一種中空纖維膜組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膜技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種中空纖維膜組件。
【背景技術(shù)】
[0002]分離膜技術(shù)已廣泛應(yīng)用于飲用水處理、工業(yè)廢水處理、市政污水處理等領(lǐng)域，越來越受到人們的關(guān)注。如何降低膜產(chǎn)品在使用過程中的污染速率、提高清洗效果、延長其使用壽命對膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域推廣應(yīng)用至關(guān)重要?，F(xiàn)有膜組件普遍采用了氣體擦洗方法來清除膜污染，通過曝氣工藝使膜絲產(chǎn)生抖動形成氣擦洗和相互擦洗，使膜絲表面沉積的污物剝離脫落，達到清洗的目的。
[0003]為了提高氣擦洗的效果，目前的方法主要是增大膜絲抖動幅度。實用新型專利號為ZL200720007470.6、發(fā)明創(chuàng)造名稱為《一種海藻式中空纖維膜生物反應(yīng)器組件》的專利文獻中公開的組件，內(nèi)部膜束的每根中空纖維下端彼此固定，且該端部內(nèi)壁暢通；每根中空纖維的上端部獨自封口，呈游離狀。與傳統(tǒng)的中空纖維膜兩端均固定膜絲的組件結(jié)構(gòu)相比，一端膜絲呈游離狀漂浮的中空纖維膜組件可在應(yīng)用過程中在曝氣作用下使膜絲自由擺動，有效地提高膜絲抖動幅度，提高氣擦洗效果，使附著于膜絲表面的污染物更易脫落，降低污染速率、減少濃差極化現(xiàn)象的發(fā)生，延長組件使用壽命。但由于膜生物反應(yīng)器處理工藝中膜組件浸沒在待處理液中，通過負壓抽吸實現(xiàn)分離過程，目前這種可有效提高曝氣清洗效果的“海藻式”中空纖維膜組件僅適用于膜生物反應(yīng)器領(lǐng)域。在組件外帶有殼體的壓力式等領(lǐng)域應(yīng)用還存在以下問題:首先，與上端呈游離的狀態(tài)相比，膜組件外殼體限制了海藻式中空纖維膜抖動的范圍；其次，壓力式過濾工藝采用錯流過濾方式，原水在組件內(nèi)部流動及其產(chǎn)生的湍流會造成“海藻形式”的膜絲相互纏結(jié)、發(fā)生彎折等現(xiàn)象，減少有效過濾膜面積、增大膜絲內(nèi)流道曲折度等造成膜組件分離效率降低，甚至整體失效。
[0004]而目前外部帶有殼體的中空纖維膜組件多為兩端固定，組件內(nèi)部中空纖維膜絲留一定的冗余度，下端密封層帶有氣孔，通過曝氣工藝完成對組件內(nèi)部中空纖維膜絲的清洗。但此種結(jié)構(gòu)膜絲抖動范圍有限，而且，由于組件填充密度的要求，氣孔數(shù)量、大小也有限制，限制了曝氣清洗的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能夠提高膜絲氣洗及膜絲間相互擦洗效果的空纖維膜組件。
[0006]本發(fā)明采用下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]一種中空纖維膜組件，包括多根中空纖維膜絲，所述多根中空纖維膜絲上端固定在密封層內(nèi)，每根所述中空纖維膜絲上端開口于所述密封層的外端面，所述多根中空纖維膜絲下端為自由端并通過至少一個集束頭集束，多根所述中空纖維膜絲的下端封閉于所述集束頭內(nèi)，當采用多個集束頭時，不同集束頭懸垂位置可以相同或不同，所述集束頭與所述多根中空纖維膜絲下端一同在所述中空纖維膜組件內(nèi)部沿軸向自由移動。
[0008]所述中空纖維膜組件具有外殼。
[0009]當采用多個集束頭時，所述集束頭之間徑向的間隙為0-10_。
[0010]所述集束頭與所述外殼之間徑向的間隙為0.l-100mm。
[0011]所述集束頭集束方式為粘接、捆扎、封裝、熱粘合中的一種。
[0012]本發(fā)明具有下述技術(shù)效果:
[0013]1、本發(fā)明的中空纖維膜組件中的中空纖維膜絲上端固定，下端由至少一個集束頭將膜絲集束，集束頭及中空纖維膜絲下端為自由端，曝氣時可沿組件內(nèi)部軸向自由移動，因此，在曝氣時集束頭能夠隨氣體浮起并隨氣流上下浮動，增大了膜絲抖動幅度，提高了清洗效果。停止曝氣時，在集束頭重力的作用下膜絲恢復(fù)至懸垂狀態(tài)，解決了膜絲相互纏繞而降低膜組件有效過濾面積的問題。
[0014]2、本發(fā)明的中空纖維膜組件，由于集束頭在組件內(nèi)部可沿軸向自由移動，在曝氣過程中由于不同集束頭受力不同而導(dǎo)致其沿組件內(nèi)部軸向移動幅度不同，使不同集束頭之間發(fā)生相對位移，增加了曝氣過程中膜絲相互擦洗的頻率，進一步提高了曝氣清洗的效果。
[0015]3、本發(fā)明的中空纖維膜組件，由于多個集束頭的存在使曝氣工藝中氣體可沿集束頭之間的縫隙曝入組件內(nèi)部，氣體分布更加均勻，使曝氣效果提高。
【附圖說明】
[0016]圖1所示為一種中空纖維膜組件的整體示意圖；
[0017]圖2所示為中空纖維膜組件下端剖視圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進行詳細說明。
[0019]本發(fā)明一種中空纖維膜噴絲組件的示意圖如圖1和圖2所示，包括多根中空纖維膜絲2，所述多根中空纖維膜絲2上端固定在密封層內(nèi)，每根所述中空纖維膜絲2上端開口于所述密封層的外端面，所述多根中空纖維膜絲2下端為自由端并通過至少一個集束頭3集束，多根所述中空纖維膜絲2的下端封閉于所述集束頭3內(nèi)，所述集束頭3與所述多根中空纖維膜絲2下端一同在所述中空纖維膜組件內(nèi)部沿軸向自由移動。當采用多個集束頭時，不同集束頭懸垂位置可以相同或不同。
[0020]本實施例中的所述中空纖維膜組件具有外殼I。當采用多個集束頭時，所述集束頭3之間徑向的間隙為0-10_。所述集束頭3與所述外殼I之間徑向的間隙為0.1-100_。
[0021]所述集束頭集束方式為粘接、捆扎、封裝、熱粘合中的任一種。
[0022]應(yīng)用過程中，在壓力或抽吸的作用，原水進入中空纖維膜絲2內(nèi)部并從組件上端流出，期間中空纖維膜絲受到下端集束頭3的重力、水的浮力、氣的沖擊力和膜絲的拉力共同作用而使中空纖維膜絲發(fā)生一定程度的彎曲，不同集束頭3之間產(chǎn)生的相互位移，增強了膜絲抖動、膜絲間相互擦洗的效果，提高了清洗效率。同時，在曝氣工藝中氣體可沿集束頭之間的縫隙、集束頭3與組件外殼I之間的縫隙曝入組件內(nèi)部，使氣體分布更加均勻，提高了氣水雙洗的效果。之后在集束頭中立的作用下，使中空纖維膜絲恢復(fù)至懸垂狀態(tài)。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種中空纖維膜組件，包括多根中空纖維膜絲，其特征在于，所述多根中空纖維膜絲上端固定在密封層內(nèi)，每根所述中空纖維膜絲上端開口于所述密封層的外端面，所述多根中空纖維膜絲下端為自由端并通過至少一個集束頭集束，多根所述中空纖維膜絲的下端封閉于所述集束頭內(nèi)，當采用多個集束頭時，不同集束頭懸垂位置可以相同或不同，所述集束頭與所述多根中空纖維膜絲下端一同在所述中空纖維膜組件內(nèi)部沿軸向自由移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述中空纖維膜組件具有外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件，其特征在于，當采用多個集束頭時，所述集束頭之間徑向的間隙為0-10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述集束頭與所述外殼之間徑向的間隙為0.l-100mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的中空纖維膜組件，其特征在于，所述集束頭的集束方式為粘接、捆扎、封裝、熱粘合中的任一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中空纖維膜組件，旨在提供一種在曝氣時加強膜絲抖動，提高膜絲間相互清洗效果，同時使曝氣更均勻的膜組件。多根中空纖維膜絲上端固定在密封層內(nèi)，每根中空纖維膜絲上端開口于密封層的外端面，多根中空纖維膜絲下端為自由端并通過至少一個集束頭集束，多根中空纖維膜絲的下端封閉于集束頭內(nèi)，集束頭與多根中空纖維膜絲下端一同在中空纖維膜組件內(nèi)部沿軸向自由移動。曝氣時，氣體由集束頭之間間隙、集束頭與組件外殼之間間隙進入，集束頭在氣水浮力作用下沿組件內(nèi)部軸向運動，增大了膜絲抖動幅度，同時，不同集束頭之間由于受力的不同在自由移動的過程中產(chǎn)生相對位移，增大了膜絲之間相互擦洗的頻率，提高了曝氣清洗的效果。
【IPC分類】B01D63-02, B01D65-02, C02F1-44
【公開號】CN104815558
【申請?zhí)枴緾N201510201135
【發(fā)明人】胡曉宇, 吳瑞軍, 孫文挺, 李敬
【申請人】天津膜天膜科技股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月24日