶端由端头集水器5的布水流道10汇集到端头集水器5的中空管体9后，最终流出，不会产生“气堵盲区”。在膜组件顶端的污染物也经端头集水器5的布水流道10带入到中空管体9中，最终排出，对膜组件顶端的污染大大减小，均匀布水可减少沟流和纤维膜成束，大大降低过滤过程中的浓差极化现象，加气清洗效果更好，有效控制膜污染和充分发挥整体膜性能。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种外压式中空纤维超滤膜组件，包括壳体（1），所述壳体（1）的顶端设有浓水出口（2），壳体（1）顶端的一侧设有产水出口（3），壳体（1）的底端设有原水进口（4），其特征在于：壳体（1）内部的上下两端各设有端头集水器（5）和端头布水器（6），端头集水器（5）和端头布水器（6）之间通过连接管（7）连接，所述端头布水器（6）的底侧设有若干进水管（8），进水管（8）与原水进口（4）连通，所述端头集水器（5）和端头布水器（6）均包括中空管体（9），中空管体（9）的外侧均匀分布有若干布水流道（10），相邻的两个布水流道（10）与中空管体（9）及壳体（1）内壁之间形成的扇形区域内填充有中空纤维超滤膜丝（11）。
2.根据权利要求1所述的一种外压式中空纤维超滤膜组件，其特征在于：所述端头集水器（5）中的布水流道（10）上设有若干通气孔（12）。
3.根据权利要求2所述的一种外压式中空纤维超滤膜组件，其特征在于：所述端头集水器（5）中的布水流道（10）的长度小于端头布水器（6）中的布水流道（10）的长度。
4.根据权利要求3所述的一种外压式中空纤维超滤膜组件，其特征在于：所述端头布水器（6）中，相邻的两个布水流道（10）与中空管体（9）及壳体（1）外壁之间形成的扇形区域内设有与该扇形区域数量相对应的布水管。
5.根据权利要求4所述的一种外压式中空纤维超滤膜组件，其特征在于：所述布水流道（10）内壁之间的宽度为4-12mm。
6.根据权利要求5所述的一种外压式中空纤维超滤膜组件，其特征在于：所述布水流道（10）的数量为4-12个。
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Pledgor: MEMSINO MEMBRANE TECHNOLOGY (BEIJING) Co.,Ltd.|BOTIAN ENVIRONMENTAL PLANNING AND DESIGN INSTITUTE (BEIJING) Co.,Ltd.|POTEN ENVIRONMENT GROUP Co.,Ltd.

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