[發(fā)明專利]中空纖維膜組件和具有中空纖維膜組件的中空纖維膜單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380029152.8
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN104334259B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 井手口誠;笹川學;中原禎仁;上野敦靖;田中利典;赤川和美;竹內(nèi)雅人;鄒卓裔
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱麗陽株式會社
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;B01D63/00;B01D63/04;C02F1/44
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 梅高強;劉煜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中空纖維膜組件及中空纖維膜組件的制造方法和具有中空纖維膜組件的中空纖維膜單元。

背景技術(shù)

以往，已知有一種排列有多個中空纖維膜組件的中空纖維膜單元(例如專利文獻1)。該中空纖維膜組件，是層疊將中空纖維膜做成片材狀的中空纖維膜片材、使用固定用樹脂(澆注樹脂)將該層疊體液密地固定在細長的箱體上而形成的。并且，中空纖維膜的端部開口，中空纖維膜與箱體的內(nèi)部空間連通。

這種中空纖維膜組件，將負壓作用在箱體內(nèi)，由此將中空纖維膜的一次側(cè)(被處理水側(cè))的被處理水過向中空纖維膜內(nèi)部吸引，然后使處理水流向箱體。并且，由中空纖維膜過濾后的處理水，通過設(shè)在箱體上的取水口而向設(shè)在中空纖維膜組件的二次側(cè)(處理水側(cè))的裝置排出。

另外，在中空纖維膜組件的下方，設(shè)有用于物理性清洗中空纖維膜的散氣裝置。散氣裝置將空氣吹到被處理水中，使其氣泡接觸中空纖維膜而物理性清洗中空纖維膜。并且，在排列有多個中空纖維膜組件的中空纖維膜單元中，通過在中空纖維膜組件之間設(shè)置間隙，從而來自散氣裝置的氣泡就進入中空纖維膜組件之間。

另外，以往已知有一種中空纖維膜組件，在排列成片材狀的中空纖維膜的端部連接有集水部件，集水部件用于集中過濾后的水。該中空纖維膜組件，通過從集水部件的下游側(cè)(過濾水側(cè))使集水部件內(nèi)及中空纖維膜內(nèi)產(chǎn)生負壓，從而將中空纖維膜周圍的被處理水過濾、引入到中空纖維膜內(nèi)部。另外，當對這種中空纖維膜組件進行清洗時，從集水部件的過濾水側(cè)使集水部件內(nèi)及中空纖維膜內(nèi)產(chǎn)生正壓并使清洗液從過濾水側(cè)流向被處理水側(cè)，由此使附著在中空纖維膜表面及細微孔內(nèi)的懸浮物脫離中空纖維膜。在這些文獻所記載的中空纖維膜組件中，在中空纖維膜組件的過濾處理時及清洗處理時，有時中空纖維膜組件內(nèi)部尤其集水部件內(nèi)部產(chǎn)生數(shù)百kPa的壓力差，為了提高中空纖維膜組件的過濾能力，希望根據(jù)中空纖維膜組件的用途不同來提高集水部件的耐壓性能，由此延長產(chǎn)品壽命。并且，作為用于提高中空纖維膜組件的耐壓性能的構(gòu)造，已知有一種使用基材強度優(yōu)異的材質(zhì)、或使用提高與密封劑的粘接強度的構(gòu)造或在基材與密封劑的邊界設(shè)置緩沖材料的技術(shù)(例如專利文獻2至4)。

另外，以往，已知有一種中空纖維膜組件，該中空纖維膜組件用固定用樹脂將由中空纖維膜束扎而成的集束體的端部固定在殼體上。該中空纖維膜組件使由中空纖維膜過濾后的水流入殼體內(nèi)，通過殼體內(nèi)的集水流道而向下游側(cè)集水(例如專利文獻4)。在該專利文獻1中，當制造平型中空纖維膜組件時，將中空纖維膜的端部切斷而使端面露出開口，在將中空纖維膜的集束體保持在殼體內(nèi)的狀態(tài)下將固定用樹脂注入殼體內(nèi)，通過使其固化而固定中空纖維膜的集束體(層疊體)與殼體(集水部件)。

專利文獻1：國際公開WO2010/098089號

專利文獻2：日本專利特開2008-142583號公報

專利文獻3：日本專利特開2009-195844號公報

專利文獻4：日本專利特開2006-61816號公報

但是，一般為了防止中空纖維膜組件的大型化，較好的是，由每單位容積的膜面積與被處理水的透過速度來決定的、構(gòu)成中空纖維膜單元的中空纖維膜組件的每單位容積的處理水量越多越好。因此，提高每單位容積的膜面積和透過速度較好。然而，若過分提高每單位容積的膜面積，則中空纖維膜就過分密，散氣裝置的曝氣的清洗效果就下降。由此，不能充分進行中空纖維膜的物理性清洗，結(jié)果，中空纖維膜堵塞而使被處理水的透過速度下降。因此，單單增加每單位容積的膜面積，有不能增加每單位容積的處理水量的這種問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

因此，本發(fā)明第一是為解決上述問題而做成的，其目的在于提供一種通過提高中空纖維膜組件的清洗效率而防止膜的透過速度下降、且使每單位容積的膜面積適當，從而可增加處理水量的中空纖維膜單元及用于這種中空纖維膜組件的中空纖維膜組件。

另外，在專利文獻2所記載的構(gòu)造中，由于需要向基材混入加強劑或使用特別的材料，因此，不能使用由對被處理水所包含的物質(zhì)無耐性的加強劑或原材料形成的集水部件，存在著中空纖維膜組件的使用用途自由度低下的問題。另外，在專利文獻3及4所記載的構(gòu)造中，為改善強度，其構(gòu)造是復雜的，另外，為了確保用于配置加強構(gòu)造的空間，而使中空纖維膜組件大型化，在中空纖維膜組件的構(gòu)造設(shè)計上存在著制約。另外，由于膜組件的構(gòu)造不同，耐壓性能的提高有限，有時不能發(fā)揮充分的功能。