專利名稱：衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置的制作方法
衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于給水處理領(lǐng)域的凈化設(shè)備，具體涉及一種外壓式中空纖維膜組件集水裝置，衛(wèi)生級(jí)別高。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界由于環(huán)境污染，水資源不斷匱乏，迫使水處理技術(shù)快速發(fā)展。由于中空纖維膜技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)(包括過濾面積較大、較易反向清洗以及成本較低等)，因此在給水處理、污水處理和中水回用等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
中空纖維膜技術(shù)中的中空纖維膜的結(jié)構(gòu)為中空管狀，中空管的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其管徑，看上去就像一根絲，因此中空纖維膜被形象的稱為膜絲。膜絲的管壁為具有微小孔徑的高分子薄膜，此即為起過濾作用的濾膜。使用時(shí)以外界能量或化學(xué)位差為推動(dòng)力，利用膜絲管壁濾膜對(duì)來水進(jìn)行過濾，對(duì)來水的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離，得到凈化出水。由于中空纖維膜系統(tǒng)中作用的膜絲數(shù)量通常為數(shù)千根，因此即使少量膜絲發(fā)生破損，也不會(huì)影響系統(tǒng)整體使用，運(yùn)行較可靠。
中空纖維膜系統(tǒng)分為外壓式和內(nèi)壓式。目前在給水處理領(lǐng)域所使用的幾乎都為內(nèi)壓式中空纖維膜系統(tǒng)，此系統(tǒng)的膜組件具有一個(gè)硬質(zhì)的承壓膜殼，數(shù)根(數(shù)千根)中空纖維膜膜絲組成的膜絲束置入膜殼中，而膜絲端部與進(jìn)水連接，使膜絲的中空管腔與進(jìn)水連通， 原液從膜殼外部的膜絲中空管腔的端部進(jìn)入每根膜絲的管腔中，經(jīng)壓力差驅(qū)動(dòng)，沿徑向由內(nèi)向外透過膜絲中空管管壁成為透過液(即凈化后的清水)，進(jìn)入膜殼中膜絲與膜殼壁的間隙中，再?gòu)哪ど系倪M(jìn)/出水口流出，即為得到的凈水，而濃縮液則留在膜絲中空管腔內(nèi)， 從膜絲中空管腔的另一端流出。工藝中需定時(shí)反沖或者使用化學(xué)清洗液清洗膜絲的中空管腔，避免濃縮液(給水制水工藝中即為污染物質(zhì))堵塞膜絲?？梢?，內(nèi)壓式系統(tǒng)的膜殼內(nèi)衛(wèi)生死角多，不易徹底反沖或者清洗膜絲，水流易淤積在膜殼內(nèi)，污染水質(zhì)，滋生細(xì)菌，特別是飲用水制水的給水處理領(lǐng)域，容易帶來水質(zhì)安全隱患。
而外壓式系統(tǒng)的中空纖維膜膜絲束(通常為呈片狀的膜絲束)的兩端均置入用于封裝的容器(封膜容器)中，每一端對(duì)應(yīng)置入一封膜容器，使用可硬化的樹脂材料將膜絲端部澆筑固定在封膜容器中(稱為膠封)，再對(duì)每一容器的端部進(jìn)行切割以露出封膜容器中膜絲的中空管腔，將兩封膜容器置入兩集水裝置中，組成一膜組件，各封膜容器中的膜絲端部的中空管腔與相對(duì)應(yīng)集水裝置中的水流通道連通，組裝好以后，將集水裝置和膜絲均浸沒在水池水體中，集水裝置的水流通道通過管道與抽吸泵/反沖或清洗泵連接。產(chǎn)水階段，抽吸泵開啟，水體中曝氣，水池中的水穿過膜絲束中每一膜絲的管壁濾膜后進(jìn)入管腔中，沿管腔經(jīng)膜絲端部進(jìn)入集水裝置的水流通道中，再通過管道進(jìn)入后續(xù)清水池中。水體中的顆粒物質(zhì)(即污染物，包括細(xì)菌等)被膜絲管壁濾膜截留后聚積在膜絲管壁外側(cè)和水池水體中， 膜絲被水流和氣流不斷沖擊以帶走膜絲管壁外側(cè)聚積的污染物。膜絲本身是具有增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)型外壓膜絲，能夠經(jīng)受得住水流氣流的反復(fù)沖擊。而在反沖階段或者清洗階段，水流方向相反。
相比于內(nèi)壓式系統(tǒng)，外壓式系統(tǒng)由于膜絲浸沒在水體中，膜絲外部空間大，衛(wèi)生死角少，所以外壓式系統(tǒng)膜組件中與膜絲連通的集水裝置的衛(wèi)生性，是制約外壓式系統(tǒng)在給水處理領(lǐng)域中水質(zhì)安全、衛(wèi)生的重要部件。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置，不會(huì)滋生細(xì)菌，不會(huì)殘留有害物質(zhì)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置，該集水裝置具有一柱狀的殼體，該殼體內(nèi)部具有柱形中空腔，柱形中空腔形成水流通道，殼體頂端開設(shè)有進(jìn)/出水口，該進(jìn)/出水口與柱形中空腔連通，所述柱形中空腔的內(nèi)壁為平滑的圓弧形曲面，柱形中空腔的底端為凹形半球面；殼體的外側(cè)壁上沿柱狀長(zhǎng)度方向開設(shè)有用于固定中空纖維膜膜端的膠封口，膠封口的底端與柱形中空腔的底端的間距小于或等于1. 5倍所述柱形中空腔的直徑。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，所述柱形中空腔內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)沿長(zhǎng)度方向布置的封膜容器支撐隔板，用于支撐封膜容器。
2、上述方案中，所述殼體外側(cè)壁上設(shè)有若干根加強(qiáng)筋。
3、上述方案中，所述集水裝置的材質(zhì)為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，即ABS樹脂，或者氯乙烯單體經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的熱塑性樹脂，即UPVC。
本發(fā)明工作原理是膜組件的集水裝置和膜絲均浸沒在水池水體中，其中膜絲橫置，集水裝置殼體頂端的進(jìn)/出水口與外部的管道和泵連接。產(chǎn)水時(shí)，集水裝置殼體的膠封口中固定的中空纖維膜膜絲管腔中的水流入殼體的水流通道中，經(jīng)進(jìn)/出水口流出；反沖或者清洗時(shí)水流方向相反，反沖水或者含有清洗液的清洗水沿進(jìn)/出水口進(jìn)入水流通道中和中空纖維膜膜絲的管腔中，行反沖或清洗后進(jìn)入水池水體中。由于殼體的水流通道中幾乎沒有衛(wèi)生死角，工藝運(yùn)行時(shí)水流不淤積(即運(yùn)行時(shí)水流幾乎可被全部帶走，高于GB標(biāo)準(zhǔn)中凈水設(shè)備的要求)，使水流通道中不會(huì)滋生細(xì)菌，且可使對(duì)中空纖維膜的反洗和清洗更徹底，也不會(huì)殘留清洗液等有害物質(zhì)。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、由于本發(fā)明柱形中空腔形成的水流通道的內(nèi)壁為平滑的圓弧形曲面，柱形中空腔的底端為凹形半球面，膠封口的底端與柱形中空腔的底端的間距小于或等于1.5倍柱形中空腔的直徑，其中膠封口的底端與柱形中空腔的底端的間距代表膠封口中最底端的中空纖維膜的水流方向與柱形中空腔底端的間距，此即水流盲管的長(zhǎng)度，由于水流盲管長(zhǎng)度小于或等于1. 5倍水流通道的直徑，均使水流通道中無衛(wèi)生死角，不會(huì)滋生細(xì)菌，且可使對(duì)中空纖維膜的反洗和清洗更徹底，也不會(huì)殘留清洗液等有害物質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果好，成本低。
2、由于本發(fā)明柱形中空腔內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)沿長(zhǎng)度方向布置的封膜容器支撐隔板， 可對(duì)封膜容器進(jìn)行支撐。
3、由于本發(fā)明殼體外側(cè)壁上設(shè)有若干根加強(qiáng)筋，可加強(qiáng)集水裝置殼體整體強(qiáng)度， 另外在運(yùn)輸或者組裝時(shí)也可作為把手，便于拿放。
4、由于本發(fā)明集水裝置的材質(zhì)為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，即ABS樹脂，或CN 102527242 A者氯乙烯單體經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的熱塑性樹脂，即UPVC，密封性好，且衛(wèi)生無毒，更消除了集水裝置的衛(wèi)生隱患，特別適用于給水處理領(lǐng)域中水質(zhì)安全性要求嚴(yán)格的飲用水制水工藝中。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例的第一結(jié)構(gòu)立體圖； 附圖2為本發(fā)明實(shí)施例的第二結(jié)構(gòu)立體圖；附圖3為本發(fā)明實(shí)施例的使用狀態(tài)圖，其中附圖1為附圖3中A視角，附圖2為附圖3 中B視角，且附圖3中B處的集水裝置為附圖2的D-D剖視圖； 附圖4為附圖3的C部詳圖。
以上附圖中1、殼體；2、柱形中空腔；3、進(jìn)/出水口 ；4、柱形中空腔的底端；5、膠封口 ；6、封膜容器支撐隔板；7、加強(qiáng)筋。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例參見附圖1-4所示，一種衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置，該集水裝置具有一柱狀的殼體1，該殼體1內(nèi)部具有柱形中空腔2，柱形中空腔2形成水流通道，殼體1 頂端開設(shè)有進(jìn)/出水口 3，該進(jìn)/出水口 3與柱形中空腔2連通，所述柱形中空腔2的內(nèi)壁為平滑的圓弧形曲面，柱形中空腔的底端4為凹形半球面；殼體1的外側(cè)壁上沿柱狀長(zhǎng)度方向開設(shè)有用于固定中空纖維膜膜端的膠封口 5，膠封口 5的底端與柱形中空腔的底端4的間距小于或等于1. 5倍所述柱形中空腔2的直徑。
柱形中空腔2內(nèi)設(shè)有一個(gè)沿長(zhǎng)度方向布置的封膜容器支撐隔板6。
殼體1外側(cè)壁上設(shè)有若干根加強(qiáng)筋7。
集水裝置的材質(zhì)為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，或者氯乙烯單體經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的熱塑性樹脂，密封性好，且衛(wèi)生無毒，更消除了集水裝置的衛(wèi)生隱患，特別適用于給水處理領(lǐng)域中水質(zhì)要求嚴(yán)格的飲用水制水工藝中。
使用時(shí)，膜組件的集水裝置和膜絲均浸沒在水池水體中，其中膜絲橫置，集水裝置殼體1頂端的進(jìn)/出水口 3與外部的管道和泵連接。產(chǎn)水時(shí)，集水裝置殼體1的膠封口 5 中固定的中空纖維膜膜絲管腔中的水流入殼體1的水流通道中，經(jīng)進(jìn)/出水口 3流出；反沖或者清洗時(shí)水流方向相反，反沖水或者含有清洗液的清洗水沿進(jìn)/出水口 3進(jìn)入水流通道中和中空纖維膜膜絲的管腔中，行反沖或清洗后進(jìn)入水池水體中。
由于膠封口 5用于固定中空纖維膜膜絲的膜端，膠封口 5的底端與柱形中空腔的底端4的間距L代表膠封口 5中最底端的中空纖維膜水流方向與柱形中空腔底端4間距， 即水流盲管的長(zhǎng)度，水流盲管的長(zhǎng)度小于或等于1. 5倍水流通道的直徑，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GB標(biāo)準(zhǔn)中凈水設(shè)備的盲管長(zhǎng)度要求，因此水流幾乎不會(huì)停留，水流通道中無衛(wèi)生死角，不會(huì)滋生細(xì)菌，且可使對(duì)中空纖維膜的反洗和清洗更徹底，也不會(huì)殘留清洗液等有害物質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 效果好，成本低。
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置，其特征在于該集水裝置具有一柱狀的殼體(1)，該殼體(1)內(nèi)部具有柱形中空腔(2)，柱形中空腔(2)形成水流通道，殼體(1) 頂端開設(shè)有進(jìn)/出水口(3)，該進(jìn)/出水口(3)與柱形中空腔(2)連通，所述柱形中空腔(2) 的內(nèi)壁為平滑的圓弧形曲面，柱形中空腔的底端(4)為凹形半球面；殼體(1)的外側(cè)壁上沿柱狀長(zhǎng)度方向開設(shè)有用于固定中空纖維膜膜端的膠封口(5)，膠封口(5)的底端與柱形中空腔的底端(4)的間距小于或等于1. 5倍所述柱形中空腔(2)的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置，其特征在于所述柱形中空腔(2 )內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)沿長(zhǎng)度方向布置的封膜容器支撐隔板(6 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置，其特征在于所述殼體(1)外側(cè)壁上設(shè)有若干根加強(qiáng)筋(J)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置，其特征在于所述集水裝置的材質(zhì)為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，或者氯乙烯單體經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的熱塑性樹脂。
全文摘要
本發(fā)明的一種衛(wèi)生的外壓式中空纖維膜組件集水裝置，其特征在于該集水裝置具有一柱狀的殼體(1)，該殼體(1)內(nèi)部具有柱形中空腔(2)，柱形中空腔(2)形成水流通道，殼體(1)頂端開設(shè)有進(jìn)/出水口(3)，該進(jìn)/出水口(3)與柱形中空腔(2)連通，所述柱形中空腔(2)的內(nèi)壁為平滑的圓弧形曲面，柱形中空腔的底端(4)為凹形半球面；殼體(1)的外側(cè)壁上沿柱狀長(zhǎng)度方向開設(shè)有用于固定中空纖維膜膜端的膠封口(5)，膠封口(5)的底端與柱形中空腔的底端(4)的間距小于或等于1.5倍所述柱形中空腔(2)的直徑。本發(fā)明不會(huì)滋生細(xì)菌，不會(huì)殘留有害物質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)B01D63/02GK102527242SQ20111045794
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者葛明明 申請(qǐng)人:蘇州市普濾得凈化有限公司