[實(shí)用新型]祼垂束柱狀鼓氣式中空纖維膜組件

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820157508.2
• 申請(qǐng)日: 2008-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN201330180Y
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余子?jì)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海德宏生物醫(yī)學(xué)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/44
• 分類號(hào): C02F1/44;C02F3/10
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張 磊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種祼垂束柱狀鼓氣式中空纖維膜組件，該膜組件可用于飲用水處理、污水處理及中水回用、食品飲料、膜蒸餾、生物制藥及細(xì)胞培養(yǎng)專用的膜生物反應(yīng)器，并可用于制藥業(yè)高粘度制劑，或與膜相關(guān)的各種裝置。

背景技術(shù)

普通的膜組件通常是用塑料器殼整體澆注做成圓柱式，這是依靠器殼作為膜支撐與保護(hù)的一種型式。如過(guò)多的填裝膜絲之后，還會(huì)導(dǎo)致水通量下降。另有一種是簾布式，其原理與與本實(shí)用新型相同，只是型式是平面式的，這些型式的膜組件有兩種缺陷：

1有器殼的膜組件主要用于凈水處理，而用于生化制藥與污水等高粘度液體處理時(shí)則易使膜表面相互粘合成泥柱，從而導(dǎo)致膜面積降低，且膜外表面相互粘連又難以清洗，最終影響水通量與水處理效果，更影響膜清洗效果。

2簾布式膜組件比有器殼的膜組件用于浸沒式的膜生物反應(yīng)器上有著較好的性能。比起前者清洗溶易，膜反應(yīng)器在水處理過(guò)程中有著不易粘合的特點(diǎn)，因?yàn)樗幱谄貧獬貎?nèi)隨著波動(dòng)而作上下擺動(dòng)，借此方式可以把粘附在膜表面的物質(zhì)甩掉。但簾布式膜組件缺點(diǎn)是膜的受力與波動(dòng)垂直于氣泡上浮方向，抗污染能力強(qiáng)的(聚偏氟乙烯)等材料的膜抗疲勞強(qiáng)度不高，容易在膜絲根部發(fā)生斷裂，從而使膜組件過(guò)早地失效。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是獲得一種簡(jiǎn)單、高效、強(qiáng)度高、抗污染性好、耐疲勞等綜合性能良好且應(yīng)用范圍廣的祼垂束柱狀鼓氣式中空纖維膜組件。

本實(shí)用新型提出的祼垂束柱狀鼓氣式中空纖維膜組件，由樹脂封頭1、鼓氣管2、氣孔形板3、中空纖維組件膜束4、負(fù)壓腔5、組件支架7組成，中空纖維組件膜束4呈垂束裸露組合成柱狀的膜組件，單元膜組件由膜吸水端15、單元膜束14、膜鼓氣端16組成，中空纖維組件膜束4的膜吸水端15依次連接氣孔形板3、組件支架7、樹脂封頭1、負(fù)壓腔5，組件支架7呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，組件支架7位于氣孔形板3外圍上方，負(fù)壓腔5位于組件支架7上方，中空纖維膜組件束4的膜吸水端15位于負(fù)壓腔5內(nèi)，負(fù)壓腔5與負(fù)壓凈水水管6相連；中空纖維組件膜束4的一端位于組件支架7和氣孔形板3之間；膜鼓氣端16依次連接氣孔形板3、鼓氣管2和樹脂封頭1。

本實(shí)用新型中，鼓氣管2位于氣孔形板3的底部或氣孔形板3下部一側(cè)。

本實(shí)用新型中，中空纖維組件膜束4膜鼓氣端16的端面中間呈三角形、圓形、正方形或矩形及多邊形中任一種，端面的其余部位均封閉。

本實(shí)用新型中，所述柱狀的膜組件呈圓柱形、正方形、長(zhǎng)方形或三棱柱形中任一種，圓柱形膜組件的直徑是20-500mm，長(zhǎng)方體形膜組件的長(zhǎng)寬比任意，膜柱長(zhǎng)度是200mm～5000mm。

本實(shí)用新型中，所述位于中空纖維單元膜束膜鼓氣端16處的氣孔形板3由進(jìn)氣孔8和膜束端面9組成，進(jìn)氣孔8位于膜束端面9中心，進(jìn)氣孔8的氣孔形狀為圓形、三角形、正方形或矩形及多邊形中任一種，孔數(shù)隨膜束大小可隨意設(shè)置。

本實(shí)用新型中，所述膜束端面9呈三角形、圓形、棱形或扇形中任一種。

本實(shí)用新型中，各單元膜組件是串聯(lián)或并聯(lián)使用。

本實(shí)用新型工作過(guò)程如下：本實(shí)用新型可任意組裝成工程所需要規(guī)模的機(jī)組，每一機(jī)組可以安裝本實(shí)用新型產(chǎn)品多組，按照要求將機(jī)組吊入池內(nèi)或放置在器殼內(nèi)。機(jī)組在污水池或濃溶液池中工作，以膜束分離了污水中的細(xì)菌或濃溶液中的相關(guān)物質(zhì)。下端鼓氣、上端給予負(fù)壓抽出清水或有用溶質(zhì)，即可達(dá)到物質(zhì)分離及水處理的目的。根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的清洗后可以長(zhǎng)期使用。

本實(shí)用新型采用了綜合性能好的雙致相(TIPS+NIPS)高強(qiáng)度、高通量、高抗污染、高截留率的中空纖維膜材料制成了裸垂束柱狀鼓氣式膜組件，大大提高了膜的抗疲勞強(qiáng)度及抗污染能力。由于這種膜組件是祼垂束柱狀型的，它的受力點(diǎn)與曝氣氣泡流動(dòng)方向呈平行狀態(tài)，所以它只隨著曝氣氣液流作幅度不大的擺動(dòng)，另外所用膜強(qiáng)韌性較好(膜的單絲強(qiáng)度可達(dá)到200克以上而不斷裂)，所以在膜與樹脂(聚胺脂)的澆注根部不易發(fā)生斷裂。若使用抗污染性能良好的中空纖維膜材料(如聚偏氟乙烯等)，則綜合性能提高，應(yīng)用范圍更廣。

本實(shí)用新型可以做成任意尺寸的裸露型膜組件。因其外表沒有器殼固定，所以其長(zhǎng)短不受限制。這對(duì)提高膜面積和超濾率有著極為重要的意義。

本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)更有一特色，就是可以把細(xì)胞或細(xì)菌固定在膜的外表面，從而起到了生物反應(yīng)器的作用，大大提高了污水處理、中水回用及制藥業(yè)的產(chǎn)量，縮短了廢水的處理時(shí)間，提高了功效與效益。

如做成壓力式超濾或微濾器，則有利于膜的清洗與反清洗。大幅度提高了膜的抗污染性能及使用壽命。

附圖說(shuō)明