本發(fā)明涉及用于水處理的膜元件、膜組件以及膜過濾器，尤其涉及膜生物反應(yīng)器的膜元件、膜組件及膜過濾器。“膜生物反應(yīng)器”即Membrane Bio-Reactor，簡稱為MBR。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的膜生物反應(yīng)器中，根據(jù)膜組件與生物反應(yīng)器的組合形式可分為分置式MBR和一體式MBR。分置式MBR的膜組件和生物反應(yīng)器分開設(shè)置，工作時(shí)，生物反應(yīng)器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統(tǒng)處理水。而一體式MBR的膜組件則置于生物反應(yīng)器內(nèi)部，工作時(shí)，待處理水體進(jìn)入膜生物反應(yīng)器后其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在壓力作用下由膜組件過濾出水。相比于分置式MBR，一體式MBR通常體積更小且運(yùn)行費(fèi)用較低。

目前，一體式MBR中的膜組件所采用的膜元件主要有板式膜和中空纖維膜兩種。板式膜是一種中空板狀或片狀的膜元件。采用板式膜的膜組件外形類似于普通的板框式壓濾機(jī)。中空纖維膜是一種外徑一般為40-250微米、內(nèi)徑一般為25-42微米的中空纖維狀膜元件。在采用中空纖維膜的一體式MBR中，其膜組件包括由大量中空纖維膜組成的纖維束，這些纖維束的兩端用裝置固定且中空纖維膜的開口與集流部件的集流腔連通；該膜組件直接安置在生物反應(yīng)器內(nèi)并浸沒于待處理水體中形成浸沒式膜生物反應(yīng)器。

板式膜的機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長，抗膜污染能力強(qiáng)，但生產(chǎn)和使用成本較高。采用板式膜的膜組件制造較為簡單，運(yùn)行操作方便，容易進(jìn)行板式膜的清洗，但是，板式膜的裝填密度比較小，要達(dá)到較大的膜面積往往需要設(shè)置體積龐大的膜組件。中空纖維膜的機(jī)械強(qiáng)度較低，使用過程中容易斷絲，抗膜污染能力也較弱，但生產(chǎn)和使用成本較低。采用中空纖維膜的膜組件對膜污染較為敏感，膜孔堵塞和濃差極化對膜分離性能有很大影響，過濾時(shí)壓力降較大，但是，中空纖維膜的裝填密度很高，單位體積下膜面積一般可達(dá)16000-30000m²/m³?？傮w而言，相比于采用板式膜的膜組件，采用中空纖維膜的膜組件的膜元件裝填密度更大但抗污染能力較弱。

中空纖維膜裝填密度大得益于其長條狀的外形。當(dāng)大量的中空纖維膜組成纖維束時(shí)，總的膜面積自然較大。但是，由于中空纖維膜之間空隙十分緊湊，過濾時(shí)被中空纖維膜所攔截下來的污物易在纖維束中聚集，這也是導(dǎo)致中空纖維膜容易污染堵塞的原因之一。此外，上述的浸沒式膜生物反應(yīng)器具體采用的是將纖維束的上端連接在集流部件上從而使中空纖維膜的開口與集流部件的集流腔連通，將纖維束的下端與曝氣裝置相對固定的結(jié)構(gòu)，工作時(shí)纖維束的兩端不能運(yùn)動(dòng)，隨著過濾形成的污物逐漸在纖維束中聚集，而曝氣裝置往往又不能有效作用于纖維束的上端，最終會導(dǎo)致在纖維束的上部區(qū)域形成污物沉積區(qū)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述浸沒式膜生物反應(yīng)器存在的污物在纖維束中聚集不易排出的情況，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供全新設(shè)計(jì)的用于水處理的膜組件、膜過濾器以及用于該膜組件的膜元件，以提高水處理膜過濾裝置抵抗膜污染的能力。

本發(fā)明的第一種用于水處理的膜組件，包括：過濾單元，所述過濾單元包括膜元件，所述膜元件包括周身封閉僅一端開口的中空膜元件本體，所述膜元件本體的外表面為膜過濾面；集流單元，所述集流單元包括集流部件，所述集流部件設(shè)有與膜元件的開口連通的集流腔和與集流腔連通的輸出口；所述膜元件本體為橫截面扁平的長條狀膜條，所述膜條具有一個(gè)連接端和一個(gè)自由端，其中，所述連接端被置于集流部件上而使膜條的開口連通所述集流腔，所述自由端則在該膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)在所述的待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)。

上述第一種用于水處理的膜組件中，膜元件本體為橫截面扁平的長條狀膜條，由于膜條與中空纖維膜同為長條狀，因此，膜條的裝填密度較高。同時(shí)，膜條的橫截面又呈扁平狀，這與中空纖維膜的橫截面呈圓形或類圓形有著明顯區(qū)別，而從理論上講，當(dāng)膜條的橫截面呈扁平狀時(shí)，膜條可以在一定程度上獲得類似于板式膜這種因膜面平整而形成的抗膜污染性能(流體在平整的膜面上運(yùn)動(dòng)形成一定的剪切力從而帶動(dòng)膜面上附著的污染物)。也就是說，上述膜條的特殊形狀使得該膜條在裝填密度方面可能優(yōu)于平板膜，同時(shí)在形狀本身所帶來的抗膜污染性能方面又優(yōu)于中空纖維膜。

另一方面，上述第一種用于水處理的膜組件中膜條除連接端外還具有一個(gè)自由端，這又與背景技術(shù)中所說的浸沒式膜生物反應(yīng)器的纖維束的兩端均用裝置固定的方式有著本質(zhì)區(qū)別。顯然，上述第一種用于水處理的膜組件屬于浸沒式膜組件，在該膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)，所述自由端在待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)，這樣，就賦予了該自由端以及該自由端所在的膜條本身較大的自由度，從而使得過濾時(shí)被膜條所攔截下來的污物能夠更為容易的從膜條之間排出。

本發(fā)明的第一種用于水處理的膜過濾器，包括膜組件和可作用于膜組件的曝氣裝置，其中，所述膜組件采用上述第一種用于水處理的膜組件；所述曝氣裝置的曝氣口設(shè)置于膜條的周邊并大致上沿膜條的長度方向向外曝氣。

顯然，本發(fā)明的第一種用于水處理的膜過濾器屬于一體式MBR，具體而言屬于浸沒式膜生物反應(yīng)器。由于膜條的自由端在待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)從而賦予了該自由端以及該自由端所在的膜條本身較大的自由度，同時(shí)曝氣裝置的曝氣口設(shè)置于膜條的周邊并大致上沿膜條的長度方向向外曝氣，因此，過濾時(shí)被膜條所攔截下來的污物將很容易的從膜條之間排出，有效避免在膜條上形成污物沉積區(qū)。

本發(fā)明的第二種用于水處理的膜組件，包括：過濾單元，所述過濾單元包括膜元件，所述膜元件包括周身封閉僅一端開口的中空膜元件本體，所述膜元件本體的外表面為膜過濾面；集流單元，所述集流單元包括集流部件，所述集流部件設(shè)有與膜元件的開口連通的集流腔和與集流腔連通的輸出口；所述膜元件本體為橫截面扁平的長條狀膜條，所述膜條具有一個(gè)連接端和一個(gè)自由端，其中，所述連接端被置于集流部件上而使膜條的開口連通所述集流腔，所述自由端則在該膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)在所述的待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)；所述集流部件為管狀且該集流部件上垂直安裝有多根沿該集流部件的長度方向間隔排列的膜條。

上述第二種用于水處理的膜組件是在第一種用于水處理的膜組件的基礎(chǔ)上，對集流部件的構(gòu)造以及膜條在該集流部件上的安裝方式進(jìn)行了更為具體的設(shè)定。因此，第二種用于水處理的膜組件同樣具有第一種用于水處理的膜組件的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的第二種用于水處理的膜過濾器，包括膜組件和可作用于膜組件的曝氣裝置，其中，所述膜組件采用本發(fā)明的第二種用于水處理的膜組件；所述曝氣裝置的曝氣口設(shè)置于膜條的周邊并大致上沿膜條的長度方向向外曝氣。

本發(fā)明的第二種用于水處理的膜過濾器也屬于一體式MBR，具體而言屬于浸沒式膜生物反應(yīng)器。由于膜條的自由端在待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)從而賦予了該自由端以及該自由端所在的膜條本身較大的自由度，同時(shí)曝氣裝置的曝氣口設(shè)置于膜條的周邊并大致上沿膜條的長度方向向外曝氣，因此，過濾時(shí)被膜條所攔截下來的污物將很容易的從膜條之間排出，有效避免在膜條上形成污物沉積區(qū)。

無論是上述第一種用于水處理的膜組件還是第二種用于水處理的膜組件，一般而言，當(dāng)該膜組件處于所述使用狀態(tài)時(shí)，所述膜條是以連接端位于自由端下方的方式縱向設(shè)置的。另外，為了更好控制膜條的姿態(tài)，所述膜元件還包括設(shè)置在所述膜條自由端上的位置控制部件；該位置控制部件依靠自身在待處理水體中的受力來牽引自由端從而控制膜條在待處理水體中姿態(tài)。更具體的說，若膜組件處于所述使用狀態(tài)時(shí)所述膜條以連接端位于自由端下方的方式縱向設(shè)置，則所述位置控制部件可依靠自身浮力向上牽引自由端而使膜條在待處理水體中呈縱向設(shè)置，從而防止膜條自由端下沉。

本發(fā)明的第三種用于水處理的膜組件，包括：過濾單元，所述過濾單元包括膜元件，所述膜元件包括周身封閉僅一端開口的中空膜元件本體，所述膜元件本體的外表面為膜過濾面；集流單元，所述集流單元包括集流部件，所述集流部件設(shè)有與膜元件的開口連通的集流腔和與集流腔連通的輸出口；所述膜元件本體為長條狀膜條，所述膜條具有一個(gè)連接端和一個(gè)自由端，其中，所述連接端被置于集流部件上而使膜條的開口連通所述集流腔，所述自由端則在該膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)在所述的待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)；并且當(dāng)該膜組件處于所述使用狀態(tài)時(shí)，膜條以連接端位于自由端上方的方式縱向設(shè)置。

不同于上述第一種用于水處理的膜組件和第二種用于水處理的膜組件，本發(fā)明的第三種用于水處理的膜組件具體限定了當(dāng)該膜組件處于所述使用狀態(tài)時(shí)所述膜條以連接端位于自由端上方的方式縱向設(shè)置。第三種用于水處理的膜組件也屬于浸沒式膜組件，同樣的，在該膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)，所述自由端在待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)，這樣，就賦予了該自由端以及該自由端所在的膜條本身較大的自由度，從而使得過濾時(shí)被膜條所攔截下來的污物能夠更為容易的從膜條之間排出。并且，由于當(dāng)該膜組件處于所述使用狀態(tài)時(shí)所述膜條以連接端位于自由端上方的方式縱向設(shè)置，這樣更有利于污物在重力作用下從膜條的下部排出。

上述第三種用于水處理的膜組件的膜條優(yōu)選采用橫截面扁平的長條狀膜條。由于這種膜條與中空纖維膜同為長條狀，因此，這種膜條的裝填密度較高。同時(shí)，該膜條的橫截面又呈扁平狀，這與中空纖維膜的橫截面呈圓形或類圓形有著明顯區(qū)別，而從理論上講，當(dāng)膜條的橫截面呈扁平狀時(shí)，膜條可以在一定程度上獲得類似于板式膜這種因膜面平整而形成的抗膜污染性能。即膜條的特殊形狀使得該膜條在裝填密度方面可能優(yōu)于平板膜，同時(shí)在形狀本身所帶來的抗膜污染性能方面又優(yōu)于中空纖維膜。

最為對上述第三種用于水處理的膜組件中的進(jìn)一步改進(jìn)，所述膜元件還包括設(shè)置在所述膜條自由端上的位置控制部件；該位置控制部件依靠自身在待處理水體中的受力來牽引自由端從而控制膜條在待處理水體中姿態(tài)。更具體的說，所述位置控制部件可依靠自身重力向下牽引自由端而使膜條在待處理水體中呈縱向設(shè)置，從而防止膜條自由端上浮。

本發(fā)明第三種用于水處理的膜過濾器，包括膜組件和可作用于膜組件的曝氣裝置，所述膜組件采用上述第三種用于水處理的膜組件；所述曝氣裝置的曝氣口設(shè)置于膜條的下方并大致上沿膜條的長度方向向外曝氣。

本發(fā)明的第三種用于水處理的膜過濾器也屬于一體式MBR，具體而言屬于浸沒式膜生物反應(yīng)器。由于膜條的自由端在待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)從而賦予了該自由端以及該自由端所在的膜條本身較大的自由度，同時(shí)曝氣裝置的曝氣口設(shè)置于膜條的下方并大致上沿膜條的長度方向向外曝氣，因此，過濾時(shí)被膜條所攔截下來的污物將很容易的從膜條之間排出，尤其從膜條的下部排出，有效避免在膜條上形成污物沉積區(qū)。

可用于上述幾種用于水處理的膜組件的膜元件，包括周身封閉僅一端開口的中空膜元件本體，所述膜元件本體的外表面為膜過濾面，其中，所述膜元件本體為橫截面扁平的長條狀膜條，所述膜條具有一個(gè)連接端和一個(gè)自由端，所述連接端用于與集流部件連接而使膜條的開口連通所述集流部件中的集流腔，所述自由端則在該膜元件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)在所述的待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)。上述膜元件采用了既不同于板式膜也不同于中空纖維膜的全新設(shè)計(jì)，提高了膜元件的抗污染能力。

作為上述膜元件的一種具體結(jié)構(gòu)，所述膜條包括相對設(shè)置的第一條狀過濾薄膜和第二條狀過濾薄膜，所述第一條狀過濾薄膜的邊緣由第一左側(cè)邊、第一右側(cè)邊、第一自由端底邊和第一連接端底邊構(gòu)成，所述第二條狀過濾薄膜的邊緣由第二左側(cè)邊、第二右側(cè)邊、第二自由端底邊和第二連接端底邊構(gòu)成，所述第一左側(cè)邊與第二左側(cè)邊之間、第一右側(cè)邊與第二右側(cè)邊之間以及第一自由端底邊與第二自由端底邊之間分別連接為一體從而在第一條狀過濾薄膜和第二條狀過濾薄膜之間形成空腔，第一連接端底邊與第二連接端底邊彼此不連接形成與空腔相通的唇口。采用上述結(jié)構(gòu)的膜條容易制造，可以充分降低膜條的成本。

此外，所述膜條還包括設(shè)置于第一條狀過濾薄膜與第二條狀過濾薄膜之間的隔膜,所述隔膜將空腔分隔為前后兩個(gè)均與所述唇口導(dǎo)通的腔體。通過在第一條狀過濾薄膜與第二條狀過濾薄膜之間增設(shè)隔膜，可以防止第一條狀過濾薄膜與第二條狀過濾薄膜在外部壓力下彼此貼合，影響過濾效率。

所述第一條狀過濾薄膜和第二條狀過濾薄膜均優(yōu)選采用聚偏氟乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚砜薄膜、聚醚砜薄膜、聚丙烯晴薄膜和聚氯乙烯薄膜中的任意一種。此外，所述第一左側(cè)邊與第二左側(cè)邊之間、第一右側(cè)邊與第二右側(cè)邊之間以及第一自由端底邊與第二自由端底邊之間均優(yōu)選通過熱熔接為一體。

了更好控制膜條的姿態(tài)，本發(fā)明上述膜元件還包括設(shè)置在所述膜條自由端上的位置控制部件；該位置控制部件依靠自身在待處理水體中的受力來牽引自由端從而控制膜條在待處理水體中姿態(tài)。更具體的說，若該膜元件處于所述使用狀態(tài)時(shí)膜條以連接端位于自由端下方的方式縱向設(shè)置，則所述位置控制部件依靠自身浮力向上牽引自由端而使膜條在待處理水體中呈縱向設(shè)置。若該膜元件處于所述使用狀態(tài)時(shí)膜條以連接端位于自由端上方的方式縱向設(shè)置，則所述位置控制部件依靠自身重力向下牽引自由端而使膜條在待處理水體中呈縱向設(shè)置。

下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于水處理的膜過濾器的一種使用狀態(tài)示意圖。

圖2為本發(fā)明用于水處理的膜元件的一種結(jié)構(gòu)分解示意圖。

圖3為圖2所示膜元件的結(jié)構(gòu)組合示意圖。

圖4為本發(fā)明用于水處理的膜元件自由端位置控制部件的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明用于水處理的膜過濾器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明用于水處理的膜過濾器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明用于水處理的膜過濾器的又一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明用于水處理的膜過濾器的一種使用狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的膜組件，包括：過濾單元100，其過濾單元100包括膜元件110，所述膜元件110包括周身封閉僅一端開口的中空膜元件本體，所述膜元件本體的外表面為膜過濾面；集流單元200，所述集流單元200包括集流部件210，所述集流部件210設(shè)有與膜元件110的開口連通的集流腔211和與集流腔211連通的輸出口212；所述膜元件本體為橫截面扁平的長條狀膜條111，所述膜條111具有一個(gè)連接端111a和一個(gè)自由端111b，其中，所述連接端111a被置于集流部件210上而使膜條111的開口111d連通所述集流腔211，所述自由端111b則在該膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)在所述的待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)；此外，當(dāng)該膜組件處于所述使用狀態(tài)時(shí)，所述膜條111以連接端111a位于自由端111b下方的方式縱向設(shè)置。由于在該膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)，所述自由端111b在待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)，這樣，就賦予了該自由端111b以及該自由端111b所在的膜條111本身較大的自由度，從而使得過濾時(shí)被膜條111所攔截下來的污物能夠更為容易的從膜條111之間排出。由于自由端111b位于膜條111的上端，這樣即使在該膜組件使用時(shí)曝氣裝置300不能有效作用于膜條111的上端(一體式MBR中曝氣裝置300位于膜組件下方)，也不會導(dǎo)致在膜條111的上部區(qū)域形成污物沉積區(qū)。

如圖1-3所示，上述膜組件中的膜元件110包括了周身封閉僅一端開口的中空膜元件本體，所述膜元件本體的外表面為膜過濾面，所述膜元件本體為橫截面扁平的長條狀膜條111，所述膜條111具有一個(gè)連接端111a和一個(gè)自由端111b，所述連接端111a用于與集流部件210連接而使膜條111的開口連通所述集流部件210中的集流腔211，所述自由端111b則在該膜元件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)在所述的待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)。上述的膜元件本體為橫截面扁平的長條狀膜條111，由于膜條111與中空纖維膜同為長條狀，因此，這些膜條111的裝填密度較高。同時(shí)，膜條111的橫截面又呈扁平狀，這與中空纖維膜的橫截面呈圓形或類圓形有著明顯區(qū)別，而從理論上講，當(dāng)膜條的橫截面呈扁平狀時(shí)，膜條可以在一定程度上獲得類似于板式膜這種因膜面平整而形成的抗膜污染性能。因此，上述膜條111的特殊形狀使得該膜條111在裝填密度可能優(yōu)于平板膜，同時(shí)在形狀本身所帶來的抗膜污染性能方面又優(yōu)于中空纖維膜。如圖3所示，設(shè)上述膜條111的長度為L，寬度為W，厚度為H，其中L/W為長寬比，W/H為寬厚比，則本具體實(shí)施方式中膜條111的寬厚比優(yōu)選為5至30且長寬比優(yōu)選大于10。

如圖2-3所示，作為膜條111的一種具體結(jié)構(gòu)，該膜條111包括相對設(shè)置的第一條狀過濾薄膜111a和第二條狀過濾薄膜111b，所述第一條狀過濾薄膜111a的邊緣由第一左側(cè)邊、第一右側(cè)邊、第一自由端底邊和第一連接端底邊構(gòu)成，所述第二條狀過濾薄膜111b的邊緣由第二左側(cè)邊、第二右側(cè)邊、第二自由端底邊和第二連接端底邊構(gòu)成，所述第一左側(cè)邊與第二左側(cè)邊之間、第一右側(cè)邊與第二右側(cè)邊之間以及第一自由端底邊與第二自由端底邊之間分別連接為一體從而在第一條狀過濾薄膜111a和第二條狀過濾薄膜111b之間形成空腔111c，第一連接端底邊與第二連接端底邊彼此不連接形成與空腔111c相通的唇口111f。此外，在所述第一條狀過濾薄膜111a與第二條狀過濾薄膜111b之間最好還設(shè)置一層隔膜111e,通過所述隔膜111e將空腔111c分隔為前后兩個(gè)均與所述唇口111f導(dǎo)通的腔體。該隔膜111e的厚度在3毫米以下為宜且邊緣可以分別嵌入第一左側(cè)邊與第二左側(cè)邊之間、第一右側(cè)邊與第二右側(cè)邊之間以及第一自由端底邊與第二自由端底邊之間。上述第一條狀過濾薄膜111a和第二條狀過濾薄膜111b一般可以采用聚偏氟乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚砜薄膜、聚醚砜薄膜、聚丙烯晴薄膜和聚氯乙烯薄膜中的任意一種；隔膜111e可以采用多種塑料膜。

制造上述膜條111時(shí)，可先裁切出第一條狀過濾薄膜111a、第二條狀過濾薄膜111b和隔膜111e(使用專門的裁切設(shè)備可以快速精確的裁切出第一條狀過濾薄膜111a、第二條狀過濾薄膜111b和隔膜111e)，然后將第一條狀過濾薄膜111a、隔膜111e以及第二條狀過濾薄膜111b依次疊加后將所述第一左側(cè)邊與第二左側(cè)邊之間、第一右側(cè)邊與第二右側(cè)邊之間以及第一自由端底邊與第二自由端底邊之間均熱熔接為一體，從而快速制造出膜條111。當(dāng)然，第一左側(cè)邊與第二左側(cè)邊之間、第一右側(cè)邊與第二右側(cè)邊之間以及第一自由端底邊與第二自由端底邊之間也可以采用其他連接方式，例如粘接。

如圖1、4所示，當(dāng)膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)所述自由端111b在待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)，并且膜條111以連接端111a位于自由端111b下方的方式縱向設(shè)置，而為了使膜條111在待過濾水體中縱向設(shè)置且連接端111a位于自由端111b下方，可以通過控制膜條111本身的浮力來實(shí)現(xiàn)。由于膜條111的第一條狀過濾薄膜111a、第二條狀過濾薄膜111b以及隔膜111e均采用輕薄的有機(jī)薄膜，因此膜條111的重量較輕，同時(shí)，膜條111又有較大的表面積，因此，將膜條111浸沒于待過濾水體中時(shí)完全能夠在膜條111的自身浮力的作用下使其自由端111b上浮而自然形成連接端111a位于自由端111b下方的縱向姿態(tài)。為了控制膜條111的姿態(tài)，膜元件110也可以包括設(shè)置在所述膜條111自由端111b上的位置控制部件112；該位置控制部件112依靠自身在待處理水體中的受力來牽引自由端111b從而控制膜條111在待處理水體中姿態(tài)。具體而言，所述位置控制部件112可依靠自身浮力向上牽引自由端111b而使膜條111在待處理水體中呈縱向設(shè)置。使用位置控制部件112來沒控制條111的姿態(tài)，可以增大對膜條設(shè)計(jì)的自由度，同時(shí)還可以控制位置控制部件112對膜條111的自由端111b的牽引力，從而調(diào)節(jié)自由端111b浮動(dòng)的范圍，增加對膜條111運(yùn)動(dòng)的可控性。

如圖4所示，在本具體實(shí)施方式中，所述位置控制部件112包括夾持結(jié)構(gòu)112b和安裝在該夾持結(jié)構(gòu)112b上的浮體112a。為了保證受力平衡，位置控制部件112設(shè)計(jì)成以膜條111左右對稱的結(jié)構(gòu)。所述夾持結(jié)構(gòu)112b具體包括左夾持部、右夾持部和連接在左夾部與右夾持部頂端的連接部，膜條111的上端夾持于左夾持部與右夾持部之間；所述浮體112a呈條狀并沿膜條111的寬度方向延伸，該浮體112a固定在連接部的上端面上，浮體112a的側(cè)面凸出膜條111的側(cè)面。本具體實(shí)施方式中浮體112a具體采用泡沫材料，例如可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)。上述的位置控制部件112結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝；由于浮體112a的側(cè)面凸出膜條111的側(cè)面，可防止膜條111之間發(fā)生粘接。

如圖1所示，用于水處理的膜過濾器，包括上述具體實(shí)施方式中所說的膜組件和可作用于膜組件的曝氣裝置300，所述曝氣裝置300的曝氣口310設(shè)置于膜條111的周邊并大致上沿膜條111的長度方向向外曝氣。其中，所述集流部件210具體包括與曝氣裝置300為一體的集流支撐座213，集流支撐座213內(nèi)分別設(shè)有彼此隔離的集流腔211和輸氣腔320，集流支撐座213的上表面分布有與集流腔211導(dǎo)通的膜條接口和與輸氣腔320導(dǎo)通的曝氣口310，所述膜條111垂直安裝于該集流支撐座213的上表面且膜條111的連接端111a分別與集流支撐座213上的膜條接口對應(yīng)連接。上述曝氣裝置300與集流部件210的一體設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。集流支撐座213的上表面分布有與集流腔211導(dǎo)通的膜條接口和與輸氣腔320導(dǎo)通的曝氣口310，同時(shí)曝氣口310大致上沿膜條111的長度方向向外曝氣，因此曝氣裝置300對膜組件的作用范圍寬，曝氣更充分。

實(shí)施例1

如圖5所示，用于水處理的膜過濾器，包括上述具體實(shí)施方式中所說的膜組件和可作用于膜組件的曝氣裝置300，其中，所述的集流支撐座213為盤狀，所述膜條111以陣列形式分布在該集流支撐座213的上表面；所述膜條111具體以矩形陣列形式分布在該集流支撐座213的上表面，矩形陣列的膜條111中各膜條111平行設(shè)置，從而在過濾單元100中形成平行的排污通道，有利于污物的排出。

在實(shí)施例1的膜過濾器中，所采用的膜條111長度L為1000毫米，寬度W為16毫米，厚度H為2毫米,則每根膜條111的膜面積為2(W+H)×L＝0.036m²。集流支撐座213的直徑為1000毫米,在該集流支撐座213的上表面上總共分布有15000根膜條111，則總膜面積為0.036×15000＝540m²。因此，該膜過濾器中膜條111在單位填裝體積下膜面積約為688m²/m³，明顯高于板式膜。

實(shí)施例2

如圖6所示，用于水處理的膜過濾器，包括上述具體實(shí)施方式中所說的膜組件和可作用于膜組件的曝氣裝置300，其中，所述的集流支撐座213為盤狀，所述膜條111以陣列形式分布在該集流支撐座213的上表面；所述膜條111具體以環(huán)形陣列形式分布在該集流支撐座213的上表面，環(huán)形陣列的膜條111中各膜條111的側(cè)面均與同一條以膜條111的環(huán)形陣列中心為圓心的圓(例如圖6中的圓120)相切，從而在過濾單元100中形成環(huán)形的排污通道，有利于污物的排出。

實(shí)施例3

如圖6所示，用于水處理的膜過濾器，包括上述具體實(shí)施方式中所說的膜組件和可作用于膜組件的曝氣裝置300，其中，集流支撐座213為管狀，該集流支撐座213上垂直安裝有多根沿該集流支撐座213的長度方向間隔排列的膜條111。此外，實(shí)施例3的膜過濾器還包括設(shè)置于過濾單元100外側(cè)可限制膜條111的自由端111b活動(dòng)范圍的限位結(jié)構(gòu)。該限位結(jié)構(gòu)具體采用設(shè)置于過濾單元100外側(cè)的圍框。

區(qū)別于上述具體實(shí)施方式及實(shí)施例中的膜組件，圖8所示的膜組件包括：過濾單元100，其過濾單元100包括膜元件110，所述膜元件110包括周身封閉僅一端開口的中空膜元件本體，所述膜元件本體的外表面為膜過濾面；集流單元200，所述集流單元200包括集流部件210，所述集流部件210設(shè)有與膜元件110的開口連通的集流腔211和與集流腔211連通的輸出口212；所述膜元件本體為橫截面扁平的長條狀膜條111，所述膜條111具有一個(gè)連接端111a和一個(gè)自由端111b，其中，所述連接端111a被置于集流部件210上而使膜條111的開口111d連通所述集流腔211，所述自由端111b則在該膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)在所述的待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)；此外，當(dāng)該膜組件處于所述使用狀態(tài)時(shí)，所述膜條111以連接端111a位于自由端111b上方的方式縱向設(shè)置。

如圖8所示，用于水處理的膜過濾器，包括圖8所示的膜組件和可作用于該膜組件的曝氣裝置300，所述曝氣裝置300的曝氣口310設(shè)置于膜條111的下方并大致上沿膜條111的長度方向向外曝氣。所述集流部件210具體包括集流支撐座213，集流支撐座213內(nèi)設(shè)有集流腔211，集流支撐座213的下表面分布有與集流腔211導(dǎo)通的膜條接口，所述膜條111垂直安裝于該集流支撐座213的下表面且膜條111的連接端111a分別與集流支撐座213上的膜條接口對應(yīng)連接。集流支撐座213可以為盤狀，所述膜條111以陣列形式分布在該集流支撐座213的下表面；所述膜條111優(yōu)選以矩形陣列形式或環(huán)形陣列形式分布在該集流支撐座213的下表面，當(dāng)所述膜條111以矩形陣列形式分布在該集流支撐座213的下表面時(shí)，矩形陣列的膜條111中各膜條111平行設(shè)置，當(dāng)所述膜條111以環(huán)形陣列形式分布在該集流支撐座213的下表面時(shí)，環(huán)形陣列的膜條111中各膜條111的側(cè)面均與同一條以膜條111的環(huán)形陣列中心為圓心的圓相切。

圖8所示的膜過濾器，由于膜條111的自由端111b在待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)從而賦予了該自由端111b以及該自由端111b所在的膜條111本身較大的自由度，同時(shí)曝氣裝置300的曝氣口設(shè)置于膜條111的下方并大致上沿膜條111的長度方向向外曝氣，因此，過濾時(shí)被膜條111所攔截下來的污物將很容易的從膜條111之間排出，尤其從膜條111的下部排出，有效避免在膜條111上形成污物沉積區(qū)。

圖8所示的膜過濾器，當(dāng)膜組件處于浸沒于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)所述自由端111b在待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)，并且膜條111以連接端111a位于自由端111b上方的方式縱向設(shè)置，而為了使膜條111在待過濾水體中縱向設(shè)置且連接端111a位于自由端111b上方，可以通過控制膜條111本身的重力來實(shí)現(xiàn)。為了控制膜條111的姿態(tài)，膜元件110也可以包括設(shè)置在所述膜條111自由端111b上的位置控制部件112；該位置控制部件112依靠自身在待處理水體中的受力來牽引自由端111b從而控制膜條111在待處理水體中姿態(tài)。具體而言，所述位置控制部件112可依靠自身重力向下牽引自由端111b而使膜條111在待處理水體中呈縱向設(shè)置。使用位置控制部件112來沒控制條111的姿態(tài)，可以增大對膜條設(shè)計(jì)的自由度，同時(shí)還可以控制位置控制部件112對膜條111的自由端111b的牽引力，從而調(diào)節(jié)自由端111b浮動(dòng)的范圍，增加對膜條111運(yùn)動(dòng)的可控性。

在本具體實(shí)施方式中，所述位置控制部件112包括夾持結(jié)構(gòu)112b和安裝在該夾持結(jié)構(gòu)112b上的配重體。為了保證受力平衡，位置控制部件112設(shè)計(jì)成以膜條111左右對稱的結(jié)構(gòu)。所述夾持結(jié)構(gòu)112b具體包括左夾持部、右夾持部和連接在左夾部與右夾持部頂端的連接部，膜條111的上端夾持于左夾持部與右夾持部之間；所述配重體呈條狀并沿膜條111的寬度方向延伸，該配重體固定在連接部的上端面上，配重體的側(cè)面凸出膜條111的側(cè)面。本具體實(shí)施方式中配重體具體采用比重大于膜條的塑料制成。上述的位置控制部件112結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝；由于浮體112a的側(cè)面凸出膜條111的側(cè)面，可防止膜條111之間發(fā)生粘接。