[發(fā)明專利]中空纖維膜模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310743677.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN103908895A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閔奎泓;查富芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 第一毛織株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B01D63/02
• 分類號(hào): B01D63/02
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中空纖維膜模塊。更特別地，本發(fā)明涉及一種中空纖維膜模塊，其包括至少兩類具有不同內(nèi)徑的中空纖維膜。

背景技術(shù)

分離膜是一種根據(jù)分子的尺寸或分子和分離膜之間的排斥力分離材料的儀器，分離的驅(qū)動(dòng)力是壓力、密度、勢(shì)差等。當(dāng)用于分離過(guò)程時(shí)，分離膜具有過(guò)程自動(dòng)化很方便且不需要相變化和高溫處理的優(yōu)勢(shì)，因此已被研究和使用作為一種能夠替代環(huán)境污染防治設(shè)備或化學(xué)工業(yè)中分離過(guò)程的技術(shù)。分離膜包括反滲透膜、納米過(guò)濾膜、超濾膜、微孔濾膜、離子交換膜、氣體分離膜、滲透汽化膜、等。

根據(jù)其操作方法，將中空纖維膜模塊分為加壓型和浸沒型(submerged?type)。加壓型過(guò)濾裝置通過(guò)向待處理的液體施加壓力，僅允許除了固體比如雜質(zhì)、污泥等之外的液體穿過(guò)中空纖維膜的表面選擇性地滲透到空心中。

盡管加壓型過(guò)濾裝置需要用于液體循環(huán)的單獨(dú)設(shè)備，但是由于高運(yùn)行壓力，其具有每單位時(shí)間滲透的水量大于浸沒型過(guò)濾裝置的優(yōu)勢(shì)。相反，在浸沒型過(guò)濾裝置中，中空纖維膜直接浸在包含待處理液體的槽中，向所述中空纖維膜內(nèi)部施加負(fù)壓，從而僅允許除了固體比如雜質(zhì)、污泥等之外的液體穿過(guò)中空纖維膜的表面選擇性地滲透到空心中。盡管浸沒型過(guò)濾裝置提供比加壓型過(guò)濾裝置更少量的單位表面積和每單位時(shí)間的滲透水量，但是浸沒型過(guò)濾裝置具有不需要用于液體循環(huán)的設(shè)備且可直接處理包含許多污染物的原水的優(yōu)勢(shì)。

加壓型和浸沒型過(guò)濾裝置都可分成兩端集水型和單端集水型，在兩端集水型裝置中，穿過(guò)中空纖維膜流入空心中的滲透水收集在所述中空纖維膜的兩端，在單端集水型裝置中，滲透水收集在其一端。

這樣的中空纖維膜模塊包括多個(gè)中空纖維膜或一束具有預(yù)定長(zhǎng)度的中空纖維膜。然而，由于中空纖維膜具有長(zhǎng)圓柱形，所以浸沒型模塊在該中空纖維膜的軸向必須具有壓降，即使當(dāng)向其應(yīng)用負(fù)壓時(shí)，并且加壓型模塊在該中空纖維膜的軸向也必須具有壓降，即使在其中對(duì)原水加壓且引入所述中空纖維膜的情形中。因此，在所述中空纖維膜的軸向不容易獲得均勻的過(guò)濾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及提供一種中空纖維膜模塊，其包括至少兩類具有不同內(nèi)徑的中空纖維膜，從而在所述中空纖維膜的軸向獲得過(guò)濾效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述中空纖維膜模塊包括至少兩類中空纖維膜，其具有不同的內(nèi)徑和包括中空纖維膜A和B，并滿足等式1：

[等式1]

|P_A–P₀|≥|P_B–P₀|,

其中，P₀為施加于所述中空纖維膜A和B的上部開口端的初始?jí)毫Γ琍_A和P_B為所述中空纖維膜A和B的各自下部開口端的壓力。

所述中空纖維膜A可具有在0.4mm至1.2mm范圍內(nèi)的內(nèi)徑D_A，所述中空纖維膜B可具有大于中空纖維膜A內(nèi)徑D_A的內(nèi)徑D_B。

所述中空纖維膜A和B的總膜面積比例A/B為約1或更高。

所述中空纖維膜模塊可為加壓型中空纖維膜模塊，并且P₀可大于0。

所述加壓型中空纖維膜模塊可包括外殼，所述外殼包括原水進(jìn)口、濃縮水出口和已處理水出口，并且所述多個(gè)中空纖維膜A和B沿所述外殼的軸向排列在所述外殼內(nèi)。

所述中空纖維膜模塊可為浸沒型中空纖維膜模塊，并且P₀可大于0。

所述浸沒型中空纖維膜模塊可包括頭部，并且所述多個(gè)中空纖維膜A和B在所述頭部被灌封，且以與所述頭部的軸向垂直的方向排列。

附圖說(shuō)明

根據(jù)下述實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明，結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述及其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案的加壓型中空纖維膜模塊的截面圖。

圖2為單元中空纖維膜A和B的透視圖。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案的浸沒型中空纖維膜模塊的截面圖。

圖4顯示根據(jù)中空纖維膜長(zhǎng)度的壓力變化。

圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的中空纖維膜模塊的中空纖維膜內(nèi)部的壓力分布。

具體實(shí)施方式