專利名稱：外壓式中空纖維超濾膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種外壓式中空纖維超濾膜組件。
背景技術(shù)：
中空纖維超濾膜組件由于具有裝填密度和產(chǎn)水量高、組件連接和裝卸方便等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到目前工業(yè)上。中空纖維超濾膜組件可分為柱式和浸沒式兩種形式，通常浸沒式組件使用壓力較低，較省能，但占地面積大；柱式中空纖維超濾膜組件可使用較高壓力和較高流速，容易克服濃差極化，得到較高通量，在大多數(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。柱式中空纖維超濾膜組件又分為內(nèi)壓式和外壓式兩種，內(nèi)壓式膜組件是流體流經(jīng)中空纖維膜內(nèi)腔，產(chǎn)生流動阻力較大，從而組件長度較短，且僅適用于較粗毛細(xì)管膜；而外壓式膜組件是流體流經(jīng)中空纖維膜外側(cè)，流道較寬，水流阻力相對較小，所以可以用于較細(xì)中空纖維超濾膜和做成較長及膜面積裝填密度高的組件。目前，現(xiàn)有的柱式中空纖維外壓超濾膜組件多采用底部多孔布水，通過上端中心管上的小孔，然后匯集到中心管由頂端排濃水的方式進(jìn)行過濾(如圖1所示)或上端蓋頂部封死，在組件外殼上部有一側(cè)管排除濃縮液(如圖2所示)。由于僅有幾個孔布水，水流分布不是很均勻，容易使中空纖維膜成束，形成外殼或中間產(chǎn)生短路流(溝流)，從而導(dǎo)致部分纖維膜膜面水流流速偏低，顆粒物容易沉積，形成污染。尤其在組件頂部和較細(xì)中空纖維膜情況下，短路流問題更為嚴(yán)重。隨著運(yùn)行時間的增加，膜組件頂端和膜束中間的污染物越積越多，造成了膜組件的有效過濾面積減少，進(jìn)而帶來處理能力的降低。另外，對于外壓式中空纖維膜組件，為了洗去膜面沉積物，人們常用加氣擦洗法來提高清洗效果，由于短路流(溝流)的存在，氣泡對膜束中間膜面擦洗不著，大大降低了加氣擦洗效果。同時，當(dāng)用側(cè)出和中心管出濃水時，氣泡可能在出水口對面或上端靠外區(qū)域淤積而排不出，形成水流達(dá)不到的“氣堵死區(qū)”，降低組件處理能力和使用壽命。由上可見，研發(fā)一種具有進(jìn)水均勻、頂端污染物易排出結(jié)構(gòu)的外壓式中空纖維超濾膜組件是很有必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種外壓式中空纖維超濾膜組件，減少污染物沉積，以克服目前現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種外壓式中空纖維超濾膜組件，包括殼體，所述殼體的頂端設(shè)有濃水出口，殼體頂端的一側(cè)設(shè)有產(chǎn)水出口，殼體的底端設(shè)有原水進(jìn)口，殼體內(nèi)部的上下兩端各設(shè)有端頭集水器和端頭布水器，端頭集水器和端頭布水器之間通過連接管連接，所述端頭布水器的底側(cè)設(shè)有若干進(jìn)水管，進(jìn)水管與原水進(jìn)口連通，所述端頭集水器和端頭布水器均包括中空管體，中空管體的外側(cè)均勻分布有若干布水流道，相鄰的兩個布水流道與中空管體及殼體內(nèi)壁之間形成的扇形區(qū)域內(nèi)填充有中空纖維超濾膜絲。[0009]進(jìn)一步的，所述端頭集水器中的布水流道上設(shè)有若干通氣孔。進(jìn)一步的，所述端頭集水器中的布水流道的長度小于端頭布水器中的布水流道的長度。進(jìn)一步的，所述端頭布水器中，相鄰的兩個布水流道與中空管體及殼體外壁之間形成的扇形區(qū)域內(nèi)設(shè)有與該扇形區(qū)域數(shù)量相對應(yīng)的布水管。優(yōu)選的，所述布水流道內(nèi)壁之間的寬度為4_12mm。優(yōu)選的，所述布水流道的數(shù)量為4-12個。本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型內(nèi)部水流分布均勻，不會產(chǎn)生溝流和膜成束問題，降低了過濾過程中的濃差極化現(xiàn)象，有效的控制了膜污染，充分發(fā)揮了整體膜性能，且本實(shí)用新型不易沉積污染物和形成“氣堵盲區(qū)”，大大延長了過濾、清洗周期，提高了膜組件的使用壽命。

下面根據(jù)附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是常用外壓式中空纖維超濾膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是側(cè)出水外壓式中空纖維超濾膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的外壓式中空纖維超濾膜組件的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的外壓式中空纖維超濾膜組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的端頭布水器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的端頭集水器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的外壓式中空纖維超濾膜組件的底端水流分布示意圖；圖8是圖7的底視圖；圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的外壓式中空纖維超濾膜組件的水流分布示意圖。圖中:1、殼體；2、濃水出口 ；3、產(chǎn)水出口 ；4、原水進(jìn)口 ；5、端頭集水器；6、端頭布水器；
7、連接管；8、進(jìn)水管；9、中空管體；10、布水流道；11、中空纖維超濾膜絲；12、通氣孔。
具體實(shí)施方式
如圖3-6所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種外壓式中空纖維超濾膜組件，包括殼體I，所述殼體I的頂端設(shè)有濃水出口 2，殼體I頂端的一側(cè)設(shè)有產(chǎn)水出口 3，殼體I的底端設(shè)有原水進(jìn)口 4，殼體I內(nèi)部的上下兩端各設(shè)有端頭集水器5和端頭布水器6，端頭集水器5和端頭布水器6之間通過連接管7連接，所述端頭布水器6的底側(cè)設(shè)有若干進(jìn)水管8，進(jìn)水管8與原水進(jìn)口 4連通，所述端頭集水器5和端頭布水器6均包括中空管體9，中空管體9的外側(cè)均勻分布有若干布水流道10，相鄰的兩個布水流道10與中空管體9及殼體I內(nèi)壁之間形成的扇形區(qū)域內(nèi)填充有中空纖維超濾膜絲11。本實(shí)用新型中，端頭布水器6起到分隔中空纖維超濾膜絲11和布水的雙重作用。且端頭布水器6中，相鄰的兩個布水流道10與中空管體9及殼體I外壁之間形成的扇形區(qū)域內(nèi)設(shè)有與該扇形區(qū)域數(shù)量相對應(yīng)的布水管，布水管與端頭布水器6共同均勻布水。[0029]另外，本實(shí)用新型中，端頭集水器5起到分隔中空纖維超濾膜絲11和集水與氣的雙重作用，且端頭集水器5的布水流道10的長度小于端頭布水器6中的布水流道10的長度，其布水流道10上還設(shè)有若干通氣孔12，以便通氣不形成“氣堵盲區(qū)”。而本實(shí)用新型中的端頭集水器5和端頭布水器6的布水流道10的寬度均可根據(jù)連接管7的粗細(xì)、中空纖維超濾膜絲11直徑與裝填密度的不同、膜組件的使用壓力的不同進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到控制中空纖維超濾膜絲11表面水流速度的目的，進(jìn)而有效的控制膜污染的情況。其中，布水流道10內(nèi)壁之間的寬度為4-12mm為宜,布水流道9的數(shù)量為4_12個為宜。如圖7-8所示，使用時，原水由原水進(jìn)口 4進(jìn)入，然后由底端的8個進(jìn)水管8和中空管體9的中心孔進(jìn)入。其中,進(jìn)入中空管體9的中心孔的水再分到端頭布水器6的每個布水流道10中去，這樣使膜組件底部的進(jìn)水分布更均勻，不產(chǎn)生溝流，沖洗面積更大，對膜組件底端的污染起到很好的沖洗效果，使膜底端的污染減小。如圖9所示，濃水和擦洗時的氣水流在膜組件的頂端由端頭集水器5的布水流道10匯集到端頭集水器5的中空管體9后，最終流出，不會產(chǎn)生“氣堵盲區(qū)”。在膜組件頂端的污染物也經(jīng)端頭集水器5的布水流道10帶入到中空管體9中，最終排出，對膜組件頂端的污染大大減小，均勻布水可減少溝流和纖維膜成束，大大降低過濾過程中的濃差極化現(xiàn)象，加氣清洗效果更好，有效控制膜污染和充分發(fā)揮整體膜性能。本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種外壓式中空纖維超濾膜組件，包括殼體(1)，所述殼體(I)的頂端設(shè)有濃水出口(2)，殼體(I)頂端的一側(cè)設(shè)有產(chǎn)水出口(3)，殼體(I)的底端設(shè)有原水進(jìn)口(4)，其特征在于:殼體(I)內(nèi)部的上下兩端各設(shè)有端頭集水器(5 )和端頭布水器(6 )，端頭集水器(5 )和端頭布水器(6)之間通過連接管(7)連接，所述端頭布水器(6)的底側(cè)設(shè)有若干進(jìn)水管(8)，進(jìn)水管(8)與原水進(jìn)口(4)連通，所述端頭集水器(5)和端頭布水器(6)均包括中空管體(9)，中空管體(9)的外側(cè)均勻分布有若干布水流道(10)，相鄰的兩個布水流道(10)與中空管體(9)及殼體(I)內(nèi)壁之間形成的扇形區(qū)域內(nèi)填充有中空纖維超濾膜絲(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外壓式中空纖維超濾膜組件，其特征在于:所述端頭集水器(5)中的布水流道(10)上設(shè)有若干通氣孔(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種外壓式中空纖維超濾膜組件，其特征在于:所述端頭集水器(5)中的布水流道(10)的長度小于端頭布水器(6)中的布水流道(10)的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種外壓式中空纖維超濾膜組件，其特征在于:所述端頭布水器(6)中，相鄰的兩個布水流道(10)與中空管體(9)及殼體(I)外壁之間形成的扇形區(qū)域內(nèi)設(shè)有與該扇形區(qū)域數(shù)量相對應(yīng)的布水管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種外壓式中空纖維超濾膜組件，其特征在于:所述布水流道(10)內(nèi)壁之間的寬度為4-12mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種外壓式中空纖維超濾膜組件，其特征在于:所述布水流道(10)的數(shù)量為4-12個。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種外壓式中空纖維超濾膜組件，包括殼體，所述殼體內(nèi)部的上下兩端各設(shè)有端頭集水器和端頭布水器，端頭集水器和端頭布水器之間通過連接管連接，所述端頭布水器的底側(cè)設(shè)有若干進(jìn)水管，所述端頭集水器和端頭布水器均包括中空管體，中空管體的外側(cè)均勻分布有若干布水流道，相鄰的兩個布水流道與中空管體及殼體內(nèi)壁之間形成的扇形區(qū)域內(nèi)填充有中空纖維超濾膜絲。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型內(nèi)部水流分布均勻，不會產(chǎn)生溝流和膜成束問題，降低了過濾過程中的濃差極化現(xiàn)象，有效的控制了膜污染，充分發(fā)揮了整體膜性能，且本實(shí)用新型不易沉積污染物和形成“氣堵盲區(qū)”，大大延長了過濾、清洗周期，提高了膜組件的使用壽命。
文檔編號B01D63/02GK202933629SQ201220686778
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月12日
發(fā)明者呂賓, 趙亮, 劉忠洲, 周錢華, 繆冬塬 申請人:北京中環(huán)膜材料科技有限公司, 北京博天環(huán)境研究院有限公司, 博天環(huán)境集團(tuán)股份有限公司