[發明專利]中空纖維膜組件及其制備方法

有效

• 申請號: 201310487904.7
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103768952A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 安炯昱;具永林
• 申請（專利權）人: 第一毛織株式會社
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

技術領域

本發明涉及中空纖維膜組件及其制備方法。更具體地，本發明涉及中空纖維膜組件及其制備方法，可通過不需要密封工藝的簡單方法制成的所述中空纖維膜組件呈現優異的水通過效率，并通過有規律間隔排列的中空纖維膜能夠被均勻地灌注（pot）。

背景技術

中空纖維膜組件根據它的操作模式分成加壓型和浸漬型。在加壓型過濾器中，通過對將被處理的液體施加壓力，除了例如雜質、淤泥等的固體以外，只有液體被允許通過中空纖維膜的表面滲透進中空內。

雖然所述加壓型過濾器需要用于液體循環的單獨的設備，但是它具有每單位時間滲透進水的量大于浸漬型過濾器每單位時間滲透進水的量的優點。相反地，在浸漬型過濾器中，所述中空纖維膜直接浸入儲存有將被處理的液體的罐中，并對所述中空纖維膜的內部施加負壓，從而除了例如雜質、淤泥等的固體以外，只讓所述液體選擇性地通過所述中空纖維膜的表面滲透進入中空內。雖然所述浸漬型過濾器提供的每單位時間滲透進水的量比所述加壓型過濾器提供的每單位時間滲透進水的量少，但是所述浸漬型過濾器通過消除用于液體循環的設備，具有減少用于設備和操作的費用的優點。

所述加壓型過濾器和所述浸漬型過濾器都可分成兩端水收集類型和單端水收集類型，在兩端水收集類型中，所述中空纖維膜的兩端收集通過所述中空纖維膜流入中空內的滲透進的水，在單端水收集類型中，所述中空纖維膜的末端收集滲透進的水。

通過將具有固定長度的中空纖維膜束固定到集水管而制備這種中空纖維膜組件。圖7和圖8說明了用于制備中空纖維膜組件的典型的方法。所述中空纖維膜組件必須被最后處理以具有開口端，使得它的末端能暴露于液體中。為了這個目的，所述中空纖維膜束或薄板10浸入可溶解于水中的凝膠型逸散性材料（fugitive?material）500中，然后引入灌封劑400以進行灌注工藝。這里，術語“中空纖維膜束”是指多個中空纖維膜，與根據本發明的實施方式的薄板10不同，其不以恒定的形式排列。所述凝膠型逸散性材料500用于密封所述中空纖維膜的末端，并在灌封劑400固化后，通過在水中溶解凝膠液體而使所述中空纖維膜的末端打開。圖8說明了所述逸散性材料去除后的所述中空纖維膜組件。

這樣，用于制備中空纖維膜組件的方法包括灌注工藝，其中，組件集水管選擇性地收集滲透進所述中空纖維膜的液體，并且中空纖維膜束固定到水收集單元上。如果浸入灌注材料的一些中空纖維膜被灌注材料堵塞，則不能通過中空纖維膜進行過濾，且水通過效率劣化。因此，在用可去除的材料灌注所述組件集水管的灌注前后，有密封所述中空纖維膜末端的需要。

因此，有對在提高水通過效率的同時可通過不需要單獨密封工藝的簡單方法制備的中空纖維膜組件的需要。

發明內容

本發明涉及提供中空纖維膜組件及其制備方法。所述中空纖維膜組件可通過簡單的方法制備，所述中空纖維膜組件具有優異的水通過效率，通過有規律間隔排列的中空纖維膜而被均勻地灌注，并通過最小化固化時間及消除密封工藝而改善制備效率。此外，所述中空纖維膜組件可提高灌注在所述集水管中的所述中空纖維膜的密度，不會經歷灌封劑的泄露，并通過消除堵塞所述中空纖維膜的末端的工藝而不需要密封或切割工藝，并可減小將被廢棄的所述中空纖維膜的量。

本發明的一個方面涉及中空纖維膜組件。所述中空纖維膜組件包括集水管和插入至所述集水管中的薄板塊，其中，所述薄板塊包括：中空纖維膜塊，其中所述中空纖維膜塊包括以垂直于所述集水管軸向的方向上以有規律間隔排列的多個中空纖維膜；形成在所述多個中空纖維膜的各端上并且接觸所述集水管的內壁以固定到集水管的樹脂塊，其中，用灌封劑填充形成在所述多個中空纖維膜之間的從所述樹脂塊的上面到所述集水管的入口的空間，以固定所述中空纖維膜。

在一個實施方式中，所述樹脂塊可由熱塑性樹脂形成。

在一個實施方式中，從所述樹脂塊的下面到所述集水管的內表面的空間可形成水收集部，所述中空纖維膜可伸入所述水收集部。

在另一個實施方式中，從所述樹脂塊的下側至所述集水管的內表面的空間形成水收集部，所述中空纖維膜可不伸出至所述水收集部。

所述集水管可進一步包括凸塊，所述樹脂塊的下面安裝在所述凸塊上。