[發(fā)明專利]一種外壓式中空纖維膜組件

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510490717.3
• 申請(qǐng)日: 2015-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN104998547A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫橋陽機(jī)械制造有限公司
• 主分類號(hào): B01D63/02
• 分類號(hào): B01D63/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 張海英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種中空纖維膜組件，更具體的，涉及一種外壓式中空纖維膜組件。

背景技術(shù)

膜技術(shù)是上世紀(jì)六十年代在國際上蓬勃開展起來的一項(xiàng)跨學(xué)科的新技術(shù)領(lǐng)域，由于其具有常溫下操作，無相態(tài)變化，有明顯節(jié)能效果，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生污染，被凈化的介質(zhì)可回用等特點(diǎn)，因此在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到迅速的推廣和應(yīng)用。

目前，中空纖維已經(jīng)廣泛用于對(duì)水或者液體的過濾或者凈化處理。使用中空纖維作為過濾材料的組件主要構(gòu)造包括承壓容器、中空纖維束，中空纖維束兩端被固定。容器中的原水在一定壓力作用下，透過中空纖維膜的微孔滲透而成為凈水。使用中，原水中的膠體、懸浮微粒等物質(zhì)不斷集中于中空纖維表面，造成效率降低，因此需要進(jìn)行清洗。

對(duì)于一個(gè)膜分離過程，選擇什么樣的膜組件取決于兩個(gè)方面：一個(gè)是膜本身的性質(zhì)，另一個(gè)是過程的特殊性。在膜過濾器中，由于處理的對(duì)象是污泥，膜污染是不可避免的，而且比較嚴(yán)重，同時(shí)污水的量都比較大，因此應(yīng)該選擇耐污染、膜通量大的組件形式。隨著膜分離過程的進(jìn)行，溶液中的大分子物質(zhì)、溶解物質(zhì)被吸附到膜表面，進(jìn)而進(jìn)入膜孔內(nèi)部堵塞膜孔以及顆粒物質(zhì)在膜表面的沉積現(xiàn)象稱為膜污染，膜污染后即表現(xiàn)為膜阻力的增加和膜通量的下降。一般來說，在膜生物反應(yīng)器中，使膜造成污染的主要有兩大類物質(zhì)。一類是溶液中的大分子物質(zhì)、溶解性物質(zhì)，這類物質(zhì)會(huì)被吸附到膜表面形成凝膠層，或者進(jìn)而進(jìn)入膜孔內(nèi)部堵塞膜孔，稱為不可逆污染。另一類物質(zhì)是顆粒狀的物質(zhì)，隨著膜分離過程的進(jìn)行，這類物質(zhì)會(huì)在膜表面沉積形成濾餅層，這樣發(fā)展起來的膜污染往往在膜污染總阻力中占有較大的比例，但是這種污染一般是可逆的，稱為可逆污染，如何采用有效的物理手段控制可逆污染的發(fā)展是膜過濾裝置中控制膜污染的關(guān)鍵。

根據(jù)膜組件的設(shè)置位置，膜過濾裝置可分為分置式膜過濾裝置和一體式(或浸入式、內(nèi)置式)膜過濾裝置兩大類。傳統(tǒng)的外置式膜過濾裝置一般采用柱式膜組件，并采取單相錯(cuò)流過濾的水動(dòng)力操作模式，靠循環(huán)泵提供的正壓形成膜的驅(qū)動(dòng)壓力的出水方式。它有膜通量大、膜清洗方便二個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)。但是，為了有效地控制膜污染，往往需要比較大的膜面流速，所需的流量和揚(yáng)程較大，能耗也較大。傳統(tǒng)的一體式膜過濾裝置一般采用簾式膜組件，利用氣提原理，形成一個(gè)氣水二相流在升流區(qū)和降流區(qū)循環(huán)，對(duì)膜表面進(jìn)行沖刷，控制膜污染。采用的抽吸泵抽吸真空形成膜的驅(qū)動(dòng)壓力的出水方式。它的主要優(yōu)點(diǎn)是能耗較外置式相對(duì)為低，用地較省，但其膜清洗不方便，膜清洗成本較高，膜通量也相對(duì)較小。而且，由于氣提的是整個(gè)反應(yīng)器里的懸浮液，氣水二相流的流體斷面也較大，如何降低其能耗依然是人們的一個(gè)重要關(guān)注點(diǎn)。

而在飲水過濾方面，目前市場上的飲水機(jī)由于沒有設(shè)置有效的常溫除菌裝置，水斗中的水與大氣直接相通，空氣中的細(xì)菌自由進(jìn)入飲水機(jī)水斗，有的雖然也設(shè)置了空氣過濾裝置，但過濾精度不高，不能徹底阻止細(xì)菌進(jìn)入，這就造成飲水機(jī)水斗中的水產(chǎn)生二次污染。有的在飲水機(jī)水斗中加入殺菌、抑菌材料，這種方法在產(chǎn)品使用初期有相當(dāng)?shù)男ЧS著抑菌材料在水中的不斷析出，其殺菌、抑菌功能很快消失，有的其殺菌功能甚至不能維持一個(gè)星期。所以，飲水機(jī)這種產(chǎn)品急需技術(shù)創(chuàng)新，確保冷水龍頭出水水質(zhì)符合衛(wèi)生指標(biāo)。其中，比較高檔的飲水機(jī)專用凈水器已經(jīng)開始使用中空纖維超濾膜，使用超濾膜的凈水器，可以可靠地去除水中的細(xì)菌，并且水中不增加任何化學(xué)物質(zhì)，確保出水水質(zhì)符合衛(wèi)生指標(biāo)。如中國專利號(hào)為200420090487.9《一種中空纖維超濾膜組件》就提供了這樣一種用于飲水機(jī)專用凈水器上的中空纖維超濾膜組件，它在殼體內(nèi)設(shè)有眾多折成兩頭朝下的中空纖維超濾膜絲，超濾膜絲的下部相互粘結(jié)并與殼體下部內(nèi)壁粘成一體。但是，市場上這類產(chǎn)品中使用的超濾膜，至今仍是全部從國外進(jìn)口，成本很高，市場價(jià)格高，難以在我國中低收入家庭中推廣使用。