CN107792933B - 一种模块化全方位曝气膜组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种模块化全方位曝气膜组件，主要包括抽吸封头、曝气管路、膜丝束和曝气封头，曝气管路既作为抽吸封头和曝气封头的支撑，又对膜丝直接进行全方位的曝气冲刷，大大提高了膜丝曝气冲刷的效果，能有效解决现有膜组件曝气冲刷效果不足的问题；水平朝向的曝气孔避免了曝气孔容易堵塞的问题；利用一致、易于扩展的接口，能实现快速连接，随意扩展。本发明的有益效果是提供一种曝气冲刷效果好，不易堵塞，且扩展性强的模块化全方位曝气膜组件。

Description

一种模块化全方位曝气膜组件
技术领域
本发明涉及一种污水处理膜曝气装置，更具体地，涉及一种模块化全方位曝气膜组件。
背景技术
在污水处理、水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。MBR技术中，多采用具有微米级孔径的中空纤维膜作为过滤元件，通过水泵的抽吸或者挤压作用，达到清水从污染物中分离的作用。而在分离的过程中，对膜丝进行曝气以保证膜丝的冲刷，减小膜丝的污染，是至关重要的。抽吸过程中如果没有曝气对膜丝的冲刷作用，跨膜压差上升是非常迅速的。
然而在现有的技术中，膜组件大多是通过置于膜丝下方的穿孔曝气管进行曝气，其冲刷效果并不理想，而且由于曝气管的水平布置，十分容易因污泥的沉积导致曝气孔的堵塞。
现有的膜组件大多是定制化的，膜组件之间的组合需要使用特制的模架及较为复杂的管路，其通用性、扩展性不强。
发明内容
本发明主要是解决现有膜组件曝气冲刷效果不足，曝气孔容易堵塞，膜组件扩展性不强等技术问题，提供一种曝气冲刷效果好，不易堵塞，且扩展性强的曝气管道围绕布置的全方位曝气膜组件。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种模块化全方位曝气膜组件，包括抽吸封头、曝气管路、膜丝束和曝气封头。
抽吸封头和曝气封头分别置于膜丝束两端，并与膜丝束两端固定连接在一起。优选的，所述抽吸封头和曝气封头与膜丝束两端的固定方式为浇铸固定。
所述膜丝束由多股中空纤维膜丝平行布置组成，膜丝为中空结构且膜丝壁上具有很多微米级的细小孔，通过水泵的抽吸作用，清水从细小孔中渗入膜丝内部，而污染物截留在外部。
曝气管路由曝气竖管、四通件和曝气横管组成，曝气竖管沿着膜丝束的轴线方向，并环绕布置在膜丝束的***；曝气横管为一组或多组，每组通过四通件与曝气竖管连接，并组成环，环绕布置在膜丝束***。
抽吸封头内部为中空结构，其底面与膜丝束固定连接，不堵住膜丝内孔，通过抽吸作用可使清水从膜丝外部渗入到抽吸封头内腔中。
抽吸封头侧面四个方向设有通水口，通水口上安装有快速管接头，可与其他抽吸封头的通水口或与集水管连接在一起，形成互通的管路。
抽吸封头侧面和底面交接的位置还有四个曝气管连接闭口，曝气竖管的端部***该口中，并固定在一起。
曝气管连接闭口对曝气竖管起到固定和支撑的作用，所述曝气管连接闭口内部堵死，气流在此处截停。
曝气封头内部为中空结构，其顶面与膜丝束固定连接，且堵住膜丝内孔，曝气封头外部污水不能通过膜丝束进入曝气封头内腔。
曝气封头侧面四个方向有通气口，通气口上安装有快速管接头，可与其他曝气封头的通气口或与通气管连接在一起，形成互通的管路。
曝气封头侧面和底面交接的位置还有四个曝气管连接通口，曝气竖管的端部***该口中，并固定在一起。
曝气管连接通口对曝气竖管起到固定和支撑的作用，所述曝气管连接通口内部有开孔，与曝气封头内腔连通，进而与通气口连通，从通气口进入的空气进入曝气封头内腔后进入曝气竖管，进而进入曝气横管，并贯通在整个曝气管路中。
曝气横管和曝气竖管在靠近膜丝束的一侧都开有若干曝气孔，进入曝气管路的空气通过曝气孔对污水进行曝气，并且对膜丝进行冲刷。
可选的，所述曝气横管和曝气竖管在远离膜丝束的一侧也开有若干曝气孔，可对污水及相邻膜组件进行曝气。
本发明所述曝气管路上的曝气孔都朝向水平方向，污水中的污染物或污泥不会沉积进入曝气孔内，故该曝气管路的曝气孔不易堵塞，曝气管路的抗污堵性强。
本发明所述曝气管路在曝气时直接对膜丝束进行全方位的冲刷，可加剧膜丝的抖动，使吸附在膜丝上的污染物或污泥快速脱落，可有效地减缓膜污染，避免跨膜压差快速上升。
本发明所述抽吸封头和曝气封头上集成了各方向的通水口或通气口，可使得所述膜组件之间简单地进行互相连接，实现膜组件之间的随意扩展，体现了模块化的设计。
本发明直接使用曝气管作为膜丝束和封头的支撑，省去了支撑架；使用抽吸封头的互相连接和曝气封头的互相连接，省去了集水管路***，组装容易，易于维护，且降低了成本。
本发明的结构设计通过直接对膜丝进行曝气冲刷，大大提高了膜曝气的效果，能有效解决现有膜组件曝气冲刷效果不足的问题；水平朝向的曝气孔避免了曝气孔容易堵塞的问题；利用一致、易于扩展的接口，能实现快速连接，随意扩展。提供一种曝气冲刷效果好，不易堵塞，且扩展性强的曝气管道围绕布置的全方位曝气膜组件。
附图说明
图1是本发明模块化全方位曝气膜组件结构示意图。
图2是多个图1所示膜组件组合起来的结构示意图。
0、模块化全方位曝气膜组件，
1、抽吸封头，11、抽吸封头内腔，12、通水口，13、曝气管连接闭口；
2、曝气管路，21、曝气竖管，22、四通，23、曝气横管；
3、膜丝束；
4、曝气封头，41、曝气管连接通口，42、通气口，43、曝气封头内腔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
实施例：结构如图1所示，一种模块化全方位曝气膜组件，包括抽吸封头1、曝气管路2、膜丝束3和曝气封头4。
抽吸封头1和曝气封头4分别置于膜丝束3两端，分别与膜丝束3两端浇铸固定在一起。膜丝束3由多股中空纤维膜丝平行布置组成，膜丝为中空且膜丝壁上具有很多微米级的细小孔，通过水泵的抽吸作用，清水从细小孔中渗入膜丝内部，而污染物截留在外部。
中空纤维膜为聚乙烯（PE）、偏四氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）等材料制成，膜丝束包含的膜丝数量根据模块的大小不同为100~90000，膜丝长度500~5000mm，优选膜丝束包含400~10000根膜丝，膜丝长度1000~3000mm。
曝气管路2由曝气竖管21、四通件22和曝气横管23组成。曝气竖管21沿着膜丝束3的轴线方向，并环绕布置在膜丝束的***；曝气横管23为一组或多组，每组通过四通件22连接成环，环绕布置在膜丝束***。
抽吸封头1内部为中空结构，其内部有抽吸封头内腔11，其底面与膜丝束3浇铸固定，但并不堵住膜丝内孔，通过抽吸作用可使清水从膜丝外部渗入到抽吸封头内腔11中。
抽吸封头1侧面四个方向有通水口12，通水口12上安装有快速管接头，可与其他抽吸封头的通水口或与集水管连接在一起，形成互通的管路。
抽吸封头1侧面和底面交接的位置还有四个曝气管连接闭口13，曝气竖管21的端部***该口中，通过粘胶粘结或热熔焊接固定在一起，并保证密封。
曝气管连接闭口13对曝气竖管21起到固定和支撑的作用。曝气管连接闭口13内部堵死，气流在此处截停。
曝气封头4内部为中空结构，其内部有曝气封头内腔43，其顶面与膜丝束浇铸，且堵住膜丝内孔，曝气封头4外部污水不能通过膜丝束进入曝气封头内腔43。
曝气封头4侧面四个方向有通气口42，通气口42上安装有快速管接头，可与其他曝气封头的通气口或与通气管连接在一起，形成互通的管路。
曝气封头4侧面和底面交接的位置还有四个曝气管连接通口41，曝气竖管21的端部***该口中，通过粘胶粘结或热熔焊接在一起。
曝气管连接通口41对曝气竖管21起到固定和支撑的作用，同时，曝气管连接通口41内部有开孔，与曝气封头内腔43连通，进而与通气口42连通。从通气口42进入的空气进入曝气封头内腔43后进入曝气竖管21，进而进入曝气横管23，并贯通在整个曝气管路中2。
曝气横管23和曝气竖管21在靠近膜丝束3的一侧都开有若干曝气孔，通入曝气管路2的空气通过曝气孔对污水进行曝气，并且对膜丝进行冲刷。
如图2，若干模块化全方位曝气膜组件0组合成一个大的膜单元，模块化全方位曝气膜组件0的抽水口互相连接成一个整体抽吸***，实现所有膜组件同时产水；模块化全方位曝气膜组件0的通气口互相连接成一个整体的曝气***，实现所有的膜组件同时曝气。

Claims (3)

1.一种模块化全方位曝气膜组件，其特征在于：该膜组件包括抽吸封头、曝气管路、膜丝束和曝气封头；抽吸封头和曝气封头分别置于膜丝束两端，并与膜丝束两端固定连接在一起；曝气管路由曝气竖管、四通件和曝气横管组成，并环绕布置在膜丝束***；抽吸封头内部为中空结构，其底面与膜丝束固定连接，不堵住膜丝内孔，通过抽吸作用可使清水从膜丝外部渗入到抽吸封头内腔中；抽吸封头侧面四个方向设有通水口，通水口上安装有快速管接头，可与其他抽吸封头的通水口或与集水管连接在一起，形成互通的管路；抽吸封头侧面和底面交接的位置还有四个曝气管连接闭口，曝气竖管的端部***该口中，并固定在一起；曝气管连接闭口对曝气竖管起到固定和支撑的作用，所述曝气管连接闭口内部堵死，气流在此处截停；曝气封头内部为中空结构，其顶面与膜丝束固定连接，且堵住膜丝内孔，曝气封头外部污水不能通过膜丝束进入曝气封头内腔；曝气封头侧面四个方向有通气口，通气口上安装有快速管接头，可与其他曝气封头的通气口或与通气管连接在一起，形成互通的管路；曝气封头侧面和底面交接的位置还有四个曝气管连接通口，曝气竖管的端部***该口中，并固定在一起；曝气管连接通口对曝气竖管起到固定和支撑的作用，所述曝气管连接通口内部有开孔，与曝气封头内腔连通，进而与通气口连通，从通气口进入的空气进入曝气封头内腔后进入曝气竖管，进而进入曝气横管，并贯通在整个曝气管路中；曝气横管和曝气竖管在靠近膜丝束的一侧都开有若干曝气孔，进入曝气管路的空气通过曝气孔对污水进行曝气，并且对膜丝进行冲刷；所述曝气横管和曝气竖管在远离膜丝束的一侧也开有若干曝气孔，可对污水及相邻膜组件进行曝气；所述曝气竖管沿着膜丝束的轴线方向，并环绕布置在膜丝束的***；所述曝气横管为一组或多组，每组通过四通件与曝气竖管连接，并组成环，环绕布置在膜丝束***。
2.根据权利要求1所述的模块化全方位曝气膜组件，其特征在于，所述抽吸封头和曝气封头与膜丝束两端的固定方式为浇铸固定。
3.根据权利要求1所述的模块化全方位曝气膜组件，其特征在于，所述膜丝束由多股中空纤维膜丝平行布置组成。
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