[發明專利]一種水處理用膜分離設備

有效

• 申請號: 201410613601.X
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104437092A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 孫友峰;錢玨
• 申請（專利權）人: 北京漢青天朗水處理科技有限公司;孫友峰
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;B01D61/00;B01D65/08;C02F1/44
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李海建

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，更具體的說，是涉及一種水處理用膜分離設備。

背景技術

近年來由于膜科學與技術的發展以及水處理技術的更新換代，膜分離技術和采用膜分離技術的膜分離設備越來越多地應用于水處理領域。

在平板膜、管式膜以及中空纖維膜等幾種膜元件形式當中，中空纖維膜因為裝填密度大、成本低而得到了廣泛的應用。但現有中空纖維膜組件均普遍存在一個問題：中空纖維膜絲根部積泥現象嚴重，而且一旦形成積泥又很不容易清除，這樣降低了膜組件過濾的有效面積和過濾的均勻性，膜絲根部膜污染的繼續發展和蔓延又會進一步加劇過濾的不均勻性和有效過濾面積的喪失，最終縮短整個膜組件的使用壽命。

在現有技術中，目前市場上利用中空纖維膜組件的膜分離設備在抑制膜污染方面普遍采取的措施是在中空纖維膜組件的正下方設置穿孔曝氣管。如圖1所示，在中空纖維膜組件的中空纖維膜絲01和中空纖維膜組件的下端頭02的下方設置穿孔曝氣管03，從穿孔曝氣管03的出氣口04出來的氣流通常為高強度曝氣氣流，通過高強度曝氣所形成的氣水二相流對中空纖維膜束進行水力沖刷，一方面可以達到曝氣的目的，另一方面還可以沖刷中空纖維膜絲01以達到防止膜絲被污染的效果。這種技術雖然可以在一定程度上消除中空纖維膜絲01所形成的中空纖維膜束中部的污染，但中空纖維膜束根部的水流紊動性依然很差，中空纖維膜絲根部的積泥現象較為嚴重。尤其是當中空纖維膜束豎直放置時，由于氣水二相流在上升過程中被中空纖維膜束的下端頭02所阻擋，因此，中空纖維膜組件下端頭02的澆鑄端面上積泥現象更為嚴重。增大曝氣量雖然可以在一定程度上緩解中空纖維膜絲01的污染，但是這種措施不但使得膜分離設備的運行能耗顯著增高，而且中空纖維膜絲01根部積泥現象仍然得不到有效解決。如果為了節約能耗而調小曝氣量，不但中空纖維膜絲根部容易出現嚴重的積泥現象，而且膜分離設備內部曝氣的不均勻程度也容易加大，部分中空纖維膜組件容易因為曝氣沖刷強度不夠而出現嚴重的膜污染，從而使得膜分離設備內部中空纖維膜組件的有效利用率降低，進而從整體上降低膜分離設備的實際產水能力，縮短膜分離設備的實際使用壽命。

對于需要了解的現有技術，也可以參考使用公開號為CN101254977、CN101234819、CN101288828、CN101250003、CN101254410的專利文件。對于一些專業術語的解釋，也可以參考上述專利文獻。

因此，如何以較低的曝氣量，既有效消除中空纖維膜絲根部積泥問題，又提高膜分離設備內部中空纖維膜組件的有效利用率，是本領域技術人員目前需要解決的關鍵技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種水處理用膜分離設備，以有效消除中空纖維膜絲根部積泥問題，并且既顯著提高膜分離設備內部中空纖維膜組件的有效利用率以及整個膜分離設備的空間利用率，又降低膜分離設備的運行能耗。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種水處理用膜分離設備，包括：具有下端頭和中空纖維膜束的中空纖維簾式膜組件、用于支撐所述下端頭的下端面的底座和與所述中空纖維簾式膜組件的產水口相連通的集水裝置，其中，所述中空纖維膜束豎直排列，在相鄰兩個所述中空纖維簾式膜組件之間形成有間隙，在所述間隙之間設置有具有布氣孔的布氣裝置，所述布氣裝置與提供氣流的曝氣裝置相連通，所述布氣裝置的布氣孔孔口朝向所述中空纖維膜束靠近所述下端頭的根部，相鄰兩個中空纖維簾式膜組件的下端頭之間的凈距大于所述布氣裝置橫斷面上的最大寬度；且所述布氣裝置的布氣孔所在位置的高度不低于所述下端頭的下端面。

優選地，上述的水處理用膜分離設備中，所述下端頭為澆鑄型下端頭，所述布氣裝置的布氣孔的孔口與所述下端頭的澆鑄端面之間的距離不大于50mm。

優選地，上述的水處理用膜分離設備中，所述布氣裝置的布氣孔的孔口到所述中空纖維膜束根部的距離不大于40mm，更優選為不大于20mm。

優選地，上述的水處理用膜分離設備中，所述相鄰兩個中空纖維簾式膜組件之間的中心間距不大于80mm，更優選為不大于60mm。

優選地，上述的水處理用膜分離設備中，每個所述中空纖維簾式膜組件的厚度均不大于60mm，更優選為不大于40mm。

優選地，上述的水處理用膜分離設備中，所述相鄰兩個中空纖維簾式膜組件的下端頭之間的凈距為5～60mm，更優選為10～40mm。

優選地，上述的水處理用膜分離設備中，所述布氣裝置為穿孔管。