[發明專利]浸沒式中空纖維膜組件

無效

• 申請號: 201310111672.5
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN104096482A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 呂曉龍
• 申請（專利權）人: 呂曉龍
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司 12203
• 代理人: 鄭永康

技術領域

本發明涉及膜過濾處理技術領域，尤其涉及一種浸沒式中空纖維膜組件。

背景技術

膜科學技術在人類的資源、能源、環境、健康和傳統技術改造等領域發揮關鍵性作用，成為推動支柱產業發展、改善人類生存環境、提高人們生活質量的共性技術。針對面臨的日益嚴重的水資源和能源短缺、環境污染加重、傳統產業亟待改造的重大需求，在水質凈化方面，膜技術不僅是污水治理與循環利用的關鍵技術，也有可能成為下一代高品質自來水廠的核心技術；在生物醫藥、綠色能源等新興工業領域和冶金、石油、化工、輕工食品等傳統工業領域，膜技術在成為廢水回用與資源化的主要技術之后，更逐步成為產品精制純化的關鍵新技術，為產品品質和系統效率提升、節能減排、清潔生產提供創新性技術支撐。

目前膜組件的結構形式主要分為中空纖維膜、板式膜以及管式膜，中空纖維膜是膜技術中最主要的組成部分，中空纖維膜具有比表面積大、裝置占地面積小、設備造價低、易在線反洗恢復膜通量等特點，在環保、醫藥、生物制品、食品、海水淡化、工業廢水的深度處理和回用、工業用純水和生活飲用水制備等諸多領域已得到廣泛應用，成為當前在水處理行業中裝機容量最大的膜產品，在各種超微濾膜市場中，中空纖維膜產品已超過80％，目前已經成為污水處理、海水淡化預處理等核心技術。

中空纖維膜組件按使用方法，分為內壓式與外壓式，外壓式中空纖維膜組件又可分為外置的柱式膜組件和浸沒式膜組件。一般的柱式膜組件有外殼，且在外殼上下兩端的側面，各有一個流道口。隨著膜技術在污水處理、海水淡化和自來水凈化等領域的日益廣泛應用，浸沒式膜組件的使用也日益增加。現有的浸沒式膜組件結構大多為膜絲兩端澆鑄、無外殼式結構，如參考文獻02158711.6浸入式中空纖維膜組件、200510015570浸入式中空纖維膜組件、200520027818簾式中空纖維膜組件等所述。

浸沒式中空纖維膜組件在使用過程中，容易在膜絲之間堆積污泥，導致中空纖維膜束粘連在一起，無法與液體接觸，從而失去過濾功效。為了防止膜絲粘連和控制膜污染狀況，通常都需要鼓入大量的空氣以擺動膜絲，對于無外殼式中空纖維膜組件，需要鼓入的空氣量大，導致設備運行能耗高，且膜絲易斷，對中空纖維膜絲的強度要求極高。

發明內容

為了解決以上問題，本發明提供了一種浸沒式中空纖維膜組件，該組件設置有外殼，外殼可以集攏曝氣空氣，以減少曝氣量，同時，集攏膜絲，減少膜絲斷的幾率；組件的上下兩端開孔，改變了氣體和液體的流態。

本發明提供一種浸沒式中空纖維膜組件，具有上端和下端，以及設置在兩端之間的多根膜絲，其特征在于：浸沒式中空纖維膜組件的兩端之間設置外殼，外殼的上端設置有環形分布的上氣液排出口；外殼的下端設置有環形分布的下進液口，欲處理液體從膜組件的下進液口吸入膜組件外殼內，一部分液體透過膜壁，作為濾過液，從膜組件下出水口和上出水口取出，其余液體與氣體一起，從膜組件外殼的上氣液排出口排出膜組件。

此外，本發明中，膜絲的上端和下端內部設置有樹脂密封層。

進一步地，膜組件外殼的下進液口和上氣液排出口為環形分布的多個孔，用于使氣體和液體進出丙均勻分布。

進一步地，所述孔為均勻分布，數量為2-8個，形狀為多邊形、橢圓形或者圓形其中之一。

進一步地，膜組件的下端設置有氣體入口。

更進一步地，膜組件的下端側面還設置有一下出水口，與設置在膜組件上端的上出水口共同將過濾后的清液引出。

由于膜組件外殼對鼓入膜組件的空氣存在收攏聚集作用，強化了氣液兩相流效應，因而無需很大的鼓氣量即可對膜絲形成有效清洗，控制膜污染程度，所以減少了鼓風機設備的電耗。同時，由于減少了鼓氣量，以及膜組件外殼對膜絲的擺動保護作用，減少了膜絲斷絲的可能性，大幅降低了對膜絲的拉伸強度要求，因而可以降低膜絲成本，并有利于膜技術的推廣應用。總而言之，此采用此種膜組件結構，不僅有利于防止中空纖維膜束粘連在一起，控制膜污染狀況，還能大幅減少曝氣量，降低運行能耗，還可以降低對膜絲強度的要求，減少膜絲的斷絲現象。

附圖說明

圖1是現有技術的纖維膜組件的單條膜絲示意圖；

圖2是現有技術纖維膜組件的立體圖；

圖3是本發明浸沒式中空纖維膜組件的剖面結構示意圖。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本發明進行具體描述。然而應當理解，在沒有進一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結構和特征也可以有益地結合到其他實施方式中。