[发明专利]一种浸没管式中空纤维膜装置

说明书

技术领域

本发明公开一种浸没管式中空纤维膜装置，按国际专利分类表(IPC)划分属于水处理膜装置制造技术领域，尤其是涉及一种浸没管式中空纤维膜装置。

背景技术

通过膜技术进行水处理，可应用于制药、酿造、餐饮、化工、造纸等生产生活污水处理，中空纤维膜应用的构成形式一般有浸没式和管柱式两种，而这两种形式的中空纤维膜组件各有其有劣：其中浸没式耐SS浓度高，可构成膜生物反应器，但需要构建水池，结构不够紧凑；而管柱式不用构建水池，结构较紧凑，但管柱内空间较小，耐SS浓度有限，且中空纤维膜束为浇铸固定的，不能取出更换或清洗。

一般管柱式中空纤维膜束的出水端为浇铸固定的，不能移动，若其内的个别中空纤维膜束断丝，必须放弃整个膜组件，同时中空纤维膜束若受到污染，不能取出清洗，由于其空间狭小，膜束不能抖动。

中国专利文献CN201076810公开一种中空纤维膜组件，其主要包括中空管体，管体上设有透过液出口管段、进口管段及回流管段，管体两端设有管口端盖，管体内填充有中空纤维膜，结构上属于管柱状膜结构，管体内空间较小影响过滤效果。

中国专利文献CN101254409开了一种双端产水浸没式中空纤维膜组件，在进气口处有曝气进气柱，曝气进气柱一端与曝气装置连通，另一端与进气管插接。曝气装置包括曝气本体，曝气本体内有集气室和集水室，曝气本体外侧连接有多个封闭气室，每个封闭气室上有多个曝气孔。

基于上述中空纤维膜应用的构成结构的限制，本发明人结合两种结构形式的优点，创作一新型的浸没管式中空纤维膜装置，故才有本发明提出。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种结构合理、膜过滤面积大的浸没管式中空纤维膜装置。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种浸没管式中空纤维膜装置，包括外壳、中空纤维膜束、曝气盘、超声波发生装置及膜束盖，其中：

外壳，其为管柱式，其侧壁设有进水口和浓水口；

中空纤维膜束，其数量为三个以上的膜束竖向设置于外壳的管体内腔内并形成纤维膜的抖动空间，各膜束上端保持开口并连接固定于膜束盖上，膜束的下端密封并置放于曝气盘的固定孔内，且外壳位于膜束盖的一端设有与各膜束相通的净水口；

曝气盘，其上设有与中空纤维膜束相配合的固定孔、与外壳内腔相通的曝气孔及与超声波发生装置配合的中孔，曝气盘产生的曝气气流与超声波一起使各中空纤维膜束的膜丝抖动。

进一步，所述的超声波发生装置，包括超声波发生器、超声波换能器和振盒，振盒内安装超声波换能器，振盒及超声波换能器安装于外壳的底端，超声波换能器通过电缆线与超声波发生器相连接。

进一步，所述的中空纤维膜束数量为3-15之间，各膜束之间相隔一定距离设置于外壳内。

进一步，所述的各中空纤维膜束上端用环氧树脂浇铸，保持开口，环氧树脂外套螺纹，通过螺纹方式和膜束盖连接，固定在膜束盖上；各中空纤维膜束下端也用环氧树脂浇铸，开口密封，置放于曝气盘的固定孔中。

进一步，所述的外壳进水口设置于壳体底部，外壳的浓水口设置于外壳内膜束盖端的侧壁上。

进一步，所述的中空纤维膜装置内培养活性污泥，形成管柱式膜生物反应器，所述的活性污泥设置于膜装置外壳的管体内腔内。

进一步，中空纤维膜束的膜丝为超滤膜或纳滤膜。

本发明将浸没式中空纤维膜组件的构型置于管径较大的管柱式外壳中，可以结合两种形式的优点，从而达到更好的物液分离效果，同时增加超声波发生装置，通过超声波增强曝气效果，提高膜的抗污染能力。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明增大了一般管柱式中空纤维膜装置的管径，扩大中空纤维膜的抖动空间，减轻膜的污堵；在管柱式中空纤维膜装置中增加超声波，结合曝气盘产生的曝气气流，更好地促进膜丝抖动，增强膜的抗污染能力；

2、一般管柱式中空纤维膜束的出水端为浇铸固定的，不能移动，本发明在管柱式外壳中设置多个中空纤维膜束，每个中空纤维束均可自由取出，若个别中空纤维膜束断丝，容易取出更换，而不用放弃整个膜组件；同时中空纤维膜束若受到污染，可取出，方便清洗；

3、浸没式中空纤维膜组件的应用需要建相应的水池，而本发明可在不建水池的基础上应用浸没式，节省土建费用；

4、管柱式中空纤维膜组件可适应的SS浓度有限，而本发明结合浸没式的优点，可在较高SS浓度下对进水进行处理；

5、可结合生物处理，在管柱式中空纤维膜组件(膜装置)中培养活性污泥，形成管柱式膜生物反应器。