浸没式超滤膜组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种浸没式超滤膜组件，包括中空纤维膜丝膜束、组件上下端端头和端盖，以及组件支撑杆，组件上下端端头分别连接在膜束的上下两端，连接部位涂有固性环氧树脂层和柔性环氧树脂层；同时，组件上端端头和组件下端端头分别连接在组件支撑杆的上下两端，组件支撑杆与膜束相平行。该方案将封胶体积进行分块细化，降低了封胶层存有缺陷甚至断裂的风险；中空纤维膜丝膜束及曝气孔分布均匀，可以避免悬浮污物滞留于膜丝间隙，膜丝外表面残留物易于曝气清除；而且，膜丝的自由端灌封有柔性环氧树脂，曝气时能够避免发生断裂。
【专利说明】浸没式超滤膜组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水处理使用的浸没式超滤组件，属于水处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]浸没式超滤指膜组件直接浸入膜池中，通过抽吸泵对组件进行抽真空产生一定的透膜压差，污水自中空纤维膜丝外表面进入内表面形成产水的过滤方式。与其它过滤型式的超滤膜组件相比，浸没式组件具有原水预处理要求较低的特点，可直接浸入沉淀池，也可放入生化反应池后再经一定预处理的膜池内，因此其应用范围更广泛。同时，浸没式超滤方式占地面积小，管道系统简单。间隙或连续地曝气，是对浸没式超滤膜丝表面进行清洗、防止膜孔污堵的有效方式。
[0003]目前广泛使用的浸没式组件型式，有帘式浸没式膜组件和圆柱状浸没式膜组件，帘式膜元件安装与清洗维护难度较大。本发明涉及圆柱状浸没式膜组件，此种浸没式膜组件的最大问题是曝气不均匀，在膜丝的根部容易形成污泥蓄积，蓄积的污泥不易清理，导致膜丝根部严重污染；其次，安装、拆卸和维修也比较困难，如果出现某一个组件损坏的情况，则更换操作的难度进一步增大，且，膜组件淘汰后无法回收利用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有浸没式超滤膜组件存在的曝气不均匀、易污堵的缺点，设计出一种加工制造方便、膜丝分布均匀、膜丝清洗充分、不易断丝的浸没式超滤膜组件。
[0005]本发明的技术解决方案是:一种浸没式超滤膜组件，包括数条中空纤维膜丝膜束、组件下端端头、下端端盖、组件上端端头、上端端盖及组件支撑杆；组件下端端头和组件上端端头截面成圆形；组件上端端头和组件下端端头分别连接在中空纤维膜丝膜束的上下两端，同时，组件上端端头和组件下端端头分`别连接在组件支撑杆的上下两端，组件支撑杆与所述中空纤维膜丝膜束相平行，所述组件上端端头上面设有上端端盖，所述组件下端端头下面设有下端端盖。
[0006]优选地，上述的浸没式超滤膜组件，其中:所述中空纤维膜丝膜束是由300-600根内径为0.6mm、外径为1.2mm的中空纤维膜丝组成,膜过滤精度为0.03、.1Mm ;所述上端端盖设有一管状产水端口，其外径为32~40mm，所述下端端盖也设有一管状曝气端口，其外径为15~25mm ;所述组件上端端头和上端端盖之间设有一连接卡环,组件下端端头和下端端盖之间也设有一连接卡环。
[0007]再优选地，上述的浸没式超滤膜组件，其中:所述组件上端端头设有数个膜束安装孔和数个支撑杆安装孔，组件下端端头设有数个膜束安装孔、数个支撑杆安装孔和数个膜丝清理曝气孔；所述组件上端端头和组件下端端头的膜束安装孔，位置对应、孔径相同、数量相等，所述组件上端端头和组件下端端头的支撑杆安装孔，亦位置对应、孔径相同、数量相等。
[0008]再优选地，上述的浸没式超滤膜组件，其中:所述膜束安装孔在一端端头的个数不少于1个，孔径为32~50mm，所述支撑杆安装孔在一端端头的个数不少于3个，孔径为6^12mm,所述膜丝清洗曝气孔的个数不少于8个，孔径为8~12mm ;所述膜束安装孔均匀排布于组件上端端头及组件下端端头的截平面内，所述支撑杆安装孔均匀分布于组件上端端头及组件下端端头的外周，所述膜丝清洗曝气孔均分布于组件下端端头的膜束安装孔的间隙。
[0009]更优选地，上述的浸没式超滤膜组件，其中:所述组件上端端头的膜束安装孔有7个，其中1个位于组件上端端头的轴心位置，其余6个则围绕该位于轴心位置的膜束安装孔呈周向均匀排布；所述组件下端端头的膜束安装孔的数量、孔径及排布方式与组件上端端头的膜束安装孔相同。
[0010]此外，上述的浸没式超滤膜组件当中，所述数条中空纤维膜丝膜束，与组件上端端头以及组件下端端头的连接部位，可进一步涂有固性环氧树脂层和柔性环氧树脂层，以增强连接和使用效果。
[0011]本发明技术效果主要体现在以下几个方面:
(1)加工制造方便
组件上端端头及组件下端端头的膜束安装孔，将中空纤维膜封胶层划分为各自独立的小块，减小了各部分封胶的体积，从而降低了因环氧树脂固化过程中收缩引起的封胶层断裂和缺陷的风险，使得膜丝封装过程操作简单，次品率低。
[0012](2)膜丝分布均匀
由于膜束安装孔在组件上、下端头均匀分布，使得中空纤维膜丝膜束更加均匀，避免膜丝分布过密导致悬浮污物滞留于膜丝间隙。
[0013](3)膜丝清洗充分
组件下端端头的曝气孔均匀分布于膜束安装孔的间隙，因此，在曝气时能够保证压缩空气均匀、有效地清除膜丝外表面截留的悬浮污物，保证膜丝清洁。
[0014](4)不易断丝
组件上、下端端头的中空纤维膜丝膜束采用固性环氧树脂和柔性环氧树脂两种树脂进行封胶，并且柔性环氧树脂层灌封于中空纤维膜丝膜束自由端一侧，能够有效避免了组件曝气时中空纤维膜丝膜束与固性环氧接触面处膜丝的断裂。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明组件下端端头的平面示意图；
图3是图2中A-A方向剖视图；
图4是图2中B-B方向剖视图；
图5是本发明组件上端端头的平面示意图；
图6是图5中A-A方向剖视图；
图7是本发明的组件下端端盖的结构示意图；
图8是本发明的组件上端端盖的结构示意图。
[0016]图中，各附图标记的含义为:1 一上端端盖，2—连接卡环，3—组件上端端头，4一组件支撑杆，5—中空纤维膜丝膜束，6—组件下端端头，7—下端端盖，8—膜丝清洗曝气孔，9一支撑杆安装孔，10—膜束安装孔，11一产水端口，12—曝气端口。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
[0018]本发明涉及浸没式超滤膜组件，如图1所示，包括数条中空纤维膜丝膜束5、组件下端端头6、下端端盖7、组件上端端头3、上端端盖1、连接卡环2及组件支撑杆4 ;组件下立而立而头6和组件上纟而纟而头3截面成圆形；组件上纟而纟而头3和组件下纟而纟而头6分别连接在中空纤维膜丝膜束5的上下两端，同时，组件上端端头3和组件下端端头6分别连接在组件支撑杆4的上下两端，组件支撑杆4与所述中空纤维膜丝膜束5相平行，所述组件上端端头3上设有上端端盖I，所述组件下端端头6上设有下端端盖7。
[0019]根据本发明技术方案，所述中空纤维膜丝膜束5是由300根内径为0.6mm，外径为
1.2mm的中空纤维膜丝组成。膜过滤精度为0.03、.lMm。组件上端端头3和上端端盖I之间以及组件下端端头6和下端端盖7之间通过连接卡环2连接。中空纤维膜丝膜束5，其与组件上端端头3和组件下端端头6的连接部位，涂有固性环氧树脂层和柔性环氧树脂层。
[0020]进一步地，所述组件下端端头6具体结构，如图2、图3和图4所示，所述组件下端端头6的膜束安装孔10均匀排布于组件下端端头6的截平面内，组件下端端头6的支撑杆安装孔9均匀分布于组件下端端头6的外周，组件下端端头6的膜丝清洗曝气孔8均匀分布于膜束安装孔10间隙。特别地，如图2所示，组件下端端头6的膜束安装孔10的个数为7个，开孔直径为40mm，其中有I个位于端头轴心处，其余6个则围绕该位于轴心位置的膜束安装孔10呈周向均匀排布；支撑杆安装孔9的个数为3个，开孔直径为8mm，膜丝清洗曝气孔8的个数为9个，开孔直径为10mm。
[0021]对应地，所述组件上端端头3的具体结构，如图5和图6所示，所述组件上端端头3的膜束安装孔10均匀排布于组件上端端头3的截平面内，组件上端端头3的支撑杆安装孔9均布于组件上端端头3的外周。特别地，如图5所示，组件上端端头3的膜束安装孔10的个数也是7个，开孔直径为40mm，其中有I个位于端头轴心处，其余6个则围绕该位于轴心位置的膜束安装孔10呈周向均匀排布；支撑杆安装孔9的个数为3个，开孔直径为8mm。
[0022]本发明浸没式超滤膜组件的上端端盖I的具体结构如图7所示，在上端端盖I上设有一管状产水端口，其外径为32?40mm ;下端端盖7的具体结构如图8所示，在下端端盖7上设有一管状曝气端口，其外径为15?25mm。
[0023]本发明浸没式超滤组件的组装方法，包括以下步骤:
(I)将3根组件支撑杆插入于组件上端端头和组件下端端头的支撑杆安装孔，两端用螺母固定。
[0024](2)每300根中空纤维膜组成一束膜丝，一端穿过组件上端端头的膜丝安装孔并用夹具固定，另外一端从组件下端端头穿出。
[0025](3)安装组件下端封胶模具，首先进行固性环氧树脂封胶，然后进行柔性环氧树脂封胶。
[0026](4)待下端环氧树脂固化后，下端封胶模具脱模。将组件倒置，安装组件上端封胶模具，首先进行固性环氧树脂封胶，然后进行柔性环氧树脂封胶。[0027](5)待上端环氧树脂固化后，上端封胶模具脱模，然后对组件两端环氧树脂封层进行切割，保证切割面平整、美观。
[0028](6)最后安装上端端盖和下端端盖，膜丝检漏补漏之后，将浸没式超滤膜组件成品装入有一定量保温剂的塑料包装内备用。
[0029]本发明提供的这种浸没式超滤膜组件，其运行模式与其它中空纤维膜组件的运行模式相同，即:将中空纤维膜丝膜束两端用环氧树脂层和柔性环氧树脂层密封在组件上、下端端头内，然后通过支撑管承接组件上、下端端头，形成一个具有支撑作用的框架结构。在一定压力条件下，膜丝内出水，出水进入到组件上端端头内，组件上端端头中的水通过上端端盖的产水端口流出。需要对膜丝进行清洗时，通过下端的曝气孔进气，以气洗的方式清洗中纤维膜膜丝表面的残留物。
[0030]通过以上描述可以看出，本发明技术方案具有以下优点:
(I)加工制造方便。组件上端端头及组件下端端头的膜束安装孔将中空纤维膜封胶层划分为各自独立的小块，减小了各部分封胶的体积，从而降低了因环氧树脂固化过程中收缩引起的封胶层断裂和缺陷的风险，使得膜丝封装过程操作简单，次品率低。
[0031](2)膜丝分布均匀。由于膜束安装孔在组件上、下端头均匀分布，使得中空纤维膜丝膜束更加均匀，避免了膜丝的分布过密悬浮污物滞留于膜丝间隙。
[0032](3)膜丝清洗充分。组件上端端头及组件下端端头的曝气孔均匀分布于膜束安装孔的间隙，因此，在曝气时能保证压缩空气均匀、有效地清除膜丝外表面截留的悬浮污物，保证膜丝清洁。
[0033](4)不易断丝。组件上、下端端头的中空纤维膜丝膜束采用固性环氧树脂和柔性环氧树脂两种树脂进行封胶，并且，柔性环氧树脂层灌封于中空纤维膜丝膜束自由端一侧，能够有效避免组件曝气时中空纤维膜丝膜束与固性环氧接触面处膜丝的断裂。
[0034]当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种【具体实施方式】，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种浸没式超滤膜组件，其特征在于:包括中空纤维膜丝膜束、组件下端端头、下端端盖、组件上端端头、上端端盖及组件支撑杆；组件下端端头和组件上端端头截面成圆形；组件上端端头和组件下端端头分别连接在中空纤维膜丝膜束的上下两端，同时，组件上端端头和组件下端端头分别连接在组件支撑杆的上下两端，组件支撑杆与所述中空纤维膜丝膜束相平行，所述组件上端端头上面设有上端端盖，所述组件下端端头下面设有下端端盖。
2.根据权利要求1所述的浸没式超滤膜组件，其特征在于:所述中空纤维膜丝膜束是由300-600根内径为0.6mm、外径为1.2mm的中空纤维膜丝组成，膜过滤精度为0.03^0.lMm。
3.根据权利要求1所述的浸没式超滤膜组件，其特征在于:所述上端端盖设有一管状产水端口，其外径为32~40mm;所述下端端盖也设有一管状曝气端口，其外径为15~25mm。
4.根据权利要求1所述的浸没式超滤膜组件，其特征在于:所述组件上端端头和上端端盖之间设有一连接卡环，组件下端端头和下端端盖之间也设有一连接卡环。
5.根据权利要求1所述的浸没式超滤膜组件，其特征在于:所述组件上端端头设有数个膜束安装孔和数个支撑杆安装孔，组件下端端头设有数个膜束安装孔、数个支撑杆安装孔和数个膜丝清理曝气孔；所述组件上端端头和组件下端端头的膜束安装孔，位置对应、孔径相同、数量相等，所述组件上端端头和组件下端端头的支撑杆安装孔，亦位置对应、孔径相同、数量相等。
6.根据权利要求5所述的浸没式超滤膜组件，其特征在于:所述膜束安装孔在一端端头的个数不少于7个，孔径为32~50mm ;所述支撑杆安装孔在一端端头的个数不少于3个，孔径为6~12mm ;所述膜丝清洗曝气孔的个数不少于8个，孔径为8~12mm。
7.根据权利要求5所述的浸没式超滤膜组件，其特征在于:所述膜束安装孔均匀排布于组件上端端头及组件下端端头的截平面内，所述支撑杆安装孔均匀分布于组件上端端头及组件下端端头的外周，所述膜丝清洗曝气孔均分布于组件下端端头的膜束安装孔的间隙。
8.根据权利要求7所述的浸没式超滤膜组件，其特征在于:所述组件上端端头的膜束安装孔有7个，其中I个位于组件上端端头的轴心位置，其余6个则围绕该位于轴心位置的膜束安装孔呈周向均匀排布；所述组件下端端头的膜束安装孔的数量、孔径及排布方式与组件上端端头的膜束安装孔相同。
9.根据权利要求1所述的浸没式超滤膜组件，其特征在于:所述中空纤维膜丝膜束，与组件上端端头以及组件下端端头的连接部位，涂有固性环氧树脂层和柔性环氧树脂层。
【文档编号】B01D63/02GK103611421SQ201310617694
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】孙兵, 李贵军, 柴续斌 申请人:苏州中色德源环保科技有限公司