用于水處理的膜組件及膜過濾器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種用于水處理的膜組件及膜過濾器，以提高水處理膜過濾裝置抵抗膜污染的能力。該膜組件包括：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，所述膜條具有一個連接端和一個自由端，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時在所述的待處理水體的保持下呈浮動狀態。

Membrane components and membrane filters for water treatment

The utility model discloses a membrane component and a membrane filter for water treatment, so as to improve the ability of the water treatment membrane filter device to resist the membrane fouling. The membrane assembly includes a filter unit, the filter unit comprises a membrane element, the membrane element includes a closed hollow body membrane element body only an opening at one end of the outer surface of the membrane element for membrane filtration; collecting unit, the collecting unit includes collecting components, the component is provided with a collecting membrane element the opening of the connected manifold and connected with the collecting chamber outlet; the membrane element body is elongated flat cross-section of the film, the film has a connecting end and a free end, wherein the connecting end is placed on the membrane components collecting openings communicated the manifold is in the state of floating in the water to keep the free end in the membrane module in submerged in water to be treated in a state of use.

【技術實現步驟摘要】
用于水處理的膜組件及膜過濾器
本技術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器的膜元件、膜組件及膜過濾器。“膜生物反應器”即MembraneBio-Reactor，簡稱為MBR。
技術介紹
現有的膜生物反應器中，根據膜組件與生物反應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器分開設置，工作時，生物反應器中的混合液經循環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，成為系統處理水。而一體式MBR的膜組件則置于生物反應器內部，工作時，待處理水體進入膜生物反應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通常體積更小且運行費用較低。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。中空纖維膜是一種外徑一般為40-250微米、內徑一般為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器內并浸沒于待處理水體中形成浸沒式膜生物反應器。板式膜的機械強度高，使用壽命長，抗膜污染能力強，但生產和使用成本較高。采用板式膜的膜組件制造較為簡單，運行操作方便，容易進行板式膜的清洗，但是，板式膜的裝填密度比較小，要達到較大的膜面積往往需要設置體積龐大的膜組件。中空纖維膜的機械強度較低，使用過程中容易斷絲，抗膜污染能力也較弱，但生產和使用成本較低。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16000-30000m2/m3。總體而言，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。當大量的中空纖維膜組成纖維束時，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構，工作時纖維束的兩端不能運動，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，最終會導致在纖維束的上部區域形成污物沉積區。
技術實現思路
針對上述浸沒式膜生物反應器存在的污物在纖維束中聚集不易排出的情況，本技術所要解決的技術問題是：提供全新設計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。本技術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，所述膜條具有一個連接端和一個自由端，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時在所述的待處理水體的保持下呈浮動狀態。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，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別，而從理論上講，當膜條的橫截面呈扁平狀時，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動形成一定的剪切力從而帶動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于平板膜，同時在形狀本身所帶來的抗膜污染性能方面又優于中空纖維膜。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自由端，這又與
技術介紹
中所說的浸沒式膜生物反應器的纖維束的兩端均用裝置固定的方式有著本質區別。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時，所述自由端在待處理水體的保持下呈浮動狀態，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。本技術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，本技術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器。由于膜條的自由端在待處理水體的保持下呈浮動狀態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，同時曝氣裝置的曝氣口設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。本技術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，所述膜條具有一個連接端和一個自由端，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時在所述的待處理水體的保持下呈浮動狀態；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上，對集流部件的構造以及膜條在該集流部件上的安裝方式進行了更為具體的設定。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點。本技術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，所述膜組件采用本技術的第二種用于水處理的膜組件；所述曝氣裝置的曝氣口設置于膜條的周邊并大致上沿膜條的長度方向向外曝氣。本技術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器。由于膜條的自由端在待處理水體的保持下呈浮動狀態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，同時曝氣裝置的曝氣口設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。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，當該膜組件處于所述使用狀態時，所述膜條是以連接端位于自由端下方的方式縱向設置的。另外，為了更好控制膜本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于水處理的膜組件，包括：過濾單元(100)，所述過濾單元(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)；其特征在于：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)具有一個連接端(111a)和一個自由端(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時在所述的待處理水體的保持下呈浮動狀態；當該膜組件處于所述使用狀態時，所述膜條(111)以連接端(111a)位于自由端(111b)下方的方式縱向設置。

【技術特征摘要】
1.用于水處理的膜組件，包括：過濾單元(100)，所述過濾單元(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)；其特征在于：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)具有一個連接端(111a)和一個自由端(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時在所述的待處理水體的保持下呈浮動狀態；當該膜組件處于所述使用狀態時，所述膜條(111)以連接端(111a)位于自由端(111b)下方的方式縱向設置。2.如權利要求1所述的用于水處理的膜組件，其特征在于：所述膜元件(110)還包括設置在所述膜條(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。3.如權利要求2所述的用于水處理的膜組件，其特征在于：所述位置控制部件(112)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置。4.如權利要求1或2所述的用于水處理的膜組件，其特征在于：所述膜條(111)包括相對設置的第一條狀過濾薄膜(111g)和第二條狀過濾薄膜(111h)，所述第一條狀過濾薄膜(111g)的邊緣由第一左側邊、第一右側邊、第一自由端底邊和第一連接端底邊構成，所述第二條狀過濾薄膜(111h)的邊緣由第二左側邊、第二右側邊、第二自由端底邊和第二連接端底邊構成，所述第一左側邊與第二左側邊之間、第一右側邊與第二右側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(111g)和第二條狀過濾薄膜(111h)之間形成空腔(1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋岱峰，許錦鵬，
申請(專利權)人：成都美富特膜科技有限公司，
類型：新型
國別省市：四川,51