專利名稱：易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件的制作方法
技術領域：
本發明屬于給水處理領域的浄化設備，具體涉及ー種易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，該膜組件組成的外壓中空纖維膜處理系統特別適用在懸浮固體、渾濁度、微生物和石油類等指標變化大的地表水作為進水的飲用水制水エ藝中。
背景技術：
當今世界由于環境污染，水資源不斷匱乏，迫使水處理技術快速發展。由于中空纖維膜技術具有很多優點(包括過濾面積較大、較易反向清洗以及成本較低等)，因此在給水處理、污水處理和中水回用等領域都有廣泛的應用。中空纖維膜技術中的中空纖維膜的結構為中空管狀，中空管的長度遠遠大于其管徑，看上去就像一根絲，因此中空纖維膜被形象的稱為膜絲。膜絲的管壁為具有微小孔徑的高分子薄膜，此即為起過濾作用的濾膜。數根(通常為數千根)膜絲組裝成ー膜組件。在中空纖維膜處理系統中具有很多的膜組件，以外界能量或化學位差為推動力，各膜組件中的膜絲的管壁濾膜對含有溶質和溶劑的液體進行分離、浄化等。中空纖維膜系統分為外壓式和內壓式。目前在給水處理領域所使用的幾乎都為內壓式中空纖維膜系統。內壓式中空纖維膜系統的膜組件具有一個硬質的承壓膜売，數千根膜絲組成的膜絲束置入膜殼中，膜殼兩端密封，膜絲穿過兩端的密封材料(封膠)伸出，一端伸出的膜絲的中空管腔與進水連通，來水進入每根膜絲的中空管腔中，經壓カ差驅動，沿徑向由內向外透過膜絲管壁濾膜后成為凈化后的清水，清水進入膜殼中膜絲與膜殼壁的間隙，再從膜殼上的迸/出水ロ流出，即為得到的浄水，而膜絲濾膜截留的污染物質則留在膜絲中空管腔內，從膜絲的另一端流出。エ藝中需定時反沖或者使用化學清洗液清洗膜絲的中空管腔，避免污染物質(包括細菌)堵塞膜絲。由于膜殼內空間狹小，衛生死角就多，這就使得內壓式中空纖維膜系統不易徹底反沖或者清洗，水流易淤積在膜殼內，污染水質，滋生細菌，當該系統應用在給水處理領域中的飲用水制水エ藝中時，很容易帶來水質安全隱患。 另外，由于不易反沖或者清洗，膜絲就易堵，而當為了提高膜絲的過濾能力(稱為水通量)而増大反沖或者清洗的頻率吋，又會增大運行成本，浪費大量時間，還會降低膜絲的使用壽命，相應的增大了設備維護成本。外壓式中空纖維膜系統使用在給水處理領域中吋，膜絲與集水裝置的水流通道連通，膜絲浸沒在水池待處理書體中，集水裝置的水流通道通過管道與抽吸泵/反沖或清洗泵連接。在產水階段，水體中曝氣，抽吸泵開啟，水池中的水穿過膜絲的管壁濾膜后進入膜絲的中空管腔中，沿管腔經膜絲端部的中空管腔進入集水裝置的水流通道中，再通過與水流通道連通的管道進入后續清水池中。水體中的污染物(包括細菌)被膜絲管壁濾膜截留后聚積在膜絲管壁外側，膜絲被曝氣的水體中的水流和氣流不斷沖擊以帶走膜絲管壁外側聚積的污染物，污染物即進入水池水體中，運行一段時間后水池中水體排放。在反沖階段或者清洗階段，水流方向相反。為能夠經受的住水流氣流的反復沖擊，膜絲是管壁材料中添加了增強結構的增強型外壓膜絲。
相比于內壓式中空纖維膜系統，外壓式中空纖維膜系統由于膜絲浸沒在水體中， 膜絲外部空間大，衛生死角就少，反沖和清洗徹底，不污染水質，膜絲管壁濾膜不易堵塞，系統運行和維護成本均較低。另外，外壓式膜系統不需設膜売，因此結構簡單，成本較低。而使用了增強型外壓膜絲的外壓中空纖維膜組件是否可集成、是否易于組裝都非常重要，因為這會影響中空纖維膜系統對不同水質水量進水的適應能力(即抗沖擊能力)， 另外，如果膜組件不易組裝，則組裝時就容易損傷膜絲，進而減少膜組件以及膜處理系統的使用壽命。
發明內容
本發明提供一種易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，可根據水質水量靈活調節所使用膜組件的數量，組裝時不易損傷膜絲，牢固耐用。為達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，包括至少ー個膜片組件和兩個集水裝置；
所述膜片組件由數根中空纖維膜和兩個封膜容器所組成，中空纖維膜具有中空管腔， 中空管腔的管壁上設有微過濾孔，數根中空纖維膜所組成的膜絲束的一端通過膠體塊封裝在一個封膜容器中，膜絲束的另一端通過膠體塊封裝在另ー個封膜容器中，所述膜絲束兩端的中空纖維膜在兩個封膜容器的端部露出；
所述集水裝置為ー柱狀的殼體，該殼體具有一柱形中空腔，該柱形中空腔形成水流通道，殼體頂端開設有第一管接ロ，第一管接ロ與柱形中空腔連通，殼體底端開設有與第一管接ロ相配的第二管接ロ，第二管接ロ與柱形中空腔連通，殼體側壁上開設有膜片組件插ロ， 膜片組件插ロ與柱形中空腔連通；
在裝配狀態下，兩個集水裝置以其膜片組件插ロ面對面放置，每個膜片組件中的兩個封膜容器對應插入兩個集水裝置的膜片組件插口中，膜片組件中的中空纖維膜的中空管腔與集水裝置的柱形中空腔連通。上述技術方案中的有關內容解釋如下
1、上述方案中，所述外壓中空纖維膜組件還包括有用干支撐兩個集水裝置的支架。2、上述方案中，所述支架由至少兩根固定桿組成，所述至少兩根固定桿設在兩個集水裝置之間，并且平行于中空纖維膜膜絲束的長度方向，兩個集水裝置上對應于每根固定桿的桿端均開設有固定桿安裝槽或孔，每根固定桿的一端固定插裝在一個集水裝置的固定桿安裝槽或孔中，而另一端固定插裝在另ー個集水裝置的固定桿安裝槽或孔中。3、上述方案中，所述集水裝置殼體的頂端和底端各開設兩個固定桿安裝槽或孔， 兩個固定桿安裝槽或孔在殼體的頂端或者底端左右對稱設置，對應四個固定桿安裝槽或孔配有四根固定桿。4、上述方案中，所述兩個集水裝置的殼體上均開設有用于橫向連接的連接桿安裝孔，該連接桿安裝孔的軸線垂直于中空纖維膜膜絲束的長度方向。5、上述方案中，所述集水裝置殼體的頂端和底端各開設ー連接桿安裝孔。6、上述方案中，所述集水裝置殼體上的膜片組件插ロ四周內側設有用于容納封膜容器的卡ロ。7、上述方案中，所述第一管接ロ為螺紋管接ロ，所述第二管接ロ為平滑管接ロ。
8、上述方案中，所述柱形中空腔內設有至少ー個沿長度方向布置的封膜容器支撐隔板。9、上述方案中，所述殼體外側壁上設有若干根加強筋。本發明工作原理是每一外壓中空纖維膜組件可與ー個、兩個或者多個膜片組件配套，通過調整膜片組件的大小或調整集水裝置的外形尺寸即可。組裝ー個膜組件吋，先將固定桿的兩端插入兩集水裝置的殼體上對應的固定桿安裝槽中，使集水裝置和固定桿形成一堅固的框架結構，此時兩集水裝置上的膜片組件插ロ相對，然后將膜片組件兩端的封膜容器對應插入兩集水裝置上的膜片組件插ロ中，使用密封材料密封封膜容器與膜片組件插 ロ間隙，膜片組件的封膜容器中的膜絲端部的中空管腔與集水裝置的水流通道連通。膜組件使用時是以膜絲橫置(即集水裝置豎立)的浸沒在水池水體中的。且集成不同數量的膜組件，以適應不同水質水量的進水。當需集成多個膜組件吋，在豎向上和橫向上均可集成。在豎向上集成吋，下方膜組件的集水裝置殼體頂端的第一管接ロ插入相鄰上方膜組件集水裝置殼體底端的第二管接口中，兩管接ロ間隙使用密封圈等密封材料或其他密封裝置進行密封，豎向上集成后各膜組件的集水裝置的水流通道上下連通。最上方的膜組件的集水裝置頂端的第一管接ロ與抽吸管道、反沖管道和清洗管道相連通，而最下方的膜組件的集水裝置殼體底端的第二管接 ロ使用工程塑料等材料進行封堵。抽吸管道連接抽吸泵，反沖管道連接反沖泵，清洗管道連接清洗泵。在橫向上集成吋，使用連接桿依次穿過橫向上相鄰膜組件的集水裝置上對應的連接桿安裝孔中，使膜組件橫向集成。在產水階段，在抽吸泵吸力下，水池中水體由中空纖維膜膜絲管壁外側向內透過膜絲管壁濾膜，進入膜絲管腔中，再流入各膜組件的集水裝置的水流通道中，最后經最上方的膜組件的集水裝置殼體頂端的第一管接ロ通過相連的抽吸管道流出，進入后續的エ藝流程。膜絲外側聚積的污染物隨水流氣流的沖擊進入水池水體中，產水階段水池中水體定時排放。反沖或清洗階段，在反沖泵或者清洗泵壓カ下，反沖水或者清洗液通過反沖管道或清洗管道先流入各膜組件的集水裝置的水流通道中，再進入膜絲管腔中，由內向外透過各膜絲的管壁濾膜，對膜絲管壁濾膜行反沖或者清洗后進入水池水體中，水池水體經反沖或清洗流程后排放。由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點
1、由于本發明實現了膜組件豎向和橫向上的可集成，更節省占地；根據來水水質水量不同，靈活調整所使用的膜組件數量，且可通過對現有各種過濾水池、澄清池等過濾設備進行改造而成該增強型外壓中空纖維膜處理系統的水池，不需單獨建設膜系統車間，投資小， 使用更靈活，維護更方便，更可以與其他深度處理工藝組合，為水廠綜合改造提供條件。2、由于本發明易于組裝，使組裝時不損傷膜組件上的膜絲，可延長系統使用壽命， 降低維護成本。3、由于本發明膜組件由連接桿連接，由固定桿固定，結構更牢固，使用時不易變形，也可對膜絲進行保護，避免膜絲斷裂。4、由于本發明所述第一管接ロ為螺紋管接ロ，使多個膜組件集成吋，最上方的膜組件的第一管接ロ更便于與管道連接；所述第二管接ロ為平滑管接ロ，當多個膜組件集成吋，使上、下膜組件立面對正，再將下方膜組件頂部的第一管接ロ直接插入上方膜組件底部的第二管接口中并密封即可，避免了螺紋連接時因螺紋誤差和旋擰操作誤差而使豎向上的膜組件不易對正的情況。
附圖1為本發明較佳實施例的組裝結構圖； 附圖2為附圖1中的膜片組件的立體結構圖； 附圖3為附圖1中的集水裝置的立體結構附圖4為在橫向和豎向上多個本發明較佳實施例集成的結構圖。以上附圖中1、膜片組件；2、集水裝置；3、中空纖維膜；4、封膜容器；5、殼體；6、 柱形中空腔；7、第一管接ロ ；8、第二管接ロ ；9、膜片組件插ロ ；10、卡ロ ；11、連接桿安裝孔； 12、固定桿安裝槽；13、固定桿；14、封膜容器支撐隔板；15、加強筋；16、膠體塊。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進ー步描述
實施例參見附圖1-4所示，一種易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，包括四個膜片組件1和兩個集水裝置2 ；
所述膜片組件1由數根(數千根)中空纖維膜3和兩個封膜容器4所組成，中空纖維膜 3具有中空管腔，中空管腔的管壁上設有微過濾孔，數根中空纖維膜3所組成的膜絲束的一端通過膠體塊16封裝在一個封膜容器4中，膜絲束的另一端通過膠體塊16封裝在另ー個封膜容器4中，所述膜絲束兩端的中空纖維膜3在兩個封膜容器4的端部露出；
所述集水裝置2為ー柱狀的殼體5，該殼體5具有一柱形中空腔6，該柱形中空腔6形成水流通道，殼體5頂端開設有第一管接ロ 7，第一管接ロ 7與柱形中空腔6連通，殼體5底端開設有與第一管接ロ 7相配的第二管接ロ 8，第二管接ロ 8與柱形中空腔6連通，殼體5 側壁上開設有膜片組件插ロ 9，膜片組件插ロ 9與柱形中空腔6連通；
在裝配狀態下，兩個集水裝置2以其膜片組件插ロ 9面對面放置，每個膜片組件1中的兩個封膜容器4對應插入兩個集水裝置2的膜片組件插ロ 9中，膜片組件1中的中空纖維膜3的中空管腔與集水裝置2的柱形中空腔6連通。外壓中空纖維膜組件還包括有用干支撐兩個集水裝置2的支架，支架由兩根固定桿13組成，兩根固定桿13設在兩個集水裝置2之間，并且平行于中空纖維膜3膜絲束的長度方向，兩個集水裝置2上對應于每根固定桿13的桿端均開設有固定桿安裝槽12或孔，每根固定桿13的一端固定插裝在一個集水裝置2的固定桿安裝槽12或孔中，而另一端固定插裝在另ー個集水裝置2的固定桿安裝槽12或孔中。集水裝置2殼體5的頂端和底端各開設兩個固定桿安裝槽12或孔，兩個固定桿安裝槽12或孔在殼體5的頂端或者底端左右對稱設置，對應四個固定桿安裝槽12或孔配有四根固定桿13。其他例子中，支架還可以是由ー框架構成，兩個集水裝置2均固定座落在框架上。兩個集水裝置2的殼體上均開設有用于橫向連接的連接桿安裝孔11，該連接桿安裝孔11的軸線垂直于中空纖維膜3膜絲束的長度方向。集水裝置2殼體5的頂端和底端各開設ー連接桿安裝孔11。
集水裝置2殼體5上的膜片組件插ロ 9四周內側設有用于容納封膜容器4的卡ロ 10。第一管接ロ 7為螺紋管接ロ，所述第二管接ロ 8為平滑管接ロ。柱形中空腔6內設有ー個沿長度方向布置的封膜容器支撐隔板14。殼體5外側壁上設有若干根加強筋15，既起到加強膜組件強度作用，在搬運時還可作為把手，便于拿放。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于包括至少ー個膜片組件(1)和兩個集水裝置(2);所述膜片組件(1)由數根中空纖維膜(3)和兩個封膜容器(4)所組成，中空纖維膜(3) 具有中空管腔，中空管腔的管壁上設有微過濾孔，數根中空纖維膜(3)所組成的膜絲束的一端通過膠體塊(16)封裝在一個封膜容器(4)中，膜絲束的另一端通過膠體塊(16)封裝在另一個封膜容器(4)中，所述膜絲束兩端的中空纖維膜(3)在兩個封膜容器(4)的端部露出；所述集水裝置(2)為ー柱狀的殼體(5)，該殼體(5)具有一柱形中空腔(6)，該柱形中空腔(6)形成水流通道，殼體(5)頂端開設有第一管接ロ(7)，第一管接ロ(7)與柱形中空腔 (6)連通，殼體(5)底端開設有與第一管接ロ(7)相配的第二管接ロ(8)，第二管接ロ(8)與柱形中空腔(6)連通，殼體(5)側壁上開設有膜片組件插ロ(9)，膜片組件插ロ(9)與柱形中空腔(6)連通；在裝配狀態下，兩個集水裝置(2)以其膜片組件插ロ(9)面對面放置，每個膜片組件 (1)中的兩個封膜容器(4)對應插入兩個集水裝置(2)的膜片組件插ロ(9)中，膜片組件(1) 中的中空纖維膜(3)的中空管腔與集水裝置(2)的柱形中空腔(6)連通。
2.根據權利要求1所述的易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于所述外壓中空纖維膜組件還包括有用干支撐兩個集水裝置(2)的支架。
3.根據權利要求2所述的易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于所述支架由至少兩根固定桿(13)組成，所述至少兩根固定桿(13)設在兩個集水裝置(2)之間，并且平行于中空纖維膜(3)膜絲束的長度方向，兩個集水裝置(2)上對應于每根固定桿 (13)的桿端均開設有固定桿安裝槽(12)或孔，每根固定桿(13)的一端固定插裝在ー個集水裝置(2)的固定桿安裝槽(12)或孔中，而另一端固定插裝在另ー個集水裝置(2)的固定桿安裝槽(12)或孔中。
4.根據權利要求3所述的易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于所述集水裝置(2)殼體(5)的頂端和底端各開設兩個固定桿安裝槽(12)或孔，兩個固定桿安裝槽(12)或孔在殼體(5)的頂端或者底端左右對稱設置，對應四個固定桿安裝槽(12)或孔配有四根固定桿(13)。
5.根據權利要求1所述的易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于所述兩個集水裝置(2)的殼體上均開設有用于橫向連接的連接桿安裝孔(11)，該連接桿安裝孔(11)的軸線垂直于中空纖維膜(3)膜絲束的長度方向。
6.根據權利要求5所述的易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于所述集水裝置(2)殼體(5)的頂端和底端各開設ー連接桿安裝孔(11)。
7.根據權利要求1所述的易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于所述集水裝置(2)殼體(5)上的膜片組件插ロ(9)四周內側設有用于容納封膜容器(4)的卡ロ(10)。
8.根據權利要求1所述的易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于所述第一管接ロ( 7 )為螺紋管接ロ，所述第二管接ロ( 8 )為平滑管接ロ。
9.根據權利要求1所述的易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于所述柱形中空腔(6)內設有至少ー個沿長度方向布置的封膜容器支撐隔板(14)。
10.根據權利要求1所述的易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于所述殼體(5)外側壁上設有若干根加強筋(15)。
全文摘要
本發明的一種易組裝可集成增強型外壓中空纖維膜組件，其特征在于包括至少一個膜片組件和兩個集水裝置；膜片組件由數根中空纖維膜和兩個封膜容器所組成；集水裝置為一柱狀的殼體，該殼體具有一柱形中空腔，柱形中空腔形成水流通道，殼體頂端開設有第一管接口，殼體底端開設有與第一管接口相配的第二管接口，殼體側壁上開設有膜片組件插口；在裝配狀態下，兩個集水裝置以其膜片組件插口面對面放置，每個膜片組件中的兩個封膜容器對應插入兩個集水裝置的膜片組件插口中，膜片組件中的中空纖維膜的中空管腔與集水裝置的柱形中空腔連通。本發明可根據水質水量靈活調節所使用膜組件的數量，組裝時不易損傷膜絲，牢固耐用。
文檔編號B01D63/02GK102553447SQ20111045794
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者葛明明 申請人:蘇州市普濾得凈化有限公司