專利名稱：集散型中空纖維膜柱式膜組件濾芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
集散型中空纖維膜柱式膜組件濾芯
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水處理設(shè)備，更具體地，本實(shí)用新型涉及一種水處理中使用的中空纖維柱式膜組件濾芯，可用于污水處理的中水回用及凈水生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
近年來隨著膜行業(yè)的發(fā)展，膜技術(shù)的應(yīng)用越來越多的引起人們的關(guān)注。中空纖維膜組件因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如裝填密度大、自支撐體系等已被廣泛的應(yīng)用于污水處理、廢水回用等諸多領(lǐng)域。但是在應(yīng)用過程中尤其是在高濁度的水處理應(yīng)用中，不可避免會(huì)出現(xiàn)膜污染問題，影響組件過濾效率和使用壽命。因此，為了降低膜污染，提高膜組件的過濾效率，延長(zhǎng)使用壽命，改善水流均勻性，膜組件優(yōu)化，尤其是核心部分濾芯的優(yōu)化設(shè)計(jì)日益突
Mo現(xiàn)有中空纖維柱式膜組件的過濾濾芯一般有兩種形式雙端澆注形成出水端樹脂固定層和進(jìn)水端樹脂固定層，這種膜組件至少有一端開口 ；“U”形單端開口澆注形成出水端樹脂固定層。這兩種結(jié)構(gòu)存在以下缺陷第一、雙端澆注的過濾濾芯兩側(cè)分別是進(jìn)水端樹脂固定層和出水端樹脂固定層， 中空纖維膜絲被固定在其間。使用時(shí)極易對(duì)膜絲根部造成損傷，大大降低了膜組件的使用
壽命ο第二、雙端澆注的壓力式膜組件濾芯中的纖維間水流道較為狹窄，極易形成死角， 導(dǎo)致堵塞造成膜污染。同時(shí)也為膜組件的清洗帶來不便。第三、“U”形單端澆注濾芯中的水流道彎曲，同時(shí)受部分水流剪切作用和水流沖擊應(yīng)力集中的影響，減少膜組件的使用壽命。第四、樹脂澆注時(shí)，無論是雙端澆注還是“U”形單端澆注，都會(huì)由于聚合物的爬桿效應(yīng)使得樹脂沿纖維絲外壁爬升，使得纖維絲變脆，而固化后的樹脂固定層的高度低于樹脂沿纖維絲外壁爬升的高度，纖維絲在水處理過程中產(chǎn)生晃動(dòng)，纖維絲根部易折斷，膜組件的使用壽命短。針對(duì)上述問題，有不少專利或?qū)＠暾?qǐng)或通過優(yōu)化膜組件澆注方法、或通過改變組件端頭的設(shè)計(jì)、流道設(shè)計(jì)等，一定程度地提高了中空纖維膜絲的耐污染性，延長(zhǎng)了組件的使用壽命和運(yùn)行周期。例如中國(guó)專利申請(qǐng)200510015346. X、200910110831. 3的方法，或ZL 200520027729. 4公開的采用在中空纖維根部實(shí)施二次澆注形成保護(hù)層，防止纖維膜的破損，提高了出水質(zhì)量和膜組件的使用壽命。但是其膜組件制備和設(shè)計(jì)優(yōu)化繁瑣復(fù)雜，不能很好的兼顧膜元件的維護(hù)保養(yǎng)和膜絲的耐污染以及整個(gè)膜過濾裝置的產(chǎn)水質(zhì)量的技術(shù)問題。又如美國(guó)專利申請(qǐng)US52484M公布的在集水基板之間設(shè)置“拱形”無殼也無約束的中空膜組件，膜絲呈浮游狀態(tài)，可自由擺動(dòng)。該技術(shù)一定程度地提高了膜絲的自由度，改善了水處理性能，但是膜絲布置呈大幅面的屏幕狀，膜絲受力不均勻，影響膜組件的使用壽命和產(chǎn)水水質(zhì)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了改進(jìn)現(xiàn)有柱式膜組件在使用過程中易受污染，膜組件需頻繁清洗、使用壽命短等不足，提供一種集散型中空纖維柱式膜組件濾芯。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供一種集散型中空纖維柱式膜組件濾芯， 包括中空纖維膜膜絲2和安設(shè)在多根所述中空纖維膜膜絲2 —端外部的膜絲保護(hù)套3，其中，將多組安設(shè)了所述中空纖維膜膜絲2的膜絲保護(hù)套3安裝在樹脂固定層1中，所述中空纖維膜膜絲2在樹脂固定層1中的一端為出水端，所述中空纖維膜膜絲2的另一端封堵為離散式自由端。根據(jù)上述集散型中空纖維柱式膜組件濾芯的一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，其中所述中空纖維膜膜絲2的自由端是以單根中空纖維膜封堵形成的，或以多根中空纖維膜封堵形成的。本實(shí)用新型中，所述中空纖維膜是孔徑為0. 01-10 μ m的聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)或聚醚砜樹脂(PES)中空纖維膜。根據(jù)另一種優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，所述膜絲保護(hù)套3是以包裹、貼附、粘著或填充固定材料的方式安設(shè)在所述中空纖維膜膜絲2端部的。本實(shí)用新型的膜絲保護(hù)套3所選用的材質(zhì)為樹脂材料，范圍廣泛，例如聚乙烯 (PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS樹脂等均可。本實(shí)用新型的集散型中空纖維柱式膜組件濾芯具有下述有益效果1、由于采用單端澆注的集-散模式(即一端為自由端，另一端為離散端)，可以有效調(diào)整膜組件內(nèi)部中空纖維膜的長(zhǎng)短，使組件形式和制作工藝簡(jiǎn)單化；2、本實(shí)用新型的濾芯一端的呈離散式，一方面有利于水力分配，克服進(jìn)水水流不均勻的問題，減少對(duì)中空纖維膜膜絲的損壞；另一方面增寬進(jìn)水流道，當(dāng)膜束處于離散懸浮抖動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可減少污染物的沉積，使其抗污堵能力增強(qiáng)，保證采用該濾芯在過濾高濁度水時(shí)仍具有較高的通量，而且濾芯更易于清洗；3、區(qū)別于整體澆注的中空纖維膜絲，采用本實(shí)新型的結(jié)構(gòu)能使污染物淤積量減少，方便清洗與恢復(fù)；同時(shí)保護(hù)套既能保護(hù)膜絲根部，又可以取代常規(guī)的濾芯制造過程中二次澆注程序中的軟膠澆注，使濾芯制造工藝簡(jiǎn)單化。

圖1為本實(shí)用新型集散型中空纖維柱式膜組件濾芯示意圖；圖2為本實(shí)用新型集散型中空纖維柱式膜組件濾芯中A部分示意圖；其中1、樹脂固定層；2、中空纖維膜膜絲；3、膜絲保護(hù)套。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型詳細(xì)說明。此外，下述的說明中，使用中空纖維膜組件縱向設(shè)置、從下方供給原料水的例子。所以，通常的膜處理時(shí)的原料水的順流方向是從下向上。實(shí)施例1如附圖所示，一種集散型中空纖維柱式膜組件濾芯，由多組上端開口澆注的中空纖維膜膜束組成，每組膜束包含多根中空纖維膜膜絲2，其上端用膜絲保護(hù)套3集束并開口澆注形成出水端樹脂固定層1，下端采取單根各自封堵并離散式自由下垂。此處中空纖維膜材料為聚偏氟乙烯超濾膜，內(nèi)外徑為0. 7mm/1. 3mm，平均孔徑為0. 02 μ m。膜絲保護(hù)套長(zhǎng)度高出出水端樹脂固定層30_60mm。實(shí)施例2如實(shí)施例1，一種集散型中空纖維柱式膜組件濾芯，由多組上端開口澆注的中空纖維膜膜束組成。每組膜束包含多根中空纖維膜膜絲2，上端用膜絲保護(hù)套3集束并開口澆注形成出水端樹脂固定層1，下端采取集束分組各自封堵并離散式自由下垂。
權(quán)利要求1.一種集散型中空纖維柱式膜組件濾芯，包括中空纖維膜膜絲(2)和安設(shè)在多根所述中空纖維膜膜絲(2) —端外部的膜絲保護(hù)套(3)，其特征在于將多組安設(shè)了所述中空纖維膜膜絲O)的膜絲保護(hù)套(3)安裝在樹脂固定層(1)中，所述中空纖維膜膜絲(2)在樹脂固定層(1)中的一端為出水端，所述中空纖維膜膜絲O)的另一端封堵為離散式自由端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集散型中空纖維柱式膜組件濾芯，其特征在于所述中空纖維膜膜絲O)的自由端是以單根中空纖維膜封堵形成的，或以多根中空纖維膜封堵形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集散型中空纖維柱式膜組件濾芯，其特征在于所述中空纖維膜是孔徑為0. 01-10 μ m的聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或聚醚砜樹脂中空纖維膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集散型中空纖維柱式膜組件濾芯，其特征在于所述膜絲保護(hù)套C3)是以包裹、貼附、粘著或填充固定材料的方式安設(shè)在所述中空纖維膜膜絲( 端部的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集散型中空纖維柱式膜組件濾芯，其特征在于所述膜絲保護(hù)套(3)為聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯或ABS樹脂膜絲保護(hù)套。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種集散型中空纖維柱式膜組件濾芯，包括中空纖維膜膜絲(2)和安設(shè)在多根所述中空纖維膜膜絲(2)一端外部的膜絲保護(hù)套(3)，其中，將多組安設(shè)了所述中空纖維膜膜絲(2)的膜絲保護(hù)套(3)安裝在樹脂固定層(1)中，所述中空纖維膜膜絲(2)在樹脂固定層(1)中的一端為出水端，所述中空纖維膜膜絲(2)的另一端封堵為離散式自由端。本實(shí)用新型的濾芯能夠有效簡(jiǎn)化濾芯結(jié)構(gòu)及其制作工藝，能夠克服進(jìn)水水流不均勻的問題，減少對(duì)中空纖維膜膜絲的損壞；另一方面增寬進(jìn)水流道，當(dāng)膜束處于離散懸浮抖動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可減少污染物的沉積，使其抗污堵能力增強(qiáng)，而且濾芯更易于清洗。
文檔編號(hào)B01D63/02GK202237813SQ201120392639
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者吳強(qiáng), 張繼昌, 文劍平, 陳亦力 申請(qǐng)人:北京碧水源膜科技有限公司