專利名稱：浸沒(méi)式膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以壓力差為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)料液分離、純化、濃縮等處理的裝置，特別涉及一種外壓浸沒(méi)式膜組件。
背景技術(shù)：
作為廢水處理方法的一種，將中空纖維膜組件浸泡在待處理料液中進(jìn)行膜過(guò)濾的方法因其適用的料液范圍廣，對(duì)環(huán)境要求不高而得到廣泛的應(yīng)用。但現(xiàn)有的浸沒(méi)式中空纖維膜組件由于在曝氣方式以及組件結(jié)構(gòu)等方面存在不足，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題用于固定膜絲的樹(shù)脂密封層與包裹樹(shù)脂密封層的外殼內(nèi)壁之間結(jié)合不牢，容易脫膠;膜絲表面容易沉積污染物，降低過(guò)濾效能；(3)導(dǎo)流管高度設(shè)置不盡合理，膜絲下端灌膠時(shí)容易造成導(dǎo)流管污堵。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種浸沒(méi)式膜組件，該膜組件的樹(shù)脂密封層與相應(yīng)外殼之間注封效果好，結(jié)合強(qiáng)度高，且灌膠時(shí)不易造成導(dǎo)流管的污堵，且使用中膜絲表面不易沉積污染物。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種浸沒(méi)式膜組件，包括上、下端頭和若干管狀膜絲，所述上下端頭內(nèi)分別設(shè)有用于將各膜絲的上下端部粘結(jié)成束的上、下端樹(shù)脂密封層，所述膜絲的上端開(kāi)口于所述上端樹(shù)脂密封層的上端面，下端封閉，所述上端頭為筒狀，其內(nèi)壁的中段為柱狀，上下兩段為外擴(kuò)的錐狀，所述內(nèi)壁上設(shè)有多條軸向延伸的貫通的凹槽。所述凹槽優(yōu)選為直槽，且沿所述上端頭的圓周方向均勻分布。所述上段內(nèi)壁的錐角優(yōu)選為20-25度，下段內(nèi)壁的錐角優(yōu)選為10-20度。所述下端頭的底部設(shè)有多根導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管貫穿所述下端樹(shù)脂密封層。所述導(dǎo)流管優(yōu)選呈中間密周邊疏的排列方式。所述導(dǎo)流管可分別分布在若干同心圓上。所述下端頭可以為底部封閉、頂部敞口的杯形結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)流管的上部開(kāi)口位置優(yōu)選高于所述下端頭的四周側(cè)壁，所述下端樹(shù)脂密封層的上端面不超出所述下端頭的四周側(cè)壁。所述下端頭的下方可設(shè)有徑向延伸的曝氣管，所述曝氣管的下部設(shè)有多個(gè)曝氣孔。所述下端頭的下方可連接有帶法蘭的筒狀支架，所述支架的側(cè)壁上設(shè)有徑向通孔，所述曝氣管固定在所述通孔處。所述上端頭的頂端可連接有一個(gè)端蓋，所述上端頭和端蓋連接處的外部?jī)?yōu)選設(shè)有一個(gè)內(nèi)螺紋套管，所述內(nèi)螺紋套管與所述上端頭之間為螺紋連接，所述內(nèi)螺紋套管的靠近所述端蓋的一端設(shè)有伸向軸心的環(huán)形凸臺(tái)，所述內(nèi)螺紋套管通過(guò)所述環(huán)形凸臺(tái)卡壓所述端蓋的底部凸緣的方式將所述端蓋固定在所述上端頭的頂端上，所述端蓋上設(shè)有透過(guò)液出□。本實(shí)用新型的有益效果是(1)由于所述上端頭的錐狀內(nèi)壁以及內(nèi)壁上軸向延伸的凹槽的設(shè)置，當(dāng)進(jìn)行膜絲端部注封時(shí)可以有效地排出氣泡，使注封的粘結(jié)劑固化后所形成的樹(shù)脂密封層與上端頭之間結(jié)合嚴(yán)密而牢靠，降低膜絲或樹(shù)脂密封層開(kāi)膠、脫落的幾率；(2)由于優(yōu)化了導(dǎo)流管的上部開(kāi)口位置及導(dǎo)流管的管徑設(shè)計(jì)，可更好地防止注封時(shí)造成導(dǎo)流管的污堵；(3)由于增設(shè)了曝氣裝置，使膜絲表面不容易沉積污染物，因此可長(zhǎng)期保持膜絲的過(guò)濾效能，且曝氣裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，維修、維護(hù)簡(jiǎn)單、方便。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的上端頭的剖視圖；圖3是本實(shí)用新型的下端頭的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的下端頭的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、2，一種浸沒(méi)式膜組件，包括上端頭1、下端頭2和若干管狀膜絲3，所述上下端頭內(nèi)分別設(shè)有用于將各膜絲的上下端部粘結(jié)成束的上、下端樹(shù)脂密封層，所述膜絲的上端開(kāi)口于所述上端樹(shù)脂密封層的上端面，下端封閉，所述上端頭為筒狀，其內(nèi)壁的中段為柱狀(參見(jiàn)圖2的1. 2)，上下兩段為外擴(kuò)的錐狀(參見(jiàn)圖2的1. 3和1. 4)，所述內(nèi)壁上設(shè)有多條沿其軸向延伸的貫通的凹槽(參見(jiàn)圖2的1. 5)。所述樹(shù)脂密封層可以采用聚脂、聚氨酯、硅樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂等高分子材料，優(yōu)選采用環(huán)氧樹(shù)脂，同時(shí)起到密封所述殼體端部和固定膜絲的作用。所述樹(shù)脂密封層可以是將膜絲束端部的各膜絲之間以及膜絲與上端頭之間的縫隙填充粘結(jié)劑固化而成的，也可以是一個(gè)預(yù)加工的設(shè)有若干膜絲固定孔的樹(shù)脂固定盤及在該樹(shù)脂固定盤與上端頭之間填充注封材料固化后的樹(shù)脂環(huán)所形成的整體。所述膜絲通常平行排列成束，膜絲束的軸線通常與所述上端頭的軸線平行，且一套膜組件中使用的膜絲束可以為多個(gè)，各膜絲束在膜絲徑向方向上一般以中間密周邊疏的方式排布。當(dāng)進(jìn)行膜絲上端部注封時(shí)可以有效地排出氣泡，使所填充的粘結(jié)劑固化后所形成的樹(shù)脂密封層與殼體之間結(jié)合嚴(yán)密而牢靠，降低膜絲或樹(shù)脂密封層開(kāi)膠、脫落幾率。所述凹槽優(yōu)選為直槽，且沿所述上端頭的圓周方向均勻分布，使注封過(guò)程中的氣泡可以自就近的所述凹槽排出，使整個(gè)圓周上所述樹(shù)脂密封層與上端頭內(nèi)壁的結(jié)合都更加牢靠。上段錐狀的內(nèi)壁1. 3的錐角優(yōu)選為20-25度，下段錐狀的內(nèi)壁1. 4的錐角優(yōu)選為 10-20度。經(jīng)實(shí)踐證明，上述角度的設(shè)置對(duì)于排出封膠過(guò)程中的氣泡效果最好。如圖3、4所示，所述下端頭的底部還設(shè)有多根導(dǎo)流管2. 1，所述導(dǎo)流管貫穿所述下端樹(shù)脂密封層。該膜組件工作時(shí)，整個(gè)膜組件浸入待處理料液中，料液從所述導(dǎo)流管導(dǎo)流進(jìn)入上下端頭之間的區(qū)域，即大部分所述膜絲所在的區(qū)域，該區(qū)域可以是開(kāi)放的，也可以是封閉的。對(duì)于浸沒(méi)式膜組件，通常需要設(shè)置負(fù)壓抽吸裝置，使膜絲的內(nèi)部壓力低于其外部壓力，形成過(guò)濾的推動(dòng)力，透過(guò)液在該推動(dòng)力的作用下透過(guò)膜絲的壁進(jìn)入膜絲的中孔，從而起到料液分離、過(guò)濾和濃縮作用。所述導(dǎo)流管的排布方式通常與所述膜絲的排布方式相對(duì)應(yīng)，在本實(shí)施例中優(yōu)選呈中間密周邊疏的排列方式，以最大限度地縮短原液的非過(guò)濾流動(dòng)路徑，提高過(guò)濾效率。所述導(dǎo)流管可呈中心輻射狀排布，其中優(yōu)選為分別分布在若干同心圓上。所述下端頭可以為底部封閉、頂部敞口的杯形結(jié)構(gòu)，所述下端樹(shù)脂密封層“承裝” 在所述下端頭的“杯形”內(nèi)部，所述導(dǎo)流管的上部開(kāi)口位置優(yōu)選高于所述下端頭的四周側(cè)壁，所述下端樹(shù)脂密封層的上端面優(yōu)選不超出所述下端頭的四周側(cè)壁。將導(dǎo)流管的上部開(kāi)口、上端頭的四周側(cè)壁及下端樹(shù)脂密封層的上端面高度設(shè)計(jì)成具有上述的高度差，降低了注封時(shí)的操作難度，并基本可以杜絕注封時(shí)膠溢出而污堵導(dǎo)流管的情況發(fā)生。同時(shí)，使所述導(dǎo)流管的孔徑不過(guò)小，優(yōu)選為IOmm左右，具體可根據(jù)污染物顆粒粒徑大小確定，使所述導(dǎo)流管孔徑不小于所應(yīng)用環(huán)境下污染物顆粒的平均粒徑為宜。為了進(jìn)一步改善過(guò)濾效果，所述下端頭的下方可設(shè)有沿其徑向延伸的曝氣管，所述曝氣管的下部設(shè)有多個(gè)曝氣孔。工作時(shí)，氣泡從曝氣孔噴出，與料液形成氣水混合物從多個(gè)導(dǎo)流管進(jìn)入膜絲之間，對(duì)料液產(chǎn)生攪動(dòng)，帶動(dòng)膜絲隨氣流震蕩或擺動(dòng)，因此可避免或減輕污染物在膜絲表面的沉積，達(dá)到一定的膜絲在線清洗效果，使膜絲長(zhǎng)期保持過(guò)濾分離效能。所述曝氣管的直徑優(yōu)選為不低于全部膜絲在徑向方向所覆蓋范圍直徑的1/2，且優(yōu)選將曝氣管設(shè)置在正對(duì)膜絲覆蓋面的中央部位。所述曝氣孔可以各種角度設(shè)在曝氣管的下半管壁上，且最好朝向均勻，即使得從曝氣管的兩側(cè)上升的曝氣氣泡密度基本相等，優(yōu)選將曝氣孔設(shè)置在所述曝氣管的正下方管壁上。本實(shí)用新型的曝氣裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)， 成本低，對(duì)于環(huán)境要求較低，能適應(yīng)大部分料液的過(guò)濾等。所述下端頭的下方可連接有帶法蘭的筒狀支架4，用于作為整個(gè)浸沒(méi)式膜組件的支撐基礎(chǔ)和安裝基座，法蘭用于所述支架的安裝固定。所述支架的側(cè)壁上設(shè)有徑向通孔 4.1，所述曝氣管從其中穿過(guò)。所述上端頭的頂端可連接有一個(gè)端蓋5，所述端蓋與上端樹(shù)脂密封層之間所圍成的空間用于收集透過(guò)液。所述上端頭和端蓋連接處的外部?jī)?yōu)選設(shè)有一個(gè)內(nèi)螺紋套管6，所述內(nèi)螺紋套管與所述上端頭之間為螺紋連接，所述內(nèi)螺紋套管的靠近所述端蓋的一端設(shè)有伸向軸心的環(huán)形凸臺(tái)，所述內(nèi)螺紋套管通過(guò)所述環(huán)形凸臺(tái)卡壓所述端蓋的底部凸緣的方式將所述端蓋固定在所述上端頭的頂端上，所述端蓋上設(shè)有透過(guò)液出口，即產(chǎn)水口。當(dāng)膜絲發(fā)生污堵、斷裂或樹(shù)脂密封層處發(fā)生脫膠、錯(cuò)位、泄露等故障需要維修時(shí)， 無(wú)需更換整個(gè)膜組件，只要擰下所述內(nèi)螺紋套管，拆除端蓋即可，即修復(fù)時(shí)無(wú)需破壞端蓋， 且更換時(shí)也無(wú)需對(duì)膜組件進(jìn)行整體更換，降低使用成本。所述內(nèi)螺紋套管與所述上端頭之間優(yōu)選采用矩形螺紋連接，優(yōu)選采用牙寬為3mm、 螺距為7mm的矩形螺紋，使連接強(qiáng)度更大，以提高所述膜組件可承受的壓力水平。為了達(dá)到好的密封效果，端蓋與上端頭之間還設(shè)有密封圈。多個(gè)膜組件的所述產(chǎn)水口可連接到同一個(gè)集水管，以集中導(dǎo)出透過(guò)液。負(fù)壓抽吸裝置通常與所述產(chǎn)水口、產(chǎn)水輸出管道或上述集水管連接，有利于透過(guò)液的抽吸排放。[0039]所述膜絲優(yōu)選為中空纖維超濾膜絲。本實(shí)用新型可用于各種浸沒(méi)環(huán)境中的料液過(guò)濾、分離或濃縮，尤其適用于膜生物反應(yīng)器中。
權(quán)利要求1.一種浸沒(méi)式膜組件，包括上、下端頭和若干管狀膜絲，所述上下端頭內(nèi)分別設(shè)有用于將各膜絲的上下端部粘結(jié)成束的上、下端樹(shù)脂密封層，所述膜絲的上端開(kāi)口于所述上端樹(shù)脂密封層的上端面，下端封閉，其特征在于所述上端頭為筒狀，其內(nèi)壁的中段為柱狀，上下兩段為外擴(kuò)的錐狀，所述內(nèi)壁上設(shè)有多條軸向延伸的貫通的凹槽。
2.如權(quán)利要求1所述的浸沒(méi)式膜組件，其特征在于所述凹槽為直槽，且沿所述上端頭的圓周方向均勻分布。
3.如權(quán)利要求2所述的浸沒(méi)式膜組件，其特征在于所述上段內(nèi)壁的錐角為20-25度，下段內(nèi)壁的錐角為10-20度。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的浸沒(méi)式膜組件，其特征在于所述下端頭的底部設(shè)有多根導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管貫穿所述下端樹(shù)脂密封層。
5.如權(quán)利要求4所述的浸沒(méi)式膜組件，其特征在于所述導(dǎo)流管呈中間密周邊疏的排列方式。
6.如權(quán)利要求5所述的浸沒(méi)式膜組件，其特征在于所述導(dǎo)流管分別分布在若干同心圓上。
7.如權(quán)利要求6所述的浸沒(méi)式膜組件，其特征在于所述下端頭為底部封閉、頂部敞口的杯形結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)流管的上部開(kāi)口位置高于所述下端頭的四周側(cè)壁，所述下端樹(shù)脂密封層的上端面不超出所述下端頭的四周側(cè)壁。
8.如權(quán)利要求4所述的浸沒(méi)式膜組件，其特征在于所述下端頭的下方設(shè)有徑向延伸的曝氣管，所述曝氣管的下部設(shè)有多個(gè)曝氣孔。
9.如權(quán)利要求4所述的浸沒(méi)式膜組件，其特征在于所述下端頭的下方連接有帶法蘭的筒狀支架，所述支架的側(cè)壁上設(shè)有徑向通孔，所述曝氣管固定在所述通孔處。
10.如權(quán)利要求9所述的浸沒(méi)式膜組件，其特征在于所述上端頭的頂端連接有一個(gè)端蓋，所述上端頭和端蓋連接處的外部設(shè)有一個(gè)內(nèi)螺紋套管，所述內(nèi)螺紋套管與所述上端頭之間為螺紋連接，所述內(nèi)螺紋套管的靠近所述端蓋的一端設(shè)有伸向軸心的環(huán)形凸臺(tái)，所述內(nèi)螺紋套管通過(guò)所述環(huán)形凸臺(tái)卡壓所述端蓋的底部凸緣的方式將所述端蓋固定在所述上端頭的頂端上，所述端蓋上設(shè)有透過(guò)液出口。
專利摘要一種浸沒(méi)式膜組件，包括上、下端頭和若干管狀膜絲，所述上下端頭內(nèi)分別設(shè)有用于將各膜絲的上下端部粘結(jié)成束的上、下端樹(shù)脂密封層，所述膜絲的上端開(kāi)口于所述上端樹(shù)脂密封層的上端面，下端封閉，所述上端頭為筒狀，其內(nèi)壁的中段為柱狀，上下兩段為外擴(kuò)的錐狀，所述內(nèi)壁上設(shè)有多條軸向延伸的貫通的凹槽，所述下端頭的底部設(shè)有多根導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管的上部開(kāi)口位置高于所述下端頭的四周側(cè)壁，所述下端頭的下方設(shè)有徑向延伸的曝氣管，所述曝氣管的下部設(shè)有多個(gè)曝氣孔。本實(shí)用新型的樹(shù)脂密封層與相應(yīng)外殼之間注封效果好，結(jié)合強(qiáng)度高，灌膠時(shí)不易造成導(dǎo)流管的污堵，使用中膜絲表面不易沉積污染物，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低。
文檔編號(hào)C02F1/44GK202122911SQ201120164808
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者劉鎮(zhèn)江 申請(qǐng)人:劉鎮(zhèn)江