专利名称：方形柱式浸入式膜组件、膜堆及过滤系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种过滤设备，更具体地说，涉及一种方形柱式浸入式膜组件，包
含该方形柱式浸入式膜组件的膜堆，以及包含该膜堆的过滤系统。
背景技术：
在现有的柱式浸入式膜组件中，一般的膜组件的外形均为圆柱形，圆柱形的柱式浸入式膜组件在放入原水池中后，膜组件之间形成的间隙很大，浪费了原本就有限的空间，降低了空间的利用率，造成原水池中膜组件的填充率低，在清洗膜组件时造成原水的浪费。由于现有的圆柱形膜组件不能解决节水和增加原水池的有效利用空间的问题，所以需要一种便于维修和合理布置，能有效利用原水池空间的膜组件以提高膜组件的工作效率和原水池有效利用空间。此外，现有的膜堆需要将产水管另外固定在膜堆支架上，不能单独工作。[0003] 迄今为止，本领域尚未开发出一种可以满足上述要求的结构合理、便于维修的浸入式膜组件，也没有直接采用膜的产水连接管形成膜堆产水支管的膜堆，以及在产水支管边形成一体化的曝气支管的膜堆及过滤系统。 因此，本领域迫切需要开发出一种产水分布合理，曝气均匀，过滤膜分布均匀，便于拆卸和维修的膜组件、膜组件产水管直接形成膜堆产水支管的膜堆及过滤系统，其解决了产水效率低，原水池利用率低，膜组件在不起吊膜堆的情况下不能独立地从原水池中取出的问题。
实用新型内容本实用新型提供了一种结构新颖的方形柱式浸入式膜组件，它的外形是方形，过滤膜被一束束地固定在方形上端头和方形下端头之间，分布均匀，从而提高了原水池的空间利用率，并节省了清洗水，同时方形柱式浸入式膜组件可以在不起吊膜堆的情况下直接从原水池的膜堆中分离出来，从而解决了现有技术中存在的问题。 —方面，本实用新型提供了一种方形柱式浸入式膜组件，它包括方形上端盖、方形上端头、方形下端头、方形底座、固定杆、曝气连接竖管、曝气头、位于方形上端盖上的与方形上端盖成一体的产水管、曝气管、以及过滤膜，其中， 所述方形下端头的外观为方形，其是由多个下端头通孔彼此相连而形成的，其中大通孔用于固定过滤膜，小通孔用作曝气通道，小通孔的上下面的高度大于大通孔的上下面的高度，在方形下端头的下方设置的方形底座用于支撑并围堵从曝气管流出的气体扩散到方形柱式浸入式膜组件以外的空间，位于大通孔之间的小通孔的数量为1个或多个，各个小通孔的直径小于20mm ; 方形上端头的外观为方形，其是由多个上端头通孔彼此相连而形成的，其中所述上端头通孔用于固定过滤膜，上端头通孔的上下面的高度低于方形上端头的上下面的高度。 在一个优选的实施方式中，所述方形上端盖的外形为方形，其上部的产水管的尺寸确保水的流速达到0. 4m/s-l. 2m/s ;所述方形上端盖的上部的曝气管确保流量达到
40. 3NmVh以上空气通过；并且 所述方形上端盖和方形上端头是相互独立地可拆卸的，所述方形上端盖和方形上端头之间可密封地连接。 在另一个优选的实施方式中，所述曝气连接竖管连接曝气管和曝气头，所述固定杆固定所述方形上端头与方形下端头之间的距离并确保两者平行。 在另一个优选的实施方式中，所述过滤膜选自中空纤维式、平板式、巻式和折叠式；所述过滤膜的材料选自高分子材料、无机材料和金属材料。 在另一个优选的实施方式中，所述过滤膜选自微滤膜、超滤膜和纳滤膜；所述高分
子材料选自聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜和醋酸纤维素。 另一方面，本实用新型提供了一种膜堆，它包括 —个或多个上述方形柱式浸入式膜组件，其中，所述方形柱式浸入式膜组件的产水管彼此通过梭动式产水连接短管相连，所述方形柱式浸入式膜组件的曝气管彼此通过梭动式曝气连接短管相连。 在一个优选的实施方式中，所述方形柱式浸入式膜组件放置在支架上，所述支架的上部设有吊装装置，所述产水管彼此通过梭动式产水连接短管相连以形成产水支管，所述曝气管彼此通过梭动式曝气连接短管相连以形成曝气支管。 在另一个优选的实施方式中，在所述梭动式产水连接短管上装有梭动式产水连接短管定位卡，在所述梭动式曝气连接短管上装有梭动式曝气连接短管定位卡，以防止梭动式产水连接短管和梭动式曝气连接短管的自由活动。 在另一个优选的实施方式中，所述方形柱式浸入式膜组件可在不挪动其它方形柱式浸入式膜组件及不拆散膜堆的情况下单独从膜堆中拆卸分离出来。[0020] 再一方面，本实用新型提供了一种过滤系统，它包括[0021] 原水池； —个或多个置于所述原水池中的上述膜堆，所述膜堆上的产水支管并联到产水总管上，曝气支管并联到曝气总管上。
图1是根据本实用新型的-[0024] 图2是根据本实用新型的和方形底座的结构示意图。[0025] 图3是根据本实用新型的的结构示意图。 图4是根据本实用新型的的结构示意图。 图5是根据本实用新型的-[0028] 图6是根据本实用新型的拆出的结构示意图。[0029] 图7是根据本实用新型的-
个实施方式的方形柱式浸入式膜组件的结构示意图。-个实施方式的方形柱式浸入式膜组件的方形下端头
-个实施方式的方形柱式浸入式膜组件的方形上端头
-个实施方式的方形柱式浸入式膜组件的方形上端盖
个实施方式的膜堆的结构示意图。-个实施方式的方形柱式浸入式膜组件单独从膜堆中
个实施方式的过滤系统的结构示意图。
具体实施方式本实用新型的发明人在经过了广泛而深入的研究之后发现，通过将膜组件的外形
改为方形，膜组件可利用的空间增大，放入原水池中可以增加原水池中膜的填充密度，有效
利用原圆柱式膜组件之间的间隔空隙，即提高了膜的填充密度又可以适当增加每个过滤膜
之间的有效间隙，便于排污。基于上述发现，本实用新型得以完成。
在本实用新型的第一方面，提供了一种方形柱式浸入式膜组件，它包含 方形上端盖、方形上端头、方形下端头、方形底座、固定杆、曝气连接竖管、曝气头、
密封圈、锁紧螺栓、位于方形上端盖上的与方形上端盖成一体的产水管、曝气管，其中， 方形下端头的外观为方形，其是由多个下端头通孔彼此相连而形成的，其中大通
孔用于固定过滤膜，小通孔用作曝气通道，小通孔的上下面的高度大于大通孔的上下面的
高度，在方形下端头的下面设有方形底座以用于支撑并围堵从曝气管流出的气体扩散到方
形柱式浸入式膜组件以外的空间，位于大通孔之间的小通孔的数量为1个或多个，每个小
通孔的直径小于约20mm ; 方形上端头的外观为方形，其是由多个上端头通孔彼此相连而形成的，所述通孔
用于固定过滤膜，通孔的上下面的高度低于方形上端头的上下面的高度。 较佳地，所述方形上端盖的外形为方形，方形上端盖的上部的产水管的尺寸可以
保证水的流速达到0. 4m/s-l. 2m/s，方形上端盖的上部的曝气管可以保证流量达到0. 3Nm3/
h以上空气通过。 较佳地，所述方形柱式浸入式膜组件的方形上端盖和方形上端头是相互独立地可拆卸的，方形上端盖和方形上端头之间可密封连接。 较佳地，所述曝气连接竖管连接曝气管和曝气头，所述固定杆固定所述方形上端
头与方形下端头之间的距离并保证两者平行，以便于搬运并保证膜组件的直立。 较佳地，所述过滤膜可以是中空纤维式、平板式、巻式、折叠式等，所述过滤膜可以
是微滤膜、超滤膜、纳滤膜等，过滤膜的材料可以是高分子材料，例如聚氯乙烯、聚偏氟乙
烯、聚砜、聚醚砜、醋酸纤维素等，过滤膜的材料也可以是无机材料、金属材料等。 在本实用新型的第二方面，提供了一种膜堆，它包含 —个或多个上述方形柱式浸入式膜组件，其中，所述方形柱式浸入式膜组件的产水管彼此通过梭动式产水连接短管相连，曝气管彼此之间依靠梭动式曝气连接短管相连。[0041] 较佳地，所述方形柱式浸入式膜组件放置在支架上，支架的上部有吊装装置，所述产水管彼此通过梭动式产水连接短管相连形成产水支管，曝气管彼此之间依靠梭动式曝气连接短管相连形成曝气支管。 较佳地，所述方形柱式浸入式膜组件可以在不挪动其他方形柱式浸入式膜组件及不拆散膜堆的情况下单独从膜堆中拆卸分离出来。 较佳地，为了防止梭动式产水连接短管和梭动式曝气连接短管的自由活动，在梭动式产水连接短管上装有梭动式产水连接短管定位卡，在梭动式曝气连接短管上装有梭动式曝气连接短管定位卡。 在本实用新型的第三方面，提供了一种过滤系统，它包含原水池；一个或多个置于所述原水池中的上述膜堆，所述膜堆上的产水支管并联到产水总管上，所述膜堆上的曝气支管并联到曝气总管上。[0045]
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述，但是应理解，它们仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。 图1是根据本实用新型的一个实施方式的方形柱式浸入式膜组件的结构示意图。如图1所示，所述方形柱式浸入式膜组件包括方形上端盖8、方形上端头9、方形下端头10、方形底座11、固定杆12、曝气连接竖管15、曝气头16、位于方形上端盖8上与方形上端盖8成一体的产水管13、曝气管14、以及过滤膜19，其中，曝气连接竖管15连接曝气管14和曝气头16，固定杆12固定所述方形上端头9与方形下端头10之间的距离并保证两者平行。 图2是根据本实用新型的一个实施方式的方形柱式浸入式膜组件的方形下端头和方形底座的结构示意图。如图2所示，方形下端头10的外观为方形，其是由多个下端头通孔彼此相连而形成的，其中大通孔17用于固定过滤膜，小通孔18用作曝气通道，小通孔18的上下面的高度大于大通孔17的上下面的高度，在方形下端头10的下面设有方形底座ll用于支撑并围堵从曝气管流出的气体扩散到方形柱式浸入式膜组件以外的空间，位于大通孔17之间的小通孔18的数量为1个或多个，每个小通孔18的直径小于20mm。[0048] 图3是根据本实用新型的一个实施方式的方形柱式浸入式膜组件的方形上端头的结构示意图。如图3所示，方形上端头9的外观为方形，其是由多个上端头通孔20彼此相连而形成的，上端头通孔20用于固定过滤膜，上端头通孔20的上下面的高度低于方形上端头9的上下面的高度。 图4是根据本实用新型的一个实施方式的方形柱式浸入式膜组件的方形上端盖的结构示意图。如图4所示，方形上端盖8上具有与方形上端盖8成一体的产水管13，以及曝气管14。 图5是根据本实用新型的一个实施方式的膜堆的结构示意图。如图5所示，一个或多个方形柱式浸入式膜组件5的产水管彼此通过梭动式产水连接短管25相连，曝气管彼此之间依靠梭动式曝气连接短管26相连，所述方形柱式浸入式膜组件5放置在支架6上，支架6的上部有吊装装置7，所述产水管彼此通过梭动式产水连接短管25相连形成产水支管，曝气管彼此之间依靠梭动式曝气连接短管26相连形成曝气支管，在所述梭动式产水连接短管25上装有梭动式产水连接短管定位卡21，在所述梭动式曝气连接短管26上装有梭动式曝气连接短管定位卡22。 图6是根据本实用新型的一个实施方式的方形柱式浸入式膜组件单独从膜堆中拆出的结构示意图。如图6所示，所述方形柱式浸入式膜组件5可以在不挪动其他方形柱式浸入式膜组件5及不拆散膜堆的情况下单独从膜堆中拆卸分离出来。[0052] 图7是根据本实用新型的一个实施方式的过滤系统的结构示意图。如图7所示，所述过滤系统包括原水池l，一个或多个置于所述原水池1中的上述膜堆2，所述膜堆2上的产水支管23并联到产水总管3上，所述膜堆2上的曝气支管24并联到曝气总管4上，所述膜堆2中的方形柱式浸入式膜组件放置在支架6上，支架6的上部有吊装装置7。[0053] 本实用新型的主要优点在于 膜组件采用方形结构，提高了空间的利用率，可以减少原水池排空的水量；膜组件的每束膜之间有曝气通道，增加了膜的清洗效果；通过依靠梭动式曝气连接短管和依靠梭动式产水连接短管的梭动，可以将单根膜组件从膜堆和系统中分离出来，减少了劳动强度和增加了安装与维护的灵活性和方便性。 虽然为了清楚和理解的目的，已对本实用新型进行了详细的描述，但是在阅读了本申请说明书之后，本领域技术人员将会明白，在不偏离本实用新型的精神和实质的前提下，可以对本实用新型进行各种修改和改变，这些修改和改变均落入所附权利要求书及其等价内容所包括的范围之内。
权利要求一种方形柱式浸入式膜组件，其特征在于，它包括；方形上端盖(8)、方形上端头(9)、方形下端头(10)、方形底座(11)、固定杆(12)、曝气连接竖管(15)、曝气头(16)、位于方形上端盖(8)上的与方形上端盖(8)成一体的产水管(13)、曝气管(14)、以及过滤膜(19)，其中，所述方形下端头(10)的外观为方形，其是由多个下端头通孔彼此相连而形成的，其中大通孔(17)用于固定过滤膜(19)，小通孔(18)用作曝气通道，小通孔(18)的上下面的高度大于大通孔(17)的上下面的高度，在方形下端头(10)的下方设置的方形底座(11)用于支撑并围堵从曝气管(14)流出的气体扩散到方形柱式浸入式膜组件以外的空间，位于大通孔(17)之间的小通孔(18)的数量为1个或多个，各个小通孔(18)的直径小于20mm；方形上端头(9)的外观为方形，其是由多个上端头通孔(20)彼此相连而形成的，其中所述上端头通孔(20)用于固定过滤膜(19)，上端头通孔(20)的上下面的高度低于方形上端头(9)的上下面的高度。
2. 如权利要求l所述的方形柱式浸入式膜组件，其特征在于，所述方形上端盖(8)的外 形为方形，其上部的产水管(13)的尺寸确保水的流速达到0. 4m/s-l. 2m/s ;所述方形上端 盖(8)的上部的曝气管(14)确保流量达到0. 3NmVh以上空气通过；并且所述方形上端盖(8)和方形上端头(9)是相互独立地可拆卸的，所述方形上端盖(8) 和方形上端头(9)之间可密封地连接。
3. 如权利要求l所述的方形柱式浸入式膜组件，其特征在于，所述曝气连接竖管(15) 连接曝气管(14)和曝气头(16)，所述固定杆(12)固定所述方形上端头(9)与方形下端头(10) 之间的距离并确保两者平行。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的方形柱式浸入式膜组件，其特征在于，所述过滤膜 (19)选自中空纤维式、平板式、巻式和折叠式；所述过滤膜(19)的材料选自高分子材料和 无机材料。
5. 如权利要求4所述的方形柱式浸入式膜组件，其特征在于，所述无机材料是金属材料。
6. 如权利要求4所述的方形柱式浸入式膜组件，其特征在于，所述过滤膜(19)选自微 滤膜、超滤膜和纳滤膜；所述高分子材料选自聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜和醋酸纤维素。
7. —种膜堆，其特征在于，它包括一个或多个如权利要求1-6中任一项所述的方形柱式浸入式膜组件(5)，其中，所述方 形柱式浸入式膜组件(5)的产水管(13)彼此通过梭动式产水连接短管(25)相连，所述方 形柱式浸入式膜组件(5)的曝气管(14)彼此通过梭动式曝气连接短管(26)相连。
8. 如权利要求7所述的膜堆，其特征在于，所述方形柱式浸入式膜组件(5)放置在支架 (6)上，所述支架(6)的上部设有吊装装置(7)，所述产水管(13)彼此通过梭动式产水连接 短管(25)相连以形成产水支管(23)，所述曝气管(14)彼此通过梭动式曝气连接短管(26) 相连以形成曝气支管(24)。
9. 如权利要求7所述的膜堆，其特征在于，在所述梭动式产水连接短管(25)上装有梭 动式产水连接短管定位卡(21)，在所述梭动式曝气连接短管(26)上装有梭动式曝气连接 短管定位卡(22)，以防止梭动式产水连接短管(25)和梭动式曝气连接短管(26)的自由活动。
10. 如权利要求7-9中任一项所述的膜堆，其特征在于，所述方形柱式浸入式膜组件 (5)可在不挪动其它方形柱式浸入式膜组件(5)及不拆散膜堆的情况下单独从膜堆中拆卸 分离出来。
11. 一种过滤系统，其特征在于，它包括 原水池(1);一个或多个置于所述原水池(1)中的如权利要求7-10中任一项所述的膜堆(2)，所述 膜堆(2)上的产水支管(23)并联到产水总管(3)上，曝气支管(24)并联到曝气总管(4) 上。
专利摘要本实用新型涉及方形柱式浸入式膜组件、膜堆及过滤系统，提供了一种方形柱式浸入式膜组件，它包括方形上端盖(8)、方形上端头(9)、方形下端头(10)、方形底座(11)、固定杆(12)、曝气连接竖管(15)、曝气头(16)、位于方形上端盖(8)上的与方形上端盖(8)成一体的产水管(13)、曝气管(14)、以及过滤膜(19)，其中，所述方形下端头(10)的外观为方形，其是由多个下端头通孔彼此相连而形成的，其中大通孔(17)用于固定过滤膜(19)，小通孔(18)用作曝气通道，小通孔(18)的上下面的高度大于大通孔(17)的上下面的高度，在方形下端头(10)的下方设置的方形底座(11)用于支撑并围堵从曝气管(14)流出的气体扩散到方形柱式浸入式膜组件以外的空间，位于大通孔(17)之间的小通孔(18)的数量为1个或多个，各个小通孔(18)的直径小于20mm；方形上端头(9)的外观为方形，其是由多个上端头通孔(20)彼此相连而形成的，其中所述上端头通孔(20)用于固定过滤膜(19)，上端头通孔(20)的上下面的高度低于方形上端头(9)的上下面的高度。
文档编号B01D65/02GK201505510SQ20092006885
公开日2010年6月16日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者陈清, 陈漫, 陈良刚 申请人:上海立昇净水设备有限公司