專利名稱：爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)水處理技術(shù)和膜分離技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種包 括了爆氣裝置的外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器。該種膜過濾器適用于膜生物反應(yīng)器(MBR)、膜加強(qiáng)生物反應(yīng)器(MEBR)和膜過濾。 技術(shù)背景已知技術(shù)中中空纖維膜或毛細(xì)管膜通常組成壓力式或浸沒式膜過濾器。其 中浸沒式膜過濾器通常被用于過濾雜質(zhì)較高的液體。浸沒式膜過濾器一般通過 向膜周圍的液體中由下向上瀑氣來減低液體中固體雜質(zhì)在膜表面的沉積和對(duì) 膜表面的污染。浸沒式膜過濾組建的一種特殊應(yīng)用是過濾用于污水處理中的生 化反應(yīng)器中的生化反應(yīng)液；這種將生化反應(yīng)器和膜過濾組件相結(jié)合的技術(shù)被稱 為膜生物反應(yīng)器。另外中國專利(申請(qǐng)?zhí)?00610002387X)揭示了將生物膜反 應(yīng)器和膜過濾相結(jié)合的膜加強(qiáng)生物反應(yīng)器(MEBR)。已知技術(shù)中浸沒式膜過濾 器有簾式和柱式。中國專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?00720155208.6)揭示了一種垂直放 置的垂柳式膜過濾器，其中中空纖維膜或毛細(xì)管膜頂端與頂端汲液腔澆筑在一 起，中空纖維膜或毛細(xì)管膜內(nèi)腔與頂端汲液腔以及頂端汲液腔汲液管連通，中 空纖維膜絲或毛細(xì)管膜下端分別密封并相對(duì)散開。使用時(shí)通過向頂端汲液腔汲 液管施加負(fù)壓，被過濾的液體在大氣壓作用下透過中空纖維膜絲或毛細(xì)管膜壁 進(jìn)入內(nèi)腔，然后經(jīng)汲液腔進(jìn)入汲液管。該膜過濾器在膜絲底部瀑氣使得氣體沖 刷膜表面效果更佳，膜表面脫落的固體雜質(zhì)可以更自由的下落而離開膜表面。 浸沒式膜過濾器共同特征之一是將中空纖維或毛細(xì)管膜過濾器浸沒于被過濾 液體中。這種方式使得膜的清洗較為困難。已知技術(shù)中用于膜生物反應(yīng)器的壓力式膜過濾器主要是內(nèi)壓式膜過濾器。 這種內(nèi)壓式膜過濾器經(jīng)常需要在膜表面形成較高的液體流速以避免污染物對(duì) 膜表面的污染。膜表面較高液體流速通常通過液體循環(huán)泵來實(shí)現(xiàn)，造成了較大 量的能力損耗。美國專利(申請(qǐng)?zhí)?0040035779A1)揭示了一種水草式膜組件，其特征在于 將每根中空纖維膜絲或毛細(xì)管膜一端彼此固定，中空纖維膜絲或毛細(xì)管膜內(nèi)腔與汲液腔內(nèi)腔以及底端汲液腔汲液管連通，中空纖維膜絲或毛細(xì)管膜另一端分 別密封并相對(duì)散開，中空纖維膜絲或毛細(xì)管膜彼此固定端在下，相對(duì)散開端向 上。這種膜過濾器被過濾截流的固體懸浮物在下落時(shí)容易在中空纖維膜絲或毛 細(xì)管膜底端固定處沉積，帶來膜從底端向上逐漸污染的問題。另外在需要爆氣 沖洗時(shí)，氣體只能從中空纖維膜或毛細(xì)管膜的旁邊爆入，影響氣體的沖刷效果。中國專利(ZL03230296.7)在類式的組件形式基礎(chǔ)上取消了爆氣裝置，增加了 耐壓容器。該過濾器同樣存在固體懸浮物在下落時(shí)容易在中空纖維膜絲或毛細(xì) 管膜底端固定處沉積，帶來膜從底端向上逐漸污染的問題，同時(shí)由于缺乏有效 的爆氣裝置，致使當(dāng)使用氣沖刷時(shí)存在沖刷死角。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)中浸沒式垂柳膜過濾器中中空纖維膜或毛細(xì)管 膜表面液體流速低，容易產(chǎn)生污物在膜表面沉積的技術(shù)問題以及已知技術(shù)中外 壓式膜過濾器存在氣沖刷死角的技術(shù)問題，提供一種包括了爆氣裝置的垂柳式 外壓中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器。本實(shí)用新型的爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器，包括多根中 空纖維膜或毛細(xì)管膜，兩個(gè)汲液腔， 一個(gè)外殼和一個(gè)瀑氣裝置。其中中空纖維 膜或毛細(xì)管膜頂端與頂端汲液腔澆筑在一起，中空纖維膜或毛細(xì)管膜內(nèi)腔與頂 端汲液腔內(nèi)腔以及頂端汲液腔積液管連通，中空纖維膜或毛細(xì)管膜上端分別密 封并相對(duì)散開。中空纖維膜或毛細(xì)管膜置于訴述外殼內(nèi)部。外殼底部與底部汲 液腔連接，底部汲液腔設(shè)有進(jìn)液管到和進(jìn)氣管道。進(jìn)氣管道與設(shè)于底部汲液腔 內(nèi)的爆氣裝置連通。瀑氣裝置在過濾器底部向上連續(xù)或間斷瀑氣，外殼頂部設(shè) 有氣液出口 。被過濾的液體在壓力作用下透過中空纖維膜或毛細(xì)管膜壁進(jìn)入頂 端汲液腔內(nèi)，然后經(jīng)汲液腔內(nèi)進(jìn)入積液管。由于中空纖維膜或毛細(xì)管膜底端可 以自由擺動(dòng)，設(shè)于這些中空纖維膜或毛細(xì)管膜底端正下方爆氣裝置爆出的氣泡 可以更有效地沖刷膜表面。本實(shí)用新型的技術(shù)特征在于將一束上端澆筑在一起，下端分別密封的中空 纖維或毛細(xì)管膜置于上下均有汲液腔的耐壓外殼內(nèi)，在外殼底部汲液腔內(nèi)設(shè)有 爆氣裝置，連續(xù)或間斷爆氣，外殼上部設(shè)有氣液流出口。本實(shí)用新型的技術(shù)特征還在于所述爆氣裝置可以是爆氣管或爆氣頭。


圖1是本實(shí)用新型第一種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器外 形示意圖。圖2是本實(shí)用新型第一種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器縱 向剖面示意圖。圖3是本實(shí)用新型第二種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器外 形示意圖。圖4是本實(shí)用新型第二種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器縱 向剖面示意圖。圖5是本實(shí)用新型第三種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器縱 向剖面示意圖。圖6是本實(shí)用新型第四種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器縱 向剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1和圖2，本實(shí)用新型氣提垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器100 包括多根中空纖維膜或毛細(xì)管膜110，上下兩個(gè)汲液腔120和160， 一外殼150， 和一個(gè)爆氣裝置210。每根中空纖維膜或毛細(xì)管膜110的底端111是封閉的，頂 端112是開口的。汲液腔120壁上具有至少一個(gè)產(chǎn)水口 121。多根中空纖維膜或 毛細(xì)管膜110的底端111朝下，自由下垂，頂端112被封裝樹脂140與汲液腔 120封裝在一起，每根中空纖維膜或毛細(xì)管膜110的管腔與汲液腔120的內(nèi)腔連 通，外殼150通過卡箍190與上下汲液腔向連接。爆氣裝置位于下汲液腔160 內(nèi)。下汲液腔上設(shè)有至少一個(gè)進(jìn)水管161和至少一個(gè)進(jìn)氣管162，進(jìn)氣管162與 爆氣裝置130連通，外殼150上設(shè)置氣液出口 122。使用時(shí)被過濾液體由進(jìn)液口進(jìn)入，在壓力作用下液體透過膜表面進(jìn)入膜腔 內(nèi)，由產(chǎn)業(yè)口 121產(chǎn)出，濃液及爆入的氣體由氣液出口 122流出。膜表面除濃 水流動(dòng)的擾動(dòng)之外還可以通過爆氣裝置310爆氣產(chǎn)生膜表面的流體擾動(dòng)。氣體 和濃液在向上流動(dòng)中幾乎沒有死角。圖3至圖4所示的本實(shí)用新型第二種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管 膜過濾器，其基本構(gòu)造與圖1和圖2所示的本實(shí)用新型第一種爆氣外壓垂柳式 中空纖維膜或毛細(xì)管膜膜過濾器100的基本構(gòu)造相同，相同的部分用相同的標(biāo) 號(hào)表示，且不再進(jìn)行重復(fù)描述。圖3和圖4所示的本實(shí)用新型第二種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管 膜過濾器與圖1和圖2所示的本實(shí)用新型第一種氣提垂柳式中空纖維膜或毛細(xì) 管膜過濾器的區(qū)別在于，氣水出口由中心管310取代。中心管310固定安裝在 汲液腔120的縱向中心線上，其頂端開口，從汲液腔120封閉的頂壁伸出，其 底端封閉，從中空纖維膜或毛細(xì)管膜110的底端111向下伸出，管壁下部上開 有多個(gè)通孔311，管底部通過固定架134與外殼150固定。用氣水中心管310取 代本實(shí)用新型第一種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器氣液出口 122有利于進(jìn)一步減低沖刷死角，同時(shí)較好地避免氣液流對(duì)出口 122附近膜絲或 膜管的局部沖擊。圖5所示的本實(shí)用新型第三種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾 器與圖3和圖4所示的本實(shí)用新型第二種氣提垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過 濾器的區(qū)別在于，中心氣水管310被明顯縮短，其長(zhǎng)度為過濾器總長(zhǎng)度的10-50%， 此時(shí)中心管固定架134被取消。中心管底部為圓弧形或錐形以避免管邊緣對(duì)膜 絲或膜管的磨損。圖6所示的本實(shí)用新型第四種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾 器與圖5所示的本實(shí)用新型第三種氣提垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器的 區(qū)別在于，中心氣水管310被進(jìn)一步縮短至與封裝樹脂140下邊緣相近，長(zhǎng)度 為過濾器總長(zhǎng)度的10-301此時(shí)中心管底部敞開，中心管上孔311被取消。
權(quán)利要求1、一種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器，其特征在于包括多根中空纖維膜或毛細(xì)管膜、上下兩個(gè)汲液腔、一外殼和一個(gè)爆氣裝置，每根中空纖維膜或毛細(xì)管膜一封閉端和一開口端，多根中空纖維膜或毛細(xì)管膜的開口端被澆筑在上汲液腔的內(nèi)，每根中空纖維膜或毛細(xì)管膜的管腔與上汲液腔的內(nèi)腔連通，多根中空纖維膜或毛細(xì)管膜的封閉端朝下，自由下垂，外殼通過卡箍與上下汲液腔相連，爆氣裝置安裝在下汲液腔內(nèi)，上汲液腔設(shè)有產(chǎn)水管，下汲液腔設(shè)有進(jìn)水管和進(jìn)氣管，爆氣裝置位于多根中空纖維膜或毛細(xì)管膜的封閉端正下方。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器， 其特征還在于所述爆氣裝置是至少一個(gè)爆氣頭。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器， 其特征還在于所述爆氣裝置是至少一個(gè)爆氣管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器， 其特征還在于包括一中心氣水管和中心管固定架，該中心氣水管固定安裝在汲 液腔的縱向中心線上，與多根中空纖維膜或毛細(xì)管膜和汲液腔形成一個(gè)整體， 其頂端開口，從上汲液腔封閉的頂壁伸出，底部與過濾器外殼通過一個(gè)固定架 相固定；其底端封閉，從中空纖維膜或毛細(xì)管膜的底端向下伸出，心氣水管長(zhǎng) 度為過濾器總長(zhǎng)度的80-90%，管壁上開有多個(gè)通孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器， 其特征還在于所述中心氣水管，該中心氣水管固定安裝在汲液腔的縱向中心線 上，與多根中空纖維膜或毛細(xì)管膜和汲液腔形成一個(gè)整體，其頂端開口，從上 汲液腔封閉的頂壁伸出，中心氣水管長(zhǎng)度為過濾器總長(zhǎng)度的10-50%，管壁上開 有多個(gè)通孔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的爆氣外壓垂柳中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器，其 特征還在于所述中心氣水管長(zhǎng)度為過濾器總長(zhǎng)度的10-50%，其底端開放。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種爆氣外壓垂柳式中空纖維膜或毛細(xì)管膜的過濾器，屬于環(huán)保水處理技術(shù)和膜分離技術(shù)領(lǐng)域。該形式的外壓膜過濾器適用于膜過濾、膜生物反應(yīng)器(MBR)或膜加強(qiáng)生物反應(yīng)器(MEBR)。該爆氣外壓式中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器多根中空纖維膜或毛細(xì)管膜底端分別封閉，相對(duì)散開，同時(shí)在這些中空纖維膜或毛細(xì)管膜底端正下方安裝爆氣裝置。該中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器發(fā)揚(yáng)了壓式膜過濾器、浸沒式膜過濾器以及垂柳式膜過濾器的優(yōu)點(diǎn)，使中空纖維膜或毛細(xì)管膜過濾器抗污染能力更強(qiáng)。
文檔編號(hào)B01D63/02GK201147676SQ20082000057
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者孟廣禎, 昭 楊 申請(qǐng)人:孟廣禎