加压中空纤维膜组件制造技术

本发明专利技术公开了一种加压中空纤维膜组件，该组件表现出提高的耐久性而不劣化堆积密度和渗透通量。所述加压中空纤维膜组件包括复合中空纤维膜，该复合中空纤维膜包括由纱线织造的管状编织物和在所述管状编织物的外表面上的聚合物膜。所述纱线中的至少一条包含小细度纤丝和中等细度纤丝。所述小细度纤丝包含细度为0.01至0.4旦尼尔的第一单丝，所述中等细度纤丝包含细度为高于0.4且低于3的第二单丝，所述管状编织物的厚度对于其外径的比率为15至35%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加压中空纤维膜组件
本专利技术涉及一种加压中空纤维膜组件。更具体而言，本专利技术涉及一种加压中空纤维膜组件，该组件满足高渗透通量、易于膜清洗和优异的耐久性。
技术介绍
水处理的分离方法包括加热或相变法、过滤膜法等。根据过滤膜法，可以通过控制过滤膜微孔的尺寸来获取所需质量的水，这有利地提高了过程的可靠性。此外，由于过滤膜法不要求加热过程，因此这种方法可以有利地应用于可能受热量不利影响的利用微生物的水处理中。过滤膜法中的一种方法使用中空纤维膜组件，其中中空纤维膜以束的形式进行排布。通常，中空纤维膜组件广泛用于精密过滤领域中，例如无菌水、饮用水、超纯水等的制备。近来，中空纤维膜组件的应用领域拓展至污水/废水处理、污水处理池中固体的分离、工业废水中悬浮固体(SS)的去除、流动水的过滤、工业用水的过滤、池水的过滤等。根据中空纤维膜的运作方式，可以将其分为浸没组件或加压组件。浸没组件被浸没在含有待提纯的流体的浴中。当将负压施加到中空纤维膜内部时，只有纯的流体可以通过膜并进入其空心中，而污染物例如杂质或污泥仍然留在膜外。由于浸没组件不需要液体循环，因此其在降低建立设施及其运行成本方面是有利的。然而，浸没组件在其每单位时间可以得到的渗透通量相对较低的方面是不利的。另一方面，在加压组件中，当将正压施加至中空纤维膜外的流体上时，只有纯的流体可以渗透膜并进入其空心中，而污染物仍然留在膜外。虽然加压组件要求额外的设备用于流体循环，但与浸没组件相比，加压组件有助于得到相对高的单位时间的渗透通量。加压组件具有中空纤维膜束罐装在预定尺寸的组件壳体中的结构。为此，就渗透通量而言，中空纤维膜束的堆积密度是重要的。当堆积密度增大时，膜的总体面积增大，但是不利地，在组件壳体中待过滤的原水的空间减小，而且膜变得更容易受到污染。而且，在为了防止膜污染而进行剧烈曝气清洗时，中空纤维膜可能受到损害。因此，要求高渗透通量的加压过滤组件应当具有优异的耐久性，使得膜可以不受损害地被清洗。
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术针对一种加压中空纤维膜组件，该组件能够避免相关领域的这些局限和缺点。本专利技术的一个方面提供一种加压中空纤维膜组件，该组件满足高渗透通量、易于膜清洗和优异的耐久性的要求。本专利技术的其它特征和优点将在下面进行描述，并将由所做描述而部分变得显而易见。另外，本专利技术的其它特征和优点将从对本专利技术的实施中得到理解。通过附图中对于结构的详细说明，以及详细的说明书和权利要求书，将使本专利技术的目的和其它优点得到认识和实现。技术方案根据本专利技术的一个方面，提供一种加压中空纤维膜组件，包括:组件壳体，该组件壳体具有原水入口和过滤水出口 ；复合中空纤维膜束，该复合中空纤维膜束被排布在所述组件壳体中；第一固定构件，所述复合中空纤维膜的一端被罐装在该第一固定构件中，且该第一固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上；以及第二固定构件，所述复合中空纤维膜的另一端被罐装在该第二固定构件中，且该第二固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上，其中上述各个复合中空纤维膜包括由纱线织造的管状编织物和在所述管状编织物的外表面上的聚合物膜，其中所述纱线中的至少一条包含小细度纤丝和中等细度纤丝，其中所述小细度纤丝包含细度为0.01至0.4旦尼尔的第一单丝，其中所述中等细度纤丝包含细度为高于0.4且低于3的第二单丝，其中所述管状编织物的厚度对于其外径的比率为15至35%。以上提供的总体描述和以下提供的详细描述，仅仅被提供来举例说明本专利技术，并应解释为提供了对于限定在权利要求中的本专利技术的更详细的描述。有益效果根据本专利技术，使用厚度对于外径的比率为15至35%的管状编织物制备了复合中空纤维膜，并使用该复合中空纤维膜制备了加压中空纤维膜组件。由此制得的加压中空纤维膜组件具有高渗透通量、容易的膜清洗和提高的耐久性。下面将详细地描述本专利技术的其它效果以及与其相关的技术配置。【附图说明】本专利技术的以上和其它目的、特征和其它优点将由下面的详细描述结合附图而获得更为清楚的理解，其中:图1是说明根据本专利技术一个实施方案的加压中空纤维膜组件的横截面视图；图2是图示说明根据本专利技术一个实施方案的中空纤维膜的横截面的SEM图像。【具体实施方式】本领域的技术人员将会理解，在不背离本专利技术的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、增加和替换。因此，本专利技术包括落在权利要求书中所述的本专利技术的范围内的所有替换和修改以及它们的等价方案。下文中，将参照附图详细地描述根据本专利技术的一个实施方案的加压中空纤维膜组件。图1是示出根据本专利技术一个实施方案的加压中空纤维膜组件的截面视图。本专利技术的加压组件100包括多个中空纤维膜110。每个中空纤维膜110具有中空的内部。在过滤过程中，渗透通过膜Iio的过滤水在中空纤维膜110内得到。多个中空纤维膜110以束的形式沿纵向均匀地排列。各个中空纤维膜110的上端通过第一固定构件120固定在组件壳体140的上部。各个中空纤维膜110的上端保持开口。本专利技术的加压组件100还包括在第一固定构件120 (其中罐装有多个中空纤维膜110)和组件壳体140的内表面之间的密封剂，从而防止穿过中空纤维膜110、从中空中流过并由中空纤维膜110的开口上端排出的过滤水与原水发生混合。所述第一固定构件120由热固性树脂，例如环氧树脂、聚氨酯树脂或硅橡胶制得。可选地，将例如二氧化硅、炭黑或氟碳的填料与热固性树脂混合，以提高第一固定构件120的强度和减少固化收缩。同时，将各个中空纤维膜110的下端通过第二固定构件130固定在组件壳体140的下部，所述第二固定构件130由与第一固定构件120的材料相同或不同的材料制成。由于各个中空纤维膜110的下端被嵌入所述第二固定构件130中，因此流体不能通过膜110的下端流入或从其中空中排出。使待过滤的原水通过原水入口 141流入组件壳体140中。对流入组件壳体140中的原水通过泵进行加压。部分原水穿过膜110并进入膜110的中空中。已进入膜110的中空中的过滤水通过第一固定构件120处的开口端从膜110的中空中流出，并通过组件壳体140的过滤水出口 142排至外部。将随着过滤的进行固体污染物浓度变得更高的原水(下文中，称作“浓缩水”)通过浓缩水出口 143排至外部。在过滤过程中或者在停止过滤后，通过空气入口 144将空气注入组件壳体140中以清洁中空纤维膜110。所述第二固定构件130具有多个通孔(H)，使得通过空气入口 144注入组件壳体140中的空气可以到达中空纤维膜110。可选地，待过滤的原水和清洁中空纤维膜110的空气可以通过一个入口 144注入组件壳体140中。在这种情况下，原水和空气都穿过第二固定构件130的多个通孔(H)。过滤后，组件壳体140中存在的原水穿过第二固定构件130的通孔(H)，并通过排水系统145排出至组件壳体140的外部。在如上所述的加压组件100的情况下，如果组件壳体140中存在的中空纤维膜110的堆积密度过高，则在组件100中没有被膜110占据的空间，即在组件100中将用原水填充的空间过小，过滤效率降低，而且由于清洗膜110方面的困难，加速了膜的污染。因此，需要考虑过滤效率和容易清洗，来确定处于合适水平的加压组件100的中空纤维膜110的堆积山/又O当将中空纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加压中空纤维膜组件，包括：组件壳体，该组件壳体具有原水入口和过滤水出口；复合中空纤维膜束，该复合中空纤维膜束被排布在所述组件壳体中；第一固定构件，所述复合中空纤维膜的一端被罐装在该第一固定构件中，且该第一固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上；以及第二固定构件，所述复合中空纤维膜的另一端被罐装在该第二固定构件中，且该第二固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上，其中，上述各个复合中空纤维膜包括：由纱线织造的管状编织物，和在所述管状编织物的外表面上的聚合物膜，其中，所述纱线中的至少一条包含小细度纤丝和中等细度纤丝，其中，所述小细度纤丝包含细度为0.01至0.4旦尼尔的第一单丝，其中，所述中等细度纤丝包含细度为高于0.4且低于3的第二单丝，其中，所述管状编织物的厚度对于其外径的比率为15至35%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.21 KR 10-2011-00599921.一种加压中空纤维膜组件,包括: 组件壳体，该组件壳体具有原水入口和过滤水出口； 复合中空纤维膜束，该复合中空纤维膜束被排布在所述组件壳体中； 第一固定构件，所述复合中空纤维膜的一端被罐装在该第一固定构件中，且该第一固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上；以及 第二固定构件，所述复合中空纤维膜的另一端被罐装在该第二固定构件中，且该第二固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上， 其中，上述各个复合中空纤维膜包括:由纱线织造的管状编织物，和在所述管状编织物的外表面上的聚合物膜， 其中，所述纱线中的至少一条包含小细度纤丝和中等细度纤丝， 其中，所述小细度纤丝包含细度为0.0l至0.4旦尼尔的第一单丝， 其中，所述中等细度纤丝包含细度为高于0.4且低于3的第二单丝， 其中，所述管状编织物的厚度对于其外径的比率为15至35%。2.根据权利要求1所述的加压中空纤维膜组件，其中，所述管状编织物的外径为1.2至1.7mm,厚度为 0.18 至 0.59mm。3.根据权利要求1所述的加压中空纤维膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳在姬，慎镛哲，李光珍，李武锡，
申请(专利权)人：可隆工业株式会社，
类型：
国别省市：