[发明专利]错流浸没式膜滤芯

说明书

技术领域

本发明是一种错流浸没式膜滤芯，其涉及一种应用于液体过滤的滤芯，特别是涉及一种错流浸没式膜滤芯。

背景技术

多数膜元件安装在压力容器中，采用错流过滤方式。错流过滤的基本原理是，用循环泵使未滤液在膜元件中做高速循环流动。一部分液体穿过膜面微孔成为清滤液排出，大于膜面微孔的悬浮物则被截留在膜表面形成滤饼层。未滤液高速流经膜面时产生的剪切力，把附着在膜面上的悬浮物带走，使滤饼层变薄，防止膜元件的堵塞。过滤时形成的浓缩液汇集到未滤液中，在膜元件中循环流动。为了防止悬浮物在膜元件和压力容器中沉积，需要维持较高的错流速度，因此运行能耗较高。

浸没式膜元件直接浸没在未滤液中，不需要压力容器，所以成本更低。浸没式膜元件采用死端过滤方式。死端过滤的基本原理是，在泵的压力差作用下，未滤液中的液体穿过膜面微孔成为清滤液排出，大于膜面微孔的悬浮物则被截留在膜表面形成滤饼层。滤饼层厚度会不断增大，从而增加过滤阻力，为了确保过滤正常进行，必须周期性清除膜表面的滤饼层。

从理论上而言，错流过滤方式更适合固含量高的液体过滤，死端过滤方式更适合固含量低的液体过滤。在实际应用中，以膜生物反应器（MBR）的浸没式膜元件为例，其处理的未滤液中悬浮物的含量较高，却属于死端过滤方式。浸没式膜元件容易被堵塞和污染。

发明内容

本发明的目的是克服普通浸没式膜元件容易堵塞和污染的缺陷，提供一种低成本、易清洗、适合处理高固含量液体的错流浸没式膜滤芯。本发明的实施方案如下：

本发明总的特征是错流浸没式膜滤芯由接管联接套、安装柄、膜部件和固定端板组成。接管联接套安装在安装柄上端外表面，膜部件安装在安装柄下端，固定端板安装在膜部件下端。

错流浸没式膜滤芯的膜元件为中空纤维膜和管式膜，两者均为外压式，结构区别仅为直径不同。装配时，膜元件为中空纤维膜的错流浸没式膜滤芯以纤维膜束为基本安装单位。膜元件为管式膜的错流浸没式膜滤芯以管式膜部件为基本安装单位。安装有纤维膜束的是错流浸没式中空纤维膜滤芯。安装有管式膜部件的是错流浸没式管式膜滤芯。

错流浸没式中空纤维膜滤芯由接管联接套、纤维膜安装柄、纤维膜部件和纤维膜固定端板组成。接管联接套安装在纤维膜安装柄上端外表面，纤维膜部件安装在纤维膜安装柄下端，纤维膜固定端板安装在纤维膜部件下端。纤维膜安装柄上端有错流接口，接管联接套的侧表面有清滤液接口。错流浸没式中空纤维膜滤芯通过纤维膜安装柄的安装孔固定在相应位置上。

接管联接套呈圆筒形，其侧表面的清滤液接口有内螺纹，外表面下端有一个多面体，内表面有两个环形槽一，内表面下端有一个联接内螺纹一。装配时，环形槽一内各有一个联接套O形密封圈，多面体作为扳手旋转时的着力面。接管联接套通过联接内螺纹一与纤维膜安装柄的联接外螺纹一固定在一起。

纤维膜安装柄呈圆柱形，其上端的错流接口有内螺纹，错流接口与错流孔和中心管凹槽一相连通，中心管凹槽一内表面有一个环形槽二。纤维膜安装柄外表面从上向下依次有导流槽、联接外螺纹一、安装法兰、联接外螺纹二，安装法兰上有若干个安装孔。纤维膜安装柄下端有若干个导流孔，每个导流孔上端均与环形的导流槽相连通。

装配时，环形槽二内有一个纤维膜O形密封圈二。纤维膜安装柄通过联接外螺纹二与纤维膜部件上端的纤维膜联接套的联接内螺纹二固定在一起。

纤维膜部件上下两端各有一个纤维膜联接套，中间有一个中心管，中心管周围有若干个导流管和纤维膜束，中心管、导流管和纤维膜束两端通过粘结与纤维膜联接套固定在一起。

纤维膜联接套呈多孔的圆柱形，其上端有联接内螺纹二，上端中间有一个中心管凸台，中心管凸台中间的凸台通孔与下端的中心管凹槽二相连通。纤维膜联接套下端有若干个膜束安装孔和导流管凹槽，每个导流管凹槽上端有导流连接孔，导流连接孔和膜束安装孔上端均与联接内螺纹二的内腔相连通。纤维膜联接套下端外表面有若干个扳手凹槽一。扳手凹槽一作为钩头扳手旋转时的着力面。

装配时，中心管的上端安装在中心管凹槽二中，导流管的上端安装在导流管凹槽中，纤维膜束的上端安装在膜束安装孔中。中心管、导流管和纤维膜束下端安装在纤维膜部件下端的纤维膜联接套相对应位置中。

中心管是一个管子，中心管侧表面有若干个径向喷嘴孔。导流管是一个管子。纤维膜束两端各有一个膜束端头，中间是若干个中空纤维膜。中空纤维膜是一个细管子，侧表面布满膜面微孔。膜束端头呈多孔的圆柱形，使中空纤维膜的纤维膜端孔位于膜束端头外侧的一端。