本发明专利技术公开了一种中空纤维膜组件，包括由多根中空纤维膜丝组成的中空纤维膜束、中空纤维膜束一端的端头、进气管和产水管，其特征在于：在所述端头的端面上有带布气孔的布气装置，该布气装置与进气管连通，所述布气孔的孔口朝向中空纤维膜丝根部。本发明专利技术还公开了利用此中空纤维膜组件的膜生物反应器和水处理设备。本发明专利技术公开的中空纤维膜组件的结构特征，提高了中空纤维膜组件的抗污染性能，尤其是中空纤维膜根部的抗污染性能，保证了中空纤维膜丝过滤的有效面积，延长了中空纤维膜组件的使用寿命，并且此中空纤维膜组件加工、组装、安装和检修都比较方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种膜分离水处理设备，尤其涉及一种应用于水处理的 中空纤维膜组件和利用中空纤维膜组件的膜生物反应器，属于水处理^支 术领域。
技术介绍
膜生物反应器(Membrane Bioreactor， MBR)工艺是一种^1夺膜分 离技术与传统生物处理技术有机结合的高效污水处理与回用技术。在 MBR系统中，污水中的各类污染物主要通过微生物的生物化学作用加以 去除，但与传统生物处理工艺不同的是，膜组件替代了二沉池以其高效 分离作用使泥水彻底分离，这使得污泥停留时间和水力停留时间可以相 互独立，生化反应池中活性污泥浓度的增大和活性污泥中特效菌的积 累，提高了生化反应速率。微生物与水的分离不再通过重力沉淀，而是 在压力的驱动下，水分子和部分其他小分子物质能够透过膜，微生物和 大分子物质则被膜截留在反应池内，从而使系统获得了优良的出水水 质。MBR工艺基本解决了传统污水处理工艺普遍存在的出水水质不稳定、 占地面积大、工艺控制复杂等突出问题，是极具发展潜力的水处理工艺， 尤其在污水再生利用方面，MBR工艺可以将生活污水、城市污水或与之 相近的工业废水一步到位地处理成可以作为城市杂用水、工业循环冷却 水等用途的优质再生水，目前在全世界范围内正日益受到广泛的学术关 注，大规模的工程应用也逐渐增多。根据膜组件的设置位置，膜生物反应器可分为外置式(或称分体式、 分置式)膜生物反应器和内置式(或称浸入式、 一体式、浸没式)膜生 物反应器两大类。外置式膜生物反应器一般多选用柱式中空纤维膜组件或管式膜组 件，是把膜组件和生物反应器分开设置，生物反应器中的混合液经循环 泵增压后送至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理出水，固形物、大分子物质等则^皮膜截留，随浓缩液回流 到生物反应器内。外置式膜生物反应器的特点是运行稳定可靠，.易于膜 的清洗、更换及增设，而且膜通量普遍较大，但一般条件下，为减少/亏 染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜 面错流流速，致使循环泵的水流循环量和所需扬程增大，动力费用增高，吨水能耗高达2~10kWh/m3,并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些 微生物菌体产生失活现象。内置式膜生物反应器大多选用帘式或束式中空纤维膜组件或板框 式膜组件，是把膜组件浸没于生物反应器的液位以下，原水进入膜生物 反应器后，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥分解或转化，再 在抽吸泵提供的负压作用下或者在水位差的作用下由膜过滤出水，曝气 系统设置在膜组件下方， 一方面给微生物分解有机物提供了所必需的氧 气，另一方面利用气提原理，使气水二相流对膜外表面进行水力沖刷， 以此来抑制膜面污泥层的沉积。内置式膜生物反应器较之外置式膜生物 反应器省去了混合液循环系统，结构更为紧凑，占地面积小，并且靠抽 吸出水，吨水能耗相对较低，降至1 ~ 2. 4kWh/m3,但膜组件的安装、检 修、清洗很不方便，清洗劳动强度大，成本较高，膜通量也相对较小。学术研究和工程实践所证实，但不论是外置式还是内置式膜生物反应 器，与目前较为成熟的其他污水处理工艺相比，由于膜组件造价高而引 起基建投资高；由于高扬程的循环泵或高强度的曝气而引起运行能耗 高；由于膜组件清洗操作复杂而引起维护管理复杂；此三大突出问题在 很大程度上限制了膜生物反应器真正实现产业化。如何在有效控制膜污 染的前提下， 一方面尽可能地提高膜通量借以降低膜组件的造价，另一 方面尽可能降低循环泵或曝气的能耗，同时开发出简便、易行、可靠的 膜清洗措施，是全面解决前述三大问题的关键所在，而大量的研究和实 践又证实，新型膜组件的开发又是关键之关键。所谓新型膜组件， 一方 面需要膜材料上的创新，另一方面则需要膜组件结构上的创新。所谓的膜组件是将一 定面积的膜元件以某种形式组装成的膜分离器件，是工程应用当中安装膜的最小单元。膜元件的基本形式有平板式、 管式、毛细管式以及中空纤维式，在膜生物反应器中适用的则主要有平 板式、管式以及中空纤维式，相应,的膜组件形式为板框式、柱式、帘式 或束式，板框式膜组件通常采用平板式元件，柱式膜组件通常采用管式 或中空纤维式元件，帘式或者束式膜组件通常采用中空纤维式元件。由于工程实际要应用较大面积的膜，所需膜组件的数量很大，因此往往需 要将一个或数个膜组件以某种形式组装成膜组件单元，其中包括膜组 件、集水管、固定支架等，根据膜组件的型式，也有板框式、柱式、帘 式或束式等形式。在平板膜、管式膜以及中空纤维膜等几种膜元件形式当中，中空纤 维膜因为装填密度大、成本低而得到了广泛的应用。以中空纤维膜元件 制成的中空纤维膜组件有帘式、束式和柱式三种基本的形式。有关中空纤维帘式膜组件可以参见中国专利及专利申请00102210. 5 、 01820629.8 、 03803307.0 、 200410098416.8 、 200420029295.7 、 200510013293.8、 200510015570.9、 200510116589.2、 200520123501.5、 200610104225. 7。有关中空纤维束式膜组件可以参见中国专利及专利申 请 02158708.6 、 02158711.6、 03822704.5 、 200420029337.7 、 200420109650.1、 200510049324.5、 200580025651.5、 200610065807.9，200620039621.1、 200710056641.9。有关中空纤维柱式膜组件可以参见 中国专利及专利申请99800749.8 、 01229169.2 、 01229790.9 、 03121949.7 、 200310100565.9 、 200420056864.7 、 200420056865.1 、200480028264.2、 200510015346.X及200520027729. 4、 200610129352. 2。 上述这些中空纤维膜组件均普遍存在一个问题中空纤维膜丝根部积泥 现象严重，而且一旦形成积泥又很不容易进行清除，这样降低了膜组件 过滤的有效面积和过滤的均匀性，膜丝根部膜污染的继续发展和蔓延又 会进一步加剧过滤的不均匀性以及有效过滤面积的丧失，最终缩短了整 个中空纤维膜组件的^f吏用寿命。中国专利申请200510049324.5 />开的 解决办法是将中空纤维膜分成若干束，均匀分布于中心曝气管的周围， 利用膜组件底部的曝气头提供的气流对纤维膜束进行水力冲刷，虽然可以在一定程度上降低中空纤维膜中部的污染，但是中空纤维膜束根部积 泥现象没有得到解决。目前在市场上有一种与前述专利申请类似的膜组 件产品，其在每个纤维膜束下端端头中预先埋入一段短管，气体通过短 管进行曝气，以加强对纤维膜束根部的冲刷效果，但是此短管管口朝上， 而且口的上缘高出中空纤维膜浇铸端面一定高度，这样产生的曝气气流 不能对膜丝根部进行较为彻底的吹扫和冲刷，而且未能防止中空纤维膜 束上端根部产生积泥，因此根部积泥的问题仍然没有得到很好的解决。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种中空纤维膜组件，水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种中空纤维膜组件，包括由多根中空纤维膜丝（２）组成的中空纤维膜束（３）、中空纤维膜束一端的端头（４）、进气管（７）和产水管（６），其特征在于：在所述端头的端面上有带布气孔（１１）的布气装置（９），该布气装置与进气管连通，所述布气孔的孔口朝向中空纤维膜丝根部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙友峰，
申请(专利权)人：北京汉青天朗水处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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