[实用新型]一种中空纤维膜生物反应元件、其组件及组件系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种膜生物反应元件、其组件及组件系统，更具体而言，涉及一种中空纤维膜生物反应元件、包括该元件的反应组件及组件系统。 

背景技术

随着污水处理技术的不断发展，膜生物反应处理技术逐渐成为主流。膜生物反应处理技术也称作膜分离活性污泥法，是把膜技术与污水处理中的生化反应相结合的技术。其中采用的膜生物反应器用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，使降解污水的生化反应进行得更迅速彻底；另一方面，由于膜的高过滤精度，得到高质量的产水。然而，在运行过程中，膜生物反应装置所用的膜存在污堵问题。为了解决膜的污堵问题，一般将中空纤维膜呈帘式布置(如图1所示)，其装填密度不高，且膜丝两端固定容易断裂，影响了膜生物反应技术的应用和发展。 

中国专利申请ZL 200720007470.6公开了一种海藻式中空纤维膜生物反应组件(如图2a和图2b所示)，其包括中空纤维膜丝束、固定体和曝气盘。其中，中空纤维膜丝束由多根中空纤维膜丝组成，各中空纤维膜丝的下端固定在固定体上，内腔保持畅通，上端呈游离状，分别封口。固定体位于曝气盘上方，并与曝气盘之间形成腔室，腔室侧壁上开有侧向口。固定体的上端盖上设有一系列互相交错的粘接环和曝气环，其中粘接环用于固定所述中空纤维膜丝。 

在使用中，将多个所述组件大体等距排列地浸没于膜生物反应池中，将所述侧向口通过产水管连接至输出泵，将所述曝气盘通过气管连接至气泵。通过输出泵向组件施加负压，使得反应池内的液体经过中空纤维膜丝过滤之后，经产水管流出输出泵。同时，通过曝气环不断向反应池内曝气。 

该膜生物反应组件中，可以通过曝气直接冲刷中空纤维膜丝表面的污堵物，使得膜表面的固体杂质自由下落离开膜丝。但由于膜丝束为圆柱状，膜丝的上端摆动空间有限，致使污堵物不易清理完全，影响膜组件的使用寿命和分离效能，进而增大能耗。该膜组件结构复杂，局部损坏时不易替换，投入成本高。 

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种新型中空纤维膜生物反应元件、其组件及其组件系统，以解决现有技术所存在的中空纤维膜丝抗污堵能力差，使用寿命短，系统能耗较高；以及膜生物反应组件过于复杂，投入成本较高，不易替换等技术问题。 

本实用新型的中空纤维膜生物反应元件包括中空纤维膜丝束和端盖，其中中空纤维膜丝束包括多根中空纤维膜丝，各中空纤维膜丝的下端固定成一体布置在端盖中，内腔保持畅通，上端呈游离状、分别封口，其特征在于，中空纤维膜丝束被围绕在上大下小的截头锥形网筐中。 

优选地，所述网筐呈上大下小的截头圆锥形，其大端直径与小端直径之比为5∶1-1.2∶1，其大端直径与高度之比为3∶1-1∶3。 

优选地，所述中空纤维膜丝束为圆柱状，其直径为15mm至100mm，并更优选为15mm至60mm。 

优选地，中空纤维膜丝的外径为0.5mm至3.0mm。 

优选地，所述中空纤维膜丝的两端分别固定在所述端盖之上，形成上端封闭的结构。 

本实用新型还提供一种中空纤维膜生物反应组件，包括如上所述的中空纤维膜生物反应元件、管件和组件管体，其中多个所述中空纤维膜生物反应元件分别通过管件联接在组件管体上。 

本实用新型还提供了一种中空纤维膜生物反应组件系统，包括如上所述的中空纤维膜生物反应组件、集水管和输出泵，其中多个所述中空纤维膜生物反应组件通过所述组件管体联接至集水管，该集水管联接至输出泵。 

优选地，所述组件管体的两端分别联接在集水管上并等距或非等距排列。 

优选地，所述中空纤维膜生物反应组件系统中，在所述中空纤维膜生物反应元件的附近布置有联接至气泵的曝气管，该曝气管上带有曝气孔。 

优选地，所述中空纤维膜生物反应组件系统中，所述曝气管布置在组件管体的一侧或两侧。 

本实用新型提高了中空纤维膜丝的抗污堵能力，降低了系统的能量损耗，同时，由于组件的模块化设计，简化了系统结构，易于进行元件替换，降低了投入成本。 

附图说明

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图通过举例的方式对本实用新型作进一步说明，相同的附图标记表示相同的部件，其中： 

图1示出了现有技术中的膜生物反应组件的正视图； 

图2a和2b分别示出了中国专利ZL 200720007470.6中膜生物反应组件的正视图和俯视图；