CN217887554U - 一种具有精准曝气的中空纤维膜组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，它包括上膜座、下膜座和设于二者间的纤维膜组，纤维膜组由上封胶头、多根中空纤维膜丝组成的中空纤维膜束和下封胶头组成，上膜座和下膜座之间设有中心曝气管，中心曝气管的上端贯穿上膜座与圆柱膜组件外的曝气管连通，其下端与下膜座中的曝气腔相通，下封胶头上开设有与曝气腔连通的曝气通道，纤维膜丝贯穿上封胶头与上膜座内的产水腔连通，产水腔与圆柱膜组件外的产水管连通。本技术方案改变了自下而上的曝气方式，确保均匀曝气，曝气无死角，降低产水功耗、并使自身和安装后的膜单元整体结构得到精简，确保封装难度和制造成本降低，同时有效提升自身和膜单元的整体使用寿命。

Description

一种具有精准曝气的中空纤维膜组件

技术领域

本实用新型涉及污水处理设备技术领域，更具体讲的是一种具有精准曝气的中空纤维膜组件。

背景技术

中空纤维膜组件包括圆柱膜组件和帘式膜组件，它们均属于浸没式MBR膜，圆柱膜组件和帘式膜组件均被安装于特定的膜架上组成膜单元，根据实际所需的污水处理情况，膜单元可以配置数量不等的膜组件，相较于圆柱膜组件，帘式膜组件的填充密度较小，且结构不稳定，因此，在相同的处理场景下，安装有帘式膜组件的膜单元需要配置数量更多的帘式膜组件，致使在配置成本要高于安装有圆柱膜组件的膜单元，同时，基于帘式膜组件结构不稳定的缺陷，其使用寿命也要低于圆柱膜组件，圆柱膜组件能够在多种场景下对不同浊度的水体进行处理，以自来水厂和污水厂为例，在自来水厂的水处理中，由于所处理的水体已经过一次净化，因此水体浊度较低，通过圆柱膜组件进行二次处理时，其表面不会产生污泥的积聚，而在污水处理厂的污水处理过程中，由于污水中含有大量的污泥颗粒，圆柱膜组件在处理时，污泥受到其纤维膜组件中空纤维膜丝的截留，容易在表面大量积聚，为避免影响中空纤维膜丝的通量和产水效率，在产水的同时会同步进行曝气，曝气是通过压缩空气在水体中产生气泡，通过气液扰动的方式使中空纤维膜丝抖动，以冲刷表面积聚的污泥，实现中空纤维膜丝表面的清洁。

然而传统圆柱膜组件在曝气时，中空纤维膜丝的根部由于接近固定端，因此，在气液扰动时抖动性差，不仅由根部截留的污泥容易积留在表面，自上方抖落的污泥在重力作用下也容易沉积于此，造成中空纤维膜丝根部阻塞，因此存在曝气死角，和曝气不均匀的问题，根部聚积的污泥会影响中空纤维膜丝的整体通量，影响产水效率，且污泥的压力会挤压中空纤维膜丝，容易造成中空纤维膜丝损伤，为了避免污泥在中空纤维膜丝根部积聚，往往采用自下至上曝气的方式，由于鼓出的气泡在中空纤维膜丝的根部位置产生，故能够对中空纤维膜丝的根部进行清洁。

如公开号为CN207996572U，专利名称为“一种浸没式柱式膜组件”的中国专利所示，其记载的柱式膜组件(即圆柱膜组件)在运行时，鼓风机输出的压缩空气通过位于中部的曝气管后进入至中空纤维底端浇注树脂的曝气腔中，由于同曝气腔连通的曝气孔外的气压较小，曝气腔中的压缩空气能够通过曝气孔进入多孔外壳中各膜丝(即中空纤维膜丝)的间隙中，对膜丝进行吹扫，实现膜丝表面的。

上述结构的圆柱膜组件存在的问题是，首先，由于采用自上至下的曝气方式，且产水端位于曝气腔的下方，而中空纤维的浇注树脂覆设于曝气腔上，故开设于浇注树脂上的与膜丝连通的产水孔或与曝气腔处于相对位置上并保持连通，同时还与产水接头和产水管路连通，或环布于曝气腔的周向，与曝气腔间形成错位，在产水孔与曝气腔相对的情况下，曝气时，进入曝气腔中的部分压缩空气会进入至相对的产水孔和对应膜丝内部，致使部分膜丝内部压力增大，导致外部污水无法通过膜丝表面的微孔进行过滤，影响产水的效果，部分压缩空气还会通过产水孔直接进入产水接头和产水管路中，使得曝气腔中的气体压力降低，出现难以曝气且污水回流的现象，故必须使用大功率鼓风机维持曝气腔中的压力，致使产水功耗增加，而在保持错位的情况下，则会大幅的减少各中空纤维所包含的膜丝数量，随着膜丝数量的减少，进而亦会大幅地降低单位时间内的产水效率，基于其下端产水的方式，在膜架上需要预设产水管路，当柱式膜组件配置有多个时，使得整个膜单元具有相当大的复杂度，且具有极高的封装难度和制造成本，而产水管路会受到膜组件施加的向下压力，由于管路为空心结构，在长时间压力的作用下容易发生形变损坏，而当圆柱膜单元浸没至污水池中后，在水压作用下，产水管路所受的压力将成倍增加，更加快了变形损坏问题出现的频率，造成整个膜单元存在强度较低、报废风险高，因此，安装有上述结构圆柱膜组件的膜单元的使用寿命普遍偏短，同时，上述结构的圆柱膜组件还配置有膜壳，纤维膜组被罩设于膜壳中，膜壳为整个膜组件起到支撑的作用，在膜壳的外壁上开设有多个孔位，该孔位用于供污水进入至内部，由纤维膜组进行过滤，然而孔位的设置会降低膜壳的结构强度，在膜单元浸没至污水池中后，膜壳容易水压作用下变形损坏，缩减了圆柱膜组件的使用寿命，同时，在曝气时，鼓出的气泡会受到膜壳外壁的阻挡，而无法向纤维膜组的四周发散，影响宝气的均匀性，在组装膜组件时，安装人员的视线亦会受到膜壳外壁的阻挡，影响组装的简易度和组装效率，故急需发明一种能够解决上述问题的中空纤维膜组件。

实用新型内容

针对以上问题，为解决上述现有技术中空纤维膜组件运行时存在曝气不均匀、曝气效率低，存在曝气死角，产水效率低、对中空纤维膜丝产水损伤较大，且产水功耗大，同时当圆柱膜组件安装至膜架上组成膜单元后，会造成膜单元整体结构复杂，封装难度和制造成本增高，致使安装有圆柱膜组件的膜单元使用寿命偏短的问题，本实用新型的目的是提供一种通过改变传统自下而上的曝气方式，确保均匀曝气，曝气无死角，降低产水功耗、并使自身结构和安装后的膜单元整体结构得到精简，确保封装难度和制造成本能够得到降低的，同时有效提升自身和膜单元整体使用寿命的具有精准曝气的中空纤维膜组件。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，它包括：上膜座、下膜座和设于上膜座与下膜座之间的纤维膜组，纤维膜组由上封胶头、多根中空纤维膜丝组成的中空纤维膜束和下封胶头组成，上膜座和下膜座之间设有中心曝气管，中心曝气管的上端贯穿上膜座与圆柱膜组件外的曝气管连通，其下端与设于下膜座中的曝气腔相通，下封胶头上开设有与曝气腔连通的曝气通道，中空纤维膜丝贯穿上封胶头与设于上膜座内的产水腔连通，产水腔与圆柱膜组件外的产水管连通。

作为优选的是，上膜座包括上膜头和上端盖，上封胶头设于上膜头中，并与上端盖间形成产水腔。

作为优选的是，下膜座包括下膜头和下端盖，下封胶头设于下膜头中，并与下端盖间形成曝气腔。

作为优选的是，上封胶头和下封胶头的材质均为环氧树脂胶，且上封胶头和下封胶头均包括环氧树脂软胶层和环氧树脂硬胶层，上封胶头和下封胶头分别与上膜座和下膜座浇筑粘接为一体。

作为优选的是，上膜座内设有汽水分隔管，中心曝气管通过汽水分隔管与曝气管相连通。

作为优选的是，上膜座和下膜座外均设有用于定位的抱箍结构。

作为优选的是，上膜座中设有上连接构件，上连接构件包括上管状体，和与上膜座相连的上连接部，中心曝气管的上端依次贯穿上管状体和上膜座与曝气管相连通。

作为优选的是，下膜座中设有下连接构件，下连接构件包括下管状体，和与下膜座相连的下连接部，中心曝气管的下端贯穿下管状体与曝气腔连通。

作为优选的是，上封胶头和下封胶头分别与上膜座和下膜座台阶面配合。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的中空纤维膜组件在曝气时，曝气腔中的压缩空气通过唯一与外部空间连通的纤维膜组下封胶头上的曝气通道后，进入污水水体中，在水体中形成持续的气泡，在水体浮力作用下，气泡向水面方向上升，在上升过程中扰动中空纤维膜丝及其附近的水体，中空纤维膜丝在气泡和附近水体的气液扰动下发生持续的抖动，将表面所积聚的污泥抖落，由于鼓出气泡的曝气通道靠近中空纤维膜丝的根部，使得中空纤维膜丝的根部能够直接受到上升气泡的扰动，确保其根部也能够得到有效的清洁，避免污物在根部处积聚，消除了曝气死角，使得曝气更为均匀，曝气效率显著提高，进而确保中空纤维膜丝能够保持其正常的通量，提高中空纤维膜丝的产水效率，并避免中空纤维膜丝出现损伤。

(2)本实用新型的中空纤维膜组件采用自上至下的曝气方式以及自下至上的产水方式，包括曝气管和产水管的外部管路均被布置于圆柱膜组件的上方，而当圆柱膜组件设于膜架中组成膜单元后，确保曝气管和产水管能够免受圆柱膜组件产生的向下压力，在浸没至污水池中后，使所受的压力相应减少，解决了其在长时间受圆柱膜组件和水体的双重压力下容易发生变形损坏的问题，在膜架的制造过程中，能够采用实心构件或不开口的空心构件对圆柱膜组件进行支撑，使得安装有本实用新型圆柱膜组件的膜单元的整体结构强度能够得到显著的提升，同时，在结构上，精简了需要与曝气管连接的通气管及其附属部件，使整个安装流程得到简化，特别是在配置有数目较多的圆柱膜组件的情况下，确保安装有本实用新型圆柱膜组件的膜单元的造和后续维护的难度，并使制造成本亦能够得到显著降低。

(3)中心曝气管在本实用新型的中空纤维膜组件中取代现有技术中的膜壳为上膜座、下膜座和纤维膜组提供支撑，基于中心曝气管的管壁为封闭的管状结构，相较于开设有多个孔位的膜壳，能够提供更为稳定的支撑，确保本实用新型圆柱膜组件具有更高的结构强度。

(4)本实用新型的中空纤维膜组件去除了膜壳的设计，在不受膜壳外壁的阻挡限制下，使得曝气时，气泡能够均匀的向中空纤维膜丝的四周发散，中空纤维膜丝在气液扰动下，能够发生更大幅度的摆动，进而减少产水过程中中空纤维膜丝上积聚地污泥，进一步的提升曝气的均匀性，同时，增加曝气时污泥抖落的速度，降低污泥积聚对产水效果的影响，同时，在安装过程中，能够避免膜壳外壁对安装人员视线的阻挡，降低安装的难度，使安装效率能够得到显著的提升。

(5)本实用新型的中空纤维膜组件的曝气腔作为一个相对封闭的腔室，其仅通过曝气通道与外部空间连通，除此之外其内壁均与外部空间保持隔绝，在曝气过程中，由鼓风机输出的压缩空气在进入曝气腔后，仅能够通过曝气通道产生持续的气泡，防止曝气过程中出现曝气腔内的压力损失，从而配置小功率的鼓风机也能够满足正常曝气的标准，进而使得配套设备的配置成本能够得到一定的降低，并降低了产水时的功耗，符合现代节能生产的理念。

附图说明

图1是本实用新型中空纤维膜组件的整体结构示意图；

图2是本实用新型中空纤维膜组件纤维膜组的上封胶头及中空纤维膜丝的放大结构示意图；

图3是本实用新型中空纤维膜组件纤维膜组的上封胶头及中空纤维膜丝的放大结构示意图；

图4是本实用新型中空纤维膜组件上膜座和纤维膜组的上封胶头的剖面放大结构示意图；

图5是本实用新型中空纤维膜组件下膜座和纤维膜组的下封胶头的剖面放大结构示意图；

图6是本实用新型中空纤维膜组件上膜座的整体结构示意图；

图7是本实用新型中空纤维膜组件上膜座的分解结构示意图；

图8是本实用新型中空纤维膜组件下膜座的整体结构示意图；

图9是本实用新型中空纤维膜组件下膜座的分解结构示意图；

图10是本实用新型中空纤维膜组件去除纤维膜组后上膜座、中心曝气管和汽水分隔管的整体结构示意图。

如图所示：

1、上膜座；101、产水腔；102、上膜头；103、上端盖；2、下膜座；201、曝气腔；202、下膜头；203、下端盖；203a、定位凸部；3、纤维膜组；301、上封胶头；301a、产水孔；302、中空纤维膜束；303、下封胶头；303a、曝气通道；3a、环氧树脂软胶层；3b、环氧树脂硬胶层；4、中心曝气管；5、汽水分隔管；6、抱箍结构；7、上连接构件；701、上管状体；702、上连接部；8、下连接构件；801、下管状体；802、下连接部。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”，“下”，“左”，“右”，“内”，“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述，而不是指示或暗示该方位是必须具有的特定的方位以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图5所示，一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，它包括：上膜座1、下膜座2 和安装在上膜座1与下膜座2之间的纤维膜组3，纤维膜组3由上封胶头301、中空纤维膜丝和下封胶头303组成，其中中空纤维膜丝包括若干根，各中空纤维膜丝均匀密布于上封胶头301和下封胶头303之间并组成中空纤维膜束302，特别的是，本实用新型中以上膜座1作为产水端，下膜座2作为曝气端，在上膜座1和下膜座2中分别设有产水腔101和曝气腔201，上膜座1连接外部的曝气管和产水管，产水管与产水腔101连通，为方便曝气管和产水管的连接，在上膜座1上可增设曝气接头和产水接头，通过曝气接头和产水接头分别与中空纤维膜组件外的产水管和曝气管连接，以管路连接的方式，提高曝气管和产水管的拆装效率，在上膜座1和下膜座2之间还设有中心曝气管4，中心曝气管4的上下端分别连接上膜座1和下膜座2，中心曝气管4在本实用新型中取代现有技术中的膜壳为上膜座1、下膜座2和纤维膜组3提供支撑，基于中心曝气管4的管壁为封闭的管状结构，相较于开设有多个孔位的膜壳，能够提供更为稳定的支撑，确保本实用新型中空纤维膜组件具有更高的结构强度，且在不受膜壳外壁的阻挡限制下，使得中空纤维膜束302在流体冲击后，能够发生更大幅度的摆动，进而减少产水过程中空纤维膜束302上积聚地污泥，同时，增加曝气时污泥抖落的速度，降低污泥积聚对产水效果的影响，同时，在安装过程中，能够避免膜壳外壁对安装人员视线的阻挡，降低安装的难度，使安装效率能够得到显著的提升，中心曝气管4的上端贯穿上膜座1与中空纤维膜组件外的曝气管连通，下端则贯穿至下膜座2的曝气腔201中与其连通，下封胶头303上开设有与曝气腔201连通的曝气通道303a，曝气通道303a同时与外部空间连通，需要提及的是，本实用新型中，纤维膜组3中空纤维膜束302的下端由下封胶头303 封闭，避免曝气时，曝气腔201中的压缩空气进入中空纤维膜束302的各中空纤维膜丝中，造成中空纤维膜丝内压增加，影响外部水体的进入，进而影响正常产水，其中，曝气腔201 为一个相对封闭的腔室，其仅通过曝气通道303a与外部空间连通，除此之外其内壁均与外部空间保持隔绝，在曝气过程中，由鼓风机输出的压缩空气在进入曝气腔201后，仅能够通过曝气通道303a产生持续的气泡，防止曝气过程中出现曝气腔201内的压力损失，从而配置小功率的鼓风机也能够满足正常曝气的标准，进而使得配套设备的配置成本能够得到一定的降低，并降低了产水时的功耗，符合现代节能生产的理念，其中，曝气通道303a的数量并无特别的限制，各曝气通道303a与中空纤维膜束302的各中空纤维膜丝之间保持错位，避免与中空纤维膜束302发生干涉，在曝气时由鼓风机输出的压缩空气自上至下的依次经曝气管、中心曝气管4进入曝气腔201中，曝气腔201中的压缩空气通过曝气腔201唯一与外部空间连通的纤维膜组3下封胶头303上的曝气通道303a后，进入污水水体中，在水体中形成持续的气泡，在水体浮力作用下，气泡向水面方向上升，在上升过程中扰动中空纤维膜束302及其附近的水体，中空纤维膜束302在气泡和附近水体的气液扰动下发生持续的抖动，将表面所积聚的污泥抖落，由于鼓出气泡的曝气通道303a靠近中空纤维膜束302的根部，使得中空纤维膜束302的根部能够直接受到上升气泡的扰动，确保其根部也能够得到有效的清洁，避免污物在根部处积聚，消除了曝气死角，使得曝气更为均匀，曝气效率显著提高，进而确保中空纤维膜束302能够保持其正常的通量，避免中空纤维膜束302出现损伤，需要提及的是，在不受膜壳外壁阻挡的作用下，气泡能够均匀的向中空纤维膜束302的四周发散，确保曝气的均匀性，此外，本实用新型中，纤维膜组3的产水孔301a开设于上封胶头301上，且与中空纤维膜束302中的各中空纤维膜丝保持一一对应，中空纤维膜束302中的各中空纤维膜丝贯穿所对应的产水孔301a向外与上膜座1内的产水腔101连通，在产水时，经纤维膜组3中空纤维膜束302过滤得到的过滤水，在通过中空纤维膜束302中的各中空纤维膜丝内管段后，进入连通的上膜座1的产水腔101中，并最终进入至连通的产水管中，本实用新型采用自上至下的曝气方式以及自下至上的产水方式，区别于传统纤维膜组3件的是，包括曝气管和产水管的外部管路均被布置于中空纤维膜组件的上方中空纤维膜组件下方的下膜座2则无需与外部管路连接，进而当中空纤维膜组件设于膜架9中组成膜单元后，确保曝气管和产水管能够免受中空纤维膜组件产生的向下压力，在浸没至污水池中后，使所受的压力相应减少，解决了其在长时间受中空纤维膜组件和水体的双重压力下容易发生变形损坏的问题，在膜架9 的制造过程中，能够采用实心构件或不开口的空心构件对中空纤维膜组件进行支撑，进而使得安装有本实用新型中空纤维膜组件的膜单元的整体结构强度能够得到显著的提升，同时，在结构上，精简了需要与曝气管连接的通气管及其附属部件，使整个安装流程得到简化，特别是在配置有数目较多的中空纤维膜组件的情况下，确保安装有本实用新型中空纤维膜组件的膜单元的造和后续维护的难度，并使制造成本亦能够得到显著降低。

如图1、图4以及图6和图7所示，上膜座1包括上膜头102和上端盖103，上膜头102和上端盖103上下对置设置，上膜头102的两端开口，其为一环状体，上端盖103的一端开口，另一端除与曝气管和产水管连通外为封闭结构，上膜头102的一端连接于上端盖103的开口上，且二者的对接面为台阶面配合，纤维膜组3的上封胶头301自上膜头102的另一开口端插入设于上膜头102中，并将上膜头102的该侧开口端封闭，同时，在上封胶头301与上端盖103间形成产水腔101，产水腔101与中空纤维膜组件外的产水管和贯穿上封胶头301 的中空纤维膜束302中的各中空纤维膜丝内管连通，产水过程中，通过中空纤维膜束302中的各中空纤维膜丝内管的过滤水在产水腔101中汇聚后进入至产水管中进行收集。

如图1、图5、图8以及图9所示，下膜座2包括下膜头202和下端盖203，下膜头202 和下端盖203具有与上膜头102和上端盖103相似的结构，其中，下膜头202为一两端均开口的环状体，下端盖203的一端开口，另一端为完全封闭，下膜头202的一端连接于下端盖 203的开口上，且二者的对接面为台阶面配合，纤维膜组3的下封胶头303自下膜头202的另一开口端插入设于下膜头202中，并将下膜头202的该侧开口端封闭，同时，在下封胶头 303与下端盖203间形成相对封闭的曝气腔201，该产水腔101仅通过开设于下封胶头303上的曝气通道303a与外部空间连通，曝气过程中，曝气腔201内的压缩空气通过曝气通道303a 进入水体中形成持续的气泡。

如图2和图3所示。纤维膜组3的上封胶头301和下封胶头303的材质均为环氧树脂胶，上封胶头301和下封胶头303分别与上膜座1的上膜头102和下膜座2的下膜头202浇筑粘接为一体，基于环氧树脂胶具有强粘接力，其固化后的环氧固化物也具有极高的内聚强度，进而确保封装后上封胶头301和下封胶头303胶接后的强度，其中，上封胶头301和下封胶头303均包括环氧树脂软胶层3a和环氧树脂硬胶层3b，环氧树脂硬胶层3b确保上封胶头301与上膜头102，下封胶头303与下膜头202之间的粘接强度，环氧树脂软胶层3a具有一定的弹性，其用于对中空纤维膜束302进行保护。

如图10所示，上膜座1内设有汽水分隔管5，中心曝气管4通过汽水分隔管5与曝气管相连通，在本实用新型中，中心曝气管4采用间接的方式与曝气管连通，即通过汽水分隔管 5贯穿上端盖103后与曝气管连通，进而减小了所配置的中心曝气管4的长度，便于中心曝气管4的安装，使得中空纤维膜组件的组装效率能够得到进一步的提高，且在汽水分隔管5 的作用下，避免产水腔101中的过滤水进入中心曝气管4和曝气腔201中，使曝气和产水在无干涉的条件下进行。

如图1、图4至图9所示，上膜座1和下膜座2外均设有用于定位的抱箍结构6，需要提及的是，抱箍结构6为公知的现有技术，故不在此赘述，其中，上膜座的抱箍结构6被箍设于上膜头102和上端盖103外，下膜座的抱箍结构6则被箍设于下膜头202和下端盖203外，抱箍结构6在抱紧力的作用下将上膜头102和上端盖103、下膜头202和下端盖203固定，避免上膜头102和上端盖103、下膜头202和下端盖203间发生偏移和偏转，由于抱箍结构6 具有整体体积小，且拆装方便的特点，使得本实用新型中空纤维膜组件的组装效率能够得到更显著的提升。

如图4、图6和图7所示，上膜座1的上膜头102中设有上连接构件7，上连接构件7包括上管状体701，和与上膜座相连的上连接部702，上管状体701与曝气管的管口保持相对，需要提及的是，上连接部702的数量并无特别的限制，当上连接部702配置超过一个时，各上连接部702保持间隔设置，并呈放射状的环布于上管状体701的周向上，进而确保与上膜头102连接后的稳固性，在本实用新型中，上连接部702具有多个，中心曝气管4的上端依次贯穿上管状体701和上膜座通过汽水分隔管5与曝气管连通，基于上述设置，在中心曝气管4穿过上管状体701后能够直接与曝气管保持相对，实现快速对中的效果，且通过上管状体701的管壁能够对穿过的中心曝气管4进行限位，防止其发生偏移，确保组装过程中其始终与曝气管保持相对，进而提高整个中空纤维膜组件的组装效率。

如图5、图8和图9所示，下膜座2中设有下连接构件8，下连接构件8包括下管状体801，和与下膜座相连的下连接部802，中心曝气管4的下端贯穿下管状体801与曝气腔201连通，需要提及的是，下连接构件8的结构与上连接构件7相同，故不在此赘述，且下连接构件8还起到与上连接构件7相似的效果，即在中心曝气管4穿过下管状体801后能够直接与曝气腔201保持相对，实现快速对中，且通过下管状体801的管壁能够对穿过的中心曝气管4进行限位，防止其发生偏移，确保组装过程中其始终与曝气腔201保持相对，进而提高整个中空纤维膜组件的组装效率。

如图4和图5所示，上封胶头301和下封胶头303分别与上膜座1和下膜座2台阶面配合，具体的，上膜头102和下膜头202的内壁上均形成有台阶面，上封胶头301和下封胶头303的环氧树脂硬胶层3b和环氧树脂软胶层3a之间分别形成与上膜头102和下膜头202内壁相配的台阶面上封胶头301和下封胶头303分别与上膜头102和下膜头202通过台阶面配合结合胶接固定，提升封装后纤维膜组3和上膜头102、下膜头202间的连接强度。

结合图1至图10，本实用新型的中空纤维膜组件在产水时，在外部曝气管上的自吸泵作用下，中空纤维膜组件的产水腔101、中空纤维膜束302中的各中空纤维膜丝中产生负压，中空纤维膜束302中的各中空纤维膜丝内外部形成压力差，外部的污水水体通过中空纤维膜束302中的各中空纤维膜丝表面的微孔时得到过滤，污泥被截留于中空纤维膜束302外表面，水体则进入中空纤维膜束302中的各中空纤维膜丝的内管段中得到过滤水，经自吸泵负压抽吸后，过滤水自下而上的依次通过中空纤维膜束302后进入产水腔101、产水管中，最终进入清水池中收集，在本实用新型中，本实用新型单个中空纤维膜组件的填充面积为60平方米，单个中空纤维膜组件的填充面积要大于现有常规的中空纤维膜组件，以占地为600平方米的污水池为例，仅需配置具有十个中空纤维膜组件的膜单元进行处理，而现有常规的膜单元则需要配置超过十个的中空纤维膜组件，故本实用新型的中空纤维膜组件具有更高的填充比例，并增加了整个膜单元的填充率，进而通过配置更少的中空纤维膜组件，使得后续的膜架设计更为简单，也降低了制造成本，同时，也能够减少维检的成本，相应的在配置较少中空纤维膜组件的情况下，同步减少土建成本，在曝气时，鼓风机输出的压缩空气通过曝气管后，自上而下的依次通过汽水分隔管5、中心曝气管4进入曝气腔201中，最后经唯一与外部空间连通的曝气通道303a进入污水水体中进行曝气，压缩空气在污水水体中产生持续的气泡，中空纤维膜束302在气泡和附近水体的气液扰动下发生持续的抖动，将表面所积聚的污泥抖落，实现中空纤维膜束302表面的清洁，本实用新型中，单个中空纤维膜组件每小时的产水量为 40—60L，其在曝气时的总曝气量和产水时的总产水量之比仅为1∶5，而现有常规中空纤维膜组件包括的圆柱膜组件、帘式膜组件的汽水比的普遍为1∶20，因此，本实用新型的中空纤维膜组件曝气时的曝气强度更低，应的可配置低功耗的鼓风机进行曝气，因此，能够显著降低使用时的功耗，且相应的使得整个膜单元及其配套设备的配置成本进一步得到降低，需要提及的是，设有本实用新型中空纤维膜组件的膜单元能够同时满足不同场景下的不同浊度水体的处理需求，以自来水厂和污水处理厂中的水处理为例，在对自来水厂中的水体进行处理时，由于其水体已经过一次净化，因此水体浊度较低，通过中空纤维膜组件进行二次处理时，其表面不会产生污泥的积聚，此时，可使得膜单元仅维持产水作业，进而节约了用于曝气的能耗，使得生产成本能够得到大幅降低；而在对污水处理厂中的水体进行处理时，由于其水体中含有大量的污泥颗粒，水体浊度较高，因此，在产水的同时，可在产水作用的同时同步进行曝气，进而避免污泥积聚于中空纤维膜束302的表面，实现中空纤维膜束302表面的清洁。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (9)

1.一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，它包括：上膜座(1)、下膜座(2)和设于上膜座(1)与下膜座(2)之间的纤维膜组(3)，所述纤维膜组(3)由上封胶头(301)、多根中空纤维膜丝组成的中空纤维膜束(302)和下封胶头(303)组成；其特征在于，所述上膜座(1)和下膜座(2)之间设有中心曝气管(4)，所述中心曝气管(4)的上端贯穿上膜座(1)与圆柱膜组件外的曝气管(904)连通，其下端与设于下膜座(2)中的曝气腔(201)相通，所述下封胶头(303)上开设有与曝气腔(201)连通的曝气通道(303a)，所述纤维膜束(302)贯穿上封胶头(301)与设于上膜座(1)内的产水腔(101)连通，所述产水腔(101)与圆柱膜组件外的产水管(905)连通。

2.根据权利要求1所述的一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，其特征在于，所述上膜座(1)包括上膜头(102)和上端盖(103)，所述上封胶头(301)设于上膜头(102)中，并与所述上端盖(103)间形成产水腔(101)。

3.根据权利要求1所述的一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，其特征在于，所述下膜座(2)包括下膜头(202)和下端盖(203)，所述下封胶头(303)设于下膜头(202)中，并与所述下端盖(203)间形成曝气腔(201)。

4.根据权利要求1所述的一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，其特征在于，所述上封胶头(301)和下封胶头(303)的材质均为环氧树脂胶，且所述上封胶头(301)和下封胶头(303)均包括环氧树脂软胶层(3a)和环氧树脂硬胶层(3b)，所述上封胶头(301)和下封胶头(303)分别与上膜座(1)和下膜座(2)浇筑粘接为一体。

5.根据权利要求1所述的一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，其特征在于，所述上膜座(1)内设有汽水分隔管(5)，所述中心曝气管(4)通过汽水分隔管(5)与曝气管(904)相连通。

6.根据权利要求1所述的一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，其特征在于，所述上膜座(1)和下膜座(2)外均设有用于定位的抱箍结构(6)。

7.根据权利要求1所述的一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，其特征在于，所述上膜座(1)中设有上连接构件(7)，所述上连接构件(7)包括上管状体(701)，和与上膜座(1)相连的上连接部(702)，所述中心曝气管(4)的上端依次贯穿所述上管状体(701)和上膜座(1)与曝气管(904)相连通。

8.根据权利要求1所述的一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，其特征在于，所述下膜座(2)中设有下连接构件(8)，所述下连接构件(8)包括下管状体(801)，和与下膜座(2)相连的下连接部(802)，所述中心曝气管(4)的下端贯穿所述下管状体(801)与曝气腔(201)连通。

9.根据权利要求1所述的一种具有精准曝气的中空纤维膜组件，其特征在于，所述上封胶头(301)和下封胶头(303)分别与上膜座(1)和下膜座(2)台阶面配合。

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