一种分体式中空纤维膜帘式组件及其构成的膜单元的制作方法
【专利摘要】一种分体式中空纤维膜帘式组件，其集水方槽塑件设置在集水圆槽塑件内，中空纤维膜束以两端开口的方式插入集水方槽塑件中，分体式结构，使灌胶注封工艺得以简化，切头工序不受集水塑件结构的限制，通过改变封装中空纤维膜的有效面积，膜组件的长度可自由变化。膜组件在膜架中通过螺纹连接组成膜单元，膜架由四周立柱、顶部水平支撑管、底部水平支撑管和布气装置支撑管构成，集水管路采用与膜架相同材质的不锈钢管件焊接制作，集水管路与膜架支撑管部分复用，为膜架提供辅助支撑，增强膜架的结构强度和承载能力，降低膜架制作成本，再就是利于优化设计集水管路，简化管路布局，布局简洁且管路压损大幅降低，能有效降低MBR系统的运行能耗。
【专利说明】一种分体式中空纤维膜帘式组件及其构成的膜单元
【技术领域】
[0001]本发明属于膜生物反应器(MBR)【技术领域】，具体是涉及一种分体式中空纤维膜帘式组件及其构成的膜单元，应用于污水处理。
【背景技术】
[0002]现有膜组件大多是采用一体式集水塑件将中空纤维膜的两端固封成型，这种一体式集水塑件结构极大地限制了膜组件制程工艺，使灌胶注封及切头工序变得较为复杂和困难。也有通过扩大集水塑件端面孔径方式进行改良的结构形式，但实际效果并不理想，且膜组件结构被无用地扩大。现有膜单元一般由支撑膜架、集水管路、曝气装置等部分组成，各部分功能和结构相互独立，而集水管路的布局往往受限于支撑膜架，使得集水管路内压损较大，进而增加了 MBR系统的运行能耗。
【发明内容】
[0003]本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供了一种分体式中空纤维膜帘式组件及其构成的膜单元。
[0004]本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种分体式中空纤维膜帘式组件，包括上下两端的集水塑件，集水塑件之间设有若干中空纤维膜束，所述集水塑件包括集水方槽塑件，中空纤维膜束以两端开口的方式插入集水方槽塑件中，靠近中空纤维膜束端口的一侧用硬度较高的树脂注封中空纤维膜束形成硬胶层，在硬胶层与集水方槽塑件开口界面之间用硬度较低的树脂进行注封形成软胶层，软胶层能保护中空纤维膜束的根部在一定的外力拉拽下不至断裂；集水方槽塑件设置在集水圆槽塑件内，集水圆槽塑件一端设有外丝活接头，另一端设有封堵端盖，集水圆槽塑件与硬胶层之间形成集水腔，中空纤维膜束的内腔与集水腔相连通，并连通至外丝活接头的中心孔。
[0005]一种由分体式中空纤维膜帘式组件构成的膜单元，包括膜架，膜架上设有集水管路、曝气装置，集水管路上连接若干中空纤维膜组件，所述膜架由四周立柱连接顶面水平支撑管和底面水平支撑管构成；所述集水管路包括设置在相对两根顶面水平支撑管之间和相对两根底面水平支撑管之间的上下两根水平集水管，上下两根水平集水管之间经由若干根竖直集水管相连通，上方水平集水管的上面设有若干竖直集水圆管，根据膜单元的规格不同，竖直集水管与竖直集水圆管均匀分布在水平集水管的长度方向，一般设置2— 4组，这样能使集水管路内水流分布均匀，可有效降低管路内压力损失，降低MBR系统的运行能耗；竖直集水圆管上面设有水平集水圆管，水平集水圆管经竖直集水圆管连通到水平集水管，水平集水圆管的一端封闭，另一端的开口处设有出水法兰，水平集水管的两侧设有若干集水小孔，集水小孔的开设间距根据膜组件的安装布置间距来合理设定，集水小孔上设有外丝连接头，外丝连接头上螺接有钢制密封连接件，钢制密封连接件上套设活接拧盖，中空纤维膜组件经集水圆槽塑件一端的外丝活接头连接在活接拧盖上；所述曝气装置包括设置在膜架上的至少一根竖直进气管，竖直进气管的上端开口设置为进气口，竖直进气管的下端经弯头连接曝气总管，曝气总管两侧设有若干曝气支管，曝气支管的布置间距根据膜组件布置间距来合理设定，曝气支管的基部经大瓦片连通在曝气总管上，曝气支管的尾部由闷盖封闭，曝气支管的壁体上开设若干曝气孔。工作时，膜单元浸没在污水池中，经出水法兰对集水腔进行负压抽吸，净化水经过中空纤维膜束的界面进入集水腔。
[0006]作为优选，所述另外相对两根顶面水平支撑管和另外相对两根底面水平支撑管上均设有大管卡，大管卡用螺钉固定在顶部水平支撑管和底部水平支撑管上，用于卡装固定集水塑件，进而固定中空纤维膜组件；所述膜架底部设有曝气装置支撑管，曝气装置支撑管连接在四周立柱上，其中相对两根曝气装置支撑管用来支撑曝气总管，另外相对两根曝气装置支撑管上均设有小管卡，小管卡用螺钉固定在布气装置支撑管上，用于卡装固定曝气支管。
[0007]作为优选，所述膜架的四周立柱上设有吊耳，便于吊装膜架。
[0008]作为优选，所述活接拧盖连接集水圆槽塑件一端的外丝活接头时，钢制密封连接件与外丝活接头之间还设有密封圈。
[0009]作为优选，所述曝气支管壁体上的曝气孔分为设置在曝气支管上部的顶面曝气孔和设置在曝气支管下部的底面曝气孔，顶面曝气孔的数量大于底面曝气孔的数量，顶面曝气孔的孔径小于底面曝气孔的孔径。
[0010]本发明中的膜组件集水塑件采用分体式结构，使灌胶注封工艺得以简化，切头工序不受集水塑件结构的限制，通过改变封装中空纤维膜的有效面积，膜组件的长度可自由变化。膜组件在膜架中通过螺纹连接组成膜单元，安装方便快捷。根据膜单元的承载能力与应用环境，选择适宜牌号的不锈钢方管或矩形管制作四周立柱、顶部水平支撑管、底部水平支撑管和布气装置支撑管，集水管路的各构件采用与膜架相同材质的不锈钢管件焊接制作，集水管路与膜架支撑管部分复用，为膜架提供辅助支撑，增强膜架的结构强度和承载能力，降低膜架制作成本，再就是利于优化设计集水管路，简化管路布局，布局简洁且管路压损大幅降低，能有效降低MBR系统的运彳T能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明膜组件的一种结构示意图；
[0012]图2是本发明集水塑件的一种结构示意图；
[0013]图3是本发明集水塑件中灌胶注封中空纤维膜束的一种结构示意图；
[0014]图4是本发明膜单元的一种结构示意图；
[0015]图5是本发明膜架的一种结构示意图；
[0016]图6是本发明集水管路的一种结构示意图；
[0017]图7是本发明膜组件的一种装配结构示意图；
[0018]图8是本发明曝气装置的一种结构示意图；
[0019]图9是本发明曝气支管的一种剖视结构示意图。
[0020]图中，1-集水方槽塑件，2-外丝活接头，3-集水圆槽塑件，4-封堵端盖，5-集水塑件，6-中空纤维膜束，7-硬胶层，8-软胶层，9-膜组件，10-吊耳，11-四周立柱，12-顶部水平支撑管，13-底部水平支撑管，14-曝气装置支撑管，15-水平集水管，16-竖直集水管，17-水平集水圆管，18-竖直集水圆管，19-出水法兰，20-集水小孔，21-集水腔，22-曝气总管,23-弯头,24-大瓦片,25-曝气支管,26-闷盖,27-曝气装置,28-顶面曝气孔,29-底面曝气孔，30-竖直进气管，31-进气口，32-小管卡，33-大管卡，34-密封圈，35-钢制密封连接件，36-活接拧盖，37-外丝连接头，38-集水管路，39-膜架，40-膜单元。
【具体实施方式】
[0021]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0022]实施例:参看图1?3，本发明的分体式中空纤维膜帘式组件包括上下两端的集水塑件，集水塑件之间设有若干中空纤维膜束，集水塑件包括集水方槽塑件，中空纤维膜束以两端开口的方式插入集水方槽塑件中，靠近中空纤维膜束端口的一侧用硬度较高的的树脂注封中空纤维膜束形成硬胶层，在硬胶层与集水方槽塑件开口界面之间用硬度较低的树脂进行注封形成软胶层，软胶层能保护中空纤维膜束的根部在一定的外力拉拽下不至断裂；集水方槽塑件设置在集水圆槽塑件内，集水圆槽塑件一端设有外丝活接头，另一端设有封堵端盖，集水圆槽塑件与硬胶层之间形成集水腔，中空纤维膜束的内腔与集水腔相连通，并连通至外丝活接头的中心孔。
[0023]参看图4?9，本发明的膜单元中，膜架上设有集水管路、曝气装置，集水管路上连接若干中空纤维膜组件，其中膜架由四周立柱连接顶面水平支撑管和底面水平支撑管构成，膜架的四周立柱上设有吊耳，便于吊装膜架，相对两根顶面水平支撑管之间和相对两根底面水平支撑管之间设有上下两根水平集水管，上下两根水平集水管之间经由若干根竖直集水管相连通，上方水平集水管的上面设有若干竖直集水圆管，根据膜单元的规格不同，竖直集水管与竖直集水圆管均匀分布在水平集水管的长度方向，一般设置2— 4组，这样能使集水管路内水流分布均匀，可有效降低管路内压力损失，降低MBR系统的运行能耗。竖直集水圆管上面设有水平集水圆管，水平集水圆管经竖直集水圆管连通到水平集水管，水平集水圆管的一端封闭，另一端的开口处设有出水法兰，水平集水管的两侧设有若干集水小孔，集水小孔的开设间距根据膜组件的安装布置间距来合理设定，集水小孔上设有外丝连接头，外丝连接头上螺接有钢制密封连接件，钢制密封连接件上套设活接拧盖，中空纤维膜组件经集水圆槽塑件一端的外丝活接头连接在活接拧盖上，钢制密封连接件与外丝活接头之间还设有密封圈。另外相对两根顶面水平支撑管和另外相对两根底面水平支撑管上均设有大管卡，大管卡用螺钉固定在顶部水平支撑管和底部水平支撑管上，用于卡装固定集水塑件，进而固定中空纤维膜组件。曝气装置包括设置在膜架上的至少一根竖直进气管，竖直进气管的上端开口设置为进气口，竖直进气管的下端经弯头连接曝气总管，曝气总管两侧设有若干曝气支管，膜架底部设有曝气装置支撑管，曝气装置支撑管连接在四周立柱上，其中相对两根曝气装置支撑管用来支撑曝气总管，另外相对两根曝气装置支撑管上均设有小管卡，小管卡用螺钉固定在布气装置支撑管上，用于卡装固定曝气支管。曝气支管的布置间距根据膜组件布置间距来合理设定，曝气支管的基部经大瓦片连通在曝气总管上，曝气支管的尾部由闷盖封闭，曝气支管的壁体上开设若干曝气孔，曝气支管壁体上的曝气孔分为设置在曝气支管上部的顶面曝气孔和设置在曝气支管下部的底面曝气孔，顶面曝气孔的数量大于底面曝气孔的数量，顶面曝气孔的孔径小于底面曝气孔的孔径，这样的结构使得曝气装置曝气效果尤佳。工作时，膜单元浸没在污水池中，经出水法兰对集水腔进行负压抽吸，净化水经过中空纤维膜束的界面进入集水腔。
[0024]本发明中的膜组件集水塑件采用分体式结构，使灌胶注封工艺得以简化，切头工序不受集水塑件结构的限制，通过改变封装中空纤维膜的有效面积，膜组件的长度可自由变化。膜组件在膜架中通过螺纹连接组成膜单元，安装方便快捷。根据膜单元的承载能力与应用环境，选择适宜牌号的不锈钢方管或矩形管制作四周立柱、顶部水平支撑管、底部水平支撑管和布气装置支撑管，集水管路的各构件采用与膜架相同材质的不锈钢管件焊接制作，集水管路与膜架支撑管部分复用，为膜架提供辅助支撑，增强膜架的结构强度和承载能力，降低膜架制作成本，再就是利于优化设计集水管路，简化管路布局，布局简洁且管路压损大幅降低，能有效降低MBR系统的运彳T能耗。
[0025]最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的一种技术方案，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形，本专利所述膜组件可根据所需有效膜面积制作不同长度规格，所述膜单元中膜组件之间的布置方式、布置间距和布置数量均可以根据需求任意调节，以满足用户在膜池大小、处理水量和处理水质等方面的多样性要求。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种分体式中空纤维膜帘式组件，包括上下两端的集水塑件，集水塑件之间设有若干中空纤维膜束，其特征在于所述集水塑件包括集水方槽塑件，中空纤维膜束以两端开口的方式插入集水方槽塑件中，靠近中空纤维膜束端口的一侧用硬度较高的树脂注封中空纤维膜束形成硬胶层，在硬胶层与集水方槽塑件开口界面之间用硬度较低的树脂进行注封形成软胶层；集水方槽塑件设置在集水圆槽塑件内，集水圆槽塑件一端设有外丝活接头，另一端设有封堵端盖，集水圆槽塑件与硬胶层之间形成集水腔，中空纤维膜束的内腔与集水腔相连通，并连通至外丝活接头的中心孔。
2.一种由权利要求1所述分体式中空纤维膜帘式组件构成的膜单元，包括膜架，膜架上设有集水管路、曝气装置，集水管路上连接若干中空纤维膜组件，其特征在于所述膜架由四周立柱连接顶面水平支撑管和底面水平支撑管构成；所述集水管路包括设置在相对两根顶面水平支撑管之间和相对两根底面水平支撑管之间的上下两根水平集水管，上下两根水平集水管之间经由若干根竖直集水管相连通，上方水平集水管的上面设有若干竖直集水圆管，竖直集水圆管上面设有水平集水圆管，水平集水圆管经竖直集水圆管连通到水平集水管，水平集水圆管的一端封闭，另一端的开口处设有出水法兰，水平集水管的两侧设有若干集水小孔，集水小孔上设有外丝连接头，外丝连接头上螺接有钢制密封连接件，钢制密封连接件上套设活接拧盖，中空纤维膜组件经集水圆槽塑件一端的外丝活接头连接在活接拧盖上；所述曝气装置包括设置在膜架上的至少一根竖直进气管，竖直进气管的上端开口设置为进气口，竖直进气管的下端经弯头连接曝气总管，曝气总管两侧设有若干曝气支管，曝气支管的基部经大瓦片连通在曝气总管上，曝气支管的尾部由闷盖封闭，曝气支管的壁体上开设若干曝气孔。
3.根据权利要求2所述的膜单元，其特征在于所述另外相对两根顶面水平支撑管和另外相对两根底面水平支撑管上均设有大管卡，大管卡用螺钉固定在顶部水平支撑管和底部水平支撑管上，用于卡装固定集水塑件，进而固定中空纤维膜组件。
4.根据权利要求2所述的膜单元，其特征在于所述膜架底部设有曝气装置支撑管，曝气装置支撑管连接在四周立柱上，其中相对两根曝气装置支撑管用来支撑曝气总管，另外相对两根曝气装置支撑管上均设有小管卡，小管卡用螺钉固定在布气装置支撑管上，用于卡装固定曝气支管。
5.根据权利要求2所述的膜单元，其特征在于所述膜架的四周立柱上设有吊耳。
6.根据权利要求2所述的膜单元，其特征在于所述活接拧盖连接集水圆槽塑件一端的外丝活接头时，钢制密封连接件与外丝活接头之间还设有密封圈。
7.根据权利要求2所述的膜单元，其特征在于所述曝气支管壁体上的曝气孔分为设置在曝气支管上部的顶面曝气孔和设置在曝气支管下部的底面曝气孔，顶面曝气孔的数量大于底面曝气孔的数量，顶面曝气孔的孔径小于底面曝气孔的孔径。
【文档编号】C02F3/00GK104043334SQ201410212010
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】肖力鹏, 陈李红, 曹志宏, 施银峰, 卢志明 申请人:上海沛杰过滤技术有限公司