专利名称：一体式膜过滤器及其过滤系统的制作方法
技术领域：
一体式膜过滤器及其过滤系统技术领域：
本实用新型属于水处理行业的水净化与废水处理技术领域。特别涉及一种用于水处理 的一体式膜过滤器及其过滤系统。背景技术：
随着社会经济的高速发展，全球性水资源匾乏问题日益突出，迫切需要实用而有效的 水处理新技术与新装备，本实用新型一体式膜过滤器是基于膜分离技术而产生的用于水净 化与废水深度处理的新技术与新设备，该实用新型技术具有污染物去除效率高、出水水质 好等特点，具有良好的发展前景。目前用于废水处理的膜生物反应器其缺点是所需膜面积大、膜片间连接管路多、占地 面积大、整个膜组件的管理不方便，并且在处理污水后一段时间，整个膜组件设备变得沉 重，不易进行清洗，其出水指标难以达到各项出水相应的水质标准。
发明内容本实用新型的目的是解决现有技术存在的上述不足，提供一种一体式膜过滤器以及由 该一体式膜过滤器构成的过滤系统。该一体式膜过滤器能克服上述缺陷，使其占地面积少，体积小，管路少，结构简单、 清洗方便、更换及增设容易、膜组件工作寿命长。采用连续或间歇曝气，间歇出水，在线 自动清洗的方式来减小膜的污染，各项出水指标稳定合格，运行稳定，减小操作成本。本实用新型提供的一体式膜过滤器，包括槽体或池子及一组中空纤维膜组件，中空纤 维膜组件通过槽体或池子底部安装的下孔板及其上的裙座固定安装在槽体或池子内，槽体 或池子的上部同时安装有用于加强固定中空纤维膜组件的上孔板； 一体式膜过滤器的进水 管和进气管均由槽体或池子的上部引进，进气管由上部引进至膜组件底部的曝气管，曝气 管由一根总管分为两个支管通入膜过滤器的槽伴或池子底部，并绕成环形均匀分布于膜组 件的下方均匀曝气；产水管路布置于膜组件的上方。所述的中空纤维膜组件为柱状或帘式不含外壳的膜组件。所用膜形式为外压式中空纤 维膜；膜材质为亲水性聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、或聚 乙烯(PE)中的一种。优选采用亲水性且膜孔径分布窄的膜生物反应器专用膜材料，膜的 孔径为0.01~0.45微米。所述的下孔板上开有用于固定膜组件的固定孔，和用于使膜组件能够充分曝气的导流 孔，固定孔与导流孔相间设置，且固定孔孔径大于导流孔孔径。本实用新型同时提供了一种由上述一体式膜过滤器构成的过滤系统，即，上述一体式 膜过滤器的进水管分别经过进水阀门和前级过滤器接来水；进气管经过气动阀门连接鼓风 机；产水管路经过产水阀门连接产水用抽吸水泵，再经过管路送入产水箱。在产水阀门之前的产水管路上与产水箱之间同时安装由反洗水泵及反洗管路阀门构 成的反冲洗回路。本实用新型的优点和积极效果膜过滤器为一体式，将中空纤维膜安装在膜过滤器内，压力驱动靠抽吸水泵，省掉了 许多复杂的管路系统，整体设备占地面积小，外观精巧，节约大量连接管件，设备中设置 了自动反冲洗装置、曝气装置、清洗装置、使得设备不仅具有高效处理的性能，还具有膜 自动维护清洗功能。膜组件采用中空纤维膜制成，膜组件的工作寿命长，膜通量能维持稳 定，本实用新型整套系统也更加便于工作人员的操作与管理。结构简单，清洗、更换及增 设方便。本实用新型可用于水净化，废水处理，海水净化以及反渗透预处理等领域。
图1是一体式膜过滤器构成的过滤系统总体结构示意图， 图2是一体式膜过滤器正视图， 图3是一体式膜过滤器俯视图， 图4是一体式膜过滤器剖面图， 图5是一体式膜过滤器孔板图。其中，1中空纤维膜组件、2裙座、3下孔板、4中间孔板、5上孔板、6进气管、7 进水管、8产水管、9抽吸水泵、IO鼓风机、ll反洗水泵、12溢流孔、B仪表孔、14、 扫一污口、 15槽体(也可以是池子)、16产水箱、17叠片过滤器。
具体实施方式
实施例1一体式膜过滤器如图2至5所示，该一体式膜过滤器，包括槽体15 (也可以是池子)， 一组中空纤 维膜组件1通过槽体15底部安装的下孔板3及其上的裙座2固定安装在槽体15内，膜组 件之间保持距离便于拆卸更换。槽体的上部和中部同时安装有用于加强固定中空纤维膜组 件的上孔板5和中间孔板4;进水管7和进气管6均由槽体的上部引进，进气管由上部引 进至膜组件1底部的曝气管，曝气管由一根总管分为两个支管通入膜过滤器的槽体底部， 并绕成环形均匀分布于膜组件的下方均匀曝气，曝气可以是连续或间歇的方式进行。曝气量控制在气水比为0.5~10: 1。产水管路8布置于膜组件1的上方。中空纤维膜组件为柱状或帘式不含外壳的膜组件。所用膜形式为外压式中空纤维膜； 膜材质为亲水性聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、或聚乙烯(PE) 中的一种。优选采用亲水性且膜孔径分布窄的膜生物反应器专用膜材料，膜的孔径为 0.01~0.45微米。如图5所示，下孔板上开有用于固定膜组件l的固定孔，和用于使膜组件能够充分曝 气的导流孔，下孔板开孔均匀，固定孔孔径大于导流孔孔径，且固定孔与导流孔相间设置， 使膜组件能够充分曝气。中间孔板和上孔板对膜组件固定进行了加强，防止膜组件上部不稳定而发生上浮，管 路之间不稳定变形导致管路漏水的问题。实施例2 —体式膜过滤器构成的过滤系统如图1所示，本实用新型同时提供了一种由上述一体式膜过滤器构成的过滤系统，即， 上述一体式膜过滤器的进水管7分别经过进水阀门DF1和前级过滤器(叠片过滤器17) 接来水；进气管6经过气动阀门QF1连接鼓风机10;产水管路8经过产水阀门DF2连接 产水用抽吸水泵9，再经过管路送入产水箱16。在产水阀门之前的产水管路8上与产水箱16之间同时安装由反洗水泵11及反洗管路 阀门构成的反冲洗回路。本实用新型的工作过程是(1) 膜过滤器操作前准备工作向一体式膜过滤器内注水直到溢流后，开启鼓风， 膜过滤器均匀的鼓气，鼓气量大约每支膜组件0，2-lmS/h左右即可以。鼓风10min后，停 止进水和鼓风，将膜过滤器内的水排净，再次进水冲洗膜器，冲洗干净。(2) 过滤操作 一体式膜过滤器相关设备、仪表等的单机调试后，膜过滤器再次进 水并开启鼓风，开始正常过滤(产水)，膜过滤器产水过程中注意观察相关设备、仪表运 转正常。具体操作为先开启产水阀门DF2，将产水流量定为额定值的1/3，然后再开启 抽吸水泵，与此同时自动进水阀门DF1、气动阀门QFI、鼓风机仍然保持打开。开机运行 时确认产水手动调节阀门V2处在产水流量额定值的l/3的状态，待产水渐渐稳定后，调 节系统的压力慢慢上升，直至达到所要求的设计产水量要求。要注意观察相关设备、仪表 是否正常。(3) 反f先操作反冲洗过程分为两组分别进行，反洗水泵利用产水对膜组件设备进 行反冲洗。依次将抽吸水泵，产水阀门DF2关闭后，开启自动反洗阀门DF3、反洗手动调节阀V3，确认反洗手动调节阀门V3处在反洗流量额定值的l/3状态，反洗渐渐稳定后 缓慢调节反洗手动调节阀V3，让反洗的压力逐渐上升到0.1MPa左右，反洗过程时的水通 量为正常产水水量的2-3倍。本实用新型提供的一体式膜过滤器及过滤系统，克服了现有技术占地面积大，不易清 洗，膜通量衰减等问题，具有占地面积小，连续曝气，间歇出水的特点。该过滤系统以在 线清洗的方式来减小膜的污染，维持稳定的膜通量，减少水处理制水成本，节约能源。
权利要求1. 一种一体式膜过滤器，包括槽体或池子，及一组中空纤维膜组件，其特征在于上述的一组中空纤维膜组件通过槽体或池子底部安装的下孔板及其上的裙座固定安装在槽体或池子内，槽体或池子的上部同时安装有用于加强固定中空纤维膜组件的上孔板；一体式膜过滤器的进水管和进气管均由槽体或池子的上部引进，进气管由上部引进至膜组件底部的曝气管均匀曝气，产水管路布置于膜组件的上方。
2、 根据权利要求1所述的一体式膜过滤器，其特征在于所述的中空纤维膜组件为柱 状或帘式不含外壳的膜组件。
3、 根据权利要求1或2所述的一体式膜过滤器，其特征在于中空纤维膜组件所用膜 形式为外压式中空纤维膜；膜材质为亲水性聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、或聚乙烯 中的一种。
4、 根据权利要求3所述的一体式膜过滤器，其特征在于中空纤维膜组件所用膜材质 采用亲水性且膜孔径分布窄的膜生物反应器专用膜材料，膜的孔径为0.01~0.45微米。
5、 根据权利要求1或2所述的一体式膜过滤器，其特征在于所述的下孔板上开有用 于固定膜组件的固定孔，和用于使膜组件能够充分曝气的导流孔，固定孔与导流孔相间 设置，且固定孔孔径大于导流孔孔径。
6、 根据权利要求1或2所述的一体式膜过滤器，其特征在于曝气管由一根总管分为 两个支管通入膜过滤器的槽体或池子底部，并绕成环形均匀分布于膜组件的下方。
7、 一种由权利要求l所述的一体式膜过滤器构成的过滤系统，其特征在于上述一体 式膜过滤器的进水管分别经过进水阀门和前级过滤器接来水；进气管经过气动阀门连接 鼓风机；产水管路经过产水阀门连接产水用抽吸水泵，再经过管路送入产水箱。
8、 根据权利要求7所述的一体式膜过滤器构成的过滤系统，其特征在于产水阀门之 前的产水管路上与产水箱之间同时安装由反洗水泵及反洗管路阀门构成的反沖洗回路。
专利摘要用于废水处理的一体式膜过滤器及过滤系统。原水经预处理后进入一体式膜过滤器，包括浸入式中空纤维膜组件、上孔板，下孔板，进水管，产水管及进气管等。膜组件为柱状或帘式不含外壳的膜组件，其下部通过裙座、下孔板固定安装于膜过滤器的槽体或池子内，净化水通过抽吸水泵抽吸出水。本实用新型省掉了许多复杂的管路系统，整体设备占地面积小，结构简单，设备中设置了自动反冲洗装置、曝气装置、清洗装置、使得设备不仅具有高效处理的性能，还具有膜自动维护清洗功能。该系统过滤性能稳定，单位水处理能耗低，减小单位水处理费用，提高了该技术在水处理行业应用中的经济实用性。本实用新型可用于水净化，废水处理，海水淡化及反渗透预处理等领域。
文档编号B01D65/00GK201098608SQ200720096799
公开日2008年8月13日 申请日期2007年7月18日 优先权日2007年7月18日
发明者然 李, 李大维, 陈玉海 申请人:天津森诺过滤技术有限公司