專利名稱：中空纖維膜組件根部編織加強技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膜分離技術(shù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對中空纖維膜的局部加強的根部編織技術(shù)。
背景技術(shù)：
膜生物反應(yīng)器是將膜分離技術(shù)和生物污水處理技術(shù)相結(jié)合來處理污水的技術(shù)，與傳統(tǒng)的生物污水處理技術(shù)相比，它具有占地面積小、設(shè)備集中、模塊化，并且具有升級改造的潛力等優(yōu)勢日益在世界范圍內(nèi)受到重視[Tom Stephenson，SimonJudd，Bruce Jefferson，Keith Brindle，Membrane Bioreaators for wastewater Treatment]，被認為是最具有前景的污水處理和回用技術(shù)之一。但膜材質(zhì)性價比及膜污染造成的通量衰減等問題一直嚴重阻礙膜技術(shù)的推廣應(yīng)用。
中空纖維膜是膜組件的一種設(shè)計形式，中空纖維膜組件已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到MF、UF、GP、RO等領(lǐng)域[許振良.膜法水處理技術(shù).北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2001]。在污水處理中，很多情況下中空纖維膜不裝入耐壓容器，組件直接放入反應(yīng)器中構(gòu)成內(nèi)置式膜生物反應(yīng)氣。雖然其裝填密度較高，耐壓性能高，但對堵塞很敏感，污染和濃差極化對膜的分離性能產(chǎn)生很大的影響。同時，中空纖維膜組件在長期運行中，膜材質(zhì)的機械強度也是決定膜生物反應(yīng)器能否穩(wěn)定良好運行的重要的決定因素。中空纖維膜組件在應(yīng)用過程中，多數(shù)情況利用曝氣沖刷來改變流動方式實現(xiàn)對污泥層污染和濃差極化的控制和減小。但在實踐應(yīng)用中，長期大氣量的曝氣沖刷運行導(dǎo)致了中空纖維膜組件膠結(jié)根部的嚴重斷絲問題，尤其是在組件的頂部膠結(jié)部分，嚴重影響了膜生物反應(yīng)器的穩(wěn)定達標出水。究其原因在于，國內(nèi)外部分的高分子有機膜的材質(zhì)機械強度較低，在長期的曝氣沖刷擺動過程中達到了其疲勞強度而斷絲。另外，曝氣沖刷下膠結(jié)部分的溶膠固化后對機械攪動的膜絲容易產(chǎn)生切割而導(dǎo)致斷絲。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)中空纖維膜在實踐應(yīng)用過程中膜材質(zhì)機械強度低，膠結(jié)部分尤其是組件頂部膠結(jié)區(qū)斷絲嚴重的問題，本發(fā)明提供一種局部加強的根部編織技術(shù)能有效地解決好這個問題。本技術(shù)可以在膜組件生產(chǎn)過程中規(guī)?；瘧?yīng)用，編織方便，并且可以有效的改善膜絲表面的液體流道，可以有效的提高原有材質(zhì)組件的膠結(jié)局部的機械強度。
本發(fā)明所提及的膜絲編織技術(shù)主要針對中空纖維膜組件的膠結(jié)根部的編織。根據(jù)實踐應(yīng)用的經(jīng)驗和發(fā)現(xiàn)，并根據(jù)水力學(xué)方面的理論計算，利用抗腐蝕性能較強的疏水性的簾線、尼龍等材料作為膜絲局部編織的基材。編織過程中主要在中空纖維膜組件的頂部和底部的膠結(jié)處進行編織，并且在編織過程中保證每束膜絲的數(shù)量為10-50根，同時編織的位置距離膠結(jié)端為5-10CM處，分別對兩側(cè)的膜片進行相似的編織，編織行數(shù)為1行至5行。其具體的根部編織形式見說明書附圖。與傳統(tǒng)的中空纖維膜組件相比，經(jīng)過根部編織加強的中空纖維膜組件在運行過程中，雖然仍受到大曝氣量的水力沖刷而產(chǎn)生的機械攪動，但此時的膜絲是以一束膜絲的機械強度來抵抗機械擺動產(chǎn)生的應(yīng)力，由于此時一束膜絲的表面積較大可以減輕每個膜絲的所受的應(yīng)力。避免膠結(jié)處的斷絲。并且膜絲成束在曝氣沖刷過程中形成了整體的擺動和沖刷液體的良好流道，防止了膜絲堿由于不同的擺動方向造成的膜絲間的攪接而產(chǎn)生對污泥的集結(jié)，避免此過程中的膜絲斷裂。針對中空纖維膜組件的膠結(jié)區(qū)的局部編織加強技術(shù)能有效的減少由于曝氣沖刷產(chǎn)生的應(yīng)力過大產(chǎn)生的斷絲問題，在膜組件的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)使得國內(nèi)外部分機械強度較低的高分子有機膜得到更加廣泛和穩(wěn)定的應(yīng)用。
具體實施例方式
將含有COD為200～500mg/L，BOD5為100～300mg/L，氨氮為50～160mg/L，SS為20～50mg/L的生活污水進入活性污泥膜生物反應(yīng)器處理，系統(tǒng)采用本發(fā)明的根部編織加強技術(shù)對國產(chǎn)的低機械強度的中空纖維膜組件進行編織應(yīng)用，在氣水比為20∶1(一般的設(shè)計值為15-30∶1)的條件下鼓氣量為1m3/hr，溫度12～29℃，pH為6.5～8.0條件下，穩(wěn)定運行6個月，此中空纖維膜組件的通量穩(wěn)定在10-15L/m2·h，操作壓力為16～20kpa。與傳統(tǒng)的組件相比，污染層的污染得到了有效的控制，并且沒有斷絲的產(chǎn)生。系統(tǒng)出水COD值在10～30mg/L之間變化，一般穩(wěn)定在20mg/L之下，BOD5值在1～3mg/L之間波動，氨氮穩(wěn)定在10mg/L以下，SS穩(wěn)定在0.3mg/L以下，出水水質(zhì)達到《城市污水再生利用-城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)標準。


圖1中空纖維膜組件根部編織加強技術(shù)的應(yīng)用簡圖附圖標記1、中空纖維膜組件，2、膜絲，3、編織材料。
權(quán)利要求
1.中空纖維膜組件的根部編織加強技術(shù)是對膜組件的頂部和底部的膠結(jié)處進行膜絲編織。其特征在于根部編織加強技術(shù)可以有效的提高原有材質(zhì)中空纖維膜組件的局部機械強度，并且可以有效的改善膜組件的液體流道。
2.如權(quán)利要求1所述的根部編織加強技術(shù)，其特征在于利用抗腐蝕性能較強的疏水性的簾線、尼龍等材料在中空纖維膜組件的頂部和底部的膠結(jié)處進行膜絲編織。
3.如權(quán)利要求1所述的根部編織加強技術(shù)，其特征在于編織過程中保證每束膜絲的數(shù)量為10-50根，編織的位置距離膠結(jié)端為5-10CM處，分別對兩側(cè)的膜片進行相似的編織，編織行數(shù)為1行至5行。
4.如權(quán)利要求1所述的根部編織加強技術(shù)，其特征在于本技術(shù)可以規(guī)?；瘧?yīng)用，編織方便，可以有效的提高原有材質(zhì)膜組件的膠結(jié)局部的機械強度，并且可以有效的改善膜組件整體的液體流道，防止污泥在膜絲間的集結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明所提及的膜絲編織技術(shù)主要針對中空纖維膜組件的膠結(jié)根部的編織。利用抗腐蝕性能較強的疏水性的簾線、尼龍等材料在中空纖維膜組件的頂部和底部的膠結(jié)處進行膜絲編織。其特征在于中空纖維膜組件的根部編織加強技術(shù)是在編織過程中保證每束膜絲的數(shù)量為10－50根，編織的位置距離膠結(jié)端為5－10CM處，分別對兩側(cè)的膜片進行相似的編織，編織行數(shù)為1行至5行。本技術(shù)可以在膜組件生產(chǎn)過程中規(guī)模化應(yīng)用，編織方便，可以有效的提高原有材質(zhì)膜組件的膠結(jié)局部的機械強度，并且可以有效的改善膜組件的液體流道。
文檔編號B01D69/08GK1853763SQ20051006477
公開日2006年11月1日 申請日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月21日
發(fā)明者樊耀波, 李剛, 董春松, 徐國良 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心