專利名稱：用于過濾膜組件的收集器以及采用該收集器的過濾膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于過濾膜組件的收集器以及釆用該收集器的過濾膜組 件，尤其是， 一種用于過濾膜組件的收集器以及采用該收集器的過濾膜組件， 其能夠?qū)崿F(xiàn)最大化插入收集器的所有中空纖維膜的有效性，而不需考慮其插 入位置，并且，通過利用相對低的負(fù)壓力保證穩(wěn)定的滲透流量，最大化能量 消耗的效率。
背景技術(shù)：
采用濾膜的分離方法相比基于相轉(zhuǎn)化和加熱的方法有很多優(yōu)點(diǎn)。其中一 個(gè)優(yōu)點(diǎn)是水處理的高可靠性，因?yàn)樗璧乃募兌瓤梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)濾膜上微孔 的大小而容易和穩(wěn)定地滿足。并且，由于采用濾膜的分離方法不需要加熱工 藝，因此濾膜可以與對分離工藝有用但會(huì)受到加熱不利影響的微生物一起應(yīng) 用。
采用濾膜的分離方法已廣泛應(yīng)用于用以獲得純凈水、飲用水、超純水等 的微量過濾和超濾法領(lǐng)域。然而，近來，采用濾膜的分離方法的應(yīng)用擴(kuò)展到
了包括廢水處理、化糞池中的固液分離、從工業(yè)廢水中除去懸浮固體(ss)、 河水過濾、工業(yè)用水的過濾和游泳池水的過濾等領(lǐng)域。
這種過濾膜組件中的一種是浸沒式過濾膜組件，該浸沒式過濾膜組件浸 入待處理的給水的水箱中。負(fù)壓力施加在過濾膜的內(nèi)部，以便只有液體可以 穿過過濾膜壁，將固體和泥漿阻擋并堆積在水箱中。浸沒式過濾膜組件的優(yōu) 點(diǎn)在于，制造成本較低并且由于不需要使用液體循環(huán)的裝置而降低安裝和維 護(hù)費(fèi)用。
浸沒式過濾膜組件的典型例子是一種采用中空纖維膜束的浸沒式中空纖 維膜組件。圖1是圖示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的浸沒式中空纖維膜組件的透視圖。
如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的浸沒式中空纖維膜組件包括多個(gè)中空纖維膜20，
其中各個(gè)中空纖維膜20的兩端開口 。所述多個(gè)中空纖維膜20設(shè)置為 一束。 并且，各個(gè)中空纖維膜20的一端插入收集器主體10中的由聚氨酯制成的插 置層30中。
滲透收集空間11設(shè)置在收集器主體10的內(nèi)部。如果各個(gè)中空纖維膜20 的開口端與滲透收集空間ll流通液體，那么滲透水通過中空纖維膜20流入 滲透收集空間11。
水管12設(shè)置在收集器主體10的一端，同時(shí)與滲透收集空間11流通液體。 就浸沒式中空纖維膜組件來說，可以通過利用水管12對中空纖維膜20施加 負(fù)壓力來處理液體底物。
如圖1所示，就該浸沒式中空纖維膜組件來說，沿收集器主體10的縱向， 水管12的橫截面大小相同。就是說，沿收集器主體IO的縱向從其一端到另 一端，滲透收集空間11的橫截面大小保持不變，其中滲透收集空間11的橫 截面垂直于收集器主體10的縱向。
因此，必然地，從滲透收集空間11與水管12鄰近的一端到滲透收集空 間11的另一端，壓力的下降逐漸嚴(yán)重。因此，難以給與滲透收集空間11的 另 一端流通液體的中空纖維膜20提供適度的負(fù)壓力，而且不可能使用所有中 空纖維膜20,而不考慮其插入位置。
如果考慮到不同程度的壓降，通過水管12增加一定的負(fù)壓力，可以給與 滲透收集空間11的另一端流通液體的中空纖維膜20提供適度的負(fù)壓力。然 而，為了充分地增加所提供的負(fù)壓力的大小，能量的損耗必然增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種用于過濾膜組件的收集器以及采用該收集器的過 濾膜組件，基本上避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的 一個(gè)方面是提供一種用于過濾膜組件的收集器以及采用該收集 器的過濾膜組件，能夠?qū)崿F(xiàn)最大化插入收集器的所有中空纖維膜的有效性， 而不需考慮其插入位置，并且，通過利用較低的負(fù)壓力保證穩(wěn)定的滲透流量， 最大化能量消耗的效率。
在下面的描述中將說明本發(fā)明其它的特點(diǎn)和方面，并且，部分地從描述中是顯而易見的，或者可以從實(shí)踐本發(fā)明而明白。通過在書面說明書及其權(quán) 利要求和附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的其它目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
為了達(dá)到這些和其它優(yōu)點(diǎn)并與本發(fā)明的目的相一致，如具體地和概括地
描述的，提供一種用于過濾膜組件的收集器，包括主體，在所述主體中設(shè) 有滲透收集空間；以及位于所述主體一端的水管，其與滲透收集空間流通液 體，其中，滲透收集空間的至少一部分具有傾斜的形狀。
為了最小化由滲透收集空間的水管提供的負(fù)壓力的壓降，滲透收集空間 的橫截面的大小從主體的一端到其另一端逐漸減小，并且滲透收集空間的橫 截面垂直于主體的縱向。此外，滲透收集空間的橫截面具有半圓形形狀。
為了最小化用于制造收集器主體所消耗的材料，主體的至少一部分具有 傾斜形狀。同樣，主體的橫截面的大小從一端到另一端逐漸減小，并且主體 的橫截面垂直于主體的縱向。此外，主體的橫截面具有U形形狀。
在本發(fā)明的另一方面，提供一種過濾膜組件，包括有一端開口的過濾 膜；主體，在所述主體中設(shè)有滲透收集空間；插置層，用于以過濾膜的開口 端與滲透收集空間流通液體的方式將過濾膜插入收集器主體中；以及，位于 收集器主體一端的水管，所述水管與滲透收集空間流通液體，其中滲透收集 空間的至少 一部分具有傾斜的形狀。
應(yīng)該理解，上述的概括說明和下述的詳細(xì)說明都是示范和說明性的，并 且意在提供所主張的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


包括的附圖，意在提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且包括在說明書中構(gòu)成 說明書的一部分，圖示了本發(fā)明的實(shí)施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的 原理。
在附圖中
圖l是圖示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的浸沒式中空纖維膜組件的透視圖；以及 圖2至圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的各種浸沒式中空纖維膜組件的透 視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，具體的例子在附圖中示出。在下文中，將結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明的用于過濾膜組件的收集器以及 采用該收集器的過濾膜組件。
本發(fā)明可以應(yīng)用于通過在過濾膜組件浸沒在待處理液體底物中時(shí)向那里 施加負(fù)壓力的方法，能夠從待處理液體底物中過濾固體的各種過濾膜組件， 而不需考慮過濾膜組件的類型，例如，平板薄紙濾膜或中空纖維膜。
并且，本發(fā)明可以同等地應(yīng)用于通過兩端集水型和通過一端集水型，其 中，通過兩端集水型采用兩個(gè)收集器，以便從中空纖維膜的兩端收集滲透水， 通過一端集水型采用一個(gè)收集器，以便從中空纖維膜的一端收集滲透水。
圖2至圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的各種浸沒式中空纖維膜組件的透 視圖。
圖2所示的浸沒式中空纖維膜組件包括多個(gè)中空纖維膜20,其中各個(gè)中 空纖維膜20的兩端開口。多個(gè)中空纖維膜20設(shè)置為一束。并且，各個(gè)中空 纖維膜20的一端插入收集器主體100中由聚氨基曱酸乙脂制成的插置層30 中。
中空纖維膜20可以具有通過對管狀編織物涂上一層聚合樹脂薄膜而制 成的復(fù)合中空纖維膜，或者可以具有由聚合樹脂制成的單層膜。在這種情況 下，用于形成中空纖維膜的聚合樹脂可以是聚砜(PS)樹脂、聚醚砜(PES) 樹脂、磺化聚砜(SPSF )樹脂、聚二氟乙烯(PVDF )樹脂、聚丙烯腈(PAN) 樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰胺酰亞胺(PAI)樹脂或聚醚酰亞胺(PEI)樹脂。 顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以適當(dāng)?shù)剡x擇濾膜及濾膜采用的樹脂的種類和結(jié)構(gòu)。
滲透收集空間IIO設(shè)置于收集器主體100中。如果各個(gè)中空纖維膜20 的開口端都與滲透收集空間110流通液體，那么滲透水通過中空纖維膜20 流入滲透收集空間110中。
水管120設(shè)置于收集器主體100的一端，同時(shí)與滲透收集空間IIO流通 液體。負(fù)壓力通過水管120施加到中空纖維膜20上，以便通過從液體底物中 濾出固體使得只有滲透水穿過中空纖維膜2 0 。
如圖2所示，就根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的浸沒式中空纖維膜組件來 說，設(shè)置于收集器主體100中的滲透收集空間110至少有一部分以這種傾斜 的形狀形成。更詳細(xì)地，滲透收集空間110的橫截面垂直于收集器主體100 的縱向，并且滲透收集空間110的橫截面的大小沿收集器主體100的縱向變 化，即，滲透收集空間110的橫截面的大小從收集器主體100的一端到其另一端逐漸減小。
滲透收集空間110的結(jié)構(gòu)能夠最小化通過水管120施加的負(fù)壓力的壓降， 即使是在遠(yuǎn)離位于滲透收集空間110中的水管120的位置。最終，可以有效 地利用與滲透收集空間110流通液體的所有中空纖維膜20，而不用考慮各個(gè) 中空纖維膜20的插入位置。并且，可以通過利用較低的負(fù)壓力保證穩(wěn)定的滲 透流量，使能量消耗的效率最大化。
就圖2所示的浸沒式中空纖維膜組件的一個(gè)實(shí)施例來說，滲透收集空間 110具有垂直于收集器主體100縱向的矩形橫截面。如圖3所示，根據(jù)本發(fā) 明另一實(shí)施例的浸沒式中空纖維膜組件可以設(shè)有滲透收集空間210,其半圓 形橫截面垂直于收集器主體200的縱向。在這種情況下，滲透收集空間210 的橫截面可以包括各種與半圓形相似的形狀，例如，半橢圓形和半圓形。
此外，滲透收集空間的橫截面不限于上述具體形狀。應(yīng)該理解，無論滲 透收集空間110和210的橫截面是什么形狀，能夠使垂直于收集器主體100 和200的滲透收集空間110和210的橫截面的大小從收集器主體100和200 的 一端到其另 一端逐漸減d、的所有類型都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖4和圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的浸沒式中空纖維膜組件。如 圖4和圖5所示，不僅是設(shè)置于收集器主體300或400中的滲透收集空間310 或410的一部分形成為這種傾斜形狀，收集器主體300或400的一部分也形 成為這種傾斜形狀。就是說，收集器主體300或400的橫截面大小從其設(shè)有 水管320或420的一端到其另一端逐漸減小，其中收集器主體300或400的 橫截面垂直于其縱向。
收集器主體300或400的結(jié)構(gòu)能夠最小化制造收集器主體300或400所 消耗的材料，因此結(jié)果提高了產(chǎn)品的竟?fàn)幠芰Σ?shí)現(xiàn)了輕型過濾裝置。
就參照圖4描述的浸沒式中空纖維膜組件來說，滲透收集空間310具有 矩形橫截面，并且收集器主體300也具有與滲透收集空間310的矩形橫截面 一致的矩形橫截面。同時(shí)，就參照圖5描述的浸沒式中空纖維膜組件來說， 滲透收集空間410具有半圓形橫截面，并且收集器主體400也具有與滲透收 集空間410的半圓形橫截面一致的圓拱形橫截面，即，U形橫截面。在這種 情況下，應(yīng)該理解，U形4黃截面包括從V形橫截面到底部有棱角的橫截面的 寬范圍的形狀。
另外，收集器主體的橫截面不限于上述具體形狀。應(yīng)該理解，無論收集器主體300和400的橫截面是什么形狀，能夠使收集器主體300和400的橫 截面的大小從其設(shè)有水管320和420的一端到其另一端逐漸減小的所有類型 都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
上述浸沒式中空纖維膜組件的實(shí)施例可以應(yīng)用于豎直型中空纖維膜組 件，所述豎直型中空纖維膜組件的收集器以這樣的方式布置，當(dāng)中空纖維膜 組件浸沒入待處理液體底物時(shí)，收集器的縱向平行于液體底物的表面(即， 中空纖維膜組件的縱向垂直于液體底物的表面)，所述實(shí)施例還可以應(yīng)用于 水平型中空纖維膜組件，所述水平型中空纖維膜組件的收集器以這樣的方式 布置，當(dāng)中空纖維膜組件浸沒入待處理液體底物時(shí)，收集器的縱向垂直于液 體底物的表面(即，中空纖維膜組件的縱向平行于液體底物的表面)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的用于過濾膜組件的收集器以及采用該收集器的過濾 膜組件有下述優(yōu)點(diǎn)。
首先，根據(jù)本發(fā)明的用于過濾膜組件的收集器以及采用該收集器的過濾 膜組件能夠?qū)崿F(xiàn)最大化插入收集器中的所有中空纖維膜組件的有效性，而不 需考慮其插入位置，并且，通過利用較低的負(fù)壓力保證穩(wěn)定的滲透流量，最 大化能量消耗的效率。
并且，如果收集器主體和滲透收集空間具有傾斜形狀，就可以最小化制 造收集器主體所消耗的材料，因此，提高了產(chǎn)品的竟?fàn)幜Σ?shí)現(xiàn)了輕型的過 濾裝置。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不超出本發(fā)明精神和范圍的情 況下，可以對本發(fā)明做出各種改進(jìn)和變型。因此，本發(fā)明意在涵蓋落在后述 的權(quán)利要求及其等同物中的本發(fā)明的改進(jìn)和變型。
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權(quán)利要求
1.一種用于過濾膜組件的收集器，包括主體，所述主體中設(shè)有滲透收集空間；以及位于所述主體一端的水管，所述水管與所述滲透收集空間流通液體，其中，所述滲透收集空間的至少一部分具有傾斜形狀。
2. 如權(quán)利要求1所述的收集器，其中，所述滲透收集空間的橫截面的大 小從所述主體的一端到所述主體的另一端逐漸減小，所述滲透收集空間的橫 截面垂直于所述主體的縱向。
3. 如權(quán)利要求2所述的收集器，其中，所述滲透收集空間的所述橫截面 具有半圓形形狀。
4. 如權(quán)利要求1所述的收集器，其中，所述主體的至少一部分具有傾斜 形狀。
5. 如權(quán)利要求4所述的收集器，其中，所述主體的橫截面的大小從一端 到另一端逐漸減小，所述主體的橫截面垂直于所述主體的縱向。
6. 如權(quán)利要求5所述的收集器，其中，所述主體的所述橫截面具有U 形形狀。
7. —種過濾膜組件，包括 一端開口的過濾膜；收集器主體，所述收集器主體中設(shè)有滲透收集空間； 插置層，用于以這樣的方式將所述過濾膜插入所述收集器主體中，所述 過濾膜的所述開口端與所述滲透收集空間流通液體；以及位于所述收集器主體一端的水管，所述水管與所述滲透收集空間流通液體，其中，所述滲透收集空間的至少一部分具有傾斜的形狀。
8. 如權(quán)利要求7所述的過濾膜組件，其中，所述滲透收集空間的橫截面 的大小從所述收集器主體的一端到所述收集器主體的另一端逐漸減小，所述 滲透收集空間的橫截面垂直于所述收集器主體的縱向。
9. 如權(quán)利要求8所述的過濾膜組件，其中，所述滲透收集空間的所述橫 截面具有半圓形形狀。
10. 如權(quán)利要求7所述的過濾膜組件，其中，所述收集器主體的至少一部分具有傾斜形狀。
11. 如權(quán)利要求IO所述的過濾膜組件，其中，所述收集器主體的橫截面 的大小從一端到另一端逐漸減小，所述收集器主體的橫截面垂直于所述收集 器主體的縱向。
12. 如權(quán)利要求11所述的過濾膜組件，其中，所述收集器主體的所述橫 截面具有U形形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于過濾膜組件的收集器以及采用該收集器的過濾膜組件，其通過利用較低的負(fù)壓力保證穩(wěn)定的滲透流量，能夠最大化能量消耗的效率，過濾膜組件的收集器包括主體，所述主體中設(shè)有滲透收集空間；以及位于主體一端的水管，所述水管與滲透收集空間流通液體，其中，滲透收集空間的至少一部分具有傾斜形狀。
文檔編號(hào)B01D63/02GK101612526SQ20091014851
公開日2009年12月30日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者慎鏞哲, 李光珍, 李武錫 申請人:可隆株式會(huì)社