[实用新型]一种柱式中空纤维膜组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，更具体而言涉及一种柱式中空纤维膜组件。

背景技术

随着我国经济的快速发展，水资源的消耗已成倍增加，一方面造成了水资源的紧缺，同时也增加了污水的产生，加大了社会和环境可持续发展的压力，为此有关方面投入大量的资金对污水进行处理并使其资源化再利用。膜分离技术和装置近年来已被广泛应用于生物、化工、医药、食品、市政等污水处理领域中。为了便于工业化生产和安装，提高膜的工作效率，在单位体积内实现最大的膜面积，通常将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，在一定的驱动力下，完成混合液中各组分的分离，这类装置称为膜组件。中空纤维膜组件因其装填密度高、造价相对较低、寿命较长以及膜耐压性能好而得到了广泛应用。

目前现有的柱式中空纤维膜组件10（如图1所示），在膜壳11上设置有进水口12、产水口13、进气口14及浓缩液排放口15，膜壳11内固定有进水端树脂浇注固定层32和产水端树脂浇注固定层34，进水端树脂浇注固定层32内设有多个气液导流孔23a，产水端树脂浇注固定层34内又连接有浓缩液排放管16，进水端树脂浇注固定层32和产水端树脂浇注固定层34之间固定有多根中空纤维膜丝35。

现有的中空纤维柱式膜组件主要存在下述问题：

第一，现有的柱式中空纤维膜组件是用树脂将中空纤维膜丝和膜壳浇注固定在一起，在制作大型中空纤维膜组件时造成操作不便，降低生产效率。

第二，因进水端树脂浇注固定层内气液导流孔的结构设计不合理导致该固定层整体强度下降，同时单位体积树脂量下降也降低了中空纤维膜丝之间的粘接强度。

第三，因气液导流孔数量受树脂固定层强度限制使得中空纤维膜丝分布密疏不均，降低中空纤维膜丝抗污染能力，影响柱式中空纤维膜组件的清洗效果，缩短使用寿命。

第四，现有的柱式中空纤维膜组件是用树脂将中空纤维膜丝和膜壳浇注固定在一起，运行中当局部中空纤维膜丝损坏时只能报废整支膜组件，造成资源浪费，增加投入成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有高抗污染性能、长使用寿命、低替换成本的柱式中空纤维膜组件。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种柱式中空纤维膜组件,包括膜壳和固定在膜壳内的中空纤维膜单元，在中空纤维膜单元下部的膜壳上设有进水口和进气口，在中空纤维膜单元上部的膜壳上设有产水口和浓缩液排放口；在中空纤维膜单元上部的膜壳内设有浓缩液排放管，其特征在于：所述的中空纤维膜单元包括多个中空纤维膜元件、进水端中心管和产水端中心管；每个中空纤维膜元件由进水端膜盒、进水端树脂浇注固定层、产水端膜盒、产水端树脂浇注固定层以及固定在进水端树脂浇注固定层和产水端树脂浇注固定层之间的多根中空纤维膜丝组成，相邻的两个进水端膜盒之间留有间隙形成气液导流通道，每个进水端膜盒内部还设有多个气液导流孔；每个中空纤维膜元件分别通过进水端膜盒和产水端膜盒与进水端中心管和产水端中心管相连。

本实用新型所述的中空纤维膜单元通过上压板、密封垫、下压板、定位卡簧和多个紧固螺钉固定在膜壳内。

所述的中空纤维膜单元由2～12个中空纤维膜元件组成，呈圆周等间距排列或圆周非等间距排列。所述的进水端膜盒和产水端膜盒的截面形状为扇形、圆形或多边形

所述的膜壳外径优选为90mm至450mm；所述的进水端膜盒内部气液导流孔的数量为1个至6个，每个气液导流孔截面面积是5mm²至2000mm²。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

第一、本实用新型所述的柱式中空纤维膜组件由多个中空纤维膜元件通过进水端中心管、产水端中心管、上压板、密封垫、下压板和紧固螺钉固定在膜壳内而构成，运行中当局部中空纤维膜丝出现损坏时只需替换该中空纤维膜丝所在的中空纤维膜元件，无需报废整支柱式中空纤维膜组件，大大减少了资源浪费，降低了投入成本。

第二、本实用新型所述的柱式中空纤维膜组件的制备方法是将多根中空纤维膜丝、进水端膜盒及产水端膜盒通过树脂浇注固定形成为中空纤维膜元件，再将多个中空纤维膜元件通过进水端中心管和产水端中心管连接组装成中空纤维膜单元，再将该中空纤维膜单元通过上压板、密封垫、下压板和紧固螺钉固定在膜壳内形成柱式中空纤维膜组件。整个生产过程的70%以上都是组装，操作简单方便，大大提高生产效率。