專利名稱：簾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，特別涉及簾式膜組件膜絲排布結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
淡水資源危機(jī)是一個(gè)世界性的難題，我國的水資源總量雖然居世界第六位，但水資源短缺的狀況更令人堪憂。專家預(yù)測，2010年后我國將開始進(jìn)入嚴(yán)重的缺水期。專家還指出，2030年我國總需水量預(yù)計(jì)為7800億至8200億立方米，供水總量為7400億至7700億立方米，缺水400億至500億立方米。缺水高峰將在這一時(shí)期出現(xiàn)，水已經(jīng)成為制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的嚴(yán)重障礙。此時(shí)，膜-生物反應(yīng)器的興起，在一定程度上緩解了水資源緊張問題。
膜-生物反應(yīng)器(MBR，Membrane bioreactor)，主要應(yīng)用于污水處理，MBR法實(shí)質(zhì)上是傳統(tǒng)活性污泥法的改良，即污水在充分的生化反應(yīng)后，運(yùn)用膜分離技術(shù)將泥水分離，從而達(dá)到凈化污水的目的。到80年代后期，各種形式的膜-生物反應(yīng)器的出現(xiàn)，使得系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性得到提高，運(yùn)行能耗降低，膜-生物反應(yīng)器工藝在廢水處理中的應(yīng)用受到越來越廣泛的重視。目前，膜-生物反應(yīng)器已經(jīng)成功地應(yīng)用于中水回用、糞便污水處理、垃圾滲濾液廢水處理、高濃度有機(jī)廢水處理、含油廢水處理等。其中，以浸沒式膜生物反應(yīng)器的應(yīng)用較為廣泛。
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。
將浸沒式膜生物反應(yīng)器簾式膜組件置于生化池內(nèi)，通過負(fù)壓抽吸作用得到膜過濾出水。和傳統(tǒng)污水處理方法相比較，此法具有以下優(yōu)勢(1)由于將膜組件代替了二沉池，大大節(jié)省了設(shè)備的占地面積；(2)設(shè)備自動化水平高，便于操作，易于管理；
(3)在MBR池中可以維持較高的生物量，裝置處理容積負(fù)荷大，污染物去除率高。出水水質(zhì)良好，出水中不含懸浮物固體，而且可以去除細(xì)菌、病毒等，出水可以直接回用。
(4)膜分離可以使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間和污泥齡的完全分離，使運(yùn)行控制更加靈活、穩(wěn)定；(5)有利于增殖緩慢的微生物(如硝化細(xì)菌)的截留和生長，系統(tǒng)硝化率提高，同時(shí)可提高難降解有機(jī)物的降解效率；(6)污泥產(chǎn)量低，可以實(shí)現(xiàn)零排泥。
但是，在實(shí)際工程中還存在問題以往的中空纖維簾式膜結(jié)構(gòu)如圖1，為兩片式結(jié)構(gòu)，曝氣無法進(jìn)入兩片膜之間，由于無法得到氣水的充分抖動，在使用中容易在兩片膜之間堆積污泥，導(dǎo)致中空纖維膜束粘連在一起，無法與液體接觸，從而失去過濾功效。尤其在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，在簾式膜中，污泥首先蓄積在膜絲上端部，導(dǎo)致中空纖維膜束粘連在一起，失去過濾能力。

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，提供一種新型結(jié)構(gòu)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)明提供一種簾式中空纖維膜組件，其特征在于單片中空纖維簾式膜為倒U型，折彎的單片膜的上部空間中插入插管，防止膜絲亂。
而且，膜絲兩端頭澆鑄在一個(gè)澆鑄盒中，兩排膜絲之間一定設(shè)置有曝氣管。
而且，膜絲兩端頭澆鑄在兩個(gè)澆鑄盒中，兩排膜絲之間一定設(shè)置有曝氣管。
另外，插管松緊度為D0/D1＝90-100％，其中D0是中空纖維膜絲自然松弛長度，D1是中空纖維膜絲繃緊的長度，D1長度為200-1500mm。
另外，多片中空纖維簾式膜及曝氣管平行集成在一起，構(gòu)成中空纖維膜單元組件。
另外，兩排膜絲的間距為10-100mm，每排絲厚度為1-20層膜絲。
另外，曝氣管是穿孔管，在管下側(cè)方有曝氣孔，孔徑1-6mm。
或者，曝氣管是管結(jié)，管結(jié)直徑10-40mm，長度20-100mm，管上口封閉，上側(cè)方有曝氣孔10，孔徑1-6mm，管下口敞開。
本發(fā)明提供的簾式膜組件為將原先的兩端直立澆鑄結(jié)構(gòu)改進(jìn)為U型結(jié)構(gòu)，上端無澆鑄固定，采用圓管固定，這樣，上端的膜絲在一定范圍內(nèi)可自由移動，曝氣容易穿透膜絲，可以有效防止污泥在中空纖維膜絲間的堆積，尤其可以有效避免污泥及其它水中雜物在膜絲上端部的蓄積，從而保持膜的過濾能力。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中中空纖維簾式膜結(jié)構(gòu)；圖2為本發(fā)明膜絲兩端頭澆鑄在一個(gè)澆鑄盒中的中空纖維簾式膜結(jié)構(gòu)；圖3為本發(fā)明圖2的中空纖維簾式膜結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明膜絲兩端頭澆鑄在兩個(gè)個(gè)澆鑄盒中的中空纖維簾式膜結(jié)構(gòu)；圖5為本發(fā)明圖4的中空纖維簾式膜結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；圖6為本發(fā)明曝氣管結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明管結(jié)式曝氣管結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明集水管直接連接構(gòu)成單元組件的示意圖；圖9為本發(fā)明集水管連接構(gòu)成單元膜組件的另外一種形式示意圖；圖10為本發(fā)明多片中空纖維簾式膜及曝氣管集成構(gòu)成中空纖維膜單元的示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，單片中空纖維簾式膜為倒U型，折彎的單片膜的上部空間中插入插管2，以便防止膜絲亂其中，插管管徑5-50mm。
圖2中，標(biāo)記1顯示當(dāng)中空纖維膜繃緊時(shí)，插管可以處于的位置；標(biāo)記2是當(dāng)中空纖維膜有一定松弛度時(shí)，插管實(shí)際處于的位置。
本發(fā)明膜絲兩端頭可以如圖2、3所示，澆鑄在一個(gè)澆鑄盒6中，(圖3為本發(fā)明圖2的中空纖維簾式膜結(jié)構(gòu)側(cè)視圖)，也可如圖4、5所示，澆鑄在兩個(gè)澆鑄盒6中(圖5為本發(fā)明圖4的中空纖維簾式膜結(jié)構(gòu)側(cè)視圖)。
無論采用哪種方式，兩排膜絲之間一定要設(shè)置有曝氣管3。
而且，兩排膜絲的間距D2為10-100mm，每排絲厚度為1-20層膜絲。
對于插管2的松緊度，中空纖維膜絲繃緊的長度D1與自然松弛長度D0的比例為D0/D1＝90-100％。其中D1長度為200-1500mm。
曝氣管3可以是穿孔管，如圖6，在管下側(cè)方有曝氣孔10，孔徑1-6mm；也可以是管結(jié)11，如圖7，管結(jié)直徑10-40mm，長度20-100mm，管上口封閉，上側(cè)方有曝氣孔10，孔徑1-6mm，管下口敞開，這樣可以防止污泥堵塞曝氣孔；管結(jié)可以采用四通接頭或四通接頭上進(jìn)一步接管，或其它方式。
對于圖2、3所示的單澆鑄盒方式，可如圖8所示，將下集水管4直接連接，構(gòu)成單元組件。
對于圖4、5所示的雙澆鑄盒方式，可如圖9所示，將下集水管4直接連接，構(gòu)成單元組件，也可將單片膜的兩個(gè)集水管先連接在一起，然后在將多片膜的集水管連接在一起。
如圖10所示，將多片中空纖維簾式膜及曝氣管平行集成在一起，構(gòu)成中空纖維膜單元組件。
中空纖維膜單元組件可上下多層使用。
權(quán)利要求
1.一種簾式中空纖維膜組件，其特征在于單片中空纖維簾式膜為倒U型，折彎的單片膜的上部空間中插入插管(2)，防止膜絲亂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簾式中空纖維膜組件，其特征在于膜絲兩端頭澆鑄在一個(gè)澆鑄盒中，兩排膜絲之間一定設(shè)置有曝氣管(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簾式中空纖維膜組件，其特征在于膜絲兩端頭澆鑄在兩個(gè)澆鑄盒中，兩排膜絲之間一定設(shè)置有曝氣管(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簾式中空纖維膜組件，其特征在于插管松緊度為D0/D1＝90-100％，其中D0是中空纖維膜絲自然松弛長度，D1是中空纖維膜絲繃緊的長度，D1長度為200-1500mm。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求1或4所述的簾式中空纖維膜組件，其特征在于多片中空纖維簾式膜及曝氣管平行集成在一起，構(gòu)成中空纖維膜單元組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簾式中空纖維膜組件，其特征在于兩排膜絲的間距為10-100mm，每排絲厚度為1-20層膜絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的簾式中空纖維膜組件，其特征在于曝氣管是穿孔管，在管下側(cè)方有曝氣孔，孔徑1-6mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的簾式中空纖維膜組件，其特征在于曝氣管是管結(jié)，管結(jié)直徑10-40mm，長度20-100mm，管上口封閉，上側(cè)方有曝氣孔10，孔徑1-6mm，管下口敞開。
全文摘要
一種簾式中空纖維膜組件，單片中空纖維簾式膜為倒U型，折彎的單片膜的上部空間中插入插管，防止膜絲亂；膜絲兩端頭澆鑄在一個(gè)澆鑄盒中，兩排膜絲之間一定設(shè)置有曝氣管。本發(fā)明提供的簾式膜組件為將原先的兩端直立澆鑄結(jié)構(gòu)改進(jìn)為U型結(jié)構(gòu)，上端無澆鑄固定，采用圓管固定，這樣，上端的膜絲在一定范圍內(nèi)可自由移動，曝氣容易穿透膜絲，可以有效防止污泥在中空纖維膜絲間的堆積，尤其可以有效避免污泥及其它水中雜物在膜絲上端部的蓄積，從而保持膜的過濾能力。
文檔編號B01D63/02GK1951547SQ200510116589
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者呂曉龍 申請人:天津工業(yè)大學(xué)