[發(fā)明專利]用于從流體中去除溶解氧的膜、膜接觸器、裝置和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202080009997.0
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN113329808A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇金才;魏艷艷
• 申請（專利權(quán)）人: 義安理工學(xué)院
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D71/26;B01D71/34;B01D71/36;B01D19/00;C02F1/20;B01D63/02;B01D61/58;C02F3/30;B01D67/00
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 呂鋒鋒;吳小瑛

1.一種用于從流體中去除溶解氧的中空纖維膜，其中所述中空纖維膜包括：

至少一根管狀纖維，其中每根管狀纖維包括：

-外壁，用于與所述管狀纖維外部的流體接觸；

-至少三個內(nèi)通道壁，用于與所述管狀纖維內(nèi)部的流體接觸，其中每個內(nèi)通道壁形成流體連通通道；和

-多個孔，其中

靠近用于與流體接觸的外壁的表面的孔，和

靠近用于與流體接觸的每個內(nèi)通道壁的表面的孔，的尺寸小于

位于外壁內(nèi)不靠近用于與流體接觸的外壁的表面的位置處的孔，和

位于內(nèi)通道壁內(nèi)不靠近用于與流體接觸的每個內(nèi)部通道壁的表面的位置處的孔，

其中中空纖維膜是多孔疏水性材料，其被配置為防止水進(jìn)入多個孔但允許氣體進(jìn)入所述多個孔，

其中由每個內(nèi)通道壁形成的流體連通通道所包圍的每根管狀纖維的中心部分的厚度大于

外壁和每個內(nèi)通道壁之間的管狀纖維的厚度，和

至少三個內(nèi)通道壁之間的管狀纖維的厚度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜，其中有正好三個內(nèi)通道壁。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中空纖維膜，其中所述多孔疏水性材料是聚碳酸酯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯和/或聚四氟乙烯。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中空纖維膜，其中所述多孔疏水性材料僅為聚偏二氟乙烯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜，其中每個流體連通通道的內(nèi)徑為約670μm，且管狀纖維的外徑為約1600μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中空纖維膜，其中所述中空纖維膜的橫截面包括以導(dǎo)致管狀纖維的外壁形成三角形的構(gòu)造間隔開的三個流體連通通道。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜，其中所述多孔疏水性材料的孔隙率為約75％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜，其中所述多孔疏水性材料的水接觸角為約94°。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜，其中

靠近用于與流體接觸的外壁的表面的孔，和

靠近用于與流體接觸的每個內(nèi)通道壁的表面的孔的尺寸為約2nm至20nm，其中平均孔半徑為約6.3nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜，其中所述多孔疏水性材料對水的液體進(jìn)入壓力值為約9.9bar。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜，其中所述中空纖維膜是通過使用約15cm的空氣間隙的干噴濕相反轉(zhuǎn)紡絲工藝制成。

12.一種用于從流體中去除溶解氧的膜接觸器，所述膜接觸器包括：

殼體；和

根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的中空纖維膜，

其中中空纖維膜的至少一端通過環(huán)氧樹脂粘接在殼體內(nèi)。

13.一種用于控制循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中所含的水中的硝酸鹽濃度水平的裝置，所述裝置包括：

根據(jù)權(quán)利要求12所述的膜接觸器，其與循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的水接觸，以過濾出水中的氣體；

空氣泵，其在膜接觸器的殼體中產(chǎn)生真空，以去除從與膜接觸器接觸的水中過濾出的所有或基本上所有的氣體，從而使水中含有低水平的溶解氧；和

反硝化培養(yǎng)罐，其包括使用含有低水平的溶解氧的水培養(yǎng)的生物物種。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中將流體可溶性碳源和/或硝酸鹽添加到含有低水平的溶解氧的水中，用于培養(yǎng)生物物種。

15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的裝置，其中所述裝置包括串聯(lián)連接的至少兩個膜接觸器。