CN101623595B - 柔韧端头中空纤维膜组件 - Google Patents
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Abstract
一种柔韧端头中空纤维膜组件，属于膜过滤分离技术领域，其特征在于所述组件壳体5在两端分别有一个净水出口4A和4B，除了在第一次封装时作为注入孔注入环氧树脂以形成第一封装层2A和2B外，同时在第二次以及往后多次封装时均作为注入孔，注入柔韧性胶粘剂，以便在中空纤维膜丝束1端部和所述第一封装层2A或2B之间形成一个柔韧性且呈锥形的第二封装层3A或3B，以便增强抗震强度，防止所述中空纤维膜丝束在使用过程中在根部受到应力集中，延长中空纤维膜组件寿命。本发明适用于能源、环保、生物工程等领域的液体分离过程中。
Description
技术领域
本发明涉及利用中空纤维膜处理液体的中空纤维膜组件，具体地说，本发明涉及可在能源、环保、生物工程等领域的液体分离中使用的具有柔韧端头的中空纤维膜组件。
背景技术
中空纤维膜是一种非常先进的过滤材料，它是利用中空的纤维膜壁的渗透作用，对液体进行分离、萃取、净化、浓缩、富集等处理，根据中空纤维膜的孔径和选择透过的物质不同可分为：微滤膜、超滤膜等，用中空纤维膜束的中空纤维膜组件具有装填密度高、过滤面积大、单位膜面积的制造费用低、耐压稳定性高等特点，已经被广泛应用于环保、化工、冶金、电力、海水淡化、医疗等领域。
膜分离过程要在外界驱动力的作用下才能进行，因此在膜组件的设计中要考虑密封与粘结问题，中空纤维膜组件是采用粘结剂将数千根甚至数万根中空纤维膜丝粘结密封在一起，又将中空纤维膜丝束与壳体内壁粘结密封在一起形成封头，一个结构合理、性能良好的封头对中空纤维膜组件的性能起着十分重要的作用。
在大多数中空纤维膜组件制作和使用过程中发现：无论采用离心浇铸或超声波振荡等浇铸方法都是采用环氧树脂一种粘结剂封装，这种粘结剂通过调节环氧树脂、固化剂、交联剂、增韧剂、稀释剂和填料等的配比，力争形成一种既有良好的刚性又有良好的韧性等性能较完美的粘结剂，但由于环氧树脂本身的脆性，膜丝根部都成为一个应力集中点，在使用或清洗过程中极易折断，造成膜丝的脆性断裂，大大降低中空纤维膜组件的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是克服或改善现有技术的缺点，提供一种能够防止在使用或清洗时中空纤维膜丝易断裂的有柔韧端头的中空纤维膜组件。
本发明含有：壳体，壳体的两端分别开有第一净水出口和第二净水出口，中空纤维膜丝束内置于所述壳体中，第一封头和第二封头分别位于所述壳体两个端面上，与所述中空纤维膜丝束用环氧树脂封装，第一端盖与第二端盖，第一端盖与第二端盖分别开有原水进水口和浓水出口，所述两个端盖分别与所述两个封头连接，所述壳体中所进的水通过所述原水进水口和第一封头进入，所述壳体中排出的浓水通过所述第二封头由浓水出口排出，其特征在于所述第一净水出口和第二净水出口除了在第一次封装时作为注入孔注入所述环氧树脂外，同时作为第二以及以后多次封装时作为注入孔，用离心浇铸法注入柔韧性胶粘剂，以便在所述中空纤维膜丝束端部和由所述环氧树脂构成的第一封装层之间形成一个柔韧性且呈锥形的各次封装层。
所述的一种长寿命中空纤维膜组件，其特征在于第二次封装使用离心浇铸法。
本发明的中空纤维膜组件，由于采用两次或多次封装，增加了中空纤维膜丝的柔韧性，防止在使用和清洗过程中发生断丝现象，特别适用于水处理领域，也可用于其它能源、环保、生物工程等领域的液体分离过滤中。
附图说明
图1为本发明的一个实施方案的中空纤维膜组件的纵剖面图，是表示作为水处理中内压式的中空纤维膜组件的纵剖面示意图。
图2为表示在图1中的封头在膜丝根部的局部剖面图。
具体实施方式
本发明提出的中空纤维膜组件包括具有两个净水口的壳体，内装于该壳体的中空纤维膜丝束、将该中空纤维膜丝束固定在壳体内壁上的封头，开有原水进水口或出水口的端盖，且封头经过两次或多次浇铸，壳体上的进料口或出料口又作为二次封装的注胶孔，第一次用环氧树脂使纤维丝之间以及纤维丝束与壳体之间进行封装固定，第二次用柔韧性胶粘剂，从壳体的进料口或出料口注入，使纤维丝与封头形成锥形韧性体，用于保护膜丝根部。
以下结合实施例及附图对本发明进行详细叙述。
本实施例为本发明的非限定性实施例。
图1是对本发明的中空纤维膜组件在水处理应用中的一例进行表示的图。在图1中，中空纤维膜组件是具备在两端部具有第一净水出口4A和第二净水出口4B的壳体5，内装于该壳体5的中空纤维膜丝束1，将该中空纤维膜丝束1的两端部固定于壳体5内壁上的第一封头2A和第二封头2B，设置在上述壳体5的一端，具有原水进水口6A的第一端盖7A，在上述壳体5的另一端，具有浓水出口6B的第二端盖7B。第一次封装与常规技术相同，第二次封装用的柔性胶粘剂从壳体5上两端的净水出口4A和4B注入，采用常规方法浇铸固化形成二次封装层3A和3B，用于保护中空纤维膜丝根部。过滤净化时，原水通过原水进水口6A进入中空纤维膜丝中心侧，透过膜丝壁的净水进入膜丝外侧，从净水出口4A和4B流出，没有透过膜丝的浓水沿膜丝内壁的中心通道流到膜丝的另一端，从浓水口6B排出，原水进水口6A和浓水口6B的作用可以互换。
图2表示在图1中的封头在膜丝根部的局部剖面图。在图2中，在中空纤维膜丝1的根部具有一次封装层2和二次封装层3，一次封装层采用环氧树脂胶粘剂用常规工艺进行封装，二次封装层采用软韧性胶粘剂，从壳体的净水出口注入胶，用常规工艺使其形成锥形韧性体，起到保护膜丝根部的作用。
起到保护膜丝根部的作用。
在上述实施例中的中空纤维膜组件被设为内压式，具体地说原水是从中空纤维膜丝1的中心进入，净水透过中空纤维膜丝壁到膜丝外侧从净水口4A和4B排出，污染物不能透过中空纤维膜丝壁，沿中空纤维膜丝内壁从一端流到另一端的过程中不断被浓缩，最后从浓水出口6B排出。上述实施例的中空纤维膜组件也可以采用外压式，具体地说，上述实施例中的原水进水口和浓水口改为净水口，上述两种实施方案中的两个净水出口的其中一个改为原水进水口，另一个改为浓水出口，原水从中空纤维膜丝外侧进入，净水透过中空纤维膜丝壁到膜丝中心侧从净水出口排出，浓水沿中空纤维膜丝外壁流到中空纤维膜丝另一端从浓水出口排出。
本发明的中空纤维膜组件，由于采用两次或多次封装，加强了中空纤维膜的机械强度，防止在使用和清洗过程中发生断丝现象，特别适用与水处理领域，也可用于能源、环保、生物工程等领域的液体分离中。
Claims (2)
1.一种柔韧端头中空纤维膜组件，含有：壳体，壳体的两端分别开有第一净水出口和第二净水出口，中空纤维膜丝束内置于所述壳体中，第一封头和第二封头分别位于所述壳体两个端面上，与所述中空纤维膜丝束用环氧树脂封装；第一端盖与第二端盖，第一端盖和第二端盖分别开有原水进水口和浓水出口，所述两个端盖分别与所述两个封头连接，所述壳体中所进的水通过所述原水进水口和第一封头进入，所述壳体中排出的浓水通过所述第二封头由浓水出口排出，其特征在于所述第一净水出口和第二净水出口除了在第一次封装时作为注入孔注入所述环氧树脂外，同时作为第二以及以后多次封装时作为注入孔，用离心浇铸法注入柔韧性胶粘剂，以便在所述中空纤维膜丝束端部和由所述环氧树脂构成的第一封装层之间形成一个柔韧性且呈锥形的各次封装层。
2.根据权利要求1所述的一种柔韧端头中空纤维膜组件，其特征在于第二次封装使用离心浇铸法。
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