本發(fā)明屬于雨水處理領(lǐng)域，具體涉及中空纖維膜組件在雨水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大、城市人口的急劇增加和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，導(dǎo)致需水量不斷增加，同時(shí)產(chǎn)生大量污水,造成了水體污染,加劇了水資源的短缺。污水回用、海水淡化、雨水利用均成為城市解決水資源短缺的重要途徑。其中雨水是繼中水、海水之后，作為“第三水源”加以開(kāi)發(fā)利用的。

由于城市雨水在降落過(guò)程中，攜帶了一定濃度的溶解性氣體、懸浮物及溶解性固體等，并且在形成徑流過(guò)程中受到屋面材料、道路路面等因素的影響，致使水質(zhì)變差。雨水回用一般用做沖廁、洗車、空調(diào)、灌溉和景觀用水等方面。生活雜用應(yīng)符合城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的非膜法工藝的產(chǎn)水水質(zhì)較低，同時(shí)常規(guī)膜法工藝則能耗較高，造成資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的非膜法工藝的產(chǎn)水水質(zhì)較低，同時(shí)常規(guī)膜法工藝則能耗較高，造成資源的浪費(fèi)的缺陷，提供一種中空纖維膜組件在雨水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案為：

一種中空纖維膜組件在雨水處理領(lǐng)域的應(yīng)用，所述的中空纖維膜組件為內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維膜組件，且采用下述方法制得：1)調(diào)配鑄膜液：其中，所述的鑄膜液由高分子聚合物、溶劑、以及親水性高分子致孔劑組成；且所述的高分子聚合物的質(zhì)量百分比含量為25-35％，溶劑的質(zhì)量百分比為30-50％，親水性高分子致孔劑的質(zhì)量百分比為25-35％；2)將步驟1)得到的鑄膜液涂覆于致密編織管表面并利用非溶劑致相分離法形成功能層；即可得到分離孔徑為0.2-0.3微米的大孔徑內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維超濾膜；3)將步驟2)得到的中空纖維超濾膜澆注形成無(wú)外殼的大孔徑內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維膜組件，且得到的所述的中空纖維膜組件的一端為進(jìn)水端，一端為產(chǎn)水端。

所述的高分子聚合物為聚偏氟乙烯、聚砜、醋酸纖維素或聚醚砜中的一種或是幾種的混合；所述溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亞砜中的一種或是幾種的混合；所述的親水性高分子致孔劑為為聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮或聚氯乙烯中的一種或是幾種的混合。

將所述的中空纖維膜組件放入水池中，且所述的進(jìn)水端開(kāi)口向上，所述的產(chǎn)水端開(kāi)口向下。

所述的高分子聚合物為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)30％的聚砜；所述的溶劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％的二甲基乙酰胺；所述的親水性高分子致孔劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％的聚乙二醇。

本發(fā)明還包括一種雨水處理裝置，包括雨水池、大孔徑內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維膜組件以及產(chǎn)水池；所述的大孔徑內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維膜組件置于所述的雨水池內(nèi)，且其進(jìn)水端開(kāi)口向上，產(chǎn)水端開(kāi)口向下；所述的產(chǎn)水端與所述的產(chǎn)水池連通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

由于雨水中含有大量塵土及泥沙等雜質(zhì)，且下雨時(shí)雨水沖刷速度較快，具有大顆粒的高速流體對(duì)于過(guò)濾膜的力學(xué)性能及膜表面的耐磨性能提出了較高的要求。本發(fā)明通過(guò)使用的空纖維膜組件以致密編織管為膜增強(qiáng)體，大大提升了膜絲的拉伸強(qiáng)力，并以具有水溶性大分子的高固含量高分子聚合物體系制備表面功能層，有效增加了功能層厚度，提升膜表面耐磨性，與此同時(shí)高固含量的高分子聚合物體系粘度更高，在功能層涂覆過(guò)程中與編織管的粘和性更好，能夠形成界面穩(wěn)定、不易剝離的功能層；親水性高分子致孔劑的加入能夠確保制得的功能層具有較大的表面孔徑及較高的孔隙率，提升過(guò)濾效率。

由于在產(chǎn)水過(guò)程中雨水會(huì)沖刷中空纖維微濾膜表面，產(chǎn)生的沖力令被過(guò)濾的污染物難于靜態(tài)累積在膜表面，而是在膜絲周圍形成一層類似與濾餅的動(dòng)態(tài)過(guò)濾層，進(jìn)一步增強(qiáng)膜產(chǎn)品的分離能力。

雨水為季節(jié)性產(chǎn)物，本發(fā)明提供的膜組件能夠于雨季進(jìn)行產(chǎn)水，休雨季進(jìn)行清理，實(shí)現(xiàn)組件的間歇式運(yùn)行，方便維護(hù)。

由于本發(fā)明采用的致密編織管編織密度高、模量大，避免了休雨期時(shí)附著于編織管上的功能層因表面干燥發(fā)生收縮，繼而導(dǎo)致膜孔閉合和通量損失的不利情況發(fā)生。

膜技術(shù)處理雨水，可極大提高雨水水質(zhì)，避免雨水簡(jiǎn)單收集所帶來(lái)的水安全問(wèn)題，可為后續(xù)高品質(zhì)用水需求打下基礎(chǔ)。

將膜組件產(chǎn)水端開(kāi)口向下浸沒(méi)于雨水蓄集池內(nèi)，隨著雨水量的增加，雨水池內(nèi)雨水的自重可提供過(guò)濾壓力，從而雨水通過(guò)中空纖維膜組件的進(jìn)水端進(jìn)入膜內(nèi)的中空部，并通過(guò)產(chǎn)水端排出匯流收集后進(jìn)入產(chǎn)水池；由于依靠重力過(guò)濾，本發(fā)明提供的中空纖維膜組件不需要外加動(dòng)力源，大大降低運(yùn)行能耗和成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的大孔徑內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維超濾膜的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的大孔徑內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的雨水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行論述。

實(shí)施例1：一種中空纖維膜組件在雨水處理領(lǐng)域的應(yīng)用，所述的中空纖維膜組件為內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維膜組件，且采用下述方法制得：

1)調(diào)配鑄膜液：所述的鑄膜液為聚砜30kg，二甲基乙酰胺40kg，聚乙二醇30kg均勻混合并靜置24h脫泡處理。

2)將步驟1)得到的鑄膜液涂覆于致密編織管表面并利用非溶劑致相分離法形成功能層；即可得到分離孔徑為0.2-0.3微米的大孔徑內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維超濾膜5；如圖1示出，包括致密編織管1以及功能層2。

3)將步驟2)得到的中空纖維超濾膜澆注形成無(wú)外殼的大孔徑內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維膜組件，如圖2示出，所述的中空纖維膜組件包括進(jìn)水端3、產(chǎn)水端4以及大孔徑內(nèi)襯增強(qiáng)型中空纖維超濾膜5。

實(shí)施例2：中空纖維膜組件的制備過(guò)程與實(shí)施例1相同，區(qū)別僅為步驟1)中的所述的鑄膜液為聚醚砜25kg，二甲基乙酰胺50kg，聚乙二醇25kg均勻混合并靜置24h脫泡處理。

實(shí)施例3：中空纖維膜組件的制備過(guò)程與實(shí)施例1相同，區(qū)別僅為步驟1)中的所述的鑄膜液為聚偏氟乙烯35kg，N-甲基吡咯烷酮30kg，聚乙烯基吡咯烷酮35kg均勻混合并靜置24h脫泡處理。

實(shí)施例1-3均能得到本發(fā)明的實(shí)施效果，其中以實(shí)施例1的實(shí)施效果最佳，以實(shí)施例1為例，進(jìn)行敘述。

將實(shí)施例1得到的中空纖維膜組件與雨水池7、以及產(chǎn)水池8構(gòu)成雨水處理裝置，將所述的中空纖維膜組件置于所述的雨水池內(nèi)，且其進(jìn)水端開(kāi)口向上，產(chǎn)水端開(kāi)口向下；所述的產(chǎn)水端與所述的產(chǎn)水池連通。當(dāng)雨水蓄積到超過(guò)中空纖維膜組件的進(jìn)水端后，例如本實(shí)施例中超過(guò)水面6時(shí)，雨水池內(nèi)雨水的自重可提供過(guò)濾壓力，從而雨水通過(guò)中空纖維膜組件的進(jìn)水端進(jìn)入膜內(nèi)的中空部，并通過(guò)產(chǎn)水端排出匯流收集后進(jìn)入產(chǎn)水池。

總之，由于雨水中含有大量塵土及泥沙等雜質(zhì)，且下雨時(shí)雨水沖刷速度較快，具有大顆粒的高速流體對(duì)于過(guò)濾膜的力學(xué)性能及膜表面的耐磨性能提出了較高的要求。本發(fā)明通過(guò)使用的空纖維膜組件以致密編織管為膜增強(qiáng)體，大大提升了膜絲的拉伸強(qiáng)力，并以具有水溶性大分子的高固含量高分子聚合物體系制備表面功能層，有效增加了功能層厚度，提升膜表面耐磨性，與此同時(shí)高固含量的高分子聚合物體系粘度更高，在功能層涂覆過(guò)程中與編織管的粘和性更好，能夠形成界面穩(wěn)定、不易剝離的功能層；親水性高分子致孔劑的加入能夠確保制得的功能層具有較大的表面孔徑及較高的孔隙率，提升過(guò)濾效率。

由于在產(chǎn)水過(guò)程中雨水會(huì)沖刷中空纖維微濾膜表面，產(chǎn)生的沖力令被過(guò)濾的污染物難于靜態(tài)累積在膜表面，而是在膜絲周圍形成一層類似與濾餅的動(dòng)態(tài)過(guò)濾層，進(jìn)一步增強(qiáng)膜產(chǎn)品的分離能力。

雨水為季節(jié)性產(chǎn)物，本發(fā)明提供的膜組件能夠于雨季進(jìn)行產(chǎn)水，休雨季進(jìn)行清理，實(shí)現(xiàn)組件的間歇式運(yùn)行，方便維護(hù)。

由于本發(fā)明采用的致密編織管編織密度高、模量大，避免了休雨期時(shí)附著于編織管上的功能層因表面干燥發(fā)生收縮，繼而導(dǎo)致膜孔閉合和通量損失的不利情況發(fā)生。

膜技術(shù)處理雨水，可極大提高雨水水質(zhì)，避免雨水簡(jiǎn)單收集所帶來(lái)的水安全問(wèn)題，可為后續(xù)高品質(zhì)用水需求打下基礎(chǔ)。

將膜組件產(chǎn)水端開(kāi)口向下浸沒(méi)于雨水蓄集池內(nèi)，隨著雨水量的增加，雨水池內(nèi)雨水的自重可提供過(guò)濾壓力，從而雨水通過(guò)中空纖維膜組件的進(jìn)水端進(jìn)入膜內(nèi)的中空部，并通過(guò)產(chǎn)水端排出匯流收集后進(jìn)入產(chǎn)水池；由于依靠重力過(guò)濾，本發(fā)明提供的中空纖維膜組件不需要外加動(dòng)力源，大大降低運(yùn)行能耗和成本。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。