專利名稱：一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件及膜生物反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種膜生物反應(yīng)污水處理裝置，更具體而言，涉及一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件及包括該膜生物反應(yīng)組件的膜生物反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
隨著污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，膜生物反應(yīng)處理技術(shù)逐漸成為主流。膜生物反應(yīng)處理技術(shù)也稱作膜分離活性污泥法，是把膜技術(shù)與污水處理中的生化反應(yīng)相結(jié)合的技術(shù)。其中采用的膜生物反應(yīng)器用膜對生化反應(yīng)池內(nèi)的含泥污水進行過濾，實現(xiàn)泥水分離。一方面，膜截留了反應(yīng)池中的微生物，使池中的活性污泥濃度大大增加，使降解污水的生化反應(yīng)進行得更迅速徹底；另一方面，由于膜的高過濾精度，得到高質(zhì)量的產(chǎn)水。然而，目前中空纖維膜生物反應(yīng)組件的主要組裝形式為立式和橫式，立式的中空纖維膜生物反應(yīng)組件污泥容易富集于上下集水管處，橫式的中空纖維膜生物反應(yīng)組件污泥容易積聚在中空纖維膜絲上。當(dāng)污泥積聚到一定程度后一方面大大增加中空纖維膜絲的承重，機械強度差的膜則容易斷裂，降低出水水質(zhì)，另一方面導(dǎo)致中空纖維膜絲被堵塞污染，縮小中空纖維膜絲的有效使用面積，增加系統(tǒng)能耗，同時也降低膜的抗污染性能，縮短使用壽命。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的目的在于提供一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件及膜生物反應(yīng)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的中空纖維膜絲固液分離率低、出水水質(zhì)差、使用壽命短；中空纖維膜生物反應(yīng)組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、投入成本高、不易替換；膜生物反應(yīng)裝置維護管理不便、系統(tǒng)能耗高等技術(shù)問題。本實用新型的技術(shù)方案如下:一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件，其特征在于:該膜生物反應(yīng)組件含有多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元，每個中空纖維膜生物反應(yīng)單元包括集水膜盒和兩個中空纖維膜生物反應(yīng)元件，集水膜盒兩端頭各設(shè)有一個集水口，所述的多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元等間距排列，形成多層多列的布置結(jié)構(gòu)，相鄰兩層之間的中空纖維膜生物反應(yīng)單元分別通過管接頭首尾密封連接且內(nèi)腔保持暢通，其中頂層的中空纖維膜生物反應(yīng)單元分別通過管接頭與集水支管密封連接且內(nèi)腔保持暢通，底層的中空纖維膜生物反應(yīng)單元分別通過管接頭與管封頭密封連接。本實用新型的技術(shù)特征還在于:所述的每個中空纖維膜生物反應(yīng)元件含有注膠膜盒、多根中空纖維膜絲和密封固定層，多根中空纖維膜絲對折成U型且通過密封固定層均勻分布固定在注膠膜盒上，每根中空纖維膜絲的兩端頭開口于密封固定層一端面且內(nèi)腔保持暢通；所述的注膠膜盒通過粘接劑固定在集水膜盒內(nèi)部，所述的兩個中空纖維膜生物反應(yīng)元件對稱分布在集水膜盒兩側(cè)。本實用新型所述的中空纖維膜生物反應(yīng)組件中，多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元組成的列數(shù)是自然數(shù)I至50中的偶數(shù)列，多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元組成的層數(shù)為2至10層；所述的管接頭采用為管卡、活接頭或卡箍；固定注膠膜盒與集水膜盒所使用的粘接劑是ABS粘接劑、PVC粘接劑、環(huán)氧樹脂膠或聚氨酯膠。本實用新型所述的中空纖維膜生物反應(yīng)元件中，密封固定層分為硬性密封固定層和柔性密封保護層，其中硬性密封固定層采用環(huán)氧樹脂材料、聚氨酯材料或硬性橡膠；柔性密封保護層采用環(huán)氧樹脂材料、聚氨酯材料、硅膠或柔性橡膠。本實用新型提供的一種中空纖維膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:該中空纖維膜生物反應(yīng)裝置包括膜支架、集水母管、曝氣裝置和多個中空纖維膜生物反應(yīng)組件；所述集水母管上部設(shè)有多個出水口，集水母管固定在膜支架上部；所述的多個中空纖維膜生物反應(yīng)組件等間距或非等間距排列在膜支架的內(nèi)部，每個中空纖維膜生物反應(yīng)組件的集水支管兩端分別通過管接頭連接在集水母管上；膜支架下部固定有曝氣裝置。本實用新型所述的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的曝氣裝置包括進氣母管、進氣支管和多根布氣管，進氣母管上部設(shè)有進氣口，所述進氣母管下端與進氣支管相連且兩者內(nèi)腔保持暢通，進氣支管兩側(cè)連接有等間距排列的多個一端封閉、另一端內(nèi)腔與進氣支管內(nèi)腔保持暢通的布氣管，布氣管上設(shè)有多個曝氣孔；布氣管上的曝氣孔呈雙排排列且每排曝氣孔呈等間距或非等間距排列，其方向向下且兩排曝氣孔夾角a為45度至120度本實用新型所述的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置中，每根布氣管位于中空纖維膜生物反應(yīng)組件底部下方IOmm至300mm處。本實用新型所述的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置中，中空纖維膜生物反應(yīng)組件的數(shù)量優(yōu)選為I 10個。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及技術(shù)效果:第一、本實用新型所述的中空纖維膜生物反應(yīng)單元，其中空纖維膜絲整體呈U型且內(nèi)腔保持暢通，兩端頭通過密封固定層均勻分布固定在注膠膜盒內(nèi)，中空纖維膜絲其余部位隨氣體上下浮動，可以有效防止中空纖維膜絲表面附著污泥，降低中空纖維膜絲出現(xiàn)斷裂的可能性，提高中空纖維膜絲的抗污染性能，增大中空纖維膜絲固液分離率，同時也改善出水水質(zhì)，延長中空纖維膜絲的使用壽命。第二、本實用新型所述的中空纖維膜生物反應(yīng)組件，其由集水支管、多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元及多個管封頭通過管接頭相互連接組裝而成，結(jié)構(gòu)簡單，便于拆卸與安裝，當(dāng)中空纖維膜生物反應(yīng)元件局部出現(xiàn)污堵或損壞時可以很方便的替換該元件，有效的保證了出水水質(zhì)。第三、本實用新型所述的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置，其由膜支架、集水母管、曝氣裝置和多個中空纖維膜生物反應(yīng)組件組成，因中空纖維膜生物反應(yīng)組件易于拆卸安裝使得整個膜裝置便于維護與管理，同時由于中空纖維膜絲擁有較高的抗污染性能也使得整個膜裝置的能耗降到很低，節(jié)省投入成本。

圖1為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)組件的結(jié)構(gòu)原理示意立體圖。圖2a和圖2b為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)單元的結(jié)構(gòu)原理示意圖，其中圖2a為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)單元的局部正視圖，圖2b為圖2a的俯視圖。[0019]圖3為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)原理示意立體圖。圖4為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)原理示意立體圖。圖5為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置中曝氣裝置的結(jié)構(gòu)原理示意立體圖。圖6a和圖6b為本實用新型的曝氣裝置中布氣管的結(jié)構(gòu)原理示意圖，其中圖6a為本實用新型的曝氣裝置中布氣管的局部剖視圖，圖6b為圖6a的A-A剖面圖。圖中:10_中空纖維膜生物反應(yīng)組件；11_集水支管；12_管接頭；13_管封頭；20-中空纖維膜生物反應(yīng)單元，21-集水膜盒；22_集水口 ；30_中空纖維膜生物反應(yīng)元件；31-注膠膜盒；32_密封固定層；33_中空纖維膜絲；40_中空纖維膜生物反應(yīng)裝置；41_膜支架；42_集水母管；43_出水口 ；50_曝氣裝置；51_進氣支管；52_進氣母管；53_進氣口 ；60-布氣管；61_曝氣孔；a_曝氣孔夾角。
具體實施方式
為了更好地理解本實用新型，
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明，以便徹底地理解本實用新型的技術(shù)方案。圖1為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)組件的結(jié)構(gòu)原理示意立體圖。如圖1所示，中空纖維膜生物反應(yīng)組件10含有多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元20，所述的多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元20等間距排列，形成多層多列的布置結(jié)構(gòu)，相鄰兩層之間的中空纖維膜生物反應(yīng)單元20分別通過管接頭12首尾密封連接且內(nèi)腔保持暢通，其中頂層的中空纖維膜生物反應(yīng)單元20分別通過管接頭12與集水支管11密封連接且內(nèi)腔保持暢通，底層的中空纖維膜生物反應(yīng)單元20分別通過管接頭12與管封頭13密封連接。在所述的中空纖維膜生物反應(yīng)組件10中，多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元20組成的列數(shù)是自然數(shù)I至50中的偶數(shù)列，多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元20組成的層數(shù)為2至10層。所述的管接頭12類型采用為管卡、活接頭或卡箍。圖2a和圖2b為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)單元20的結(jié)構(gòu)原理示意圖，圖3為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)元件30的結(jié)構(gòu)原理示意立體圖。如圖2a、圖2b和圖3所示，中空纖維膜生物反應(yīng)單元20由集水膜盒21和兩個中空纖維膜生物反應(yīng)元件30組成，其中兩個中空纖維膜生物反應(yīng)元件30對稱分布在集水膜盒21兩側(cè)，所述的每個中空纖維膜生物反應(yīng)元件30上的注膠膜盒31通過粘接劑固定在集水膜盒21內(nèi)部，集水膜盒21兩端頭各設(shè)有一個集水口 22。所述的中空纖維膜生物反應(yīng)元件30包括注膠膜盒31、密封固定層32和多根中空纖維膜絲33，多根中空纖維膜絲33對折成U型且通過密封固定層32均勻分布固定在注膠膜盒31上，每根中空纖維膜絲33的兩端頭開口于密封固定層32 —端面且內(nèi)腔保持暢通。固定注膠膜盒31與集水膜盒21使用的粘接劑可以是ABS粘接劑、PVC粘接劑、環(huán)氧樹脂膠或聚氨酯膠。固定中空纖維膜絲33的密封固定層32分為硬性密封固定層和柔性密封保護層，其中硬性密封固定層材料可以選環(huán)氧樹脂材料、聚氨酯材料或硬性橡膠，柔性密封保護層材料可以選環(huán)氧樹脂材料、聚氨酯材料、硅膠或柔性橡膠。圖4為本實用新型的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置40的結(jié)構(gòu)原理示意立體圖，圖5為圖4中的曝氣裝置50的結(jié)構(gòu)原理示意立體圖，圖6a和圖6b為圖5中的布氣管60的結(jié)構(gòu)原理示意圖。如圖4、圖5、圖6a和圖6b所示，中空纖維膜生物反應(yīng)裝置40包括膜支架41、集水母管42、曝氣裝置50和多個如上所述的中空纖維膜生物反應(yīng)組件10，其中膜支架41上部固定有集水母管42，下部固定有曝氣裝置50。所述的集水母管42上端設(shè)有多個出水口 43，側(cè)端通過管接頭12連接有呈等距或非等距排列的多個中空纖維膜生物反應(yīng)組件10。所述的曝氣裝置50包括進氣母管52、進氣支管51和多根布氣管60，進氣母管52上端設(shè)有進氣口 53，下端與進氣支管51相連且兩者內(nèi)腔保持暢通，進氣支管51兩側(cè)連接有等間距排列的多個一端封閉另一端內(nèi)腔與進氣支管51內(nèi)腔保持暢通的布氣管60,布氣管60上設(shè)有多個曝氣孔61，所述的曝氣孔61呈雙排排列且每排曝氣孔61呈等間距或非等間距排列，其方向向下且兩排曝氣孔夾角a為45度至120度。在所述的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置40中，中空纖維膜生物反應(yīng)組件10的數(shù)量是I個至10個，每根布氣管60位于中空纖維膜生物反應(yīng)組件10底部下方IOmm至300mm處，布氣管60上的曝氣孔61呈雙排排列且每排曝氣孔61呈等間距或非等間距排列，其方向向下且兩排曝氣孔夾角a為45度至120度使用時，將如圖4所示的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置40浸沒在膜生物反應(yīng)池內(nèi)，使中空纖維膜絲33位于膜生物反應(yīng)池內(nèi)液面之下20mm至400mm。常溫常壓下，輸出泵在中空纖維膜絲33內(nèi)腔產(chǎn)生負壓，從而使得膜生物反應(yīng)池內(nèi)的原水經(jīng)中空纖維膜絲33過濾而匯集至集水膜盒21內(nèi)，并通過集水支管11匯集至集水母管42內(nèi)，經(jīng)出水口 43由輸出泵持續(xù)輸出。同時，氣泵輸出的壓縮空氣經(jīng)由進氣口 53進入進氣母管52內(nèi)腔，經(jīng)由進氣支管51進入布氣管60內(nèi)腔，最后通過布氣管60上的曝氣孔61不斷的給附著在中空纖維膜絲33表面上的微生物提供含氧較高的水體，以加快其分解原水中的有機物等雜質(zhì)。同時，在曝氣孔61引入的氣水混合體的擾動下，因中空纖維膜絲33中間的部分在水中呈游離狀態(tài)，可以大幅度地隨氣水流擺動并且不容易發(fā)生斷裂，可以很好的將附著在中空纖維膜絲33表面上的的污染物抖落掉，提高中空纖維膜絲33的抗污堵能力進而增強其固液分離效果，延長中空纖維膜絲33的使用壽命。由于本實用新型所述的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置40是由膜支架41、集水母管42、曝氣裝置50和多個中空纖維膜生物反應(yīng)組件10組成，且中空纖維膜生物反應(yīng)組件10是由集水支管11與中空纖維膜生物反應(yīng)單元20以及管封頭13與中空纖維膜生物反應(yīng)單元20通過管接頭12相互連接組裝而成，結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)局部出現(xiàn)損壞或污堵時可以很容易找出損壞或污堵的中空纖維膜單元20，且很容易地進行拆卸并替換，便于維護與管理，同時由于中空纖維膜絲33的高抗污染性能也使得整個膜裝置的能耗降到很低，節(jié)省投入成本。本實用新型公開的一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件及膜生物反應(yīng)裝置具有較高的抗污染性能和較長的使用壽命，安裝維護方便，替換成本低，產(chǎn)水量穩(wěn)定且水質(zhì)優(yōu)良，適用于大型市政污水處理領(lǐng)域。
權(quán)利要求1.一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件，其特征在于:該膜生物反應(yīng)組件含有多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元(20)，每個中空纖維膜生物反應(yīng)單元(20)包括集水膜盒(21)和兩個中空纖維膜生物反應(yīng)元件(30)，集水膜盒(21)兩端頭各設(shè)有一個集水口(22)，所述的多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元(20)等間距排列，形成多層多列的布置結(jié)構(gòu)，相鄰兩層之間的中空纖維膜生物反應(yīng)單元(20)分別通過管接頭(12)首尾密封連接且內(nèi)腔保持暢通，其中頂層的中空纖維膜生物反應(yīng)單元(20 )分別通過管接頭(12)與集水支管(11)密封連接且內(nèi)腔保持暢通，底層的中空纖維膜生物反應(yīng)單元(20)分別通過管接頭(12)與管封頭(13)密封連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件，其特征在于:所述的每個中空纖維膜生物反應(yīng)元件(30)含有注膠膜盒(31)、多根中空纖維膜絲(33)和密封固定層(32)，多根中空纖維膜絲(33)對折成U型且通過密封固定層(32)均勻分布固定在注膠膜盒(31)上，每根中空纖維膜絲(33)的兩端頭開口于密封固定層(32) —端面且內(nèi)腔保持暢通；所述的注膠膜盒(31)通過粘接劑固定在集水膜盒(21)內(nèi)部，所述的兩個中空纖維膜生物反應(yīng)元件(30)對稱分布在集水膜盒(21)兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件，其特征在于:所述的中空纖維膜生物反應(yīng)組件中，多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元(20)組成的列數(shù)是自然數(shù)I至50中的偶數(shù)列，多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元(20)組成的層數(shù)為2至10層。
4.如權(quán)利要求1所述的一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件，其特征在于:所述的中空纖維膜生物反應(yīng)組件中，所述的管接頭(12)采用為管卡、活接頭或卡箍。
5.如權(quán)利要求2所述的一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件，其特征在于:所述的中空纖維膜生物反應(yīng)單元中，固定注膠膜盒(31)與集水膜盒(21)所使用的粘接劑是ABS粘接劑、PVC粘接劑、環(huán)氧樹脂膠或聚氨酯膠。
6.如權(quán)利要求2所述的一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件，其特征在于:所述的中空纖維膜生物反應(yīng)元件中，密封固定層(32)分為硬性密封固定層和柔性密封保護層，其中硬性密封固定層采用環(huán)氧樹脂材料、聚氨酯材料或硬性橡膠；柔性密封保護層采用環(huán)氧樹脂材料、聚氨酯材料、硅膠或柔性橡膠。
7.采用如權(quán)利要求1所述中空纖維膜生物反應(yīng)組件的一種中空纖維膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:該中空纖維膜生物反應(yīng)裝置包括膜支架(41)、集水母管(42)、曝氣裝置(50)和多個中空纖維膜生物反應(yīng)組件(10);所述集水母管(42)上部設(shè)有多個出水口(43)，集水母管固定在膜支架(41)上部；所述的多個中空纖維膜生物反應(yīng)組件(10)等間距或非等間距排列在膜支架(41)的內(nèi)部，每個中空纖維膜生物反應(yīng)組件(10)的集水支管(11)兩端分別通過管接頭(12)連接在集水母管(42)上；膜支架下部固定有曝氣裝置(50)。
8.根據(jù)如權(quán)利要求7所述組件的一種中空纖維膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的曝氣裝置(50)包括進氣母管(52)、進氣支管(51)和多根布氣管(60)，進氣母管(52)上部設(shè)有進氣口( 53 )，所述進氣母管(52 )下端與進氣支管(51)相連且兩者內(nèi)腔保持暢通，進氣支管(51)兩側(cè)連接有等間距排列的多個一端封閉、另一端內(nèi)腔與進氣支管(51)內(nèi)腔保持暢通的布氣管(60),布氣管(60)上設(shè)有多個曝氣孔(61);布氣管(60)上的曝氣孔(61)呈雙排排列且每排曝氣孔(61)呈等間距或非等間距排列，其方向向下且兩排曝氣孔夾角a為45度至120度。
9.如權(quán)利要求8所述的一種中空纖維膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的中空纖維膜生物反應(yīng)裝置中，每根布氣管(60)位于中空纖維膜生物反應(yīng)組件(10)底部下方IOmm至300mm 處。
10.如權(quán)利要求7或8所述的一種中空纖維膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:所述的中空纖維膜生物反應(yīng) 裝置(40)中，中空纖維膜生物反應(yīng)組件(10)的數(shù)量為I 10個。
專利摘要一種中空纖維膜生物反應(yīng)組件及膜生物反應(yīng)裝置，膜生物反應(yīng)組件含有多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元，每個生物反應(yīng)單元包括集水膜盒和兩個中空纖維膜生物反應(yīng)元件；其膜生物反應(yīng)裝置包括膜支架、集水母管、曝氣裝置和多個中空纖維膜生物反應(yīng)組件。本實用新型由多個中空纖維膜生物反應(yīng)單元及多個管封頭通過管接頭相互連接組裝而成，具有結(jié)構(gòu)簡單，便于拆卸與安裝的特點，當(dāng)中空纖維膜生物反應(yīng)元件局部出現(xiàn)污堵或損壞時可以很方便的修補或替換該元件；同時可以有效防止中空纖維膜絲表面附著污泥，降低中空纖維膜絲出現(xiàn)斷裂的可能性，提高中空纖維膜絲的抗污染性能，增大中空纖維膜絲固液分離率，同時也改善出水水質(zhì)，延長中空纖維膜絲的使用壽命。
文檔編號C02F3/12GK203159317SQ20132003489
公開日2013年8月28日 申請日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
發(fā)明者安康, 徐大明, 林亞凱, 趙杰, 陳彤, 田野 申請人:北京賽諾膜技術(shù)有限公司