CN204051452U - 用于从水中除去污染物的单顶盖过滤筒 - Google Patents

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曼温德·辛格
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Abstract

本实用新型涉及一种用于从水中除去污染物的单顶盖过滤筒，所述单顶盖过滤筒包括：外壳5，所述外壳5包括用于接收脏的或污染的水的进料口10和用于移除清洁的水的渗透口25；多个中空纤维膜15，所述中空纤维膜15在所述外壳内并且在顶端通过灌封材料20固定；充气喷嘴30，所述充气喷嘴30在所述外壳内并且位于与所述顶端相反的底端；和至少一个通风管35，所述通风管35具有在所述外壳内并且位于所述顶端附近的接收端以及在所述外壳外的通风端，其中，所述接收端接收来自所述充气喷嘴的空气，并且所述通风端在所述外壳外将所述空气排出。

Description

用于从水中除去污染物的单顶盖过滤筒
技术领域
本实用新型涉及一种使用多个中空纤维膜过滤器用于从水中除去污染物的单顶盖过滤筒。 
背景技术
随着全球对于更清洁和更安全的水源的探索，水过滤是一个重要的并且在成长中的行业。已有数种用于过滤水的装置——木炭过滤器、反渗透、超滤以及中空纤维膜过滤仅是其中的一些。中空纤维膜过滤使用多个在一个筒内排列成一束的中空纤维膜。使用灌封材料，将纤维固定在顶部和底部上。典型地，污水进入中空纤维的外侧，同时在灌封材料的一侧上抽真空，以将污水抽过中空纤维，从而产生清洁的渗透流。这样的双顶盖设计存在一些问题，即膜的积垢。当将污水从纤维的外侧抽到内侧时，污染物积累在纤维的外侧上，从而随着时间经过降低过滤效率。已经使用了众多方法以在操作过程中松开这些污染物(例如摇动、超声清洁、空气冲刷、反冲洗)，然而，每种方法均因为双顶盖设计而具有其限制。 
现有技术系统包括用于将污水引入至过滤筒5中的进料口10。用灌封材料(例如环氧树脂)将多个中空纤维膜15固定在两端20a和20b。从一端或两端25抽吸清洁的水或渗透物。如上所述，污染物在纤维膜的外侧上形成，并且因为双灌封(或顶盖)设计而难以除去。因此，想要去除顶盖中的一个，同时仍然获得膜过滤性能。 
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是提供一种单顶盖过滤筒，其含有多个仅在一端灌封的中空纤维膜，从而允许纤维在操作过程中更有效的清洁。 
一方面，单顶盖过滤筒包括： 
外壳5，所述外壳5包括用于接收脏的或污染的水的进料口10和用 于移除清洁的水的渗透口25； 
多个中空纤维膜15，所述中空纤维膜15在所述外壳内并且在顶端通过灌封材料20固定； 
充气喷嘴30，所述充气喷嘴30在所述外壳内并且位于与所述顶端相反的底端；和 
至少一个通风管35，所述通风管35具有在所述外壳内并且位于所述顶端附近的接收端以及在所述外壳外的通风端，其中所述接收端接收来自所述充气喷嘴的空气，并且所述通风端在所述外壳外将所述空气排出。 
在一个优选的实施方案中，所述多个中空纤维膜15具有尖端17，所述尖端17与所述顶端相反并且被密封。 
在另一个优选的实施方案中，存在多个用于接收来自所述充气喷嘴的空气的通风管。 
附图说明
图1是现有技术双顶盖过滤筒的内部的示意图，其中中空膜纤维在两端被灌封。 
图2是单顶盖过滤筒的内部的示意图，其中中空膜纤维在顶部被灌封并且充气喷嘴位于筒的底部。 
图3是单顶盖过滤筒的内部的示意图，其中存在多个通风管。 
图4是中空纤维膜尖端密封的示意图。 
图5是单顶盖过滤筒外侧的示意图。 
附图标记列表 
5＝膜过滤筒外壳 
10＝用于接收脏的或污染的水的进料口 
15＝多个中空纤维膜 
17＝多个中空纤维膜上的尖端密封 
20＝灌封材料(顶盖) 
25＝用于接收来自过滤筒的清洁的水的渗透口 
30＝充气喷嘴 
35＝通风管，35a＝通风管接收端，35b＝通风管通风端 
具体实施方式
出人意料地发现，其中仅在过滤筒的顶部将中空纤维膜灌封的单顶盖设计带来有效率的易于在操作期间清洁的膜清洁系统。这是因为，膜更自由地运动，并且来自充气喷嘴的气体可以更容易地在各条纤维之间运动，从而从纤维的表面冲洗掉更多的污染物。 
参照图2，膜过滤筒外壳5包括位于外壳的底端的用于接收脏的或污染的水的进料口10。渗透口25位于外壳的顶端，并且从过滤筒移除清洁的水。在过滤筒内，多个中空纤维膜15以束的构造排列，并且在过滤筒外壳5的顶部灌封20。这形成了单顶盖设计。充气喷嘴30位于外壳5的底部。通风管35位于接近外壳的顶部附近，并且具有用于接收来自通风管的空气的接收端35a和位于外壳外部用于在外壳外部排出空气的通风端35b。 
在操作期间，污水通过进料口10进入外壳。在外壳充满污水之后，在与灌封材料20相反的一侧上，对外壳5的顶部施加真空。真空将污水抽过中空膜纤维15，并抽出外壳5的顶部之外，从而在污水中所含的污染物留在纤维外，并且清洁的水在纤维的内侧。经过渗透口25从外壳移除清洁的水。周期性地将空气经过充气喷嘴30引入至外壳中。空气通过中空纤维膜15之间，并且在外壳中从底端到顶端向上运动。当空气在外壳中向上运动时，它从膜纤维的外侧冲洗(或除去)污染物。污染物掉落到外壳的底部，在那里它们沉积或者被从筒中冲出。在图3中，存在多个用于接收来自充气喷嘴的空气的通风管。 
实施例 
与现有技术双顶盖设计相比，所公开的实用新型在操作过程中具有稳定得多的跨膜压力(TMP)。TMP是为了将污水抽过纤维所需施加的真空的量(压力)的良好度量。该数越低，在纤维外的污染物越少。TMP上的稳定性显示了清洁纤维的效率。下表显示了对于双顶盖设计和所公开的实用新型两者的随时间经过的TMP，此时保持所有其他变量和进料水恒定。 
时间 现有技术的筒(psi) 本实用新型的筒(psi)
第1周 10 8
第2周 30 9
第3周 10 12
第4周 20 12
第5周 30 12
第6周 15 12
第7周 - -
第8周 5 9
第9周 - 9
第10周 - 10
第11周 5 10
第12周 5 9
第13周 5 -
第14周 15 -
第15周 10 12
第16周 10 13
第17周 25 12
第18周 30 12
如上所示，本实用新型的筒不仅具有更稳定的TMP，而且具有更低的TMP。这表明，与现有技术相比，本实用新型的筒具有更高的过滤性能和更容易的清洁能力。 

Claims (4)

1.一种单顶盖过滤筒，所述单顶盖过滤筒包括：
外壳(5)，所述外壳(5)包括用于接收脏的或污染的水的进料口(10)和用于移除清洁的水的渗透口(25)；
多个中空纤维膜(15)，所述中空纤维膜(15)在所述外壳内并且在顶端通过灌封材料(20)固定；
充气喷嘴(30)，所述充气喷嘴(30)在所述外壳内并且位于与所述顶端相反的底端；和
至少一个通风管(35)，所述通风管(35)具有在所述外壳内并且位于所述顶端附近的接收端以及在所述外壳外的通风端，其中所述接收端接收来自所述充气喷嘴的空气，并且所述通风端在所述外壳外将所述空气排出。
2.根据权利要求1所述的单顶盖过滤筒，其中所述多个中空纤维膜(15)具有尖端(17)，所述尖端(17)与所述顶端相反并且被密封。
3.根据权利要求1所述的单顶盖过滤筒，其中存在多个用于接收来自所述充气喷嘴的空气的通风管。
4.根据权利要求1所述的单顶盖过滤筒，其中所述中空纤维膜(15)具有在所述外壳的顶部(5a)的开放端。
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