一种用于膜污染显微观测的中空纤维膜组件

1.本实用新型涉及一种纤维膜组件，具体为一种用于膜污染显微观测的中空纤维膜组件，属于膜组件技术领域。


背景技术：

2.目前，膜分离技术已经广泛应用于海水、苦咸水淡化、纯水、超纯水生产，以及食品工业、医药工业和生物工程等领域。膜污染问题是限制膜分离技术发展和应用的主要因素之一，膜污染及其机理相关研究常利用sem、ftir等异位观察技术和通量测试等实验手段。这些方法能够一定程度上提供膜污染的信息及对膜分离性能的影响，多用于间接推测成膜污染过程和机理，但不能记录和表征膜表面动态吸附和污染层积累变化实时过程。因此，实时直观地对膜表面污染层动态变化过程进行无损研究对于进一步深入探讨膜污染形成机理具有实际价值。直接观测法作为一种无损技术对膜污染的初期状况进行实时在线监测，从而为膜组件设计优化和清洗策略提供有效的检测方法，但通常需要自制实验装置保证记录的有效性。
3.膜组件是各种规格的包含膜及其支撑结构的实用装置。单个膜组件或多个膜组件都可以组装成膜分离装置以供在工厂和实验室运用。中空纤维膜组件主要是由中空纤维和膜外壳两部分组成。现有的中空纤维膜组件一般为圆柱形，不利于在线观测膜污染情况，安装较为麻烦，费时费力，增加了实验人员的工作难度，并且还存在漏液的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种用于膜污染显微观测的中空纤维膜组件，以解决至少一个上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
6.一种用于膜污染显微观测的中空纤维膜组件，包括：若干膜丝，为中空结构；观测筒，内部形成可供所述膜丝穿过的内腔；两个旋转件，分别螺纹套接在所述观测筒的两端；套筒，两个所述旋转件相互远离的一侧均沿周向固定连接若干所述套筒；插杆，所述插杆的一端通过弹性件连接所述套筒的内侧壁，所述插杆的另一端滑动贯穿所述套筒；垫圈，套设在各所述插杆的外部，且各所述插杆的另一端均与所述垫圈固定连接；密封布，固定连接在所述垫圈的侧壁与所述旋转件的外侧壁之间；两个安装块，分别设置在两个所述旋转件相互远离的一侧，且每一所述安装块上开设有可供所述膜丝穿过的若干管孔；第一管道和注胶管，固定内嵌在所述安装块上，所述第一管道与所述观测筒的内腔相连通，所述注胶管与所述安装块上的各管孔贯通连接；两个安装盘，分别固定连接在两个所述安装块相互远离的一侧；第二管道和若干第三管道，固定内嵌在所述安装盘上，所述膜丝穿过所述安装块的管孔伸入所述第三管道内，所述第二管道与各所述第三管道贯通连接；两个安装环，分别设置在所述旋转件和安装块之间，且两个所述安装环相互远离的一侧分别与对应的所述安装块紧固连接，所述安装环的内侧壁形成一倾斜面，所述垫圈与所述安装环的内侧壁相接触，
所述安装环的内侧壁上开设有与所述垫圈相适配的环形凹槽；若干螺杆，沿周向螺纹插接在所述安装环的环形凹槽处，且所述螺杆与所述插杆一一对应。
7.所述的中空纤维膜组件，优选地，在所述安装块的管孔两端的内侧壁上均固定连接有密封圈，且所述注胶管位于两个所述密封圈之间。
8.所述的中空纤维膜组件，优选地，所述观测筒为有机玻璃筒，所述有机玻璃筒由两个螺纹连接部和一个观测部组成，两个所述螺纹连接部分别固定连接在所述观测部的两端，所述观测部为长方体结构。
9.所述的中空纤维膜组件，优选地，位于同一所述旋转件上的所述插杆的数量多于八个，且多个所述插杆之间等距环形分布。
10.所述的中空纤维膜组件，优选地，所述安装环的环形凹槽侧壁上覆盖有密封垫。
11.所述的中空纤维膜组件，优选地，所述安装环的形状为圆柱体掏空圆台体剩余的结构的形状。
12.所述的中空纤维膜组件，优选地，所述旋转件为螺母，所述弹性件为弹簧。
13.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
14.本实用新型的长方体观测部能够有效避免光线在有机玻璃筒发生折射，从而有利于观测，膜丝插入有机玻璃筒、管孔和第三管道，膜丝连接两个第二管道，由于受到安装环内侧壁的挤压，当插杆旋转移动到相应位置时，会在弹簧的作用下插入凹槽内，密封垫能够很好的夹紧橡胶垫圈，在密封布的连接下，安装块和有机玻璃筒形成密闭空间，将第一管道、第二管道和第三管道通入水，膜丝的内部和外部就分成了两个独立的空间，因此该膜组件需易于装卸、密封良好且应便于光学显微镜直接观测，通过膜组件实现运行过程中膜表面的在线观测，可以在获得基础数据(如膜通量的衰减)的同时实时记录不同时段污染层的积累情况，解析污染层结构，作为现有膜表征技术的补充，丰富膜污染研究方法，更直观地研究膜污染形成机理，进而为明确膜污染机理及研究污染控制方法提供技术基础，具有很强的实用性。
附图说明
15.图1为本实用新型一实施例提供的中空纤维膜组件的结构示意图；
16.图2为图1的a-a剖视图；
17.图3为图1中b部结构的放大示意图；
18.图4为本实用新型一实施例提供的有机玻璃筒的立体结构示意图。
19.图中各附图标记如下：
20.1-安装块；2-有机玻璃筒；21-螺纹连接部；22-观测部；3-第一管道；4-第二管道；41-第三管道；5-膜丝；6-螺母；7-安装环；8-螺杆；9-橡胶垫圈；10-密封布；11-套筒；12-插杆；13-弹簧；14-密封垫；15-安装盘；16-注胶管；17-密封圈。
具体实施方式
21.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造
性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“竖直”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统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实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设置”、“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实用新型中的具体含义。
24.下面，结合附图对本实用新型实施例提供的用于膜污染显微观测的中空纤维膜组件进行详细的说明。
25.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的用于膜污染显微观测的中空纤维膜组件，包括：若干膜丝5，为中空结构；有机玻璃筒2，内部形成可供膜丝5穿过的长方体内腔；两个螺母6，分别螺纹套接在有机玻璃筒2的两端；套筒11，两个螺母6相互远离的一侧均沿周向固定连接若干套筒11；插杆12，插杆12的一端通过弹簧13连接套筒11的内侧壁，插杆12的另一端滑动贯穿套筒11；橡胶垫圈9，套设在各插杆12的外部，且各插杆12的另一端均与橡胶垫圈9固定连接；密封布10，固定连接在橡胶垫圈9的侧壁与螺母6的外侧壁之间；两个安装块1，分别设置在两个螺母6相互远离的一侧，且每一安装块1上开设有可供膜丝5穿过的若干管孔；第一管道3和注胶管16，固定内嵌在安装块1上，第一管道3与有机玻璃筒2的内腔相连通，注胶管16与安装块1上的各管孔贯通连接；两个安装盘15，分别固定连接在两个安装块1相互远离的一侧；第二管道4和若干第三管道41，固定内嵌在安装盘15上，膜丝5穿过安装块1的管孔伸入第三管道41内，第二管道4与各第三管道41贯通连接；两个安装环7，分别设置在螺母6和安装块1之间，且两个安装环7相互远离的一侧分别与对应的安装块1紧固连接，安装环7的内侧壁形成一倾斜面，橡胶垫圈9与安装环7的内侧壁相接触，安装环7的内侧壁上开设有与橡胶垫圈9相适配的环形凹槽；若干螺杆8，沿周向螺纹插接在安装环7的环形凹槽处，且螺杆8与插杆12一一对应。
26.上述实施例中，优选地，在安装块1的管孔两端的内侧壁上均固定连接有密封圈17，且注胶管16位于两个密封圈17之间，由此在将胶液通过注胶管16灌入安装块1的管孔中时，两个密封圈17的设置能够使胶液不溢出管孔。
27.上述实施例中，优选地，如图4所示，有机玻璃筒2主要由两个螺纹连接部21和一个观测部22组成，两个螺纹连接部21分别固定连接在观测部22的两端，观测部22为长方体结构，长方体结构的观测部22能够有效避免光线在有机玻璃筒2发生折射，从而有利于观测。
28.上述实施例中，优选地，位于同一螺母6上的插杆12的数量多于八个，且多个插杆12之间等距环形分布。
29.上述实施例中，优选地，安装环7的环形凹槽侧壁上覆盖有密封垫14，密封垫14能够很好的夹紧橡胶垫圈9，以进一步保证密封性。
30.上述实施例中，优选地，安装环7的形状为圆柱体掏空圆台体剩余的结构的形状。
31.本实用新型提供的用于膜污染显微观测的中空纤维膜组件在使用时，其工作原理
如下：
32.首先，将多根膜丝5插入有机玻璃筒2、安装块1的管孔和第三管道41，膜丝5连接两个第二管道4；当要安装此膜组件时，手动旋转两个螺母6，使两个螺母6相互远离的移动，让插杆12旋转着移动，由于受到安装环7内侧壁的挤压，当插杆12旋转移动到相应位置时，橡胶垫圈9会在弹簧13的作用下插入安装环7的环形凹槽内，在密封布10的连接下，安装块1和有机玻璃筒2形成密闭空间；将第一管道3、第二管道4和第三管道41通入水，膜丝5的内部和外部就分成了两个独立的空间，便于实验人员进行观测工作，非常方便的就完成了安装此膜组件的工作；当需要拆卸此膜组件时，手动旋转多个螺杆8，使螺杆8抵触橡胶垫圈9，让多个插杆12相互靠近的移动从而脱离安装环7的环形凹槽，随后旋转两个螺母6，使两个螺母6相互靠近的移动，从而露出膜丝5，剪断膜丝5，非常方便的就完成了拆卸此膜组件的工作。
33.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。