[發(fā)明專利]壓力中空纖維膜組件及使用其的反沖洗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380068921.5
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN104918685A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸炳奎;閔奎泓;樸鐘湘
• 申請（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;B01D65/02
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 張英;宮傳芝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及中空纖維膜組件(hollow?fiber?membrane?module)和用于反沖洗所述中空纖維膜組件的方法，更具體而言，涉及提供了第一打開/關(guān)閉單元和第二打開/關(guān)閉單元的加壓中空纖維膜組件，以及使用其的反沖洗方法。

背景技術(shù)

膜基于分子大小或分子和所述膜之間的排斥作用而分離物質(zhì)，且分離的驅(qū)動(dòng)力包括壓力，濃度，電位差等。有利的是，在用于分離過程中時(shí)膜允許方便的自動(dòng)化，并不會(huì)涉及相變，高溫處理等，因此已經(jīng)研究和利用作為能夠在環(huán)境污染防止設(shè)施或化工廠中取代傳統(tǒng)分離過程的技術(shù)。

這種膜的實(shí)例包括反滲透膜，納濾膜，超濾膜，微濾膜，離子交換膜，氣體分離膜，滲透汽化膜(pervaporation?membrane)等。膜組件根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為板框式，管型，螺旋纏繞型和中空纖維型膜組件。

其中，所述中空纖維膜組件是指一束具有長的空心線形狀的中空纖維膜，并包括過濾從所述中空纖維膜內(nèi)側(cè)(內(nèi)腔)向外側(cè)發(fā)生的由內(nèi)而外型(inside-out)的中空纖維膜組件和過濾從中空纖維膜外側(cè)向內(nèi)側(cè)發(fā)生的由外而內(nèi)型(outside-in)的中空纖維膜組件。此外，所述中空纖維膜組件劃分成加壓型(pressurized?type)和浸沒型(submerged?type)。所述加壓型中空纖維膜組件具有的結(jié)構(gòu)中所述中空纖維膜放置于壓力容器中并模塊化，并按照由外而內(nèi)或由內(nèi)而外的方式操作，這不同于通常按照抽吸模式操作的浸沒式中空纖維膜組件。

如圖1中所示，所述加壓中空纖維膜組件可分成如圖1(a)所示的一端水收集組件，如圖1(b)所示的兩端水收集組件，和實(shí)際上允許在兩端收集處理水并因?yàn)槟承┰?，如依?jù)處理水出口的數(shù)目如圖1(c)所示消除對于額外管道的需要而提供內(nèi)部流徑(internal?flow?path)的組件。

膜會(huì)由于顆粒物或溶解物質(zhì)粘附于所述膜表面或精細(xì)孔的表面引起的膜污染導(dǎo)遭致性能變差。為了防止膜污染，所述膜要經(jīng)受周期性表面清洗或反沖洗才能在膜過濾期間恢復(fù)所述膜的性能。本文中，例如，通過將沖洗水在過濾方向的反方向上通過所述膜孔而進(jìn)行反沖洗。作為反沖洗水，使用了過濾水或過濾水和酸、堿或清潔劑如無機(jī)的和有機(jī)的洗滌劑的混合物。反沖洗通過反沖洗泵推動(dòng)所述反沖洗水而進(jìn)行實(shí)施。

在所有如圖1中所示的加壓中空纖維膜組件中，由于中空纖維膜在所述組件的縱向方向上放置于長的圓柱形外殼中，反洗壓力在反沖洗期間會(huì)在所述中空纖維膜縱向方向上降低，從而引起壓力分布不均。此外，即使所述反洗壓力在所述中空纖維膜的縱向方向上均勻分布，所述膜過濾性能的恢復(fù)能夠在所述中空纖維膜的縱向方向上以非均勻的方式實(shí)現(xiàn)，因?yàn)楦咏礇_洗水入口的所述中空纖維膜的表面層在實(shí)際反沖洗中會(huì)接觸更多的反沖洗水。因此，典型的單程-反沖洗過程具有在所述中空纖維膜縱向方向上不均勻反沖洗的問題。

發(fā)明內(nèi)容

【技術(shù)問題】

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種容許方便反沖洗的加壓中空纖維膜組件。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供在其縱向方向上均勻反沖洗加壓中空纖維膜組件的方法。

本發(fā)明的上述和其它目的能夠通過如下所述的本發(fā)明完成。

【技術(shù)方案】

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及提供了第一打開/關(guān)閉單元和第二打開/關(guān)閉單元的加壓中空纖維膜組件。所述加壓中空纖維膜組件包括：形成了原水入口(raw?water?inlet)，濃縮水出口和處理水出口的外殼；形成于所述外殼中央的內(nèi)部流徑；圍繞所述內(nèi)部流徑排布的多個(gè)中空纖維膜；與所述內(nèi)部流徑和所述中空纖維膜連通的處理水收集部分；打開或關(guān)閉所述內(nèi)部流徑的開口端的第一打開/關(guān)閉單元；和打開或關(guān)閉所述中空纖維膜的開口端的第二打開/關(guān)閉單元。

所述原水入口和所述濃縮水出口可以形成于所述外殼的一側(cè)，而所述處理水出口可以形成于外殼的一端或另一端。

所述第一打開/關(guān)閉單元可以打開或關(guān)閉所述組件反沖洗中將通過所述處理水出口注入的反沖洗水引入其中的所述內(nèi)部流徑的開口端。

所述第二打開/關(guān)閉單元可以打開或關(guān)閉所述組件反沖洗中將通過所述處理水出口注入的反沖洗水引入其中的所述中空纖維膜的開口端。

所述處理水收集部分可以包括形成于所述外殼上部分的第一處理水收集部分和形成于所述外殼下部分的第二處理水收集部分。