專利名稱：浸入式中空纖維膜組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外壓浸入式中空纖維膜組件，尤其涉及一種可用于膜生物反應(yīng)器的浸入式中空纖維膜組件及單元膜組件。
背景技術(shù)：
膜生物反應(yīng)器(Membrane Bioreactor，MBR)是傳統(tǒng)活性污泥法與新興的膜分離技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它利用膜分離組件代替了傳統(tǒng)工藝中的二沉池，不僅可以大大減小占地面積，還顯著提高了固液分離的效率，使出水水質(zhì)得到明顯改善。
本申請人的實(shí)用新型專利CN2491096Y公開了一種外壓中空纖維膜組件，其包括套管和上端部、下端部以及填充在其內(nèi)的外壓中空纖維膜，其中上澆鑄端處的中空纖維膜開孔，下澆鑄端處的中空纖維膜閉孔，且下澆鑄端上有多個(gè)導(dǎo)流孔，并在下澆鑄端靠近下側(cè)口的內(nèi)側(cè)處安裝有擋片，在上澆鑄端的上側(cè)口相應(yīng)位置處安裝有擋圈。當(dāng)膜分離工作時(shí)，料液從膜組件的下端口通過導(dǎo)流孔進(jìn)入套管腔內(nèi)，經(jīng)纖維膜的分離作用后，濾過液從上端口流出，濃縮液從上側(cè)口排出。當(dāng)需要在線清洗膜組件時(shí)，側(cè)通過下端口打入壓縮空氣，以震蕩清洗膜組件套管2內(nèi)的纖維膜，洗后液從下側(cè)口排出。
這種設(shè)計(jì)可以在膜分離工作和在線清洗膜組件時(shí)，保護(hù)膜纖維，提高清洗效果，進(jìn)而增強(qiáng)膜分離效能，適用于連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)。
但是，這種膜組件也存在著以下不足不適于用作浸入式膜組件，尤其是不適于用作浸入式膜生物反應(yīng)器。因此，有進(jìn)一步改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種模塊化的浸入式中空纖維膜組件，尤其是可用于膜生物反應(yīng)器的浸入式中空纖維膜組件及單元膜組件。
本發(fā)明提供的單元式外壓中空纖維膜組件，包括框架和多支單個(gè)膜組件，其特征在于單個(gè)膜組件包括上、下端部以及填充在其間的外壓中空纖維膜，單個(gè)纖維膜組件不設(shè)置套管；多個(gè)膜組件上端口通過集水管、下端口通過暴氣管進(jìn)行并聯(lián)構(gòu)成一排；多排膜組件容納在框架內(nèi)。
本發(fā)明提供的單元膜組件具有模塊化特征，具有集水與布?xì)怆p重功能。該單元膜組件既具有高產(chǎn)水量、高強(qiáng)度和耐污染性能，又可有效降低能耗，并易于運(yùn)輸與施工安裝，滿足膜-生物反應(yīng)器產(chǎn)業(yè)化的需要。


圖1顯示出本發(fā)明一支膜組件的構(gòu)成及上澆鑄端纖維膜構(gòu)成的示意圖；圖2顯示一支膜組件的管路配置構(gòu)成示意圖；圖3顯示澆鑄端的端面暴氣孔分布結(jié)構(gòu)示意圖；圖4顯示多支膜組件構(gòu)成一排的連接示意圖；圖5顯示本發(fā)明的單元膜組件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明的單支膜組件構(gòu)成沒有外殼套管的結(jié)構(gòu)，其包括上端部2、下端部3，外壓中空纖維膜1。這樣的膜組件適于浸在水中使用。其上澆鑄端處的中空纖維膜開孔，可以出濾過液，下澆鑄端處的中空纖維膜閉孔，且下澆鑄端上有多個(gè)導(dǎo)流孔。澆鑄端可以為圓形或長方形。如圖所示的澆鑄端是圓形，其多個(gè)導(dǎo)流孔為圓周形均勻分布；當(dāng)澆鑄端為長方形時(shí)，多個(gè)導(dǎo)流孔為長方形均勻分布。
中空纖維膜材料可以為聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚醚砜等已知中空纖維膜。圖1顯示出上澆鑄端的根部纖維膜構(gòu)成，中空纖維呈開孔；下澆鑄端直接由環(huán)氧樹脂澆鑄閉孔(即澆鑄樹脂也進(jìn)入圖1中的中空纖維內(nèi)部)。澆鑄樹脂采用已知的環(huán)氧樹脂、聚氨酯等樹脂進(jìn)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根部進(jìn)行二次澆鑄，可有效解決膜纖維根部斷裂的問題，滿足使用要求。
如圖2所示，本發(fā)明的每個(gè)膜組件的上端都連接集水管5，下端連接暴氣管6。圖3是膜組件的澆鑄端的端面圖?？梢钥闯?，暴氣孔孔徑相等、呈圓周形分布。圓形分布最內(nèi)圈暴氣孔數(shù)目為3個(gè)或4個(gè)，不能出現(xiàn)只有一個(gè)中心孔的情況，當(dāng)膜組件直徑較小，如3或4英寸時(shí)，可以為單環(huán)，當(dāng)膜組件直徑較大時(shí)，為多圈環(huán)形分布，且任意兩個(gè)相鄰暴氣孔之間的間距差不應(yīng)當(dāng)超過30％。暴氣孔直徑4～14mm。
圖4顯示出多支膜組件構(gòu)成一排的示意圖。單支膜組件的上端口通過集水管5并聯(lián)，下端口通過暴氣管6連接。圖5顯示出由多排膜組件構(gòu)成的單元膜組件的示意圖。單元膜組件包括最外面的框架，多排膜組件。集水管設(shè)置在膜組件上端、暴氣管設(shè)置在膜組件的下端，集水管和暴氣管固定在框架上，從而組成單元膜組件。
權(quán)利要求
1.一種單元式外壓中空纖維膜組件，包括框架和多支單個(gè)膜組件，其特征在于單個(gè)膜組件包括上、下端部以及填充在其間的外壓中空纖維膜，單個(gè)纖維膜組件不設(shè)置套管；多個(gè)膜組件上端口通過集水管、下端口通過暴氣管進(jìn)行并聯(lián)構(gòu)成一排；多排膜組件容納在框架內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元式外壓中空纖維膜組件，其特征在于單個(gè)膜組件具有上、下澆鑄端，其中上澆鑄端處的中空纖維膜開孔，其下澆鑄端處的中空纖維膜閉孔，且下澆鑄端上有多個(gè)導(dǎo)流孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單元式外壓中空纖維膜組件，其特征在于澆鑄端為圓形，多個(gè)導(dǎo)流孔為圓周形均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單元式外壓中空纖維膜組件，其特征在于澆鑄端為長方形，多個(gè)導(dǎo)流孔為長方形均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的單元式外壓中空纖維膜組件，其特征在于采用環(huán)氧樹脂、聚氨酯等樹脂對中空纖維膜根部進(jìn)行封端澆鑄，使用硅橡膠、聚氨酯等柔性樹脂進(jìn)行二次澆鑄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元式外壓中空纖維膜組件，其特征在于上述暴氣管中的暴氣孔孔徑相等、呈圓周形分布，圓形分布最內(nèi)圈暴氣孔數(shù)目為3個(gè)或4個(gè)，且任意兩個(gè)相鄰暴氣孔之間的間距差不應(yīng)當(dāng)超過30％。
全文摘要
一種單元式外壓中空纖維膜組件，包括單元框架和多支單個(gè)膜組件，其特征在于單個(gè)膜組件包括上、下端部以及填充在其間的外壓中空纖維膜，單個(gè)纖維膜組件不設(shè)置套管；多個(gè)膜組件上端口通過集水管、下端口通過暴氣管進(jìn)行并聯(lián)構(gòu)成一排；多排膜組件容納在框架內(nèi)。上述單元式中空纖維膜組件專用于膜生物反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)膜組件的模塊化，使其具有集水、布?xì)獾墓δ?，并具有高填充密度。該單元膜組件既具有高產(chǎn)水量、高強(qiáng)度和耐污染性能，又可有效降低能耗，并易于運(yùn)輸與施工安裝，滿足膜－生物反應(yīng)器產(chǎn)業(yè)化的需要。
文檔編號B01D63/02GK1509801SQ0215871
公開日2004年7月7日 申請日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者呂曉龍 申請人:天津工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)與技術(shù)研究所