一种柱式中空纤维膜组件的制作方法

本技术涉及一种污水处理装置，尤其涉及一种柱式中空纤维膜组件。

背景技术：

1、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。中空纤维膜组件特因其装填密度高、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。现有的柱式中空纤维膜组件膜丝的有效长度多在1.5m左右，这个长度的膜丝利用率最高，运行方式通常为下部单端给水，膜丝长度过长不仅利用率降低而且使用中容易造成膜丝断丝。模组件内部结构和膜丝长度的设计对产品性能和成本意义重大。如果中空纤维膜丝长度设计过长，会使沿程通量失衡、膜丝利用率低、沿程污染失衡、膜丝清洗困难、透水性能衰减；如果中空纤维膜丝长度设计过短，则会使工艺成本升高、工程应用时占地面积增大。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种结构设计简单合理、抗污堵能力强、膜分离效率高、投入成本低的柱式中空纤维膜组件。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种柱式中空纤维膜组件（10）,包括两个通过转接筒（106）相连的膜元件，膜元件包括膜壳（101）、带有内腔及开口的产水盖（105）、浇注固定层（103）、中空纤维膜丝（102）；产水盖（105）上设有进水口（105a）和产水口（105b），产水盖通过固定卡箍（104）固定在膜元件远离转接筒的远端，膜元件远端的膜壳内壁设有浇筑固定层；其特征在于：转接筒侧壁设有浓水口（106b），转接筒两开口端通过固定卡箍分别与两个膜元件的近端相连，两个膜元件以转接筒为中心对称分布，膜元件近端的膜壳内部设有浇筑固定层，膜元件的膜壳内部两个浇筑固定层之间设有中空纤维膜丝（102）；膜元件内设有上下连通的集水管（20），集水管外表面均匀排布有集水孔，集水管两端部穿过浇注固定层并探出膜壳，两个膜元件的集水管近端分别与转接筒内部的连接管端部密封连接，集水管远端分别与产水盖上的产水口相连通；中空纤维膜丝与产水盖和转接筒的内腔连通；集水管外壁上设有多个卡环（30），卡环外壁与位于膜壳内侧的束紧片（50）之间设有与中空纤维膜丝轴心平行的多个导流分隔板（40），导流分隔板将膜壳内集水管外的筒状空间分隔成均匀的扇环体空间，中空纤维膜丝在扇环体空间中形成中空纤维膜丝束。

4、优选地，所述的转接筒内壁上固定设有呈辐射状排列的加强筋，加强筋另一端固定在连接管外壁上，将连接管固定设置于转接筒中心位置。

5、优选地，集水管外壁上的卡环为两个以上；卡环内壁设有定位孔（30b），外壁设置有均匀分布的固定槽（30a），卡环通过定位孔与集水管固定连接，固定槽与紧箍在导流分隔板外围的束紧片之间固定连接导流分隔板；导流分隔板外表面设有导流通道（40a），导流通道通过集水孔与集水管内腔保持连通；导流分隔板端部设置有定位卡扣（40b）；所述的束紧片两端部设有定位卡槽（50a），定位卡槽与定位卡扣相配合，连接固定导流分隔板。

6、优选地，所述的转接筒、集水管、卡环、导流分隔板和束紧片采用upvc材料、hdpe材料、abs材料、pc材料、不锈钢材料中的一种或几种。

7、优选地，所述的浇注固定层采用环氧树脂、聚氨酯或硅橡胶体。

8、有益效果

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中的两个膜元件以转接筒为中心对称分布，通过转接筒将膜元件连通起来，该结构类似于将两个传统膜组件串联在一起，在不改变膜丝的丝程阻力及透水性能的前提下，将膜丝的有效长度增加了一倍，解决了因中空纤维膜丝长度过长导致的沿程通量失衡、膜丝利用率低、沿程污染失衡、膜丝清洗困难、透水性能衰减等缺陷。相对于传统膜组件，本实用新型的膜组件有效膜面积增加了一倍，单系统处理水量随之翻倍，工程占地面积相应缩减一半，大大降低了施工成本。本实用新型采用导流分隔板将膜壳内集水管外的筒状空间分隔成均匀的扇环体空间，中空纤维膜丝在扇环体空间中形成中空纤维膜丝束；膜壳内设有带有多个集水孔的集水管，集水管外壁固定有多个定位环和导流分隔板，在圆周方向相邻两个导流分隔板外端部固定有多个束紧片且导流分隔板外表面设有多个导流通道，每个导流通道均通过集水孔与集水管内腔保持畅通，使得该膜元件的内腔的水流通道畅通，降低沿程压力损失，同时也减少了浓差极化区域，避免污染物局部聚集，这种设计结构简单合理，提高了中空纤维膜丝的膜分离效率和抗污堵能力，延长了膜组件的使用寿命，同时也降低了系统能耗，减少了投入成本。

技术特征：

1.一种柱式中空纤维膜组件（10）,包括两个通过转接筒（106）相连的膜元件，膜元件包括膜壳（101）、带有内腔及开口的产水盖（105）、浇注固定层（103）、中空纤维膜丝（102）；产水盖（105）上设有进水口（105a）和产水口（105b），产水盖通过固定卡箍（104）固定在膜元件远离转接筒的远端，膜元件远端的膜壳内壁设有浇筑固定层；其特征在于：转接筒侧壁设有浓水口（106b），转接筒两开口端通过固定卡箍分别与两个膜元件的近端相连，两个膜元件以转接筒为中心对称分布，膜元件近端的膜壳内部设有浇筑固定层，膜元件的膜壳内部两个浇筑固定层之间设有中空纤维膜丝（102）；膜元件内设有上下连通的集水管（20），集水管外表面均匀排布有集水孔，集水管两端部穿过浇注固定层并探出膜壳，两个膜元件的集水管近端分别与转接筒内部的连接管端部密封连接，集水管远端分别与产水盖上的产水口相连通；中空纤维膜丝与产水盖和转接筒的内腔连通；集水管外壁上设有多个卡环（30），卡环外壁与位于膜壳内侧的束紧片（50）之间设有与中空纤维膜丝轴心平行的多个导流分隔板（40），导流分隔板将膜壳内集水管外的筒状空间分隔成均匀的扇环体空间，中空纤维膜丝在扇环体空间中形成中空纤维膜丝束。

2.如权利要求1所述的柱式中空纤维膜组件，其特征在于：所述的转接筒内壁上固定设有呈辐射状排列的加强筋，加强筋另一端固定在连接管外壁上，将连接管固定设置于转接筒中心位置。

3.如权利要求1或2所述的柱式中空纤维膜组件，其特征在于：集水管外壁上的卡环为两个以上；卡环内壁设有定位孔（30b），外壁设置有均匀分布的固定槽（30a），卡环通过定位孔与集水管固定连接，固定槽与紧箍在导流分隔板外围的束紧片之间固定连接导流分隔板；导流分隔板外表面设有导流通道（40a），导流通道通过集水孔与集水管内腔保持连通；导流分隔板端部设置有定位卡扣（40b）；所述的束紧片两端部设有定位卡槽（50a），定位卡槽与定位卡扣相配合，连接固定导流分隔板。

4.如权利要求3所述的柱式中空纤维膜组件，其特征在于：所述的转接筒、集水管、卡环、导流分隔板和束紧片采用upvc材料、hdpe材料、abs材料、pc材料、不锈钢材料中的一种或几种。

5.如权利要求4所述的柱式中空纤维膜组件，其特征在于：所述的浇注固定层采用环氧树脂、聚氨酯或硅橡胶体。

技术总结本技术公开了一种柱式中空纤维膜组件,包括转接筒及转接筒两侧对称分布的膜元件，产水盖和转接筒之间设有集水管，集水管上、下两端部穿过浇注固定层并探出膜壳中心，两集水管之间通过转接筒的连接管相连通，集水管的另一端与产水盖上的产水口相连通；中空纤维膜丝固定在两浇注固定层之间且与产水盖和转接筒的内腔连通；集水管外壁设有卡环，卡环外壁与束紧片之间设有与中空纤维膜丝轴心平行的导流分隔板，导流分隔板将膜壳内的筒状空间分隔成均匀的扇环体空间，中空纤维膜丝在扇环体空间中形成中空纤维膜丝束。本技术结构设计简单合理、抗污堵能力强、膜分离效率高、投入成本低。技术研发人员：徐大明,何柳东,王丽雪,张岩岗受保护的技术使用者：北京赛诺膜技术有限公司技术研发日：20231201技术公布日：2024/7/23