專利名稱：一種中空纖維膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膜分離水處理設(shè)備，尤其涉及一種應(yīng)用于水處理的 中空纖維膜組件，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來由于膜科學與技術(shù)的發(fā)展以及水處理技術(shù)的更新?lián)Q代，膜分 離技術(shù)和采用膜分離技術(shù)的產(chǎn)品越來越多地應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。隨著工 程應(yīng)用的逐漸普及和生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟，膜產(chǎn)品的價格有所下降。但 總體而言，膜法水處理技術(shù)的一次性投資和運行成本仍然明顯高于其他較為成熟的常規(guī)水處理技術(shù)，尤其是膜產(chǎn)品壽命偏短帶來的更換周期 短，使得實際的膜法水處理工程背負較高的折舊成本，這在很大程度上 限制了膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域進一步擴大應(yīng)用范圍。目前科研人員和膜產(chǎn)品開發(fā)制造企業(yè)認為膜產(chǎn)品壽命較短主要源 于膜污染。膜污染的定義為顆粒、膠體、乳濁液、懸浮液、大分子和鹽 等物質(zhì)在膜表面或膜孔內(nèi)部的可逆及不可逆沉積，這種沉積包括吸附、 堵塞、沉淀、形成濾餅等。膜污染的發(fā)展使得膜的過濾性能逐漸下降， 膜的產(chǎn)水能力也隨之衰減，嚴重時甚至基本喪失產(chǎn)水能力，極大地影響 了水處理設(shè)施的穩(wěn)定運行。膜在使用過程中膜污染的現(xiàn)象是不可避免 的，因此研究者除了深入考察膜污染的形成機理和影響因素外，更多地 關(guān)注膜污染的抑制和清除手段。目前在實際工程當中，當膜污染發(fā)展到 一定程度時，就要對其采取在線或離線的化學藥劑清洗措施，這雖然可 以在很大程度上恢復(fù)膜的過濾性能，但清洗所用的化學藥劑均對膜材料 造成一定程度的損傷，頻繁地化學清洗同樣也縮短了膜產(chǎn)品的實際使用 壽命。實際上，在使用過程中膜材料的浪費現(xiàn)象也是膜產(chǎn)品壽命短、折舊 成本高的一個不可忽視的原因。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(yīng)用。以中空纖維膜元件制成的中空纖維膜組件有簾式、束式和柱式 三種基本的形式。有關(guān)中空纖維簾式膜組件可以參見中國專利及專利申請 00102210.5 、 01820629.8 、 03803307.0 、 200410098416,8 、 200420029295.7、 200510013293.8、 200510015570.9、 200510116589.2、 200520123501.5、 200610104225.7。有關(guān)中空纖維束式膜組件可以參見 中國專利及專利申請02158708.6 、 02158711.6 、 03822704.5 、 200420029337.7、 200420109650.1、 200510049324.5、 200580025651.5、 200610065807.9， 200620039621.1、 200710056641.9。有關(guān)中空纖維柱 式膜組件可以參見中國專利及專利申請99800749.8、 01229169.2 、 01229790.9 、 03121949.7、 200310100565.9 、 200420056864.7 、200420056865.1、 200480028264. 2、200510015346. X及200520027729. 4、200610129352.2。 上述這些中空纖維膜組件均普遍存在一個問題，即過 分追求裝填密度，大量中空纖維膜絲，通常數(shù)千根甚至上萬根的中空纖 維膜絲，被鑄封于一個固定端，這不但導(dǎo)致膜組件在生產(chǎn)過程中鑄封工 序加工難度大，廢品率高，而且在使用的過程中一旦部分膜絲斷裂，即 便其他大部分膜絲仍然結(jié)構(gòu)完好并具有良好的過濾性能，但由于跟已經(jīng) 斷裂的膜絲鑄封在一起，不能進行小范圍內(nèi)的膜絲更換，因此整束中空 纖維膜或整支膜組件就無法繼續(xù)使用，造成了不必要的浪費，增大了膜 產(chǎn)品的折舊成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種中空纖維膜組件，此膜組件可以提高 中空纖維膜絲的利用率和中空纖維膜組件的使用壽命。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下的^^支術(shù)方案 本發(fā)明提供一種中空纖維膜組件，包括由中空纖維膜絲組成的中空 纖維膜束、中空纖維膜束一端或兩端的端頭和產(chǎn)水管，其特征在于所 述的中空纖維膜絲數(shù)目小于或等于500根，所述中空纖維膜絲的橫截面 積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)小于或 等于40%,所述中空纖維膜束一端或兩端的端頭指的是，中空纖維膜束的一端有端頭或者兩端均有端頭。本文中空纖維膜絲也稱為膜絲，中空纖維膜束.也稱為膜束。 當所述的中空纖維膜絲數(shù)目大于500根時，如果有部分中空纖維膜 絲斷裂，即便其他大部分膜絲仍然結(jié)構(gòu)完好并具有良好的過濾性能，但 由于跟已經(jīng)斷裂的膜絲鑄封在一起，不能進行小范圍內(nèi)的膜絲更換，因 此整支中空纖維膜組件就無法正常使用，所以中空纖維膜絲的數(shù)目不能 太大，這樣才可以減少不必要的浪費。并且，中空纖維膜絲的橫截面積 之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)不能大于 歌在傳統(tǒng)的中空纖維膜組件的研究和使用過程中，研究者和工程技術(shù) 人員 一直追求在一支中空纖維膜組件中包含盡量多的中空纖維膜絲，通 常一支組件包含的中空纖維膜絲的數(shù)目為數(shù)千根甚至上萬根，這樣多的 中空纖維膜絲在集束的過程中，必然要求中空纖維膜絲的橫截面積之和 占此區(qū)域面積的百分數(shù)也很大。發(fā)明人在大量研究和分析的基礎(chǔ)上，認 為滿足下列條件的中空纖維膜組件能夠克服上述的技術(shù)問題，即中空纖維膜絲數(shù)目小于或等于500根，所述中空纖維膜絲的橫截面積之和占端 頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)d、于或等于4 0% 。所述端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域通過下列方法確定在端 頭的澆鑄端面上，用一條封閉的線形成一個封閉區(qū)域，此區(qū)域可以將所 有的中空纖維膜絲都包圍在此封閉區(qū)域內(nèi)，并且要求此封閉區(qū)域邊界線 與最近的各中空纖維膜絲的距離小于或者等于0. 5mm。如果上述封閉區(qū) 域內(nèi)有管道或其他不是中空纖維膜絲的結(jié)構(gòu)件穿過或其他的結(jié)構(gòu)的原 因，在端頭澆鑄端面上會形成一個內(nèi)部無中空纖維膜絲區(qū)域，此面積不 計入端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積。內(nèi)部無中空纖維膜絲 區(qū)域的面積通過下列方法確定在端頭的澆鑄端面上，用一條封閉的線 形成一個封閉區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)無中空纖維膜絲，但被周圍的中空纖維膜 絲所包圍，并且要求此封閉區(qū)域邊界線與最近的各中空纖維膜絲的距離 小于或者等于0. 5mm。當膜絲數(shù)量超過500根時，部分膜絲的損壞將導(dǎo)致較多數(shù)量的膜絲同時不能繼續(xù)使用，造成不必要的浪費。當所述中空纖維膜絲的橫截面 積之和占端頭瑪鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)超過4 0% 時，膜束內(nèi)膜絲將過于密集，鑄封工序加工難度增大，廢品率高，尤其 是不容易控制澆鑄端面的形狀，而且使用時膜絲根部容易積泥并且不容 易進行清除，同時膜絲之間也容易發(fā)生粘連。作為優(yōu)選，所述中空纖維 膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)為10~40%。上述的中空纖維膜組件中，還包括進氣管。進氣管可以為中空纖維 膜組件工作過程中提供曝氣氣流，曝氣氣流為中空纖維膜絲在水中提供 紊動的能量和表面錯流，可以有效抑制膜污染的發(fā)展。上述的中空纖維膜組件中，所述的中空纖維膜束是由10~ 500根中 空纖維膜絲組成的，所述的中空纖維膜絲數(shù)目優(yōu)選為小于或等于400根， 更優(yōu)選為小于或等于300根。所述的中空纖維膜絲的長度可以為0. lm 3. 0m，優(yōu)選為lm 2m。當膜絲長度超過3. 0m時，膜絲過濾的均勻性較 差，膜絲有效過濾面積較小，同樣造成材料的浪費。上述的中空纖維膜組件中，所述中空纖維膜絲的橫截面積之和占端 頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)優(yōu)選為小于或等于 35%,更優(yōu)選為小于或等于30%。所述中空纖維膜絲可以有且僅有 一端澆鑄封結(jié)于一個設(shè)有產(chǎn)水收 集室的端頭之內(nèi)，而另一端可以自由擺動，并且采用已知的任何方式做 成閉孔狀態(tài)，例如通過使用樹脂膠液密封，樹脂可以選用熱塑性樹脂也 可以選用熱固性樹脂，優(yōu)選使用熱固性樹脂，熱固性樹脂可以選用環(huán)氧 樹脂、不飽和聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等樹脂類型，熱固性樹脂優(yōu)選使用 柔性的樹脂，例如柔性環(huán)氧樹脂，選用柔性的樹脂密封可以^f吏得中空纖 維膜絲在變形的過程中，有一個很好的緩沖，不致于脆性斷裂。也可以 兩端分別澆鑄封結(jié)于兩個端頭之內(nèi)，并且兩個端頭中至少有一個內(nèi)部應(yīng) 設(shè)有產(chǎn)水收集室。設(shè)有產(chǎn)水收集室的端頭外部應(yīng)設(shè)有產(chǎn)水管，產(chǎn)水收集 室應(yīng)與產(chǎn)水管相連通。當所述中空纖維膜絲有且僅有一端澆鑄封結(jié)于一 個設(shè)有產(chǎn)水收集室的端頭之內(nèi)時，其工作時，該端頭可以是在中空纖維膜束的上部，也可以是在中空纖維膜束的下部。優(yōu)選使用工作時，端頭 處于中空纖維膜束下部的中空纖維膜組件，這樣可以避免當膜絲下端自 由擺動時因氣水二相流的上升而容易出現(xiàn)的膜絲互相纏繞的問題。
本發(fā)明中，上端頭一般指的是膜組件在水處理工作過程中，靠近水
面的端頭，下端頭指的是靠近水底的端頭；在工程實際中，膜組件也可
能是水平放置，此時上下端頭則沒有上下之分，如果本領(lǐng)域技術(shù)人員根 據(jù)實際情況需要，將上下端頭進行顛倒設(shè)置，或者其它筒單的設(shè)置方式 的修改，那么也應(yīng)該理解為在利用本發(fā)明的技術(shù)方案。上端頭和下端頭 可以同時存在，也可以有且僅有一個。
上述的中空纖維膜組件中，可以靠近或者緊貼于中空纖維膜束上端 頭或/和下端頭澆鑄端面設(shè)置帶布氣孔的布氣裝置，該布氣裝置與進氣管 連通。作為優(yōu)選，所述的布氣裝置緊貼于中空纖維膜束上端頭或/和下端 頭澆鑄端面設(shè)置，當中空纖維膜束兩端均澆鑄封結(jié)于端頭之內(nèi)時，在中 空纖維膜束的上端頭和下端頭的澆鑄端面上同時設(shè)置所述的布氣裝置。
所述的布氣裝置的布氣孔的孔口朝向可以有水平、豎直朝上、豎直 朝下、斜向上以及斜向下等多種選擇，優(yōu)選的布氣孔的孔口朝向水平方 向或者斜向下朝向澆鑄端面方向，這樣對于中空纖維膜絲根部的沖刷更 為徹底，可以很好地避免使用過程中膜絲根部積泥的現(xiàn)象。
上述的任一中空纖維膜組件，當中空纖維膜束兩端均澆鑄封結(jié)于端 頭之內(nèi)時，可以在兩個端頭的澆鑄端面上均設(shè)置帶布氣孔的布氣裝置，
并且這兩個布氣裝置通過一根中空軟管連通。中空軟管的作用包括第 一，供給上下兩個布氣裝置以氣流，使中空纖維膜束上下兩端的根部都 可以被曝氣氣流進行直接的吹掃和沖刷，以防止膜絲根部發(fā)生積泥；第 二，將上下兩個端頭連接起來，并且軟管的長度略小于中空纖維膜絲的 長度，起到承擔下端頭的重力和擺動時的拉力，以避免中空纖維膜絲承 力而祐j立斷。
所述端頭中的 一個或兩個可以設(shè)有進氣管。所述的任一端頭中可以 同時設(shè)有進氣管和產(chǎn)水管，或者僅設(shè)有進氣管或產(chǎn)水管。產(chǎn)水管或進氣 管的數(shù)量可以根據(jù)工程實際情況進行選擇，既可以選擇一個進氣管或一個產(chǎn)水管，也可以選擇兩個或者兩個以上進氣管，或者選擇兩個或者兩 個以上產(chǎn)水管，或者同時選擇兩個或者兩個以上的進氣管和產(chǎn)水管。所 述的進氣管和產(chǎn)水管可以是剛性的，也可以是柔性的，優(yōu)選柔性的，其 材質(zhì)可以是硅橡膠、氟橡膠、軟質(zhì)聚氯乙烯、聚氨酯等。
上述的中空纖維膜組件，可以通過任一端頭采用已知的任一方式與 固定裝置相連。所述的上端頭或/和下端頭可以通過承插、螺紋、活接 等可拆卸的硬連接的方式與固定裝置相連，也可以通過軟索或柔性管等 軟連接的方式與固定裝置相連。作為優(yōu)選，所述的上端頭或/和下端頭 通過軟索或柔性管等軟連接的方式與固定裝置相連。軟索可以是耐腐蝕 的繩索、鋼絲或彈簧等。軟索使膜組件在待過濾的液體中處于懸垂狀態(tài)， 可以隨水流有擺動。當上端頭設(shè)有進氣管或產(chǎn)水管、并且進氣管或產(chǎn)水 管為柔性管時，也可以通過進氣管或產(chǎn)水管使膜組件懸掛在固定裝置 上。
當中空纖維膜束兩端均澆鑄封結(jié)于端頭之內(nèi)時，在兩個端頭之間可 以設(shè)置連接管，連接兩個端頭。
所述的連接管將上端頭和下端頭連接成一個整體，其長度可以與中 空纖維膜束相同，也可以略短于膜束。作為優(yōu)選，所述的連接管的長度 略小于中空纖維膜束的長度。這樣可以防止端頭擺動幅度過大而使膜絲 長時間受力，對膜束起到保護作用。
所述的進氣管、產(chǎn)水管和連接管的直徑范圍為lmm-50mm,優(yōu)選 5mm ~ 20mm。
所述的中空纖維膜絲是一種帶有微孔的中空纖維，制作中空纖維膜 絲的材料可以選自聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚醚砜等材料。中空 纖維膜絲首先通過使用環(huán)氧樹脂、聚氨酯等澆鑄樹脂進行封端澆鑄，再 使用硅橡膠、聚氨酯等柔性樹脂對中空纖維膜絲根部進行二次澆鑄，以 降低膜絲根部斷裂的機率。作為優(yōu)選，所述的中空纖維膜絲的材料是聚 偏氟乙烯。所述的中空纖維膜絲的平均膜孔徑為0. 01jam 5iam。
當中空纖維膜束兩端均澆鑄封結(jié)于端頭之內(nèi)時，所述的中空纖維膜 束的長度可以和上下兩個端頭之間的距離相等，也可以略大于這個距離。作為優(yōu)選，所述的中空纖維膜束的長度大于上下兩個端頭之間的距 離。 .
當中空纖維膜束兩端均澆鑄封結(jié)于端頭之內(nèi)時，所述的上端頭和下 端頭的形3夫可以相同，也可以不同。
所述的上端頭或/和下端頭整體外形可以是圓柱體、錐體、盆形、 杯形等形狀。作為優(yōu)選，所述的上端頭或/和下端頭的整體外形是盆形 或杯形。
本發(fā)明所述的中空纖維膜組件與現(xiàn)有技術(shù)相比，中空纖維膜絲數(shù)目 和中空纖維膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū) 域的面積的百分數(shù)，二者搭配合理，既能夠維持適當?shù)难b填密度，保證 空間利用率，又能夠提高中空纖雉膜絲的材料利用率，從整體上延長膜 產(chǎn)品的使用壽命。當本發(fā)明所述的中空纖維膜組件在使用過程中出現(xiàn)部 分膜絲斷裂或者喪失產(chǎn)水能力時，可以將其拆卸下來予以更換，這樣不 致于造成材料的浪費。
在使用和安裝過程中，可以將本發(fā)明所述的中空纖維膜組件通過各 種易于拆卸的方式進行連接，這樣可以更好的發(fā)揮本發(fā)明的優(yōu)勢。可以 利用上述的中空纖維膜組件，組合制造一種中空纖維膜生物反應(yīng)器或者 水處理設(shè)備。


圖1為實施例1所述的中空纖維膜組件的示意圖。
圖2為實施例2所述的中空纖維膜組件的示意圖。 圖3為實施例1所述的中空纖維膜組件的下端頭的示意圖。 圖4為利用實施例1所述的中空纖維膜組件組裝的中空纖維膜組件 單元。
圖5為實施例2所述的中空纖維膜組件的下端頭的示意圖。 附圖中各個標記的說明
1一一中空纖維膜絲；2 — 一中空纖維膜束；3—一上端頭；4一一下 端頭；5 — 一產(chǎn)水收集室；6 — 一產(chǎn)水管；7 — 一進氣管；8—一連接管；9一一包圍中空纖維膜絲的閉合線；10—一曝氣支管。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。 實施例1
如圖l所示， 一種中空纖維膜組件，包括由240根中空纖維膜絲1 組成的中空纖維膜束2,中空纖維膜絲1的用于通過液體的微孔的平均 孔徑為O.Olym(微米)，中空纖維膜絲的外徑為1.2mm(毫米)，材質(zhì) 為聚偏氟乙烯，兩端用環(huán)氧樹脂澆鑄匯集于上端頭3和下端頭4之中， 并且用聚氨酯對其進行二次澆鑄，以對膜絲根部進行保護。上端頭3和 下端頭4的整體外形均為杯形，上口圓的直徑均為50mm。中空纖維膜絲 1在上端頭3內(nèi)的產(chǎn)水收集室5中呈開孔狀態(tài)，在下端頭4內(nèi)呈閉孔狀 態(tài)，上端頭3設(shè)有外徑為①8隨的產(chǎn)水管6,下端頭4設(shè)有外徑為①8隨 的進氣管7，兩個端頭由外徑為①6咖的連接管8連接成一個整體，中 空纖維膜絲1圍繞著連接管8均勻分布。產(chǎn)水管6、進氣管7和連接管 8均為中空塑料軟管。連接管8在靠近膜絲根部開設(shè)有布氣孔，布氣孔 的開口朝向中空纖維膜絲的根部。連接管8穿過下端頭4與進氣管7相
連通，產(chǎn)水管6則與上端頭3中的產(chǎn)水收集室5相連通。
中空纖維膜束2的平均長度為1.2m (米)，上端頭3連同連接管8 以及下端頭4的總長度為1. 12m。產(chǎn)水管6和進氣管7的長度均為150mm。 產(chǎn)水管6與一位于膜組件上方的出水支管相連接，進氣管7與一位于膜 組件下方的曝氣支管相連接，出水支管與曝氣支管的垂直距離為1. 3m, 使得整個膜組件可以有上下120mm的懸浮活動的空間。
出水支管與一能夠4是供負壓的水泵的吸水管相連通，待凈化的水經(jīng) 過中空纖維膜絲1壁上的^:孔進入膜絲內(nèi)部，并匯流入產(chǎn)水收集室5, 再經(jīng)產(chǎn)水管6流入出水支管，最后通過水泵抽出。曝氣支管與一氣源相 連通，氣源提供的壓縮空氣經(jīng)曝氣支管進入進氣管7，再經(jīng)連接管8 — 端或兩端的布氣裝置上的布氣孔出來直接吹掃中空纖維膜絲的根部。 如圖3所示為圖1中中空纖維膜組件的下端頭的示意圖。從圖上可以看出，由閉合線9形成的封閉區(qū)域?qū)⑺械闹锌绽w維膜絲包圍在此封 閉區(qū)域內(nèi)，并且封閉區(qū)域邊界線與最近的各中空纖維膜絲的距離小于
0. 5隱。此封閉區(qū)域為一個直徑為46隱的圓，計算中空纖維膜絲的橫截
面積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)時，需 要減去內(nèi)部無中空纖維膜絲的區(qū)域的面積，即減去進氣管在端面上的開
口面積，本實施例中進氣管在端面上的開口面積為直徑為8mm的圓。由 此可以求出240根中空纖維膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有 中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)為16. 8%。
將若干個上述的中空纖維膜組件的產(chǎn)水管6、進氣管7分別并聯(lián)至 出水支管、曝氣支管，由此形成一個矩陣式的膜組件單元，如圖4所示。 實施例2
如圖2所示， 一種中空纖維膜組件，包括由300根中空纖維膜絲1 組成的中空纖維膜束2，中空纖維膜絲1的用于通過液體的微孔的平均 孔徑為O. ljam,中空纖維膜絲的外徑為1.2mm，材質(zhì)為聚偏氟乙烯。中 空纖維膜束2上端可以自由擺動，每根膜絲均呈閉孔狀態(tài)，利用柔性環(huán) 氧樹脂封結(jié)，下端用環(huán)氧樹脂澆鑄匯集于下端頭4之中，并且用聚氨酯 對其進行二次澆鑄，以對膜絲根部進行保護。下端頭4的整體外形為杯 形，上口圓的直徑為62mm,并且澆鑄端面上有一個凸起的圓臺，圓臺的 頂圓直徑為25mm。中空纖維膜絲l在下端頭4內(nèi)的產(chǎn)水收集室5中呈開 孔狀態(tài)，設(shè)于下端頭4外部的外徑為08mm的產(chǎn)水管6與產(chǎn)水收集室5 相連通。此實施方式中不設(shè)置上端頭3,進氣管7和連接管8。
中空纖維膜束2的平均長度為1. 2m,下端頭4的總長度為50mm。 產(chǎn)水管6的長度為150隨。產(chǎn)水管6與一位于膜組件下方的出水支管相 連接。
出水支管與一能夠提供負壓的水泵的吸水管相連通，待凈化的水經(jīng) 過中空纖維膜絲1壁上的微孔進入膜絲內(nèi)部，并匯流入產(chǎn)水收集室5, 再經(jīng)產(chǎn)水管6流入出水支管，最后通過水泵抽出。
如圖5所示為本實施例所述的中空纖維膜組件的下端頭的示意圖。 確定封閉區(qū)域時，封閉區(qū)域的邊界線與最近的各中空纖維膜絲的距離小于0. 5mm。從圖上可以看出，包圍中空纖維膜絲的封閉區(qū)域不能在一個 平面內(nèi)，在計算中空纖維膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有中空 纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)時，需要將此封閉區(qū)域投影到與中空纖維 膜絲垂直的平面上，然后進行計算。本實施例中投影后為一個直徑為 58mm的圓，另外需要減去內(nèi)部無中空纖維膜絲的區(qū)域的面積，即減去澆 鑄端面凸起部分所占的面積，本實施例中澆鑄端面凸起部分無中空纖維 膜絲，所占的面積為直徑為25腿的圓。由此可以求出300才艮中空纖維 膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的 百分數(shù)為15.8%。此計算方法等價于將圖5中在A-A處垂直于紙面方向 切斷，然后按照實施例1的方法計算中空纖維膜絲的橫截面積之和占端 頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)。
將若干個上述的中空纖維膜組件的產(chǎn)水管6分別并聯(lián)至出水支管， 由此形成一個矩陣式的膜組件單元。
以上對本發(fā)明所提供的中空纖維膜組件進行了詳細介紹。本說明書
域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上可 能在實施過程中會有改變之處。因此，本說明書記載的內(nèi)容不應(yīng)理解為 對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種中空纖維膜組件，包括由中空纖維膜絲組成的中空纖維膜束、中空纖維膜束一端或兩端的端頭和產(chǎn)水管，其特征在于所述的中空纖維膜絲數(shù)目小于或等于500根，所述中空纖維膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)小于或等于40％，所述中空纖維膜束一端或兩端的端頭指的是，中空纖維膜束的一端有端頭或者兩端均有端頭。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的中空纖維膜組件，其特征在于還包括進 氣管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中空纖維膜組件，其特征在于所述的 中空纖維膜絲數(shù)目小于或等于400根。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的中空纖維膜組件，其特征在于所述的中 空纖維膜絲數(shù)目小于或等于300才艮。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中空纖維膜組件，其特征在于所述中 空纖維膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面 積的百分數(shù)小于或等于35%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的中空纖維膜組件，其特征在于所述中空 纖維膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積 的百分數(shù)小于或等于30%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中空纖維膜組件，其特征在于在一個布氣裝置與進氣管連通，所述的布氣孔的孔口朝向中空纖維膜絲根部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中空纖維膜組件，其特征在于所述的 中空纖維膜絲的長度為O. lm 3m。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的中空纖維膜組件，其特征在于所述的中 空纖維膜絲的長度為lm-2m。
10. 利用權(quán)利要求l ~ 9所述的任一中空纖維膜組件的膜生物反應(yīng)器。
11. 利用權(quán)利要求l ~ 9所述的任一中空纖維膜組件或者權(quán)利要求10所述的膜生物反應(yīng)器的水處理設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開一種中空纖維膜組件，包括由中空纖維膜絲組成的中空纖維膜束、中空纖維膜束一端或兩端的端頭和產(chǎn)水管，所述的中空纖維膜絲數(shù)目小于等于500根，所述中空纖維膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)小于或等于40％，所述中空纖維膜束一端或兩端的端頭指的是，中空纖維膜束的一端有端頭或者兩端均有端頭。本發(fā)明還公開了利用此中空纖維膜組件的膜生物反應(yīng)器和水處理設(shè)備。本發(fā)明公開的中空纖維膜組件，中空纖維膜絲數(shù)目和中空纖維膜絲的橫截面積之和占端頭澆鑄端面上有中空纖維膜絲區(qū)域的面積的百分數(shù)，既能夠維持適當?shù)难b填密度，又能夠提高中空纖維膜絲的材料利用率。
文檔編號C02F1/44GK101288828SQ20081010227
公開日2008年10月22日 申請日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者孫友峰 申請人:北京漢青天朗水處理科技有限公司