具有曝气结构的两端产水圆柱模组件的制作方法

本技术涉及污水处理设备，更具体讲的是具有曝气结构的两端产水圆柱模组件。

背景技术：

1、中空纤维膜是一种特殊的透过性能极佳的膜材料，其常由高分子材料如聚酯、聚乙烯、聚丙烯等制成，通过特殊成型工艺，在纤维膜内部形成一个连续的中空通道，纤维膜外壁上形成若干与中空通道连通的过滤孔隙，流体可通过中空纤维膜的内部或外部进行传递，改变流体纯度，因此在污水处理、食品与饮料加工、生物医药、化工、能源等领域有着广泛应用。

2、圆柱模组件是中空纤维膜应用的其中一种装置，在圆柱模组件中常将若干中空纤维膜做集束处理，两端用胶料封装，形成纤维膜束，以增加膜面积，进而提高处理过程中的通量和处理效率，并形成相对稳定的结构，提高整个膜组件的稳定性和可靠性，且可根据需要通过增减纤维膜束的数量灵活改变处理容量，方便维护和管理。

3、传统的圆柱模组件一般被设计为单端产水结构，即仅于圆柱模组件的一端设置产水腔，并设置与产水腔连通的出水口，出水口外接出水管，流体经纤维膜束各中空纤维膜表面过滤孔隙的过滤经中空通道全部汇入进入产水腔，再经出水口流入出水管中，单端产水的弊端在于过滤水的流动路径过长，特别是随着与产水腔距离的增加，由纤维膜束远端过滤的过滤水流动路径越长，致使跨膜压力增加，纤维膜束污堵加速，最终影响使用寿命，对此，公开号为cn202683085u，专利名称为“一种双端出水柱式膜组件”的中国专利，以及公开号为cn212492411u，专利名称为“两端产水外压柱式中空纤维膜组件”的中国专利均公开了能够两端产水的圆柱模组件，通过两端产水缩短过滤水在中空通道的流程，减少跨膜压差，增加纤维膜束的寿命。

4、然而不论是传统单端产水的圆柱模组件还是上述双端可产水的圆柱模组件均存在有以下问题，以污水处理领域为例，圆柱模组件净水过程中，在纤维膜束各中空纤维膜中空通道内负压的影响下，污水中含有大量的污泥颗粒会由中空纤维膜外壁截留，并附着于外壁上，随着处理时间的推进，污泥颗粒易在表面大量积聚，影响中空纤维膜的通量和产水效率，故必须在圆柱模组件进行污水处理时实时对其纤维膜束进行清洗，以消除污泥颗粒的影响，公开号为cn112569794a，专利名称为“一种浸没式中空纤维膜组件”的中国专利公开了利用气流扰动纤维膜束的各中空纤维膜使附着的污泥颗粒剥离的圆柱模组件，该圆柱模组件在对污水进行处理时，曝气的进气口设置在上端的端盖上，通过曝气口进气直接将气体通向下方的膜片曝气器，气体通过曝气孔后产生气泡进入纤维膜束的各中空纤维膜之间，气泡扰动各中空纤维膜，使中空纤维膜抖动，将附着于表面的污泥颗粒抖落实现清洗。

5、但上述可对纤维膜束进行清洗的圆柱模组件仅能够进行单端产水，无法实现两端产水，这是由于该圆柱模组件中，下端的封头内腔作为曝气腔安装有曝气封头，若同时作为产水腔，则在负压作用下，由曝气管输入的气体会直接自同时与该封头内腔连通的出水口通向外部，阻碍曝气功能的发挥，故如何在能够实现双端产水的前提下保证曝气清洗效果成了圆柱模组件结构改进的一个难题。

技术实现思路

1、针对以上问题，为解决上述现有圆柱模组件存在无法同时满足双端产水和曝气清洗的问题，本实用新型的目的是提供一种能够实现双端产水和曝气清洗的，产水路径和曝气路径彼此独立，进而纤维膜束使用寿命可显著延长的圆柱模组件。

2、为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

3、具有曝气结构的两端产水圆柱模组件，它包括上封头、下封头和纤维膜束，所述上封头和下封头中均具有内腔，所述上封头和下封头上均开设有与各自内腔连通的产水口，所述纤维膜束上下端的封胶座分别浇筑于上封头和下封头的内腔中，所述纤维膜束各中空纤维膜的两端分别贯穿封胶座与上封头和下封头的内腔连通，所述纤维膜束下端的封胶座上还开设有贯通其上下端面的若干曝气孔，所述上封头上开设有连通其内腔内外的进气口，所述进气口上连接有曝气管路，所述曝气管路延伸至下封头内腔中，并同设于所述下封头内腔中的气体分流盘连接，所述气体分流盘还与各曝气孔连接。

4、作为优选的是，所述气体分流盘中开设有导流腔，并形成有与导流腔连通的中心导流管和分支导流管，所述中心导流管与曝气管路连接，所述分支导流管与曝气孔一一对应，并与对应的所述曝气孔连接。

5、作为优选的是，所述曝气管路包括中心曝气管和气水分隔管，所述气水分隔管配置有两组，两所述气水分隔管分别可拆卸连接于中心曝气管的两端，并内置于上封头和下封头的内腔中，且位于上端的气水分隔管还与上封头的进气口连接。

6、作为优选的是，所述曝气管路的上下端均连接有限位构件，两所述限位构件分别与上封头和下封头的内腔内壁固定。

7、作为优选的是，所述限位构件包括套管和支撑臂，所述曝气管路的两端与上下两限位构件的套管插接配合，所述支撑臂具有若干，各所述支撑臂间隔环布于套管外壁上，并与上封头、下封头的内腔内壁固定。

8、作为优选的是，所述上封头包括第一端管、上端盖，所述下封头包括第二端管和下端盖，所述上端盖、下端盖分别盖设于第一端管、第二端管的一端，分别将所述第一端管、第二端管的一端封闭，所述内腔形成于第一端管、上端盖以及第二端管、下端盖间，所述第一端管、上端盖以及第二端管、下端盖均通过密封件固定，所述产水口形成于上封头的上端盖和下封头的下端盖上，所述进气口形成于上封头的上端盖上。

9、作为优选的是，所述密封件为抱箍结构。

10、作为优选的是，所述纤维膜束上下端的封胶座分别与上封头和下封头的对接面为台阶面配合结构。

11、作为优选的是，所述纤维膜束上下端封胶座的材质均为环氧树脂胶，且两所述封胶座均包括环氧树脂软胶层和环氧树脂硬胶层。

12、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

13、(1)纤维膜束每一中空纤维膜内部的中空通道与上封头和下封头内腔间形成产水流道，当连接于两侧外部产水管上的自吸泵运行时，产水流道中产生负压，此时外部污水的水相可通过纤维膜束各中空纤维膜外壁上的过滤孔进入内部中空通道中得到过滤水，过滤水经中空通道均匀流入两侧的内腔中，直至流出产水口进入产水管中，实现两端产水，相较于单端产水的传统圆柱模组件可有效缩短过滤水的流程，减少跨膜压差，增加纤维膜束的使用寿命。

14、(2)气体分流盘与进气口、曝气管路和曝气孔间共同组成曝气通道，于进气管输入的气体最终于曝气孔向外排出至外部水体中，在水体中形成持续的气泡，在浮力作用下气泡上升，上升过程中气泡扰动纤维膜束的各中空纤维膜及其附近的水体，使中空纤维膜在气泡和水体的气液扰动下发生持续的抖动，将表面所积聚的污泥抖落，分布于纤维膜束下端的封胶座上的曝气孔，使得鼓出的气泡能直接作用于各中空纤维膜的根部上，使整根中空纤维膜均能够直接受到上升气泡的扰动，避免污物在根部处积聚，消除了曝气死角，使得曝气更为均匀，确保清洁效果，进而使纤维膜束的各中空纤维膜在持续的污水处理过程中也能保持其正常通量，提高产水效率。

15、(3)由上封头和下封头的内腔和产水口、外部产水管以及纤维膜束的各中空纤维膜内部中空通道间构成的产水流道以及由上封头的进气口、外部进气管、曝气管路、气体分流盘和纤维膜束下端封胶座上的曝气孔构成的曝通道间相互独立，使得两端产水和曝气清洗既能够同时进行也能够分别进行，进而更有效的延长纤维膜束的使用寿命。