静压式中空纤维膜束组块灌胶装置及其灌胶方法

摘要

本发明公开了一种静压式中空纤维膜束组块灌胶装置，包括两块长挡板、两块短挡板、多个紧固件，所述长挡板和短挡板依次连接，中间围成灌胶空腔，所述紧固件用于固定长挡板与短挡板，长挡板内侧上部形成向内倾斜的长挡板灌胶坡口，内侧下部与短挡板交界处设置密封槽，用于填充密封材料，短挡板内侧上部设置有向内倾斜的短挡板灌胶坡口。还公开了使用上述灌胶装置进行的静压式中空纤维膜束组块灌胶方法。本发明在灌胶前不需要对膜束开孔端进行堵头处理，灌胶时，液态树脂不会通过膜束端面开孔进入膜丝内壁堵塞膜孔，灌胶后也不需要切除膜束开孔端堵头胶层以露出膜束开孔端，并且整个灌胶过程能在静压环境下进行，不需要增压处理。

权利要求

1.一种静压式中空纤维膜束组块灌胶装置，包括两块长挡板、两块短挡板、多个紧固件，所述长挡板和短挡板依次连接，中间围成灌胶空腔，所述紧固件用于固定长挡板与短挡板，长挡板内侧上部形成向内倾斜的长挡板灌胶坡口，内侧下部与短挡板交界处设置密封槽，用于填充密封材料，短挡板内侧上部设置有向内倾斜的短挡板灌胶坡口，所述长挡板和短挡板围成菱形灌胶空腔。

2.根据权利要求1所述的静压式中空纤维膜束组块灌胶装置，其特征在于：所述紧固件包括紧固螺钉、开模螺钉和定位销，长挡板在与短挡板组装的配合面上设有多个长挡板紧固螺栓孔、多个长挡板开模螺栓孔和多个长挡板销钉孔，短挡板相应的配合面上相应的设有短挡板紧固螺栓孔和短挡板销钉孔，但对应长挡板开模螺栓孔的位置没有开孔。

3.根据权利要求1或2所述的静压式中空纤维膜束组块灌胶装置，其特征在于：所述短挡板外侧设置有吊耳。

4.一种的静压式中空纤维膜束组块灌胶方法，其步骤包括：

中空纤维膜以平行等间距状态排列成单层膜束，并采用热熔性粘结剂层固定，所述热熔性粘结剂层的位置靠近膜束的开孔端，并距离膜束的开孔端留出10～150mm灌胶距离；

将若干层单层膜束堆叠成膜束组块，使得中空纤维膜呈规则排列，所述膜束组块中，每层单层膜束的热熔性粘结剂层对齐排列；

组装静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的长挡板和短挡板，将膜束组块以开孔端朝上的状态放入静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的灌胶空腔中进行固定，并使热熔性粘结剂层的下边沿与静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的下边沿对齐；

将液态树脂通过长挡板灌胶坡口及短挡板灌胶坡口流入所述灌胶空腔，待固化后即在膜束组块上形成浇注层；

该方法采用静压式中空纤维膜束组块灌胶装置，包括两块长挡板、两块短挡板、多个紧固件，所述长挡板和短挡板依次连接，中间围成灌胶空腔，所述紧固件用于固定长挡板与短挡板，长挡板内侧上部形成向内倾斜的长挡板灌胶坡口，内侧下部与短挡板交界处设置密封槽，用于填充密封材料，短挡板内侧上部设置有向内倾斜的短挡板灌胶坡口。

5.根据权利要求4所述的静压式中空纤维膜束组块灌胶方法，其特征在于：在组装静压式中空纤维膜束组块灌胶装置后灌胶前，将长挡板上的密封槽用密封材质填充。

说明书

静压式中空纤维膜束组块灌胶装置及其灌胶方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种静压式中空纤维膜束组块灌胶装置及使用该装置的静压式中空纤维膜束组块灌胶方法，主要应用于水处理。

背景技术

[0002] 随着膜技术的发展，MBR（膜生物反应器）在废水处理中的应用备受关注。中空纤维超滤膜组件因其填装密度大、过滤效果好、使用寿命长、维护成本低等特点被广泛应用于MBR废水处理系统中。从中空纤维超滤膜丝到膜组件已经形成了诸多制成工艺，为了进一步提高生产效率、降低制造成本，中空纤维超滤膜组件的制成工艺优化和制成装置设计日益突显。

[0003] 一般的，中空纤维膜束通过树脂固定层被浇注在集水塑件中，需要确保中空纤维膜端部开孔与集水塑件内出水通道相通。传统的膜组件灌胶工艺需要先用涂头胶将中空纤维膜端部开孔堵住，然后将堵孔的膜束插入灌胶模具中进行灌胶。待干胶后切除膜束堵孔端，至中空纤维膜束端部开孔完全露出后再装入集水塑件中二次灌胶封装。上述工艺过程中，对膜束开孔端的堵孔操作和切除膜束堵孔胶层至开孔露出的两道工序均为无效多余的工序，应当优化。

[0004] 在美国专利US20100000938中提出一种中空纤维膜注封方法，该方法通过两层粘结剂层在膜束封胶端形成一个封闭灌胶腔，并采用特制的铸封装置向该封闭灌胶腔注胶实现铸封。该方法的优点在于解决了膜束开孔端堵孔和切除膜束堵孔胶层的无效工序。但两层粘结剂层的的预处理方式以及特制的铸封装置增加了工时和成本，同时，该铸封方式需要注胶压力达到90—110bar，提高了工艺条件和制造成本。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种能在静压状态下快速简便地实现中空纤维膜束组块铸封的静压式中空纤维膜束组块灌胶装置。

[0006] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种静压式中空纤维膜束组块灌胶装置，包括两块长挡板、两块短挡板、多个紧固件，所述长挡板和短挡板依次连接，中间围成灌胶空腔，所述紧固件用于固定长挡板与短挡板，长挡板内侧上部形成向内倾斜的长挡板灌胶坡口，内侧下部与短挡板交界处设置密封槽，用于填充密封材料，短挡板内侧上部设置有向内倾斜的短挡板灌胶坡口。

[0007] 进一步的，所述紧固件包括紧固螺钉、开模螺钉和定位销，长挡板在与短挡板组装的配合面上设有多个长挡板紧固螺栓孔、多个长挡板开模螺栓孔和多个长挡板销钉孔，短挡板相应的配合面上相应的设有短挡板紧固螺栓孔和短挡板销钉孔，但对应长挡板开模螺栓孔的位置没有开孔。

[0008] 进一步的，所述短挡板外侧设置有吊耳。

[0009] 进一步的，所述长挡板和短挡板围成矩形灌胶空腔。

[0010] 本发明还公开了使用上述静压式中空纤维膜束组块灌胶装置进行的静压式中空纤维膜束组块灌胶方法，其步骤包括：

[0011] 中空纤维膜以平行等间距状态排列成单层膜束，并采用热熔性粘结剂层固定，所述热熔性粘结剂层的位置靠近膜束的开孔端，并距离膜束的开孔端留出10~150mm灌胶距离；

[0012] 将若干层单层膜束堆叠成膜束组块，使得中空纤维膜呈规则排列，所述膜束组块中，每层单层膜束的热熔性粘结剂层对齐排列；

[0013] 组装静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的长挡板和短挡板，将膜束组块以开孔端朝上的状态放入静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的灌胶空腔中进行固定，并使热熔性粘结剂层的下边沿与静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的下边沿对齐；

[0014] 将液态树脂通过长挡板灌胶坡口及短挡板灌胶坡口流入所述灌胶空腔，待固化后即在膜束组块上形成浇注层。

[0015] 进一步的，在组装静压式中空纤维膜束组块灌胶装置后灌胶前，将长挡板上的密封槽用密封材质填充。

[0016] 本发明的静压式中空纤维膜束组块灌胶装置，能在静压状态下快速简便地实现中空纤维膜束组块铸封，并能省略掉膜束开孔端堵孔和切除膜束堵孔胶层的无效工序，灌胶装置的固定、装配、拆卸都十分方便快捷。本发明的静压式中空纤维膜束组块灌胶方法在灌胶前不需要对膜束开孔端进行堵头处理，灌胶时，液态树脂不会通过膜束端面开孔进入膜丝内壁堵塞膜孔，灌胶后也不需要切除膜束开孔端堵头胶层以露出膜束开孔端，简化了膜束组块灌胶铸封的工艺过程，减少了因堵孔失效或切头不彻底导致膜束端面开孔无法全部露出的风险，并且整个灌胶过程能在静压环境下进行，不需要增压处理。热熔性粘结剂层起到固定膜束、形成密封带的作用，使液态树脂不会向下渗漏破坏膜束组块的外观及性能。灌胶坡口使注胶空间增大，加快液态树脂流入灌胶空腔的速度，避免液态树脂流动性变差而造成灌胶空洞。

附图说明

[0017] 图1为本发明的静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的结构示意图。

[0018] 图2为图1所示静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的局部细节图。

[0019] 图3为本发明的静压式中空纤维膜束组块灌胶方法在实施时的示意图。

[0020] 图4为图3所示实施形态的局部细节图。

[0021] 图5为图3所示实施形态完成后的效果图。

[0022] 下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

[0023] 实施例1

[0024] 实施例1

[0025] 如图1、2所示，本静压式中空纤维膜束组块灌胶装置，包括两块长挡板1.1、1.2、两块短挡板2.1、2.2、多个紧固螺钉3，多个开模螺钉4和多个定位销5；

[0026] 所述长挡板1.1、1.2和短挡板2.1、2.2组装围成矩形的灌胶空腔，长挡板1.1、1.2在与短挡板2.1、2.2组装的配合面上设有多个长挡板紧固螺栓孔7、多个长挡板开模螺栓孔和多个长挡板销钉孔8，短挡板2.1、2.2相应的配合面上相应的设有短挡板紧固螺栓孔13和短挡板销钉孔12，但对应长挡板1.1、1.2开模螺栓孔的位置没有开孔；

[0027] 长挡板1.1、1.2内侧上部形成向内倾斜的长挡板灌胶坡口6，内侧下部与短挡板2.1、2.2交界处设置密封槽9，用于填充密封材料，短挡板2.1、2.2内侧上部设置有向内倾斜的短挡板灌胶坡口11，所述短挡板外侧设置有吊耳10，便于固定整个灌胶装置。

[0028] 实施例2

[0029] 如图3-5所示，本静压式中空纤维膜束组块灌胶方法其步骤包括：

[0030] 中空纤维膜14以平行等间距状态排列成单层膜束17，并用热熔性粘结剂层16固定，热熔性粘结剂层16的位置靠近膜束的开孔端15，且留出10——150mm的灌胶距离；

[0031] 若干单层膜束17堆叠成膜束组块18，使得中空纤维膜14呈矩阵排列，单层膜束17堆叠时，热熔性粘结剂层16相互对齐；

[0032] 组装好灌胶装置中的长挡板1.1和短挡板2.1、2.2，将上述膜束组块以膜束开孔端15朝上的状态放入静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的矩形灌胶空腔内，并使热熔性粘结剂层16的下边沿与静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的下边沿对齐，然后安装长挡板1.2，拧紧紧固螺钉3，热熔性粘结剂层16受到长挡板1.1、1.2和短挡板2.1、2.2的压缩，膜束组块
18被固定在灌胶装置的矩形灌胶空腔中，并且单层膜束17之间，膜束组块18与灌胶装置内壁之间被可靠密封；

[0033] 将液态树脂从长挡板灌胶坡口6、短挡板灌胶坡口11中直接注入矩形灌胶空腔中，固化后在膜束组块18上形成浇注层19，完成膜束组块18的灌胶铸封。

[0034] 如图2、4所示，膜束组块18放入静压式中空纤维膜束组块灌胶装置后，膜束开孔端15应高出灌胶装置上边沿，确保灌胶过程中，液态树脂不会进入膜孔堵塞膜束开孔端15。组装灌胶装置时，长挡板1.1、1.2上的密封槽9必须用密封材质填充，确保紧固螺栓3拧紧后密封可靠，液态树脂浇注时不会渗漏，破坏膜束组块的外观和性能。

[0035] 如图1、2、3、4所示，完成膜束组块灌胶铸封后的脱模步骤为：先拧下紧固螺栓3，然后拧紧开模螺栓4。因为短挡板2.1、2.2配合面对应开模螺栓4的位置没有设置开模螺栓孔，长挡板1.2在开模螺栓4的作用下被顶开，膜束组块实现脱模。

[0036] 上面，对本发明的一种实施形态进行了说明，但本发明不限于所述实施形态。具体的工艺方法和装置结构，在不脱离本发明的宗旨的范围内，可进行适当的改变。

[0037] 例如，上述实施形态中，膜束组块18与静压式中空纤维膜束组块灌胶装置均为矩形，但，本发明不限定于此，根据膜组件的实际结构的需要，膜束组块和对应灌胶装置的形状可以是菱形、圆形或其他形状。

[0038] 例如，上述实施形态中，静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的锁紧与拆卸采用最简单的螺栓结构，但本发明不限定于此，根据自动化程度不同，静压式中空纤维膜束组块灌胶装置的锁紧与拆卸可以采用连杆装置、气缸顶推或者其他形式。