一種立式壓浸複合式膜濾系統的製作方法
2023-12-01 14:29:56
專利名稱：一種立式壓浸複合式膜濾系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種膜過濾系統，特別是涉及一種立式壓浸複合式膜濾系統。
背景技術：
現有立式壓力式膜過濾系統一般是由在壓力容器內的帶殼的中空纖維膜元件、進水管(總管及支管)、產水管(總管及支管)、濃水管(總管及支管)、膜架組成，膜元件並聯連接在管道兩側，系統複雜。而且由於單支膜元件處理量小，系統採用膜元件數量多，成本高且故障隱患大。而且壓力式膜過濾系統與浸沒式膜過濾系統不能夠兼容使用，不利於系統的兼容。
發明內容
本發明是為了解決現有技術中的不足而完成的，本發明的目的是提供一種結構簡單、成本低、可以設置一層或兩層膜元件組、一個壓力容器內使用多個膜元件同時進行過濾，有效提高過濾系統的過濾效率，可以有多種運行方式，適用性大大提高的立式壓浸複合式膜濾系統。本發明的一種立式壓浸複合式膜濾系統，包括鉛垂設置的端部封閉的壓力容器和封閉在所述壓力容器內的設置至少一層膜元件組件，每層膜元件組件鉛垂設置至少兩個膜元件，每層膜元件組件中的膜元件相互平行，所述膜元件組件與所述壓力容器之間留有間隙，所述每列膜元件組件的上下端部設有端板，所述兩個端板將壓力容器內空間隔開為各自封閉的上下兩端的端部腔和位於所述兩個端部腔之間的中間腔，所述膜元件包括內部膜絲和包設在所述膜絲外部的外表面支撐固定裝置，水從所述外表面支撐固定裝置滲出或滲入，所述壓力容器位於兩個端部腔外部均設有端部進出水口，所述壓力容器上位於所述中間腔外部設置一個中部進出水口，所述各壓力容器相互平行設置。本發明的一種立式壓浸複合式膜濾系統還可以是所述壓力容器內封閉設置兩層膜元件組件，所述兩層膜元件組件中的上下兩個膜元件之間通過連接件密封連接。所述壓力容器的上下端分別可拆卸設置密封所述壓力容器的上蓋和下蓋。所述膜元件還包括位於膜絲兩端的封頭和位於所述封頭外部的端頭，所述封頭設置在所述膜絲端部，所述端頭將所述封頭、所述膜絲和所述外表面支撐固定裝置固定在一起。所述端板上設置與所述端頭形狀一致的固定孔，所述膜元件上端的上端頭邊緣密封地固定在上部端板的固定孔內，所述膜元件下端的下端頭邊緣密封地固定在下部端板的固定孔內。所述上端板上的固定孔尺寸大於所述下端板上的固定孔的尺寸，所述上端板的固定孔與所述膜元件上端的上端頭外壁固定，所述下端板的固定孔與所述膜元件下端的下端頭內壁固定。
所述封頭和所述端頭、所述外表面支撐固定裝置和所述固定孔形狀一致。所述封頭、所述端頭或所述外表面支撐固定裝置形狀均為方形或均為圓形。所述外表面支撐固定裝置包括外表面支撐網或外表面支撐架。所述壓力容器是由金屬或混凝土材料製成。所述壓力容器建於地面上或所述壓力容器的下半部分位於地面下。所述兩個端部出水口分別位於所述壓力容器的相同側。所述兩個端部出水口和所述中部進出水口分別位於所述壓力容器的相同側。所述中部進出水口位於所述中間腔上的最高點位置。本發明的一種立式壓浸複合式膜濾系統，由於其包括鉛垂設置的端部封閉的壓力容器和封閉在所述壓力容器內的設置至少一層膜元件組件，每層膜元件組件鉛垂設置至少兩個膜元件，每層膜元件組件中的膜元件相互平行，所述膜元件組件與所述壓力容器之間留有間隙，所述每列膜元件組件的上下端部設有端板上，所述兩個端板將壓力容器內空間隔開為各自封閉的上下兩端的端部腔和位於所述兩個端部腔之間的中間腔，所述膜元件包括內部膜絲和包設在所述膜絲外部的外表面支撐固定裝置，水從所述外表面支撐固定裝置滲出或滲入，所述壓力容器位於兩個端部腔外部均設有端部進出水口，所述壓力容器上位於所述中間腔外部設置一個中部進出水口，所述各壓力容器相互平行設置。這樣結構的立式壓浸複合式膜濾系統相對於現有技術而言具有的優點是膜元件的膜絲外部包設的具有透水性外表面支撐固定裝置，水不但可以從膜元件兩端通進入膜絲內進行過濾後從膜元件外排出，還可以將水從膜元件外部過濾至膜元件兩端後排出，即可以使用內壓膜也可以使用外壓膜，擴大了膜濾系統的適用性。另外，由於可以設置一層或兩層膜元件組件，每層膜元件組件又是由至少兩個膜元件構成，因此，壓力容器內可以設置多個膜元件，多個膜元件同時作用對水進行過濾，大大提高了膜濾系統的過濾效率，而且，各膜元件組件都是密封設置在端板上，在維修過程中不需要更換所有的膜元件，只需要更換損壞的那個膜元件即可，維修方便，延長整體膜濾系統的使用壽命，同時由於膜元件以及端板的結構均比較簡單，因此製造更加容易，整體的立式壓浸複合式膜濾系統的製造成本大大降低。而且可以設置平行的多個壓力容器同時進行過濾，進一步提高過濾效率。
圖1為本發明立式壓浸複合式膜濾系統具體實施例示意圖。圖2為本發明立式壓浸複合式膜濾系統的另一實施例示意圖。圖3為本發明立式壓浸複合式膜濾系統的又一實施例示意圖。圖4為本發明立式壓浸複合式膜濾系統的變體實施例示意圖。圖5為本發明立式壓浸複合式膜濾系統的膜元件徑向剖面圖。圖6為本發明立式壓浸複合式膜濾系統的膜元件軸向剖視圖。圖7為本發明立式壓浸複合式膜濾系統的膜元件另一實施例示意圖。圖8為本發明立式壓浸複合式膜濾系統上端板的平面圖。圖9為本發明立式壓浸複合式膜濾系統下端板的平面圖。圖10為本發明立式壓浸複合式膜濾系統兩個壓力容器連接示意圖。圖11為本發明立式壓浸複合式膜濾系統四個壓力容器連接示意圖。
圖號說明1…壓力容器 2…膜元件 3…間隙4…上蓋5…下蓋6…端板7…連接件 8…端部腔9…中間腔 10…膜絲 11…外表面支撐固定裝置12…固定孔13…端部進出水口14…中部進出水口15…封頭I6…端頭
具體實施例方式下面結合附圖的圖1至圖11對本發明的一種立式壓浸複合式膜濾系統作進一步詳細說明。具體實施例一本發明的一種立式壓浸複合式膜濾系統，請參考圖1至圖11，包括至少一個鉛垂設置的端部封閉的壓力容器1和封閉在所述壓力容器1內的設置至少一層膜元件組件，每層膜元件組件鉛垂設置至少兩個膜元件2，每層膜元件組件中的膜元件2相互平行，所述膜元件組件與所述壓力容器1之間留有間隙3，所述每列膜元件組件的上下端部設有端板6，所述兩個端板6將壓力容器1內空間隔開為各自封閉的上下兩端的端部腔8和位於所述兩個端部腔8之間的中間腔9，所述膜元件2包括內部膜絲10和包設在所述膜絲10外部的外表面支撐固定裝置，水從所述外表面支撐固定裝置滲出或滲入，所述壓力容器1位於兩個端部腔8外部均設有端部進出水口 13，所述壓力容器1上位於所述中間腔9外部設置一個中部進出水口 14，所述各壓力容器1相互平行設置。進一步優選的技術方案為所述兩層膜元件組件中的上下兩個膜元件2之間通過連接件7密封連接，即多加一層膜元件組件，提高過濾的效率。具體的立式壓浸複合式膜濾系統的運行方式如下A.內壓全流過濾如圖1所示，在過濾階段，汙水從壓力容器1的兩個端部腔8外的端部進出水口 13進入端部腔8內，在壓力作用下，由與端部腔8接觸的膜元件2的膜絲10孔進入膜元件2內部並進行過濾，然後在壓力的作用下由膜元件2的外壁上的外表面支撐固定裝置滲出，而過濾後的過濾水主要集中在壓力容器1和膜絲10之間，而其餘的則通過位於邊緣的膜元件2上的膜絲10流出膜元件2過濾，而汙水通過膜元件2內膜絲10的過濾後從外表面支撐固定裝置滲出進入中間腔9，之後由於壓力的作用從中部進出水口 14產出過濾後的水。在清洗階段，乾淨水從中間進出水口進入中間腔9內，然後在壓力的作用下反向進入膜元件2內部，即反向進入膜絲10孔，將膜絲10孔表面的汙染物清理乾淨，然後衝洗的水和汙染物從膜絲10和膜元件2的端部排出至端部腔8內，然後在壓力的作用下被排出壓力容器1內，進而將膜元件2和壓力容器1衝洗乾淨，以便進行後續的過濾工序。如圖4所示，則為在壓力容器內設置兩層的膜元件組件，兩層膜元件組件上下的膜元件通過連接件密封連接，保證水在膜元件中直接輸送並過濾，避免與中間腔內的水混。在圖4所示的實施例中，過濾時兩端部進入膜元件內的水對通過連接件7進入另外一個膜元件2內進行過濾，進一步提高過濾效率。B.外壓全流過濾如圖2所示，汙水從中部進出水口 14進入壓力容器1的中間腔9內，然後在壓力的作用下滲入膜元件2的膜絲10內進行過濾，然後由與端部腔8接觸的膜元件2的端部排出至端部腔8內，然後在壓力的作用下由端部進出水口 13產出過濾水。在清洗階段，乾淨水從端部進出水口 13進入壓力容器1的端部腔8內，然後從膜元件2端部進入各膜元件2的膜絲10內衝洗膜絲10表面，並將衝洗後的汙水和汙物從中間進出水口排出，進而將膜元件2和壓力容器1衝洗乾淨。C.內壓錯流過濾如圖3所示，在過濾階段，汙水從下部的端部進出水口 13進入壓力容器1的下部端部腔8內，汙水的一部分由與端部腔8接觸的膜元件2進入膜絲10內進行過濾，而其餘的則通過膜元件2後直接進入下一個膜元件2內進行過濾，另一部分則進入膜元件2內並排出至上端的端部腔8內然後由上端的端部進出水口 13(即濃水口)排出，而汙水通過膜元件2內膜絲10的過濾後從外表面支撐固定裝置滲出進入中間腔9，之後由於壓力的作用從中部進出水口 14產出過濾後的水。在清洗階段，進行反洗，即清水從中部進出水口 14進入壓力容器1的中間腔9內，然後衝洗膜元件2表面，並滲透入膜絲10中，並最終在壓力的作用下從膜絲10端部滲出或滲入輸水管內衝洗膜絲10表面的汙物並從膜元件2的端部排至端部腔8內，在壓力作用下通過端部進出水口 13排出，達到進一步清洗膜元件2和過濾系統的目的。因此，這樣結構的立式壓浸複合式膜濾系統相對於現有技術而言具有的優點是膜元件2的膜絲10外部包設的具有透水性外表面支撐固定裝置，水不但可以從膜元件2兩端通進入膜絲10內進行過濾後從膜元件2外排出，還可以將水從膜元件2外部過濾至膜元件2兩端後排出，即可以使用內壓膜也可以使用外壓膜，擴大了膜濾系統的適用性。另外，由於可以設置一層或兩層膜元件組件，每層膜元件組件又是由至少兩個膜元件2構成，因此，壓力容器1內可以設置多個膜元件2，多個膜元件2同時作用對水進行過濾，大大提高了膜濾系統的過濾效率，而且，各膜元件組件都是密封設置在端板6上，在維修過程中不需要更換所有的膜元件2，只需要更換損壞的那個膜元件2即可，維修方便，延長整體膜濾系統的使用壽命，同時由於膜元件2以及端板6的結構均比較簡單，因此製造更加容易，整體的歷史壓浸複合式膜濾系統的製造成本大大降低。而且可以設置平行的多個壓力容器1同時進行過濾，進一步提高過濾效率。立式壓浸複合式膜濾系統除了可按壓力式運行即進水時加壓，產生高壓進水；還可以按浸沒式運行，即進水自流進入壓力容器1內，通過產水泵抽吸加壓進行過濾。當進水為活性汙泥混合液，系統即按MBR(即膜生物反應器)技術運行。具體實施例二本發明的一種立式壓浸複合式膜濾系統，請參考圖1至圖11，在具體實施例一的基礎上，還可以是所述壓力容器1的上下端分別可拆卸設置密封所述壓力容器1的上蓋4和下蓋5。設置上蓋4和下蓋5的優點是封閉壓力容器1，而且在維修的時候可以將上蓋4或下蓋5打開，便於維修和養護。當然還可以僅僅設置上蓋4，而底部被封住的。壓力容器1可以是混凝土澆築的池子，也可以是其他的密封容器，只要是可以打開上部將膜元件2和端板6安裝即可。另外，壓力容器1也可以多個連接，如兩個連接或四個連接或更多的連接組成大型的膜濾系統，且一層的膜元件組件中包含至少兩個膜元件2，一般可以包含三、四個到七個，大型的可以包含三十個。另外，所述外表面支撐固定裝置包括外表面支撐網或外表面支撐架。只要是能夠將膜絲10過濾的水滲出並固定膜絲10即可。具體實施例三本發明的一種立式壓浸複合式膜濾系統，請參考圖1至圖11，在具體實施例一或具體實施例二基礎上，還可以是所述膜元件2還包括位於膜絲10兩端的封頭15和位於所
6述封頭15外部的端頭16，所述封頭15設置在所述膜絲10端部，所述端頭16將所述封頭15、所述膜絲10和所述外表面支撐固定裝置固定在一起。這樣的膜元件2才能實現內壓滲透和外壓滲透均適用的情況，擴大了膜濾系統的適用性，當然膜元件2還可以採用其他的結構，只要是膜元件2外部可以滲水即可。更進一步優選的技術方案為所述端板6上設置與所述端頭16形狀一致的固定孔12，所述膜元件2上端的上端頭16邊緣密封地固定在上部端板6的固定孔12內，所述膜元件2下端的下端頭16邊緣密封地固定在下部端板6的固定孔12內。這樣就可以將膜元件2密封固定在中間腔9內，使得端部腔8和中間腔9的水不會混合在一起，影響過濾的效果。更進一步優選的技術方案為所述上端板6上的固定孔12尺寸大於所述下端板6上的固定孔12的尺寸，所述上端板6的固定孔12與所述膜元件2上端的上端頭16外壁固定，所述下部端板6的固定孔12與所述膜元件2下端的下端頭16內壁固定。這樣設置的優點是下端固定孔的尺寸小於膜元件2下端頭的尺寸，因此可以有效支撐膜元件，而不需要另外設置固定裝置。另外，所述封頭15和所述端頭16、所述外表面支撐固定裝置和所述固定孔12形狀一致，這樣才能保證端板6將膜元件2邊緣密封固定在中間腔9內。進一步優選的技術方案是所述封頭15、所述端頭16、所述外表面支撐固定裝置和所述固定孔12形狀均為方形或均為圓形。這樣製造工藝比較簡單、成本低。本發明的一種立式壓浸複合式膜濾系統，請參考圖1至圖11，在具體實施例一或具體實施例二或具體實施例三或具體實施例四的基礎上，還可以是所述外表面支撐固定裝置11包括外表面支撐網或外表面支撐架。其中如果膜元件2外輪廓形狀為圓形，那麼外表面支撐固定裝置11為包裹在所述膜元件2外部的支撐網，而如果是膜元件2外輪廓形狀為方形，那麼外表面支撐固定裝置11為位於四個稜邊固定支撐的支撐架。當然，外表面支撐固定裝置11可以是其他形式的，只要是能夠在將膜元件2支撐固定即可。另外，所述壓力容器1是由金屬或混凝土材料製成。壓力容器1由金屬材料製成的優點是安裝方便，密封性好。而壓力容器1由金屬材料製成，那麼優點是成本低，受雨水和空氣的腐蝕影響小。另外，所述壓力容器1建於地面上或所述壓力容器的下半部分位於地面下。這樣壓力容器1半埋在地下可以降低系統提升揚程、大大節約能耗。具體實施例四本發明的一種立式壓浸複合式膜濾系統，請參考圖1至圖11，在具體實施例一或具體實施例二或具體實施例三的基礎上，還可以是所述兩個端部出水口分別位於所述壓力容器1的相同側。這樣的優點是配管方便、管路簡單，降低成本。更進一步優選的技術方案為所述兩個端部出水口和所述中部進出水口 14分別位於所述壓力容器1的相同側，這樣的優點是配管方便、管路簡單，降低成本。最優選的技術方案為所述壓力容器整體位於地面上或所述壓力容器的下半部分位於地面下。上述僅對本發明中的幾種具體實施例加以說明，但並不能作為本發明的保護範圍，凡是依據本發明中的設計精神所作出的等效變化或修飾，均應認為落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於包括至少一個鉛垂設置的端部封閉的壓力容器和封閉在所述壓力容器內的設置至少一層膜元件組件，每層膜元件組件鉛垂設置至少兩個膜元件，每層膜元件組件中的膜元件相互平行，所述膜元件組件與所述壓力容器之間留有間隙，所述每列膜元件組件的上下端部設有端板，所述兩個端板將壓力容器內空間隔開為各自封閉的上下兩端的端部腔和位於所述兩個端部腔之間的中間腔，所述膜元件包括內部膜絲和包設在所述膜絲外部的外表面支撐固定裝置，水從所述外表面支撐固定裝置滲出或滲入，所述壓力容器位於兩個端部腔外部均設有端部進出水口，所述壓力容器上位於所述中間腔外部設置一個中部進出水口，所述各壓力容器相互平行設置。
2.根據權利要求1所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述壓力容器內封閉設置兩層膜元件組件，所述兩層膜元件組件中的上下兩個膜元件之間通過連接件密封連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述壓力容器的上下端分別可拆卸設置密封所述壓力容器的上蓋和下蓋。
4.根據權利要求1或2所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述膜元件還包括位於膜絲兩端的封頭和位於所述封頭外部的端頭，所述封頭設置在所述膜絲端部，所述端頭將所述封頭、所述膜絲和所述外表面支撐固定裝置固定在一起。
5.根據權利要求4所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述端板上設置與所述端頭形狀一致的固定孔，所述膜元件上端的上端頭邊緣密封地固定在上部端板的固定孔內，所述膜元件下端的下端頭邊緣密封地固定在下部端板的固定孔內。
6.根據權利要求5所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述上端板上的固定孔尺寸大於所述下端板上的固定孔的尺寸，所述上端板的固定孔與所述膜元件上端的上端頭外壁固定，所述下端板的固定孔與所述膜元件下端的下端頭內壁固定。
7.根據權利要求6所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述封頭和所述端頭、所述外表面支撐固定裝置和所述固定孔形狀一致。
8.根據權利要求7所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述封頭、所述端頭或所述外表面支撐固定裝置形狀均為方形或均為圓形。
9.根據權利要求1或2所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述外表面支撐固定裝置包括外表面支撐網或外表面支撐架。
10.根據權利要求1或2所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述壓力容器是由金屬或混凝土材料製成。
11.根據權利要求1或2所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，所述壓力容器建於地面上或所述壓力容器的下半部分位於地面下。
12.根據權利要求根據權利要求1或2所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述兩個端部出水口分別位於所述壓力容器的相同側。
13.根據權利要求12所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述兩個端部出水口和所述中部進出水口分別位於所述壓力容器的相同側。
14.根據權利要求13所述的一種立式壓浸複合式膜濾系統，其特徵在於所述中部進出水口位於所述中間腔上的最高點位置。
全文摘要
本發明公開了一種立式壓浸複合式膜濾系統，包括至少一個壓力容器和封閉在壓力容器內的膜元件組件，膜元件組件設置至少兩個膜元件，膜元件相互平行，膜元件組件與壓力容器之間留有間隙，每列膜元件組件的上下端部設有端板，上下兩個膜元件之間通過連接件密封連接，兩個端板將壓力容器內空間隔開為各自封閉的端部腔和中間腔，膜元件包括內部膜絲和包設在膜絲外部的外表面支撐固定裝置，壓力容器設有端部進出水口，壓力容器上設置一個中部進出水口，各壓力容器相互平行設置。本發明的立式壓浸複合式膜濾系統可採用壓力式亦可採用浸入式膜元件，使用多個膜元件同時進行過濾，有效提高過濾系統的過濾效率，可以有多種運行方式，適用性大大提高。
文檔編號B01D61/00GK102389710SQ201110284499
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者張慧春 申請人:張慧春