专利名称：曝气外压膜过滤器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环境保护水处理技术和膜分离技术领域，特别涉及一种包 括了曝气装置的外压垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器。该种膜过滤器适
用于膜生物反应器(MBR)、膜加强生物反应器(MEBR)和膜过滤。 技术背景
已知技术中中空纤维膜或毛细管膜通常组成压力式或浸没式膜过滤器。所 述中空纤维膜和毛细管膜间在业内没有明确的区分，为简化起见以下统称毛 细管膜，涉及的中空纤维膜或毛细管膜过滤器统称为膜过滤器。所述浸没式 膜过滤器通常被用于过滤杂质较高的液体。浸没式膜过滤器一般通过向膜周 围的液体中由下向上瀑气来减低液体中固体杂质在膜表面的沉积和对膜表面 的污染。浸没式膜过滤组建的一种特殊应用是过滤用于污水处理中的生化反 应器中的生化反应液；这种将生化反应器和膜过滤组件相结合的技术被称为 膜生物反应器。另外中国专利(申请号200610002387X)揭示了将生物膜反 应器和膜过滤相结合的《膜加强生物反应器》(MEBR)。已知技术中浸没式 膜过滤器有帘式和柱式。中国专利《一种垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤 器》(ZL 2007 2 0155208.6)揭示了一种垂直放置的垂柳式膜过滤器，其中中 空纤维膜或毛细管膜顶端与顶端汲液腔浇筑在一起，中空纤维膜或毛细管膜 内腔与顶端汲液腔以及顶端汲液腔汲液管连通，中空纤维膜丝或毛细管膜下 端分别密封并相对散开。使用时通过向顶端汲液腔汲液管施加负压，被过滤 的液体在大气压作用下透过中空纤维膜丝或毛细管膜壁进入内腔，然后经汲 液腔进入汲液管。该膜过滤器在膜丝底部瀑气使得气体冲刷膜表面效果更佳， 膜表面脱落的固体杂质可以更自由的下落而离开膜表面。在这一技术基础上 中国专利《气提垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器》(ZL2008 2 0000577.2) 揭示了一种利用设置在中空纤维或毛细管膜周围外壳及设置在外壳底部的曝 气装置在外壳内产生气提液体流的技术以加强对膜表面的冲洗效果。
以上浸没式膜过滤器共同特征之一是将中空纤维或毛细管膜过滤器浸没 于被过滤液体中。中国专利《气提循环式膜生物反应装置及污水处理方法》(申 请号200710195136.2)说明书中指出，浸没式膜过滤器虽然具有较高的抗污染 能力，但是断丝、耗能高、表面污泥化和清洗难等技术弱点。而这些弱点以及
3为克服这些以及由于这些弱点给MBR技术应用带来的高成本大大限制了这一技 术的发展。
中国专利《曝气外压垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器》(ZL 2008 2 0000575.3)揭示了 一种以垂柳式中膜过滤器为技术基础的压力式膜过滤器，并 把连续气擦洗应用到压力式膜过滤器当中。中国专利《曝气外压水草式膜过 滤器》(申请号2008 2 0000989.6)揭示了一种以水草式膜过滤器为技术基础 的压力式膜过滤器，同时也把连续气擦洗应用到压力式膜过滤器当中。中国 专利《曝气内压膜过滤器》(ZL2008 2 0132831.4)揭示了一种以内压式膜过滤 器为技术基础的压力式膜过滤器，并连续气擦洗应用到压力式膜过滤器当中。 这些技术将浸没式膜过滤器应用的气擦洗应用到了压力式膜过滤器中，利用 膜丝底部曝气的气泡对膜表面擦洗，大大增加了膜过滤器的抗污染能力，同 时避免了浸没式膜过滤器断丝、耗能高、表面污泥化和清洗难等技术弱点， 为MBR技术更为广泛的应用提供了技术基础。这些形式的膜过滤器与中国专
利《气提循环式膜生物反应装置及污水处理方法》相结合，以曝气装置提供 在给水池与膜过滤器间的气提液体循环流，进而进一步加强膜表面的冲刷， 更加增强了 MBR技术的竞争力。
但是以上提及的两种外压式膜过滤器《曝气外压垂柳式中空纤维膜或毛细 管膜过滤器》和《曝气外压水草式膜过滤器》对较为粗硬的毛细管膜较为适 用，特别适用于例如中国专利《内支撑的毛细管过滤膜》(ZL2007 2 0154983.X)揭示的膜丝。当把这一技术应用于其它没有支撑的膜丝类型时膜 丝之间会发生相互缠绕问题。
本实用新型的目的就是揭示一种适用范围更广泛的具有气提机理的曝气 外压中空纤维膜或毛细管膜过滤器。
发明内容
本实用新型要解决现有技术中浸没式膜过滤器存在的断丝、耗能高、表面 污泥化和清洗难等技术弱点，以及《曝气外压垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过 滤器》和《曝气外压水草式膜过滤器》适用膜范围狭窄的技术问题揭示一种了 曝气外压式膜过滤器。
本实用新型曝气外压膜过滤器包括多根中空纤维膜或毛细管膜，上下两个 汲液腔， 一外壳， 一个曝气装置，至少一个气液混合物外排管，下浇筑层和上
4浇筑层；其中每根毛细管膜的管腔与顶端汲液腔内腔连通，曝气装置设于下汲 液腔内，气液外排管设于过滤器顶端，下浇筑层上设有多个气液通道。使用时 液体在压力作用下透过膜表面进入膜腔内，由上汲液腔产出，浓液及爆入的气
体由气液混合物外排管排出。膜表面除浓水流动的冲刷之外还可以通过曝气装 置产生膜表面的气擦洗及液体扰动。
图1是本实用新型曝气外压膜过滤器纵向剖面示意图。
图2是本实用新型曝气外压膜过滤器底浇筑层横向剖面示意图。
图3是本实用新型曝气外压膜过滤器顶浇筑层横向剖面示意图。
具体实施方式
参见图1、图2和图3，本实用新型曝气外压膜过滤器100包括多根中空 纤维膜或毛细管膜110，上下两个汲液腔120和160， 一外壳150， 一个曝气装 置210，至少一个气液外排管310，下浇筑层140A和上浇筑层140B;其中多根 毛细管膜110的顶端112和底端111分别被封装树脂140B和140A封装在一起， 每根毛细管膜110的管腔通过顶端112与顶端汲液腔120的内腔连通，而每根 毛细管膜110的底端111被封闭;其中外壳150通过卡箍190与上下汲液腔120 和160向连接；其中上汲液腔120壁上具有至少一个产水口 121，下汲水腔160 上设有至少一个进水管161和至少一个进气管162，其中曝气装置设于下汲液 腔160内与进气管162相连接；其中气液混合物外排管310设于过滤器顶端， 与上下浇筑层之间的过滤器内腔170通过至少一个气液排出口 311相联通；其 中下浇筑层140A上设有多个气液通道220。
本实用新型曝气外压膜过滤器100，所述曝气装置是至少一个曝气头。 本实用新型曝气外压膜过滤器100,所述曝气装置是至少一个曝气管。
使用本实用新型曝气外压膜过滤器100时被过滤液体由进液口 161进入， 在压力作用下液体透过膜表面进入膜腔内，由产液口 121产出，浓液及爆入的 气体由气液外排管310排出。膜表面除浓水流动的扰动之外还可以通过曝气装 置310曝气产生膜表面的气擦洗及液体扰动。
将本实用新型曝气外压膜过滤器100与中国专利《气提循环式膜生物反应 装置及污水处理方法》(申请号200710195136.2)相结合还可以通过曝气装置210产生与给液池间的气提循环流，从而提高膜表面的抗污染能力。
权利要求1、一种曝气外压膜过滤器，其特征在于包括多根中空纤维膜或毛细管膜(110)，上下两个汲液腔(120)和(160)，一外壳(150)，一个曝气装置(210)，至少一个气液外排管(310)，下浇筑层(140A)和上浇筑层(140B)；其中多根毛细管膜(110)的顶端(112)和底端(111)分别被封装树脂(140)封装在一起，每根毛细管膜(110)的管腔通过顶端(112)与顶端汲液腔(120)的内腔连通，而每根毛细管膜(110)的底端(111)被封闭；其中外壳(150)通过卡箍(190)与上下汲液腔(120)和(160)向连接；其中上汲液腔(120)壁上具有至少一个产水口(121)，下汲水腔(160)上设有至少一个进水管(161)和至少一个进气管(162)，曝气装置设于下汲液腔(160)内与进气管(162)相连接；其中气液混合物外排管(310)设于过滤器顶端，与上下浇筑层之间的过滤器内腔(170)通过至少一个气液排出口(311)相联通；下浇筑层(140A)上设有多个气液通道(220)。
2、 根据权利要求1所述的曝气外压膜过滤器，其特征还在于所述曝气装 置是至少一个曝气头。
3、 根据权利要求1所述的曝气外压膜过滤器，其特征还在于所述曝气装 置是至少一个曝气管。
专利摘要本实用新型涉及一种曝气外压垂柳式中空纤维膜或毛细管膜的过滤器，属于环保水处理技术和膜分离技术领域。该形式的外压膜过滤器适用于膜过滤、膜生物反应器(MBR)或膜加强生物反应器(MEBR)。该曝气外压式膜过滤器外壳内部下端安装了曝气装置。该中空纤维膜或毛细管膜过滤器发扬了压力式膜过滤器膜丝冲击小和浸没式膜过滤器膜丝表面的到气擦洗的优点，使中空纤维膜或毛细管膜过滤器抗污染能力更强，寿命更长。
文档编号B01D63/02GK201295595SQ200820177859
公开日2009年8月26日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者孟广祯 申请人:孟广祯