CN204799113U - 改进进水布水的外压式中空纤维膜组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关一种改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，包括外壳、中空纤维膜丝、布水管及密封部件，其特征在于所述布水管具有轴向布水孔和径向布水孔。具有布水均匀，降低或消除膜组件进水端部“盲区”和布水不均匀的产生，减少污染物沉积，使膜组件的整体性能得到充分发挥的特点。

Description

改进进水布水的外压式中空纤维膜组件

技术领域

本实用新型涉及一种水处理领域的中空纤维膜组件，尤其涉及一种改进进水布水的外压式中空纤维膜组件。

背景技术

柱式中空纤维膜组件由于具有较高的装填密度和产水量，膜组件连接和装卸方便，是目前工业上应用最为广泛的膜组件形式。柱式中空纤维膜组件又分为内压式中空纤维膜组件和外压式中空纤维膜组件两种，内压式中空纤维膜组件是流体流经中空纤维膜的内腔，由于流动阻力较大，所以通常膜组件长度较短；而外压式中空纤维膜组件是流体流经中空纤维膜的外侧，一般来讲，在相同膜面积装填密度情况下，外压式中空纤维膜组件流道较宽，水流阻力相对较小，所以可以实现膜组件长度更长和膜面积装填密度更高，而且可以采用加气擦洗，提高清洗效果。膜组件进水通常采用扇叶和/或几个直通中心管轴向布水，待处理水通过中心管上的小孔汇集到中心管由顶端排出。

目前外压式中空纤维膜组件操作模式多采用“死端”过滤或低排放/或低循环量方式运行，即外压式中空纤维膜组件多采用底部单端进水，通过底部直通中心管和/或扇叶多孔布水。请参阅图1所示，是现有外压式中空纤维膜组件直通中心管布水示意图。待处理水以首先通过直通中心管上的小孔，然后汇集到中心管由顶端排出的方式进行过滤。经申请人研究发现，膜组件在进水端的水流速较大，压力较高，所以膜组件的透水速率也较快，但水流随着与进水口距离的增加，水流量和流速均减小，压力减低，膜组件的透水速率也降低；另外由于直通小管要伸出密封胶长度，且布水是轴向布水，因此膜组件底部中心管之间的中空纤维膜丝在轴向形成一定长度锥形“盲区”。在此区域内，流体流动极慢或静止不动，造成污染物在底部“盲区”的堆积增加，中空纤维膜的透水速率迅速减小并很快被堵死，膜污染倾向加大，尤其组件根部到进水管端面部分这种情况更为严重。随着运行时间的增加，膜组件底端的污染物越积越多，无法随着水流向上从排出口排出，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，由于仅有轴向布水，会使布水口往上的中空纤维膜丝之间会形成部分“沟流”，经过一定距离后，布水才比较均匀，因此此段距离内的中空纤维膜丝会因为流速不同而受到不同污染，也降低了膜组件过滤性能的发挥。请参阅图2所示，是现有外压式中空纤维膜组件扇叶多孔布水示意图。现有技术中扇叶多孔布水的技术缺陷和布水管的技术缺陷一样，只有向上的轴向出水，没有径向出水，不管是两种布水方式单独使用或者组合使用，都会有上述技术问题。

发明内容

有鉴于上述现有技术所存在的缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，使其布水均匀，降低或消除膜组件进水端部“盲区”和布水不均匀的产生，减少污染物沉积，使膜组件的整体性能得到充分发挥。

为了实现上述目的，依据本实用新型提出的一种改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，包括外壳、中空纤维膜丝、布水管及密封部件，其中所述布水管具有径向布水孔和轴向布水孔。

本实用新型还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的膜组件，其中所述所述布水管具有多个，分布在外壳与中空纤维膜丝之间。

前述的膜组件，其中所述布水管直径为8～20mm。

前述的膜组件，其中所述膜组件还包括扇形布水部件。

前述的膜组件，其中所述扇形布水部件的扇页上设有径向布水孔和轴向布水孔。

前述的膜组件，其中所述扇形布水部件的扇叶数量为6至16个。

前述的膜组件，其中所述布水孔的形状、数量、大小可根据膜组件的膜丝直径和/或装填密度设置。

为了实现上述目的，依据本实用新型提出的一种改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，包括外壳、中空纤维膜丝、扇形布水部件及密封部件，其中所述扇形布水部件的扇页上设有径向布水孔和轴向布水孔。

本实用新型还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的膜组件，其中所述扇形布水部件的扇叶数量为6至16个。

前述的膜组件，其中所述布水孔的形状、数量、大小可根据膜组件的膜丝直径和/或装填密度设置。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本实用新型的改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，至少具有下列优点：

一、本实用新型的改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，可以减少或消除膜组件进水端底部进水漩涡流“盲区”和布水孔后面的布水不均匀区的产生；

二、本实用新型的改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，所述布水管或扇形布水部件可根据中空纤维膜丝直径及性能、装填密度、待处理水质、膜组件直径、组件内部污染情况灵活实质布水管或扇形布水部件的个数、位置、及布水孔的大小、形状、位置等参数，实现最优的处理效果；

三、本实用新型的改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，可以减少污染物沉积，增大过滤面积，更好发挥外压式中空纤维膜组件整体性能；

四、本实用新型的改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，可以使加气擦洗时，夹带气泡水流分布更均匀，充分发挥气泡擦洗作用，提高清洗效果和均匀性，缩短清洗时间，模型恢复更彻底，延长过滤、清洗周期，提高膜组件的使用寿命。

附图说明

图1是现有外压式中空纤维膜组件直通中心管布水示意图。

图2是现有外压式中空纤维膜组件扇叶多孔布水示意图。

图3是本实用新型改进进水布水的外压式中空纤维膜组件一个优选实施例待处理水布水流向示意图。

图4是本实用新型改进进水布水的外压式中空纤维膜组件一个优选实施例布水管示意图。

图5是本实用新型改进进水布水的外压式中空纤维膜组件一个优选实施例扇形布水装置示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的改进进水布水的外压式中空纤维膜组件其具体实施方式、步骤、结构、特征及其功效详细说明。

请参阅图5所示，是本实用新型改进进水布水的外压式中空纤维膜组件一个优选实施例待处理水布水流向示意图。本实用新型改进进水布水的外压式中空纤维膜组件优选包括外壳1、布水管2、中空纤维膜丝3及密封部件4，优选的密封部件4为环氧树脂，将外壳1、布水管2、中空纤维膜丝3进水端之间的空隙部分密封。

所述改进进水布水的外压式中空纤维膜组件优选组件下端为原水进水口。所述布水管2优选均匀的分布在外壳1下部中，也可以根据流体力学特性不规则分布在外壳1中；中空纤维膜丝3分布于外壳1和布水管间，在中空纤维膜丝3、外壳1、布水管2之间的空隙部分用环氧树脂作为密封部件4进行封端。膜组件底端进水分布如图中箭头所示：原水由侧口进入，然后由布水管2下端进入，其中进入布水管2的水流部分经轴向布水孔流出，所述轴向布水孔可以是缩小的上端头，部分经布水管2壁上的径向布水孔流出，径向布水孔可以是设置在布水管2侧壁上的小孔，这样便减缓轴向的进水速度，使部分原水分流到径向上。由于布水管2形成径向水流，使膜组件底部中空纤维膜表面产生流速，从而达到减少或消除膜组件底部“盲区”与布水不均匀区的产生，使进水水流速度更均匀，减少污染物的沉积，增大过滤面积，有效控制膜污染和充分发挥整体膜性能。布水管2的进水孔直径根据中空纤维膜丝3的直径与装填密度不同、膜组件的使用压力的不同来进行调整，达到控制中空纤维膜丝3表面水流速度的目的，进而有效的控制膜污染的情况，优选的，设置有4～24个直径为8～20mm的布水管。

请参阅图4所示，是本实用新型改进进水布水的外压式中空纤维膜组件一个优选实施例布水管示意图。布水管2设置有径向布水孔7和轴向布水孔8，布水孔可以是圆形、椭圆形、三边形、四边形等多边形，布水孔大小及数量可根据装填密度、布水管直径、进水流速等参数调整，布水管2优选具有为2～8个16～400mm²的布水孔。

本实用新型改进进水布水的外压式中空纤维膜组件另一个优选实施例包括外壳1、扇形布水部件5、中空纤维膜丝3及密封部件4，优选的密封部件4为环氧树脂，将外壳1、扇形布水部件5、中空纤维膜丝3进水端之间的空隙部分密封。优选组件下端为原水进水口。所述扇形布水部件5优选位于外壳1底部中心，也可以是多个扇形布水部件5根据流体力学特性均匀或不均匀分布在外壳1下部；中空纤维膜丝3分布于外壳1和扇形布水部件5之间，在中空纤维膜丝3、外壳1、扇形布水部件5之间的空隙部分用环氧树脂作为密封部件4进行封端。请参阅图5所示，是本实用新型改进进水布水的外压式中空纤维膜组件一个优选实施例扇形布水装置示意图。进入扇叶布水部件5的水流，部分经由扇叶壁上径向布水孔向扇叶侧面和组件底部流出，部分水流经由扇叶上部轴向布水孔轴向流出，由于形成径向水流，使膜组件底部中空纤维膜表面产生流速，从而达到减少或消除组件底部“盲区”与布水不均匀区的产生，使进水水流速度更均匀，减少污染物的沉积，增大过滤面积，有效控制膜污染和充分发挥整体膜性能的目的。优选的，扇叶布水部件5的直径、径向布水孔和轴向布水孔的数量及大小可根据中空纤维膜丝3直径、装填密度、膜组件的使用压力不同进行调整，达到控制中空纤维膜丝3表面水流速度的目的，进而有效的控制膜污染的情况。

同样地，扇形布水部件5设置的径向布水孔和轴向布水孔可以是圆形、椭圆形、三边形、四边形等多边形，布水孔大小及数量可根据装填密度、布水管直径、进水流速等参数调整，优选具有为2～8个4～400mm²的布水孔。

在其他实施例中，布水管和扇形布水部件可以同时设置在外压式中空纤维膜组件中。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本实用新型实施的范围，依据本实用新型的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，包括外壳、中空纤维膜丝、布水管及密封部件，其特征在于所述布水管具有径向布水孔和轴向布水孔。

2.根据权利要求1所述的膜组件，其特征在于所述布水管具有多个，分布在外壳与中空纤维膜丝之间。

3.根据权利要求1所述的膜组件，其特征在于所述布水管直径为8～20mm。

4.根据权利要求1所述的膜组件，其特征在于所述膜组件还包括扇形布水部件。

5.根据权利要求4所述的膜组件，其特征在于所述扇形布水部件的扇页上设有径向布水孔和轴向布水孔。

6.根据权利要求4所述的膜组件，其特征在于所述扇形布水部件的扇叶数量为6至16个。

7.根据权利要求1至6任一项所述的膜组件，其特征在于所述布水孔的形状、数量、大小可根据膜组件的膜丝直径和/或装填密度设置。

8.一种改进进水布水的外压式中空纤维膜组件，包括外壳、中空纤维膜丝、扇形布水部件及密封部件，其特征在于所述扇形布水部件的扇页上设有径向布水孔和轴向布水孔。

9.根据权利要求8所述的膜组件，其特征在于所述扇形布水部件的扇叶数量为6至16个。

10.根据权利要求8或9所述的膜组件，其特征在于所述布水孔的形状、数量、大小可根据膜组件的膜丝直径和/或装填密度设置。