[發明專利]附加電場的中空纖維膜組件

無效

• 申請號: 200910201525.0
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101721914A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 鄧慧萍;商冉;胡婧逸;趙純;方火明;史俊
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B01D63/04
• 分類號: B01D63/04;B01D65/08
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 陳龍梅

技術領域

本發明涉及一種去除水中有機物或顆粒的裝置，具體是用于在水處理中去除水中的有機物或顆粒的中空纖維膜組件和附加電場偶合的過濾裝置。

背景技術

目前，用微濾、超濾或納濾膜進行水中有機物或顆粒分離已經被廣泛使用。但是，當待過濾液或待分離液濃度高時，膜表面易形成濃差極化層，使膜分離阻力增加；當待過濾液或待分離液含Zeta電位較高的易污染膜的成分時，膜污染加劇，膜使用壽命被縮短。為了克服這些缺點，2個板狀電極分別放置于平板膜的兩側，組成附加電場平板膜過濾裝置。但是這種附加電場膜過濾裝置中只能裝填一張平板膜，無法進一步提高過濾面積實現大流量的過濾和分離。因此，這種附加電場的平板膜裝置無法應用在較大規模的水處理或顆粒分離過程中。

中空纖維膜是纖維狀，具有自支撐能力的膜。中空纖維膜不需要支撐層，因此具有裝填密度高、比表面積大的優點。其構成的中空纖維膜組件被大量使用在水處理、制藥、釀造、餐飲、化工等領域，用于物質的分離與提純。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型的附加電場和中空纖維膜組件組成的過濾裝置。該裝置過濾分離效率高，膜過濾面積大，占用空間小，而且易于將多個裝置并聯獲得更高過濾速度。

為達上述目的，本發明采用如下的技術方案：由上、下殼體開設進水口、排氣閥和錯流出水口的組件外殼，置于組件外殼中心軸線上的惰性棒狀的陽極，陽極外設有空心圓柱狀的陰極，以及陽極與陰極之間設有的U形中空纖維膜絲組成；

組件外殼底端設有底板，底板中心開設將陽極固定并引出組件外殼的小孔，陽極與正極導線連接；陰極底部呈盤狀，盤狀外緣與負極導線連接，通過法蘭固緊螺栓將陰極的盤狀底部與組件外殼固定連接成為一體；陽極與陰極之間的空間設有中空纖維膜絲，中空纖維膜絲彎成U形，用環氧樹脂膠將U形中空纖維膜絲的出水端和膜絲固定板粘合，并且使U形中空纖維膜絲出水端暴露在環氧樹脂膠之外；組件外殼頂端的膜絲固定板上設有頂蓋，頂蓋中心開設出水口，通過法蘭固緊螺栓將頂蓋、膜絲固定板與組件外殼固定連接成為一體；

本發明的有益效果是：附加電場的中空纖維膜組件可以實現水中有機物或顆粒大流量的過濾和分離，同時，通過電場的作用，可以提高過濾或分離的效率，減少由帶電荷有機物或顆粒造成的濃差極化與膜污染。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2是圖1的I-I截面圖。

圖3是膜絲固定板結構示意圖。

圖4是底板15結構示意圖。

圖5是陰極縱向剖示圖。

圖6是圖5的II-II截面圖。

附圖中，1-正極導線，2-負極導線，3-進水口，4-陽極，5-排氣閥，6-環氧樹脂膠，7-過濾后出水口，8-法蘭箍緊螺絲，9-膜絲固定板，10-密封墊圈，11-錯流出水口，12-中空纖維膜絲，13-組件外殼，14-陰極，15-底板。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

先將市售的中空纖維膜絲12彎成“U”形，用環氧樹脂膠6將“U”形中空纖維膜絲12的出水端和膜絲固定板9粘合。在環氧樹脂膠6未硬化時在振蕩器上快速振蕩膜絲固定板9，使環氧樹脂膠6完全滲入膜絲間的空隙。待環氧樹脂膠6硬化后，切除靠近中空纖維膜絲12出水端的環氧樹脂膠6，使其出水端暴露在環氧樹脂膠6之外。

底板15中央鉆孔，孔直徑比陽極4的直徑略小。施加壓力使陽極4穿過底

板15中央的小孔，并在小孔處涂環氧樹脂膠密封。

將組件外殼13、底板15、陽極4、陰極14、密封墊圈10、排氣閥5、正極導線1，負極導線2以及固定好中空纖維膜絲12的膜絲固定板9按照附圖1和附圖2所示組裝，法蘭之間放置密封墊圈10，以實現裝置密封。組件外殼13的上端和下端分別用法蘭箍緊螺絲8緊固，實現密封。排氣閥5和組件外殼13構成通過螺紋連接，使用生料帶密封。

進水口3、過濾后出水口7以及錯流出水口11分別連接配套的管件。根據過濾的不同壓力和流量要求，進水口3前可連接壓力泵或其他增壓裝置。該裝置可以實現錯流過濾和死端過濾：打開錯流出水口11并調節需要的錯流流速，實現錯流過濾；關閉錯流出水口11即可實現死端過濾。

工作原理

將正極導線1與直流電源正極連接，將負極導線2與直流電源負極連接，通電后形成從中軸線到圓柱周邊輻射狀的電場。