專利名稱：中部多處集水的中空纖維膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及膜生物反應(yīng)器中使用的膜組件，尤其涉及一種用于一體式膜生物反應(yīng)器 中的中部多處集水的中空纖維膜組件。
背景技術(shù)：
中空纖維膜由于具有填裝密度大、耐壓性好等優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用于膜生物反應(yīng)器中。 現(xiàn)有的中空纖維膜組件中，集水盒設(shè)置在中空纖維膜絲的兩端，在外部抽吸壓力的作用下， 反應(yīng)器中的透過液透過膜絲上的微孔進入中空膜絲中，匯集于兩端的集水盒后再被排放。這 樣的出水方法往往會造成膜絲中抽吸壓力分布的不均勻，從而容易使膜絲中局部部位由于壓 力過高、點通量過大而率先發(fā)生膜污染，引起過膜壓力的上升。并且，在現(xiàn)有的出水方式中， 膜絲中部的透過液需要流經(jīng)較長的流道才能到達兩端的集水盒，整個過程中的水頭損失大， 從而減少了膜的出水通量。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種中部多處集水的中空纖維膜組件，該膜組件可以更為有 效地均勻分配膜絲中的抽吸壓力，減緩膜的污染速率，增加膜的出水通量。
本實用新型的中部多處集水的中空纖維膜組件，它包括由中空纖維膜絲組成的中空纖維 膜、設(shè)置在所述中空纖維膜四周的彼此之間相互連通的集水管、多個集水盒，在所述的上、 下集水管上分別設(shè)置有密封層，所述的多個集水盒分別與所述的左、右集水管相連通并且設(shè) 置在所述的上、下集水管之間，從上集水管算起至下集水管之間的多個集水盒設(shè)置在所述中
空纖維膜上的位置遵循計算公式丄(/ = 1，3，5...， /<2")，其中n為集水盒的個數(shù)，處于所述 的集水管圍成的區(qū)域上、下端位置的所述的中空纖維膜絲分別一端與所述的密封層相連接、另一端和與其相鄰安裝的所述的集水盒相連通設(shè)置，處于中間位置的所述的中空纖維膜絲的 兩端分別和與其相鄰安裝的所述的集水盒相連通設(shè)置。
本實用新型的有益效果是第一，按照本裝置中集水盒設(shè)置在膜絲中部，可以使膜絲上 抽吸壓力的分布更為均勻，減少了膜絲中局部部位壓力過高、點通量過大的現(xiàn)象，從而緩解 了膜污染的發(fā)生。第二，在膜絲中部多處設(shè)置的集水盒，可以有效減少透過液在膜絲中流動 的距離，減少了透過液在膜絲中的沿程水頭損失，從而增大了膜通量。


圖1是本實用新型的中部多處集水的中空纖維膜組件以設(shè)置三根集水盒為例的圖2的B 向視圖2是圖1所示的裝置的A向視圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型加以詳細描述。
本實用新型的中部多處集水的中空纖維膜組件，它包括由中空纖維膜絲組成的中空纖維 膜3、設(shè)置在所述中空纖維膜3四周的彼此之間相互連通的集水管1、多個集水盒2，在所述 的上、下集水管上分別設(shè)置有密封層4，所述的多個集水盒分別與所述的左、右集水管1相 連通并且設(shè)置在所述的上、下集水管1之間，從上集水管算起至下集水管之間的多個集水盒
2設(shè)置在所述中空纖維膜3上的位置遵循計算公式丄(/ = 1,3，5...， /<2")，其中n為集水盒
的個數(shù)，處于所述的集水管圍成的區(qū)域上、下端位置的所述的中空纖維膜絲分別一端與所述
的密封層4相連接、另一端和與其相鄰安裝的所述的集水盒2相連通設(shè)置，處于中間位置的 所述的中空纖維膜絲的兩端分別和與其相鄰安裝的所述的集水盒2相連通設(shè)置，例如圖1中 所示，若在中空纖維膜上設(shè)置3根集水盒2，則集水盒2的位置是從最上端的膜絲頂部向下
算起的丄處、2處和旦處；集水盒2與左、右集水管l相連接。 6 6 6在運行時，膜組件浸沒在污泥混合液中，透過液穿過膜絲上的微孔進入中空纖維膜內(nèi)部， 之后流入與其距離最近的集水盒2，再通過集水管l排放。
在膜組件運行尤其是中空纖維膜組件運行時，膜污染的趨勢往往會經(jīng)歷兩個階段的變化， 即膜污染發(fā)展緩慢，過膜壓力平緩上升的第一階段，和膜污染速度加快，過膜壓力快速上升 的第二階段。發(fā)生"兩階段"污染現(xiàn)象的原因是在膜內(nèi)各點由于抽吸壓力的不均勻?qū)е赂?點通量不同，離出水口距離越近的點通量越大，而通量較大的地方先受到污染，為了達到恒 通量，此時膜會重新分配各點的通量，直至某一點通量超過臨界通量，此時膜污染就找到了 突破口，污泥顆粒迅速聚集，膜阻力迅速上升，進入膜污染快速發(fā)展的第二階段。而采用本 實用新型在膜絲上均勻分配了抽吸壓力，延長了膜組件在"第一階段"的運行時間，緩解了 膜污染的發(fā)生。
根據(jù)水力學的基本知識，當液體在管道內(nèi)流動時，其沿程水頭損失與流程的長度成正比， 與管道的直徑成反比。為了驗證此定律，對比了不同長度膜組件在過濾純水時的特點，發(fā)現(xiàn) 膜尺寸越短其過濾純水的能力越強。同時，對比一般簾式中空纖維膜組件和本裝置使用的在 中部設(shè)有三處集水盒的簾式中空纖維膜組件，結(jié)果表明，本專利中空纖維膜組件的純水膜通 量比一般中空纖維膜的純水膜通量提高了 18%。
權(quán)利要求1.中部多處集水的中空纖維膜組件，它包括由中空纖維膜絲組成的中空纖維膜、設(shè)置在所述中空纖維膜四周的彼此之間相互連通的集水管、多個集水盒，其特征在于在所述的上、下集水管上分別設(shè)置有密封層，所述的多個集水盒分別與所述的左、右集水管相連通并且設(shè)置在所述的上、下集水管之間，從上集水管算起至下集水管之間的多個集水盒設(shè)置在所述中空纖維膜上的位置遵循計算公式 id="icf0001" file="Y2008201422730002C1.tif" wi="40" he="8" top= "69" left = "105" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>其中n為集水盒的個數(shù)，處于所述的集水管圍成的區(qū)域上、下端位置的所述的中空纖維膜絲分別一端與所述的密封層相連接、另一端和與其相鄰安裝的所述的集水盒相連通設(shè)置，處于中間位置的所述的中空纖維膜絲的兩端分別和與其相鄰安裝的所述的集水盒相連通設(shè)置。
專利摘要本實用新型公開了多集水盒中空纖維膜組件，它包括由中空纖維膜絲組成的中空纖維膜、集水管、多個集水盒，在上、下集水管上分別設(shè)置有密封層，多個集水盒分別與所述的左、右集水管相連通并且設(shè)置在上、下集水管之間，多個集水盒設(shè)置在所述中空纖維膜上的位置遵循計算公式i/2n(i＝1，3，5...，i＜2n)，處于集水管圍成的區(qū)域上、下端位置的中空纖維膜絲分別一端與所述的密封層相連接、另一端和與其相鄰安裝的所述的集水盒相連通設(shè)置，處于中間位置的所述的中空纖維膜絲的兩端分別和與其相鄰安裝的集水盒相連通設(shè)置。采用本裝置可以使膜絲上抽吸壓力的分布更為均勻，減少了膜絲中局部部位壓力過高、點通量過大的現(xiàn)象，從而緩解了膜污染的發(fā)生，并且可以增大膜通量。
文檔編號C02F3/10GK201276455SQ20082014227
公開日2009年7月22日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月6日
發(fā)明者凱 孫, 張宏偉, 杜啟云, 亮 王, 鍇 邢, 龍樹勇 申請人:天津大學