[实用新型]一种集束型可拆卸外压柱式膜组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种集束型可拆卸外压柱式膜组件。

背景技术

近年来随着膜行业的发展，膜技术的应用越来越多的引起人们的关注。中空纤维膜组件因其独特的结构特点，如装填密度大、自支撑体系等已被广泛的应用于污水处理、废水回用等诸多领域。但特别对于高浊度的水处理应用中，不可避免会出现膜污染问题及膜元件污堵，影响元件过滤效率和使用寿命。因此，降低膜污染及膜元件的抗污堵性、提高膜元件的过滤效率、延长其使用寿命、改善元件内水流均匀性、特别是滤芯部分的优化设计日益受关注。

现有的外压柱式中空纤维膜元件中的滤芯一般有两种结构形式：一种为双端浇注，即具有出水端树脂固定层和进水端树脂固定层，且至少有一端开口；另一种为通过U形单端开口浇注，形成出水端树脂固定层。这两种结构存在以下实施缺陷：

第一、双端浇注型滤芯的两端分别是进水端树脂固定层和出水端树脂固定层，中空纤维膜膜丝固定在其间，因此使用时极易对膜丝根部造成损伤，大大降低了膜元件的使用寿命。

第二、对于双端固定的外压式膜元件而言，纤维间水流道较狭窄，极易形成死角，容易导致堵塞，堵塞后的膜元件将不可恢复，直接影响其使用寿命。

第三、对于U形单端浇注滤芯，其膜丝内部水流道弯曲，当受到水流剪切作用和水流冲击应力集中影响时，会明显降低膜元件的使用寿命。

第四、无论是双端浇注还是单端浇注的滤芯，在浇注树脂时，由于聚合物的爬杆效应会使得树脂沿纤维丝外壁爬升，浇注工序完成后纤维丝明显变脆，而固化后的树脂固定层的高度会低于树脂沿纤维丝外壁爬升的高度，加剧了纤维丝根部脆化。这样当纤维丝在使用中出现晃动时，其根部易折断，不但直接影响膜元件的使用寿命，而且产品难以保证出水水质。

针对上述问题，有大量专利或专利申请或通过优化膜组件浇注方法、或通过改变组件端头的设计、流道设计等在一定程度上提高了中空纤维膜丝的耐污染性，延长了组件的使用寿命和运行周期。例如中国专利申请200510015346.X、200910110831.3或ZL 200520027729.4公开的采用在中空纤维根部实施二次浇注形成保护层，以防止纤维膜的破损，提高了出水质量和膜元件的使用寿命。但是，由于其膜元件制备和设计优化繁琐复杂，不能很好的兼顾膜元件的维护保养和膜丝的耐污染，以及整套膜过滤装置的产水质量。

又例如美国专利申请US5248424公开了一种在集水基板之间设置拱形无壳、无约束的中空纤维膜组件，使膜丝呈浮游状态，可自由摆动。该技术能够提高膜丝的自由度、改善了水处理性能，但实际使用中发现浮游状态的膜丝会呈大幅面屏幕状，会使得膜丝受力不均匀，也会影响膜组件的使用寿命和产水水质。

然而现有技术中，膜组件多为一体式设计，当膜丝被彻底污堵、或使用寿命已尽时，必须更换膜组件。然而，申请人在实践中发现，对于整体的膜组件而言，实际上必须更换的只是膜组件中的滤芯部分。同时更换其余部分增加了反应器的使用成本，也造成浪费。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种集束型可拆卸外压柱式膜组件，便于拆卸，利于维护、维修、故障的处理。

本实用新型的集束型可拆卸外压柱式膜组件，包括由圆柱形壳体、进产水封头、卡箍形成的可拆卸壳体以及由进产水隔离盘、均化盘、空心销钉、支撑管、浓水管、中心管、单元束、锁母形成的可拆卸滤芯，所述圆柱形壳体的两端分别通过卡箍固定进产水封头，位于上方的进产水封头与圆柱形壳体的连接处设置进产水隔离盘，进产水隔离盘与均化盘之间连接支撑管和浓水管，支撑管的底部通过进水管连接进水口，浓水管的顶部通过中心管连接浓水口，支撑管的周围设有呈圆周均匀分布的若干单元束，单元束的底部通过空心销钉固定在均化盘上，单元束的顶部穿过进产水隔离盘，单元束的顶端通过锁母固定。

本实用新型的集束型可拆卸外压柱式膜组件，所述进产水隔离盘与位于上方的进产水封头之间以及进产水隔离盘与圆柱形壳体之间均通过第一密封圈密封。

本实用新型的集束型可拆卸外压柱式膜组件，所述进产水隔离盘上均匀分布有若干用来固定单元束的单元束定位孔及用于粘接浓水管的浓水管定位孔，浓水管定位孔的上方设有用于固定中心管的中心管固定孔，中心管固定孔与中心管的连接处通过第二密封圈密封。

本实用新型的集束型可拆卸外压柱式膜组件，所述单元束包括单元束出水口、胶层连接管、中空纤维膜丝和管束，胶层连接管与管束之间胶合连接有多个呈圆周均匀分布的中空纤维膜丝，胶层连接管的顶部开有单元束出水口。