一种U型中空纤维帘式膜组件的制作方法

本实用新型涉及一种污水处理技术，更具体地说，它涉及一种U型中空纤维帘式膜组件。

背景技术：

膜生物反应器（MBR）是膜分离技术与生物处理技术有机结合的一种新型态污水处理技术，其中中空纤维超滤膜组件因其填装密度大，过滤效果好，使用寿命长，维护成本低等特点被广泛应用于MBR污水处理系统中。

膜组件的安装与密封形式多样，早期膜组件多为普通片式帘式膜，其中空纤维膜丝多呈束状或片状排列，单束或单片内膜丝随机排列，故膜丝间隙不均，无法实现膜组件填装密度最大化。之后以其为基础诞生了填装密度更大的U形浸入式中空纤维帘式膜，该方案是将膜丝跨过横杆，两端膜丝均封装在同一塑件中，其膜丝走向类似“U”形而得名，例如”一种U型中空纤维帘式膜组”（2017年4月5日公布，公告CN206064117U）中设计的“H”型膜帘。但是这种膜帘亦有缺陷，在MBR的使用条件下，曝气所产生的水流冲击下会使膜丝相互纠缠，从而产生大块淤泥，阻塞膜孔，降低膜通量。其次，“H”型架子底部没有约束，一旦膜丝自由端太长时，跨过横杆的膜丝（“U”型弯处）会滑出两端支撑杆，对膜丝造成伤害。另一方面，因为“H”型膜帘底部没有分隔，导致人工分丝时需要不停整理，对工人的熟练度有较高的要求。再者，“H”型膜帘在切丝时，需将一束膜丝对折，然后切一端，这样必须保证折弯后的膜丝断面近乎齐平，因而对多束膜丝的整齐度和长度有严格要求（折弯后的膜丝长度必须大于定长，给操作工留有一定余量，此种膜丝利用率通常为90%左右）；最后，现有的“U”型帘式膜都是通过人工排列对膜丝进行整理、切丝，费时费力。

技术实现要素：

本实用新型克服了中空纤维帘式膜组件的膜丝易缠绕在一起，从而产生大块淤泥，阻塞膜孔，降低膜通量的不足，提供了一种U型中空纤维帘式膜组件，它的膜丝不会缠绕在一起，避免因产生大块淤泥而阻塞膜孔，确保了膜通量。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种U型中空纤维帘式膜组件，包括安装框架，安装框架上端安装集水管和封胶管，集水管与封胶管连通，安装框架下端安装分隔横梁，分隔横梁上设有若干间隔设置且向下延伸的隔栏，分隔横梁上隔栏左右两侧均排布有若干膜丝，膜丝呈U形结构，膜丝两端均封胶在封胶管中，膜丝U形底部跨过分隔横梁。

隔栏将分隔横梁分为若干个区间，在每个区间上都排布若干束膜丝，隔栏对膜丝起到了很好的隔离作用，有效防止相邻区间内的膜丝出现相互缠绕的现象，避免因产生大块淤泥而阻塞膜孔，确保了膜通量，有利于提高过滤效果，方便清洗去污。U形膜丝的两端部封胶在封胶管中，底部跨过分隔横梁上，排丝方便，由于隔栏的设置使排丝过程不会出现相互缠绕现象，排丝后形成的膜帘整齐、美观。分隔横梁的结构设置有利于减短切除的膜丝，使膜丝有效利用率达到95%以上，节约成本。整个组件工作时，通过负压抽吸，水由膜丝外壁进入膜丝内管，经过滤后的水沿膜丝内管依次通过封胶管、集水管，进入产水管道。

作为优选，分隔横梁上连接下支撑盖，隔栏下端均与下支撑盖连接。下支撑盖、分隔横梁、隔栏围成的区域对膜丝起到了很好的约束和保护作用，便于储存和运输。

作为优选，分隔横梁两端均设有连接筒，连接筒下端边缘设有定位缺口，下支撑盖两端均设有连接柱，连接柱插装在连接筒中，下支撑盖两端分别适配插装在定位缺口中。分隔横梁上连接筒的设置便于和下支撑盖的连接，定位缺口的设置使下支撑盖端部完全嵌入分隔横梁中，使下支撑盖底面与连接筒下端保持在同一平面。

作为优选，至少有两个隔栏端部设有定位凸台，下支撑盖上和定位凸台对应设有定位孔，定位凸台插装在定位孔中。定位凸台的设置便于和下支撑盖的连接定位，有利于提高连接强度，防止出现自然脱离。

作为优选，分隔横梁上表面上沿长度方向设有长条状的导向槽，导向槽底部设有若干条排泥槽孔。导向槽和排泥槽孔的设置便于污泥的排出，防止工作时出现淤泥堆积现象。

作为优选，导向槽底部间隔设有若干加强筋。加强筋的设置提高了整根分隔横梁的结构强度。

作为优选，隔栏下端各转角位置以及侧面各转角位置均呈圆角过渡；隔栏包括隔栏上部和隔栏下部，隔栏上部设在分隔横梁上，隔栏上部宽度由上往下逐渐减小，隔栏下部呈矩形。圆角过渡防止排丝过程出现钩丝现象。隔栏上部宽度由上往下逐渐减小，一方面确保了隔栏与分隔横梁的连接强度，另一方面减小了占用空间，避免排丝的过程中对膜丝出现干涉现象。

作为优选，集水管呈U形结构且盖合在封胶管上，集水管封闭的一端连接固定插头，集水管另一开口端设有产水接头，产水接头外壁呈台阶状，产水接头大径外壁部分和小径外壁部分均设有密封圈安装槽。

固定插头的设置便于对集水管的安装固定。产水接头便于和产水管道的连接，产水接头外壁呈台阶状，且设置密封圈安装槽，在密封圈安装槽中安装密封圈，有利于提高产水接头连接的可靠性的密封性。

作为优选，分隔横梁上安装有曝气管，曝气管上设有若干曝气孔，曝气管靠近分隔横梁的上表面设置，曝气管两端均连接支撑管，支撑管上端连接在封胶管上，一支撑管上安装有进气接头。曝气管通过曝气孔向外曝气，使膜丝抖动更具有稳定性，便于污泥从膜丝上抖下，同时又可冲洗导向槽和排泥槽孔，减少导向槽内淤泥的堆积。由于设置了隔栏，因此在曝气的时候膜丝不会因水流冲击而相互缠绕，使其具有一定的自由抖动空间，提高过滤效率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：（1）U型中空纤维帘式膜组件的膜丝不会缠绕在一起，避免因产生大块淤泥而阻塞膜孔，确保了膜通量；（2）膜丝排丝后形成的膜帘整齐、美观，分隔横梁的结构设置有利于减短切除的膜丝，使膜丝有效利用率达到95%以上，节约成本；（3）膜丝上残留的污泥容易抖动掉落下来，避免残留的污泥阻塞膜孔。

附图说明

图1是本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例1的膜丝连接结构示意图；

图3是本实用新型的集水管的结构示意图；

图4是本实用新型的实施例1的分隔横梁的结构示意图；

图5是本实用新型的实施例1的分隔横梁的侧视图；

图6是本实用新型的图5的A-A剖视图；

图7是本实用新型的图5的B-B剖视图；

图8是本实用新型的实施例1的分隔横梁与下支撑盖的连接结构示意图；

图9是本实用新型的实施例1的下支撑盖的侧视图；

图10是本实用新型的实施例2的结构示意图；

图11是本实用新型的实施例2的分隔横梁的结构示意图；

图12是本实用新型的实施例3的结构示意图；

图中：1、安装框架，2、集水管，3、封胶管，4、分隔横梁，5、隔栏，6、膜丝，7、下支撑盖，8、连接筒，9、定位缺口，10、连接柱，11、定位凸台，12、定位孔，13、导向槽，14、排泥槽孔，15、加强筋，16、固定插头，17、产水接头，18、密封圈安装槽，19、曝气管，20、支撑管，21、进气接头。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种U型中空纤维帘式膜组件（参见附图1至9），包括安装框架1，安装框呈“口”字形，安装框架上端安装集水管2和封胶管3，集水管与封胶管连通，集水管呈U形结构且盖合在封胶管上，集水管封闭的一端连接固定插头16，集水管上与固定插头连接的内壁上均匀设有若干个键槽，固定插头和集水管通过键槽实现键连接，形成防旋转结构。集水管另一开口端设有产水接头17，产水接头外壁呈台阶状，产水接头大径外壁部分和小径外壁部分均设有两密封圈安装槽18，密封圈安装槽中安装密封圈。安装框架下端安装分隔横梁4，分隔横梁上设有若干间隔设置且向下延伸的隔栏5，隔栏等间距设置，分隔横梁上隔栏左右两侧均排布有若干膜丝6，膜丝呈U形结构，膜丝两端均封胶在封胶管中，膜丝呈松弛状态且U形底部跨过分隔横梁，所有膜丝一起呈帘式排列。膜丝两端开口均露出封胶管上端且与集水管连通。分隔横梁上连接下支撑盖7，隔栏下端均与下支撑盖连接。下支撑盖朝向分隔横梁的表面呈外凸弧形结构，有利于淤泥的流动，减少淤泥沉积。分隔横梁两端均设有连接筒8，连接筒下端边缘设有定位缺口9，下支撑盖两端均设有连接柱10，连接柱插装在连接筒中，下支撑盖两端分别适配插装在定位缺口中。分隔横梁上表面上沿长度方向设有长条状的导向槽13，导向槽底部设有两条排泥槽孔14。导向槽截面呈半圆形，导向槽底部间隔设有若干加强筋15。加强筋与隔栏一一对应设置，加强筋延伸到隔栏与分隔横梁连接位置。隔栏下端各转角位置以及侧面各转角位置均呈圆角过渡；隔栏包括隔栏上部和隔栏下部，隔栏上部设在分隔 横梁上，隔栏上部宽度由上往下逐渐减小，隔栏下部呈矩形。分隔横梁下表面呈外凸弧形结构，分隔横梁上表面与侧面转角位置呈圆角过渡。至少有两个隔栏端部设有定位凸台11，下支撑盖上和定位凸台对应设有圆形的定位孔12，定位凸台插装在定位孔中。本实施例中四个隔栏端部设有定位凸台，每间隔两个隔栏设置一带定位凸台的隔栏。下支撑盖上与没有设置定位凸台的隔栏对应设有若干矩形框，隔栏下端插装在矩形孔中。分隔横梁、连接筒、隔栏、定位凸台为一体成型塑件。

膜丝通过整体排丝，底部跨过分隔横梁后，再将两端封胶在封胶管中。隔栏将分隔横梁分为若干个区间，在每个区间上都排布若干束膜丝，隔栏对膜丝起到了很好的隔离作用，有效防止相邻区间内的膜丝出现相互缠绕的现象，避免因产生大块淤泥而阻塞膜孔，确保了膜通量，有利于提高过滤效果，方便清洗去污。U膜丝的两端部封胶在封胶管中，底部绕在分隔横梁上，排丝方便，由于隔栏的设置使排丝过程不会出现相互缠绕现象，排丝后形成的膜帘整齐、美观。分隔横梁的结构设置有利于减短切除的膜丝，使膜丝有效利用率达到95%以上，节约成本。松弛状态的膜丝过滤效果好，避免膜丝过紧而使膜孔增大，降低过滤效果，甚至损坏膜丝；而且松弛状态的膜丝在使用的过程中会有一定幅度的抖动，便于将膜丝外壁上的污泥抖动下来。整个组件工作时，通过负压抽吸，水由膜丝外壁进入膜丝内管，经过滤后的水沿膜丝内管依次通过封胶管、集水管，进入产水管道。

实施例2：一种U型中空纤维帘式膜组件（参见附图10、附图11），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中分隔横梁上只设置了连个隔栏，隔栏端部均设置定位凸台，隔栏两侧设置的膜丝为模块化膜丝，预先完成排丝、加工好的模块化膜丝连接在分隔横梁和封胶管之间，然后膜丝开口端在封胶管进行封胶即可。其它结构与实施例1相同。

实施例3：一种U型中空纤维帘式膜组件（参见附图12），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中分隔横梁上安装有曝气管19，曝气管上设有若干曝气孔，曝气管靠近分隔横梁的上表面设置，曝气管两端均连接支撑管20，支撑管上端连接在封胶管上，一支撑管上安装有进气接头21。其它结构与实施例1相同。

以上所述的实施例只是本实用新型的三种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。