[发明专利]加压中空纤维膜组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种加压中空纤维膜组件。更具体而言，本发明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。

背景技术

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。

发明内容

技术问题

因此，本发明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。

本发明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。

本发明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，本发明的其它特征和优点将从对本发明的实施中得到理解。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，将使本发明的目的和其它优点得到认识和实现。

技术方案

根据本发明的一个方面，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发明，并应解释为提供了对于限定在权利要求中的本发明的更详细的描述。

有益效果

根据本发明，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发明的其它效果以及与其相关的技术配置。

附图说明

本发明的以上和其它目的、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是说明根据本发明一个实施方案的加压中空纤维膜组件的横截面视图；

图2是图示说明根据本发明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