一种膜束式MBR膜组装置的制作方法

本发明属于mbr技术领域，具体涉及一种膜束式mbr膜组装置。

背景技术：

mbr工艺以流程短、占地少、固液分离效率高、出水水质好等优势，在水资源再生利用领域发挥了巨大的作用。大中型mbr工程一般采用平板mbr膜组件或中空纤维mbr膜组件，与平板膜组件相比，中空纤维膜组件凭借填充密度高、成本低、能耗低等优势，成为市场上的主流。中空纤维mbr膜组件又可以分为帘式、海藻式和膜束式。帘式膜组件，如cn202741010u所述，膜组件曝气装置安装在组件底部，曝气上升流动受到底部膜壳的干扰，膜组件下端根部为曝气死角，降低了气流冲刷膜丝的效果，其根部容易发生污泥堆积，降低曝气使用效率。海藻式膜组件因膜束规模小导致膜组件的浇注难度大，目前为科氏的独有产品。膜束式膜组件的填充密度高于帘式膜组件和海藻式膜组件，且曝气端与膜丝浇注成一体，进气孔形成于中空纤维膜丝内部，气体可以有效地冲刷膜丝，减少曝气损失，提高组件运行效率，成为新的研究热点。

mbr膜组件是mbr工程的核心，成为各大公司的研发重点之一。同时mbr膜组器也是mbr膜组件能否有效发挥作用的关键之一。cn101301585b公开了一种膜分离单元，包括多个中空纤维膜组件、捆束部和管座构件，有利于形成均匀的上升液流，但该膜分离单元整体高度较高，安装困难，同时使用较多pvc管且管路复杂，膜架安装过程中耗费较多工时。cn207072844u公开了一种柱式mbr膜组架，包括曝气管路、产水管路和mbr膜组件，利用膜架自身支撑构成曝气环路，减少upvc管、三通、弯头等管阀件的用量，能够省去较多的管阀件的用量，减少漏点的可能，但该柱式mbr膜组架的曝气管路包括上曝气环管和下曝气环管，及多个中空立梁，连接点过多，焊接难度增大，增加了膜架加工成本，也可能会增加泄露的隐患。因此，急需一种结构简单、易于加工的膜束式mbr膜组装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种膜束式mbr膜组装置。

本发明的技术方案如下：

一种膜束式mbr膜组装置，包括：

一膜架，为由若干竖直管柱和若干水平横梁构成的一长方体状框架，其下底面均匀设有若干底座支撑梁，每一底座支撑梁上设有若干膜组件底座，该若干底座支撑梁的载荷为2.1-10.5kn/m²，该若干膜组件底座的载荷为0.5-2.5kn/m²；

一产水管路，其总产水量为0.05-80t/h，包括一产水口、一产水总管、一集水管和若干集水支管，产水口设于产水总管的一端，产水总管与集水管密封连通，若干集水支管通过若干第一接头与集水管连通，且每一集水支管的产水量为0.05-8t/h；

一曝气管路，其总曝气量为1-800m³/h，包括一进气口、一进气总管、一配气管和若干曝气支管，进气口设于进气总管的一端、进气总管与配气管密封连通，若干曝气支管通过若干第二接头与配气管连通，每一曝气支管上均具有若干曝气孔，且每一曝气支管的曝气量为1-80m³/h；

和若干膜组件，分别与若干膜组件底座支撑一一对应，每一膜组件的上端均具有一产水出口；

产水总管集成于膜架的侧面的中部的一竖直管柱中，集水管集成于膜架的上顶面的中部并与产水总管所集成的竖直管柱直接相连的一水平横梁中，集水管的两侧均设有若干集水通孔以密封装设若干第一接头，若干集水支管分布于集成集水管的水平横梁的两侧，产水口设于集成产水总管的竖直管柱的上端；进气总管集成于膜架的另一侧面的中部的一竖直管柱中，配气管集成于膜架的下底面的中部并与进气总管所集成的竖直管柱直接相连的一水平横梁中，配气管的两侧均设有若干配气通孔以密封装设若干第二接头，若干曝气支管分布于集成配气管的水平横梁的两侧，进气口设于集成进气总管的竖直管柱的上端；若干膜组件均匀分布于膜架内的空间，且其上端的产水出口分别与若干集水支管连通，其下端分别装设于若干膜组件底座上，且上述若干曝气孔均位于若干膜组件底座内。

在本发明的一个优选实施方案中，还包括四挡板，分别覆盖所述膜架的四侧面。

在本发明的一个优选实施方案中，所述膜组件底座与所述底座支撑梁通过螺栓或卯榫结构相连。

在本发明的一个优选实施方案中，所述第一接头的一端通过卡扣与集水管密封连接，另一端与集水支管密封插接或密封粘接。

在本发明的一个优选实施方案中，所述第二接头的一端通过卡扣与配气管密封连接，另一端与曝气支管密封插接或密封粘接。

在本发明的一个优选实施方案中，所述集水支管通过活接、插接、拷贝林连接或软管加管箍连接与所述膜组件的产水出口连通。

在本发明的一个优选实施方案中，所述集水支管的外径为10-100mm，所述集水通孔的数目为2-32。

在本发明的一个优选实施方案中，所述曝气支管的外径为10-100mm，所述配气通孔的数目为2-32。

在本发明的一个优选实施方案中，所述曝气孔的内径为1-20mm。

本发明的有益效果是：

1、本发明将产水管路和曝气管路集成在膜架内部，整体上减轻了膜架的重量，也降低了膜架材料数量及加工成本。

2、本发明的产水总管和集水管只有一个接口，进气总管和配气管也只有一个接口，接口数量少，降低了加工难度。

3、本发明减少了upvc管、弯头、活接、三通、管支撑等的用量，提高安装效率，也降低了因upvc管路损坏导致泄露的风险。

4、本发明整体上降低了膜架的高度，便于运输，也降低了膜池所需高度，节约大量成本。

附图说明

图1为本发明的部分立体结构分解示意图。

图2为本发明的侧视图之一。

图3为本发明的侧视图之二。

图4为本发明的俯视图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

如图1至4所示，一种膜束式mbr膜组装置，包括一膜架1、一产水管路2、一曝气管路3和若干膜组件4。

膜架1，为由八竖直管柱11和十二水平横梁12构成的一长方体状框架，其顶部设有若干吊架支脚13，其下底面均匀且平行设有若干底座支撑梁14，每一底座支撑梁14上设有若干膜组件底座140，该若干底座支撑梁14的载荷为2.1-10.5kn/m²，该若干膜组件底座140的载荷为0.5-2.5kn/m²；优选的，膜组件底座140与底座支撑梁14通过螺栓或卯榫结构相连。该膜架1还包括四挡板15，四挡板15分别覆盖所述膜架1的四侧面，且四挡板15与竖直管柱11通过螺栓连接。

产水管路2，包括一产水口21、一产水总管22、一集水管23和若干集水支管24，产水口21设于产水总管22的一端，产水总管22与集水管23密封连通，若干集水支管24通过若干第一接头25与集水管23连通；产水口21具有一产水法兰210；

曝气管路3，包括一进气口31、一进气总管32、一配气管33和若干曝气支管34，进气口31设于进气总管32的一端、进气总管32与配气管33密封连通，若干曝气支管34通过若干第二接头35与配气管33连通，每一曝气支管34上均具有若干曝气孔；进气口31具有一进气法兰310；

若干膜组件4，分别与若干膜组件底座140支撑一一对应，每一膜组件4的上端均具有一产水出口；

如图1所示，产水总管22集成于膜架1的侧面的中部的一竖直管柱11中，集水管23集成于膜架1的上顶面的中部并与产水总管22所集成的竖直管柱11直接相连的一水平横梁12中，集水管23的两侧均设有若干集水通孔230以密封装设若干第一接头25，若干集水支管24分布于集成集水管23的水平横梁12的两侧，产水口21设于集成产水总管22的竖直管柱11的上端；优选的，该竖直管柱11内的空腔即为产水总管22，该水平横梁12内的空腔即为集水管23，该产水总管22与集水管23密封焊接，其横截面为圆形或多边形，进一步优选的，产水总管22和集水管23的横截面均为方形且尺寸一致，更加美观；第一接头25的一端通过卡扣与集水管23密封连接，另一端与集水支管24密封插接或密封粘接；集水支管24通过活接、插接、拷贝林连接或软管加管箍连接与所述膜组件4的产水出口连通；集水支管24优选为pvc材质或者abs材质，一集水支管24对应1-10个膜组件4，集水支管24外径为10-100mm，使每一集水支管24的产水量达到0.05-8t/h。集水支管24末端固定于膜架1的上顶面的两侧的水平横梁12上，集水通孔230的数量为1-32个，使产水管路2的总产水量达到0.05-80t/h；

如图1所示，进气总管32集成于膜架1的另一侧面的中部的一竖直管柱11中，配气管33集成于膜架1的下底面的中部并与进气总管32所集成的竖直管柱11直接相连的一水平横梁12中，配气管33的两侧均设有若干配气通孔330以密封装设若干第二接头35，若干曝气支管34分布于集成配气管33的水平横梁12的两侧，进气口31设于集成进气总管32的竖直管柱11的上端；优选的，该竖直管柱11内的空腔即为进气总管32，该水平横梁12内的空腔即为配气管33，该进气总管32与配气管33密封焊接，其横截面为圆形或多边形，进一步优选的，进气总管32和配气管33的横截面均为方形且尺寸一致，更加美观；第二接头35的一端通过卡扣与配气管33密封连接，另一端与曝气支管34密封插接或密封粘接；曝气支管34优选为pvc材质或者abs材质，每一曝气支管34对应1-10个膜组件4，曝气支管34的外径为10-100mm，曝气支管34设有成排的曝气孔，曝气孔的数量为1-50个，内径为1-20mm，使每一曝气支管34的曝气量达到1-80m³/h，曝气支管34穿过膜组件底座140，曝气孔在膜组件底座140内，曝气支管34末端固定于膜架1的下底面的两侧的水平横梁12上，配气通孔330的数量为1-32个，使曝气管路3的总曝气量达到1-800m³/h；

更进一步优选的，上述集水管23与配气管33的规格一致，集水通孔230和配气通孔330孔径一致，集水支管24和曝气支管34的管径一致，易于加工。

如图2至4所示，若干膜组件4均匀分布于膜架1内的空间，且其上端的产水出口分别与若干集水支管24连通，其下端分别限位装设于若干膜组件底座140上；挡板15在膜架1的四个侧面，将所有膜组件4包围在里面，形成侧面封闭空间。本发明运行时，挡板15将膜架1内外的空间分隔为升流区和降流区，二者在顶部和底部相互连通，膜组件4处于升流区中。运行时曝气支管34产生的大量气泡使升流区的含气率远大于降流区，导致二者之间存在明显密度差，由于气泡的推动作用及升流区、降流区间的密度差，升流区内的气水混合液因密度小自然向上运动，升流区底部因液体流出形成真空，降流区底部的液体在大气压力的作用下被吸进升流区，曝气不断进行，液体不断流入流出，从而促进液体在膜架1内外均匀循环流动，有利于提高膜架1区域内液体流速，降低膜污染速率，提高曝气效率，降低能耗。

上述第一接头25和第二接头35优选为pvc材质或者abs材质，一端加工成卡扣，与集水通孔230和配气通孔330卡扣式连接，第一接头25和第二接头35与集水通孔230和配气通孔330中间加o型圈或平垫保证其密封性；另一端与集水支管24和曝气支管34连接，可以是插接或者是粘接。因为第一接头25和第二接头35若为不锈钢材质，与集水通孔230和配气通孔330焊接容易变形，导致曝气支管34不水平，曝气不均匀；焊接也可能有漏点，造成泄露，导致产水不合格；且焊接耗费工时较多，成本较高；另外，不锈钢材质的第一接头25和第二接头35与pvc材质或者abs材质的集水支管24和曝气支管34很难连接。所以，需要第一接头25和第二接头35来分别连接集水通孔230和集水支管24、配气通孔330和曝气支管34，免焊接，不会变形，安装便捷，成本低。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。