CN101076392A - 中空纤维膜滤芯 - Google Patents

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Abstract

一种中空纤维膜滤芯，其包括以垂直方向排列在浸渍容器中的多个中空纤维膜膜束，并包括能够在两端处粘附并固定该中空纤维膜束的粘附固定层，其中各个粘附固定层的形状选自于由三角形、矩形和六边形所构成的组，该中空纤维膜的中空部分至少在上侧粘附固定层的边缘处开口，并且该中空纤维膜束在该上侧粘附固定层过滤部一侧界面上以多个小束状态存在。

Description

中空纤维膜滤芯
                                技术领域
本发明涉及一种安装在抽吸型槽式过滤装置或浸渍型过滤装置上的使用中空纤维膜的浸没型膜滤芯。更具体地说，本发明涉及一种中空纤维膜滤芯，其用于对原水进行除浊和除菌的过滤装置、通过膜对活性污泥进行固液分离或者对有用物质和无用物质进行分离的膜分离活性污泥装置，其中原水比如是河水、湖水、地下水、海水、生活排水、工业排水、或污水二次处理水。
                                背景技术
作为废水处理的方法，膜分离活性污泥法包括将膜滤芯浸入活性污泥槽中，并对活性污泥和处理后的处理水进行圆液分离。此方法容许用于过滤工艺中的活性污泥浓度(MLSS：混合液的悬浮固体)设置成较大的值，其范围在5,000～20,000mg/l之间。这有利于减小活性污泥容器的容积或缩短活性污泥容器中的反应时间。此外，膜过滤能防止悬浮固体(SS)与处理水混合，从而不需要使用最终沉淀槽。这可以降低处理设备的建筑面积，并且不管活性污泥是否进行过适当的沉降，都能实现过滤。因此，该方法具有许多优点，如降低活性污泥处理操作的负荷。因此，近年来，膜分离活性污泥法得到迅速地发展。
如果将中空纤维膜用于膜滤芯中，那么膜本身的高强度能防止膜表面因与包含在原水中的夹杂物接触而受到损伤。于是，膜滤芯能使用较长时间。此外，该结构有利于进行与过滤方向相反的逆洗，也就是说，以与过滤相反的方向喷射介质例如处理水，以除去膜表面上的污垢。然而，在此情况下，除非进行过滤同时从蓄积在中空纤维膜间隙内的原水中排出活性污泥凝集物以及夹杂物，否则膜的有效面积会减小。于是，过滤效率降低，从而难以长时间地保持稳定的过滤。
传统上采用下述方法避免污泥等在中空纤维膜表面上或在中空纤维膜之间蓄积。也就是说，从膜滤芯下部用空气等进行鼓气，由气泡向上运动引起的膜摇动效应和搅动效应来从中空纤维膜表面上或中空纤维膜之间的原水中除去活性污泥凝集物和夹杂物，从而防止它们蓄积。例如，下环(也称为座套)设置在中空纤维膜滤芯的下部，在下环侧的粘附固定层上形成有多个通孔，从而通过从滤芯下部鼓气而在突出于下环的下环末端形成空气池。于是，气泡从多个通孔中均匀地产生从而使中空纤维膜摇动，从而较容易地除去沉积在膜的外表面上的悬浮物质(例如，参见专利文献1)。
根据该方法，当过滤高浓度的MLSS时，比如膜分离活性污泥方法中的情形，鼓气产生的搅动效应和膜的摇动效应会对除去中空纤维膜束之间的污泥产生影响。然而，用于使活性污泥凝集物或夹杂物上升的力因气泡的上升而产生，于是剥离的污泥向粘附固定层附近位置移动，从而难以将它们排出到膜束外。此外，粘附固定层附近位置处的中空纤维膜具有较小的摇动振幅，于是不可能充分地除去膜表面上的污垢，并且还存在着中空纤维表面因污泥在膜之间蓄积而阻塞的问题。
[专利文献1]JP-A-2000-157846。
                            发明内容
[发明要解决的问题]
本发明的目的在于提供一种中空纤维膜滤芯，其用于在最小必需鼓气量下防止污泥凝集物和夹杂物在中空纤维膜滤芯上蓄积，从而具有长期稳定的过滤性能。
[解决问题的方法]
通过深入的研究，本发明人等发现，通过使中空纤维膜滤芯采用如下结构，可形成污泥一污垢排出通道，于是将污泥凝集物和夹杂物排出到膜滤芯外面而不蓄积在膜滤芯的中空纤维膜之间，从而完成了本发明。
具体地说，本发明描述如下。
(1)一种中空纤维膜滤芯，其包括：由多个中空纤维膜构成、并以垂直方向排列在浸渍池中的中空纤维膜束；和用以在两端处粘附并固定中空纤维膜束的粘附固定层，其中粘附固定层的形状选自于由三角形、矩形、以及六边形所构成的组，中空纤维膜的中空部分至少在上侧粘附固定层的末端处开口，中空纤维膜束在上侧粘附固定层过滤部一侧界面上以多个小束状态存在。
(2)上款(1)中描述的中空纤维膜滤芯，其特征在于，用于在两端处粘附并固定中空纤维膜束的粘附固定层的形状是矩形，中空纤维膜束在下侧粘附固定层与上侧粘附固定层之间被分割成多个小束。
(3)上款(1)中描述的中空纤维膜滤芯，其特征在于，在上侧粘附固定层过滤部一侧界面上的多个中空纤维膜小束中，各个小束中最接近的中空纤维膜之间的距离小于2mm，构成各个小束的中空纤维膜数量为10～1000个，最接近的小束之间的距离为2mm～100mm。
(4)上款(1)中描述的中空纤维膜滤芯，其特征在于，上侧粘附固定层和下侧粘附固定层分别包含树脂，并且一个或两个粘附固定层过滤部一侧界面处的树脂的硬度(根据日本工业标准JIS K6253测定)为20A～90A。
[发明效果]
本发明可以防止污泥在中空纤维膜的表面上蓄积，从而获得长期稳定的过滤性能。
                            附图说明
图1是截面示意图，显示了本发明的中空纤维膜滤芯的一种实施方式；
图2a～c为本发明的中空纤维膜滤芯的束结构的示意图，图2d为不包括在本发明中的中空纤维膜滤芯的束结构；
图3a和b是截面图，分别显示了本发明的中空纤维膜滤芯的一种实施方式，其中图3a显示了其中气泡供给部与膜滤芯相连接的一个实施例，而图3b显示了其中气泡供给部与膜滤芯相分离的一个实施例；
图4a、b、以及c是示意图，分别显示了将中空纤维膜设置在本发明的中空纤维膜滤芯的上侧粘附固定层过滤部一侧界面上的实施方式；并且
图5a是实施例1中中空纤维膜卷绕箱的示意图。
图5b是示意图，显示了在卷绕时通过改变两端处的绕组斜度而在其上形成小束结构的滤芯。
图5c是显示卷绕箱和外壳与上侧粘附固定层切割位置之间的位置关系示意图。
图5d是示意图，显示了将中空纤维膜束设置在因切割而露出的上侧粘附固定层界面上的一种实施方式。
以及图5e是示意图，显示了将中空纤维束设置在因切割而露出的下侧粘附固定层界面上的一种实施方式。
[附图标记说明]
1.中空纤维膜束
2.上侧粘附固定部
3.下侧粘附固定部
4.上侧粘附固定层
5.下侧粘附固定层
6.上侧粘附固定层端面
7.下侧粘附固定层端面
8.气泡供给口
9，11.集水室
10，12.集水管
13.侧芯棒
14.过滤部
15.上侧粘附固定层过滤部一侧界面
16.下侧粘附固定层过滤部一侧界面
17.小束
18.通孔
19.座套
20.气体喷出口
21.卷绕管
22.中空纤维膜
23.外壳
24.聚氨酯树脂
25.聚氨酯树脂
26.切割面
                               具体实施方式
图1所示为用于说明本发明的中空纤维膜滤芯结构的一个实施例。中空纤维膜滤芯具有由多个中空纤维膜构成的中空纤维膜束1、在中空纤维膜束1两端处的上侧粘附固定部2和下侧粘附固定部3，中空纤维膜用上侧粘附固定层4和下侧粘附固定层5固定。中空纤维膜在上侧粘附固定层端面6处开口，并且它们在下侧粘附固定层端面7处可以开口也可以不开口。进一步优选为下述结构：中空纤维膜仅在上侧粘附固定层端面6处开口，而在下侧粘附固定层端面7处不开口，这是因为这种结构能省去下侧集水室以及辅助设备。
用于向中空纤维膜鼓气的气泡供给口8可以与膜滤芯结合在一起，也可以不与膜滤芯结合。当膜不与滤芯结合在一起时，优选将气泡供给口8设置在从膜滤芯的下部向膜束鼓气的位置处。此外，当气泡供给口8与滤芯结合在一起时，在将气体供给到座套状空间内并形成空气池后，可以从密封管中喷出气体或从空气池中喷出气体。当气泡供给口8与滤芯结合在一起时，用于使从下部供给的气泡向上部逸出的通孔形成于下侧粘附固定层5上。
图1显示了一个实施例，其中粘附固定层端面在上侧中空纤维膜和下侧中空纤维膜处均有开口，并且用以进行鼓气的气泡供给口未与膜滤芯结合在一起。集水室9和11以及集水管10和12连接于上侧粘附固定部和下侧粘附固定部。
上侧粘附固定层与下侧粘附固定层通过侧芯棒13连接。在中空纤维膜中，两端处未包含在粘附固定层中的部分定义为过滤部14，上侧粘附固定层4中面向过滤部一侧的部分定义为上侧粘附固定层过滤部一侧界面15，下侧粘附固定层5中面向过滤部的部分定义为下侧粘附固定层过滤部一侧界面16。
中空纤维膜束1在上侧粘附固定层4上被分割成多个小束17。
气泡因从下部鼓气而几乎在中空纤维膜之间的间隙内垂直上升，从而使中空纤维膜发生摇动。中空纤维膜的摇动振幅在上侧粘附固定层附近较小，于是间隙变小，从而使气泡逸出膜滤芯外。
当充填因子增加并且中空薄膜之间的间隙较小时，包含在污泥中的固体物质、纤维状物质、以及污泥沉积物不能通过间隙逸出。于是，它们保留在中空纤维膜之间，从而降低了过滤面积，使过滤变得困难。
为较容易地除去污泥沉积物，同时提高中空纤维膜的充填因子，需要在上侧粘附固定部附近形成具有致密的中空纤维膜的稀疏部，并用该稀疏部作为排出污泥沉积物的通道。也就是说，中空纤维膜束被分割成多个小束的结构有效地将中空纤维膜束之间的间隙用作鼓气气泡和污泥沉积物的通道。
然而，粘附部附近的中空纤维膜束之间的间隙摇动振幅较小，于是污泥较容易在间隙内沉积。因此，通过形成小束，使小束中的中空纤维膜之间的距离减小，从而消除其内蓄积污泥的空间，于是可以防止污泥蓄积。
此外，优选将下侧粘附固定层与上侧粘附固定层之间部分中的中空纤维膜束分割成多个小束，这是因为从下部鼓气能使所有的中空纤维膜发生摇动，从而提高去污效果。特别地，优选在下侧粘附固定层与上侧粘附固定层之间形成多个中空纤维膜的交络，这是因为其可以使鼓气引起的摇动效果进一步提高。虽然下部束可以是单束结构，但也可以使用多个小束。优选中空纤维膜在下侧粘附固定层与上侧粘附固定层之间被分割成多个小束并且在中空纤维膜之间形成交络。图2a～d所示为束结构的示意图。本发明的束结构如图2a～c所示，但不包括图2d。
此处所说的交络，是指由下侧粘附固定层固定的中空纤维膜之间的位置关系并不总是与由上侧粘附固定层固定的中空纤维膜之间的位置关系相一致。或者它是指下述一种状态：当将棒形物体在下侧粘附固定层过滤部一侧界面上从滤芯的外部插入到中空纤维膜之间，然后使棒形物体向上侧粘附固定层移动时，棒形物体因膜之间的交错而不能移动。
通过将任一侧的单束中空纤维膜分割成小束结构，同时保持小束结构的形状，并连结中空纤维膜的两端，可以实现交络。例如，通过将中空纤维膜卷绕在矩形框架的两个相对面上，可以形成膜束。如图5a和5b所示，也可以通过改变将卷绕在两个侧面上的中空纤维膜之间的间距来形成交络状态。
优选将粘附并固定在中空纤维膜的两端处的粘附固定层的形状(在安装好滤芯使中空纤维膜垂直地设置后，从上部或下部观察中空纤维膜滤芯时的形状)是三角形、矩形、以及六边形中的任何一种，这是因为当将多个中空纤维膜滤芯放入浸渍池中时，这些形状可以实现封闭的组装。特别优选矩形形状，这是因为用于将污泥沉积物排出滤芯外的通道变短，于是就使用相同数目的中空纤维膜而言，污泥沉积物更容易排出。此外，当浸入多个滤芯时，通过平行地设置滤芯，可以沿水平方向独立地设置或移除任何滤芯，从而高效率地进行设置操作。
在上侧粘附固定层过滤部一侧界面处为多个中空纤维膜小束时，优选各个小束中的最接近的中空纤维膜之间的距离小于2mm，进一步优选该距离小于1mm，这是因为其可以提高中空纤维膜的有效膜面积，从而提高膜滤芯的滤水量。此处所说的中空纤维膜之间的距离是指中空纤维膜最外层表面之间的距离。此外，优选构成各个小束的中空纤维膜数目为10～1000个，进一步优选为20～500个。在这些范围内，污泥凝集物和夹杂物在中空纤维膜之间的蓄积较少。最接近的小束之间的距离为2mm～100mm，进一步优选为3mm～30mm。在该范围内，可以提高中空纤维膜的充填因子以及滤水量，同时几乎不蓄积污泥凝集物和夹杂物。此处所说的小束之间的距离是指包含在各个小束中的中空纤维膜最外层表面之间的距离中的最近的距离。
在下侧粘附固定层中的中空纤维膜的聚集状态可以是单束结构，或者可以分割成多个小束。
接下来，参照附图详述本发明的中空纤维膜滤芯的实施方式。
在图1中，中空纤维膜滤芯由聚积了多个中空纤维膜的中空纤维膜束1、上侧粘附固定部2、以及下侧粘附固定部3构成。在扎在一起的中空纤维膜束1的两端，中空纤维膜用粘合剂整体化地连接在一起，从而整体连接在上侧粘附固定层4和下侧粘附固定层5中，并且中空纤维膜在上侧粘附固定层端面6处和下侧粘附固定层端面7处开口。集水室9和11以及集水管10和12连接到上侧粘附固定部和下侧粘附固定部。气泡供给部8设置在膜滤芯的下部，于是通过鼓气使气泡向上运动，从而使中空纤维膜摇动。
为将气泡供给部8与膜滤芯结合在一起，如图3a所示，将气泡供给部8连接到集水室11的下部。此外，可以通过形成通孔18，使持续的来自气泡供给部8中的气体向上经下侧粘附固定层5到达下侧粘附固定层过滤部一侧界面16处，从而使气体进入中空纤维膜。此外，如图3b所示，可以在开通的座套19内形成下侧粘附固定层5的下部，并在不关闭气泡供给部的情况下设置气体喷出口20。
优选通孔的当量直径为2～30mm。通孔的形状可以任选多角形比如三角形、四角形、或多边形、圆形、椭圆形、扇形、C形、或星形。优选通孔的数目为2～300个，尽管这取决于膜滤芯的截面积或纤维的数目。可以将通孔设置在下侧粘附固定层5中的任意位置。然而，优选均一地分散设置通孔，从而使所有中空纤维膜均一地摇动。
优选座套19在低于集水室11的位置突出，并固定到中空纤维膜束的外围面。优选从集水室下部突出的长度为5～300mm，以防止下部的气体散逸，尽管这取决于膜滤芯的尺寸、供气量、以及通孔的数目和直径。优选其长度为300mm以下，这是因为此时在整个长度的滤芯中被浪费的空间较小。优选其长度为5mm以上，这是因为此时供给到滤芯中的气体能有效地流向通孔而不沿横向散逸。
为使从气体喷出口20中喷出的气体均一地经过多个通孔18，需要从气体喷出口20中喷出的气体在座套19上形成气体池，从而使气体由气体池供给到各个通孔。优选气体池的厚度为30mm以上，进一步优选为50mm以上。优选通过考虑欲形成的气体池厚度来确定用于鼓气的喷气口20位置。
虽然中空纤维膜滤芯的粘附固定部尺寸(在安装好滤芯使中空纤维膜垂直地设置后，从上部或下部观察中空纤维膜滤芯时的尺寸)是任选的，但对于矩形结构，优选矩形结构的纵横比(长度∶宽度)为3∶1～50∶1。当纵横比小于3∶1时，在污泥经过小束之间时，通道变得相对较长，而当纵横比大于50∶1时，在经过膜束之间的气泡到达上侧粘附固定层之前，气泡逸出滤芯外的比例增加。
优选中空纤维膜滤芯的纵向长度为300～3000mm。
在本发明中，为防止在鼓气时下侧粘附固定部3发生上移或扭曲，用棒、管、板、链、绳、以及网中的任何一个连接并固定上侧粘附固定层4和下侧粘附固定层5。特别优选棒或管。优选用金属或树脂作材料。虽然棒或管的形状是任选的，但优选棒或管为圆柱形。具有锐角的形状不太适合，这是因为它在与中空纤维膜重复地接触时会对膜造成损伤。优选通过考虑抗材料变形的强度来确定棒或管的厚度。优选使用高硬度的管或棒用于连接，因为此时通过用低硬度树脂涂覆表面可以防止中空纤维膜在与管或棒重复接触时受到损伤。用于本发明的一定孔径的中空纤维膜，可以使用反渗透膜、超滤膜或精滤膜。此外，中空纤维膜的材料没有特别限定，但列举如下：聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚乙烯、聚丙烯、聚-4-甲基戊烯、纤维素、醋酸纤维素、聚偏氟乙烯、聚乙烯-四氟乙烯共聚物、以及聚四氟乙烯。此外，可以使用它们的复合材料。此外，就中空纤维膜的形状来说，优选使用内径为50～3000μm并且内径/外径之比为0.3～0.8的膜。
用于本发明的粘合剂，可以使用下述高分子材料中的任一种：环氧树脂、聚氨酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、以及硅树酯。
优选上侧粘附固定层过滤部一侧界面15和下侧粘附固定层过滤部一侧界面16中的树脂硬度为20A～90A，进一步优选树脂硬度为20A～70A。如果其硬度为20A以上，那么其形状可以长期保持。如果其硬度为90A以下，那么可以在中空纤维膜摇动时充分调节应力。通过用低硬度树脂作粘合剂并进一步将这种低硬度树脂粘结到初期被粘附的固定层上，可以将界面中的树脂硬度调节到优选范围内。例如，可以通过用环氧树脂形成粘附固定层，然后将硅树酯粘结到环氧树脂上、或用聚氨酯树脂形成粘附固定层，然后将另一种低硬度的聚氨酯树脂粘结到该聚氨酯树脂上，来调节界面中的树脂硬度。而粘结方法，众所周知的方法有比如离心式粘结方法和静置粘结方法。为提高硬化部分的收缩率或粘合剂的强度，可以允许在上述粘合剂中包含纤维状物质比如玻璃纤维或碳纤维，或细粉比如炭黑、氧化铝、或二氧化硅。
上侧粘附固定部2和下侧粘附固定部3以及集水室9和11的外壳材料没有特别限定，它们可以相同也可以不同。然而，优选使用热塑性树脂或不锈钢。
在本发明中，如图4a～c中的实施例所示，在上侧粘附固定层过滤部一侧界面上设置多个中空纤维膜小束，允许如图4a所示不规则地设置，但优选如图4b所示等间隔地线性设置小束。此外，如图4c所示，小束可以分割成多列。小束的形状可以不是圆形，或者小束的尺寸可以不相等。
[实施例]
本发明的实施例如下所述。然而，本发明并不限于这些实施例。
实施例1
图5a所示的直径为1cm、长度为80cm的圆柱形管21以保持彼此相隔2m的距离平行地设置，从而形成卷绕箱和卷绕的中空纤维膜22。通过使管21旋转1,650次并同时调节卷绕位置来卷绕管21，使得中空纤维膜在管的一侧变成多个小束，在管的另一侧变成单束。如图5b所示，在卷绕中空纤维膜22时进行来回移动，于是中空纤维膜从变成滤芯下部的一侧到变成滤芯上部的一侧分割成多束，从而在中空纤维膜之间发生交络。
通过使用ABS树脂外壳23中用作粘附固定层的聚氨酯树脂24(SANYUREKKUSU有限公司，“SA-6330型”，硬化后的硬度：98A)，将两端卷绕了中空纤维膜的各个圆柱形管静置粘结到由ABS树脂制成的外壳23中。接着，通过静置粘结将聚氨酯树脂25(SANYUREKKUSU有限公司，“SA-6330型”，硬化后的硬度：56A)固定到中空纤维膜的粘结部分与非粘结部分之间的界面上。
树脂硬度的测量方法符合JIS K6253。沿如图5c所示的切割方向26，切割外壳、聚氨酯树脂、以及圆柱形管。经切割的圆柱形管的一种状态为如图5d所示的端面，经切割的圆柱形管的另一种状态如图5e所示。集水室和集水管连接到各个切割面上，同时使中空纤维膜保持开口状态。可以使用任何连接方法，只要该连接方法实现液密接合即可。
中空纤维膜是由聚偏氟乙烯制成、具有0.1μm的较小孔径的精滤膜，外径约为1.25mm，而内径为0.7mm，膜滤芯的膜面积为25m2。一个小束由上侧粘附固定层过滤部一侧界面处的110个中空纤维膜形成，共有30个小束。最接近的小束之间的距离为5mm。
在两个管相连接的卷绕箱中，用偏二氯乙烯薄膜涂覆由SUS304制成的外径为13mm的管来获得两个管，用这两个管连接并固定上侧粘附固定部和下侧粘附固定部。
鼓气气泡供给部设置在比下侧粘附固定层低5cm的位置处。
将制得的中空纤维膜滤芯浸没在容积为8m3的活性污泥槽中，接着连接上侧粘附固定层的集水室和滤液管，并将它们固定到活性污泥槽上。
用抽吸泵进行吸滤，使得膜过滤流量为0.6m3/膜面积m2/天，于是来自于鼓气气泡供给部分的空气以10Nm3/hr被供给到中空纤维膜滤芯中。在此情况下，膜之间的压差在-15～-20kPa之间，并在三个月内保持稳定。评估期内，活性污泥槽中MLSS浓度平均为10000mg/l，平均温度为25℃。BOD平均值为150mg/l和SS为160mg/l的城市污水用作活性污泥原水。
经处理之后，附着于滤芯上的污泥污垢或夹杂物的重量为0.84kg，并且发现附着量较小。处理前后所测量的滤芯重量可用于测定湿中空纤维膜的重量，并且将该重量差定义为污泥污垢或夹杂物的重量。
实施例2
图5a所示的直径为1cm、长度为80cm的两个圆柱形管21以保持彼此相隔1.4m的距离平行设置，从而形成卷绕箱和卷绕的中空纤维膜22。采用与实施例1相同的方法实施卷绕方法、聚氨酯树脂粘结固定方法、以及切割方法。
在构成中空纤维膜小束的一侧处将中空纤维膜的端面开口，而在端面被聚氨酯树脂覆盖的一侧处将该中空纤维膜的相对端面封闭。将集水室和集水管仅连接到构成中空纤维膜小束一侧处中空纤维膜的端面上。使用的中空纤维膜与实施例1相同。中空纤维膜滤芯的膜面积为17.5m2。一个小束由上侧粘附固定层过滤部一侧界面处的110个中空纤维膜形成，共有30个小束。最接近的小束之间的距离为5mm。
在两个管相连接的卷绕箱中，用偏二氯乙烯薄膜涂覆由SUS304制成的外径为13mm的管来获得两个管，用这两个管连接并固定上侧粘附固定部和下侧粘附固定部。
鼓气气泡供给部设置在比下侧粘附固定层低5cm的位置处。
将制得的中空纤维膜滤芯浸没在容积为8m3的活性污泥槽中，接着连接上侧粘附固定层中的集水室和滤液管，并将它们固定到活性污泥槽上。
用抽吸泵进行吸滤，使得膜的过滤流量为0.6m3/膜面积m2/天，于是来自于鼓气气泡供给部的空气以10Nm3/hr被供给到中空纤维膜滤芯中。在此情况下，膜之间的压差在-15～-20kPa之间，并在三个月内保持稳定。在评估期内，活性污泥槽中MLSS浓度平均为10000mg/l，平均温度为25℃。BOD平均值为150mg/l和SS为160mg/l的城市污水用作活性污泥原水。
经处理之后，用与实施例1相同的方法确定附着于滤芯上的污泥污垢或夹杂物的重量。结果发现，其重量为0.65kg，并且发现附着量较小。
实施例3
使用与实施例1中相同的中空纤维膜、中空纤维膜的数量和外壳，将所有的中空纤维膜聚集成一束，并且盘绕形成中空纤维膜发生交络的状态。之后，将一端处的中空纤维膜分割成如图4b所示的多束，而另一端处的中空纤维膜分割成如图4c所示的状态。在此状态下，用与实施例1中相同的树脂将集水室、集水管、以及外壳静置粘结在一起。进行粘结的同时使中空纤维膜的两端保持开口状态。之后进行与实施例1类似的工序。
进行与实施例1中相同的评估后发现，膜之间的压差在-15～-21kPa之间，并在三个月内保持稳定。此外，经处理后，附着于滤芯上的污泥污垢或夹杂物为0.78kg，并且发现附着量较小。
对照例1
在与实施例1相同的过滤条件下，用活性污泥槽进行评估，所不同的只是设置在上侧粘附固定层过滤部一侧界面上的中空纤维膜没有分割成小束，而是形成单束结构。
在此情况下，膜之间的压差突然升高了14天，达到-80kPa，于是泵吸变得不可能。
与实施例1的情况类似，评估期内的活性污泥槽中MLSS浓度平均为10000mg/l，平均温度为25℃。BOD平均值为150mg/l和SS为160mg/l的城市污水用作活性污泥原水。经处理后，附着于滤芯上的污泥污垢或夹杂物为6.4kg，并且发现污垢重量非常大。
对照例2
在与实施例2相同的过滤条件下，用活性污泥槽进行评估，所不同的只是设置在上侧粘附固定层过滤部一侧界面上的中空纤维膜没有分割成小束，而是形成单束结构。
在此情况下，膜之间的压差突然升高12天，达到-80kPa，于是泵吸变得不可能。
与实施例2的情况类似，评估期内的活性污泥槽中MLSS浓度平均为10000mg/l，平均温度为25℃。BOD平均值为150mg/l和SS为160mg/l的城市污水用作活性污泥原水。
经处理后，附着于滤芯上的污泥污垢或夹杂物为5.7kg，并且发现污垢重量非常大。
工业实用性
本发明的中空纤维膜滤芯优选用于膜过滤的领域，特别是用于抽吸型槽式过滤装置或浸渍型过滤装置。

Claims (4)

1.一种中空纤维膜滤芯，其包括：由多个中空纤维膜构成、并以垂直方向排列在浸渍池中的中空纤维膜束；和用以在两端处粘附并固定所述中空纤维膜束的粘附固定层，其中所述粘附固定层的形状选自于由三角形、矩形、以及六边形所构成的组，所述中空纤维膜的中空部分至少在上侧粘附固定层的末端处开口，所述中空纤维膜束在所述上侧粘附固定层过滤部一侧界面上以多个小束的状态存在。
2.如权利要求1所述的中空纤维膜滤芯，其特征在于，用于在两端处粘附并固定所述中空纤维膜束的所述粘附固定层的形状是矩形，所述中空纤维膜束在所述下侧粘附固定层与所述上侧粘附固定层之间被分割成多个小束。
3.如权利要求1所述的中空纤维膜滤芯，其特征在于，在所述上侧粘附固定层的过滤部一侧界面上的中空纤维膜的所述多个小束中，所述各个小束中最接近的所述中空纤维膜之间的距离小于2mm，构成各个所述小束的所述中空纤维膜的数量为10～1000个，最接近的所述小束之间的距离为2mm～100mm。
4.如权利要求1所述的中空纤维膜滤芯，其特征在于，所述上侧粘附固定层和所述下侧粘附固定层分别包含树脂，并且一个或两个所述粘附固定层的过滤部一侧界面处的树脂的硬度(根据JIS K6253测定)为20A～90A。
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