在美國專利號7，169,295中，膜片支承的生物膜反應(yīng)器具有以細(xì)中空纖維膜片制成的模塊。細(xì)中空纖維具有薄壁，其即使在使用熱紡聚合物時也允許了良好的氣體轉(zhuǎn)移效率。然而，細(xì)中空吸納為也容易受損。盡管在一些應(yīng)用中有用，但US7，169,295中描述的束模塊具有松弛且露出的中空纖維，其易于破壞且在其它應(yīng)用中由生物膜聚集在一起。US7, 169，295中描述的片模塊回彈性更大，且可提供大于1的用于氧轉(zhuǎn)移的表面面積與生物膜表面面積比。然而，類似于硅平片模塊，這些片模塊仍經(jīng)歷總的生物膜面積限制。
[0057]上文所述的纜線10提供了有用的備選氣體轉(zhuǎn)移模塊構(gòu)造。使用細(xì)中空纖維氣體轉(zhuǎn)移膜片14即使在使用熔紡聚合物和大于1的用于氧轉(zhuǎn)移的表面面積與生物膜表面面積比時也允許良好的氣體轉(zhuǎn)移效率。細(xì)中心纖維膜片不是松弛和露出的。由于纜線10可大體上獨(dú)立地移動，且不會形成實心片，故用于沖洗生物膜以控制器厚度的新鮮液體和氣泡可到達(dá)位于模塊內(nèi)部中的纜線10。纜線10的移動或纜線10之間的接觸也可有助于控制生物膜厚度。此外，總生物膜表面面積可相對于片形模塊增大。
[0058]在計算的實例中，纜線10包括芯12和兩個包覆物18，氣體轉(zhuǎn)移膜片紗15的各個方向上一個。纜線的外徑為1mm。包覆節(jié)距為5個芯直徑，導(dǎo)致包覆物18螺線長度為纜線長度的1.18倍。在每米纜線10長度上，纜線10具有57米的70微米外徑PMP氣體轉(zhuǎn)移膜片14。每單位長度的纜線的氣體轉(zhuǎn)移膜片的表面面積為基于Imm圓的圓周計算的纜線的外表面面積的3.04倍。
[0059]纜線10上的生物膜認(rèn)作是具有0.2mm的厚度，給定了 1.4的膜片生物膜組件直徑。纜線10以其外表面之間0.7_間隙來成直線網(wǎng)格裝入模塊中。在附接生物膜的情況下，線中的相鄰纜線之間的間隙為0.4mm。使用ZeeWeed模塊模制，模塊66具有16排的各排340條纜線，或5440條纜線10。各條纜線的露出的長度為1.9m，給出了 45.5平方米的每個模塊的生物膜面積。使用ZeeWeed框架，具有3.7平方米覆蓋面積和2.5米高度的盒具有64個模塊66和2910平方米的總生物表面面積。生物膜表面面積為每平方米盒體積是315平方米，且每平面米的盒覆蓋面積是786平方米。
[0060]相比之下，以類似的氣體轉(zhuǎn)移膜片14制造的可比較的片形模塊可具有Imm厚的織物，其具有與3.34的生物膜表面面積相似的氣體轉(zhuǎn)移表面面積。片制造成具有水平地并排的垂直集管的模塊。模塊為2_長，具有1.Sm的露出膜片長度。片和模塊為Im高。模塊為0.3m寬，且可在1.5m深的罐中操作。相鄰片之間的中心到中心的間距為8mm。生物膜表面面積為每平方米盒體積是250平方米，且每平面米的盒覆蓋面積是250平方米。
[0061]如以上比較所示，纜線10模塊可具有比片形模塊更多的每單位體積模塊的生物膜面積。此外，依靠氣泡用于液體再生或沖洗的高片模塊在過濾膜片的背景中已知，以易于煙囪效應(yīng)，由此氣泡和液流在片的垂直中線附近集中。這限制了片模塊的高度。預(yù)計的上，纜線10模塊可較高，而沒有類似的煙囪效應(yīng)，這允許罐覆蓋面積和每單位生物膜面積的地面消耗的附加減小。
[0062]本書面描述使用了實例來公開發(fā)明，且使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它實例。
【主權(quán)項】
1.一種纜線，包括: 多條紗， 其中， 至少一條所述紗包括多個中空纖維氣體轉(zhuǎn)移膜片；以及 至少一條所述紗沿大體上螺旋形狀的所述纜線的長度延伸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纜線，其特征在于，所述至少一個螺旋紗至少間斷地包繞所述其它一條或多條紗的外側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的纜線，其特征在于，至少一條所述纜線包括至少一個增強(qiáng)絲。4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項所述的纜線，其特征在于，所述至少一條螺旋紗連續(xù)地包繞所述其它一條或多條紗的外側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的纜線，其特征在于，所述外側(cè)包覆的紗實質(zhì)上由一條或更多條增強(qiáng)絲構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任一項所述的纜線，其特征在于，所述多條紗構(gòu)造成提供沿大體上平行于所述纜線的縱軸線的所述纜線的長度延伸的芯；以及包繞所述芯的至少一條螺旋紗。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的纜線，其特征在于，所述纜線包括芯、所述芯內(nèi)或包繞所述芯的多絲氣體轉(zhuǎn)移膜片紗，以及包繞所述多絲氣體轉(zhuǎn)移膜片紗的增強(qiáng)紗。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的纜線，其特征在于，所述纜線包括以順時針螺旋繞所述芯包繞的增強(qiáng)紗和以逆時針螺旋繞所述芯包繞的增強(qiáng)紗。9.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項所述的纜線，其特征在于，所述至少一條螺旋紗與其它一條或多條紗編織或纏繞。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的纜線，其特征在于，所述至少一條螺旋紗與多條其它紗編織。11.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求11中的任一項所述的纜線，其特征在于，所述纜線具有0.3mm到2.0mm之間的外徑。12.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求11中的任一項所述的纜線，其特征在于，所述氣體轉(zhuǎn)移膜片具有200微米或更小的外徑。13.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求12中的任一項所述的纜線，其特征在于，至少一些所述中空纖維包括無孔或半多孔的層或區(qū)域。14.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求13中的任一項所述的纜線，其特征在于，至少一些所述中空纖維具有50微米或更小的壁厚。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纜線，其特征在于，所述氣體轉(zhuǎn)移膜片的圓周的和為具有所述纜線的外徑的圓的圓周的至少1.5倍。16.—種模塊，包括 a)至少一個集管；以及 b)各包括裝入所述集管中的中空纖維氣體轉(zhuǎn)移膜片的多個大體上獨(dú)立的纜線， 其中 c)所述集管具有腔和向所述腔開口的端口；以及 d)所述纜線從所述集管延伸，所述氣體轉(zhuǎn)移膜片的所述開口端的外表面密封至所述集管，且所述氣體轉(zhuǎn)移膜片的所述內(nèi)腔經(jīng)由所述腔與所述端口連通。17.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊，其特征在于，所述纜線具有沿其長度的大體上一致的外徑。18.根據(jù)權(quán)利要求16或權(quán)利要求17所述的模塊，其特征在于，所述模塊包括根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求15中的任一項所述的纜線。19.一種反應(yīng)器，包括: a)罐； b)位于所述罐中且具有與所述氣體轉(zhuǎn)移膜片的所述內(nèi)腔連通的端口的根據(jù)權(quán)利要求16至權(quán)利要求18中的任一項所述的模塊；以及 c)構(gòu)造成提供氣體至所述端口的氣體輸送系統(tǒng)。20.一種用于處理廢水的工藝，包括以下步驟: a)提供根據(jù)權(quán)利要求19所述的反應(yīng)器； b)將水給送至所述罐；以及 c)將氣體供應(yīng)至所述模塊。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的工藝，其特征在于，所述工藝還包括保持覆蓋所述復(fù)合纖維的生物膜的步驟。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的工藝，其特征在于，所述生物膜大體上保持在小于相鄰纜線之間的間距的一半的厚度下。
【專利摘要】一種用于支承生物膜的纜線具有多條紗。至少一條紗包括多個中空纖維氣體轉(zhuǎn)移膜片。至少一條所述紗沿大體上螺旋形狀的所述纜線的長度延伸?？蛇x的是，一條或更多條紗可包括一條或更多條增強(qiáng)絲。在一些實例中，增強(qiáng)紗包繞芯。模塊可通過將多條纜線裝入至少一個集管來制成。反應(yīng)器可通過將模塊置于供有待處理的水的罐中且將氣體供應(yīng)至模塊來制造和操作。在使用中，生物膜覆蓋纜線來形成膜片生物膜組件。
【IPC分類】B01D63/02
【公開號】CN105008027
【申請?zhí)枴緾N201380073696
【發(fā)明人】P.L.科特, S.K.彼得森
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2013年2月22日
【公告號】CA2901764A1, WO2014130043A1