CN101642681B - 玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件 - Google Patents
玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101642681B CN101642681B CN2008101177041A CN200810117704A CN101642681B CN 101642681 B CN101642681 B CN 101642681B CN 2008101177041 A CN2008101177041 A CN 2008101177041A CN 200810117704 A CN200810117704 A CN 200810117704A CN 101642681 B CN101642681 B CN 101642681B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass fiber
- fiber braided
- membrane
- modified
- braided tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims description 22
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 4
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 33
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 238000009954 braiding Methods 0.000 description 1
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 description 1
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- WFKAJVHLWXSISD-UHFFFAOYSA-N isobutyramide Chemical compound CC(C)C(N)=O WFKAJVHLWXSISD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明提供一种玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件，主要由玻璃纤维编织管、有机膜层(包括端子)和集水管等部分组成，其特征在于：玻璃纤维管作为支撑层，具有机械强度大，造价比较低等优点；玻璃纤维编织管涂膜改性后，能有效提高表面的孔隙率，增加有效过水面积，提高膜通量。经改性后的玻璃纤维编织管制成平板化帘式构型膜组件，兼具了中空纤维膜组件填充面积大和平板化膜组件寿命长的优点，并且机械强度大、耐腐蚀、造价低，从而克服了传统有机膜组件的缺点，同时解决了未经改性的玻璃纤维编织管存在的孔隙率低、通量小等问题；此外，由于有机膜液使用量少，能有效减小石油等资源的消耗。
Description
技术领域
本发明属于膜分离技术应用技术领域，特别涉及玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件。
背景技术
膜生物反应器(membrane bioreactor，MBR)已成为一种世界关注的污水处理和污水资源化技术。MBR近40年来研究与应用发展迅速，特别是近10-15年，国内外有关MBR文章数量直线增长，应用工程数量和规模不断扩大，万吨-几十万吨/日的污水处理工程不断出现。据全球最大的专业电信咨询公司之一的美国Frost & Sullivan咨询公司2007年的研究报告，目前世界MBR市场已达5亿美元，并以每年平均以2位数字百分率的速度增长。据2000年我国工业废水和生活污水排放总量数据，直排水量近1.31亿吨/日。若直排水的1/10由膜生物反应器净化，水量约为1310万吨/日，按2000元/吨水造价估计，约有262亿元人民币的国内市场需求。目前工程上采用的主要为有机膜，随着工程应用的逐渐扩大，有机膜强度低、寿命短、消耗石油资源等问题日益凸现。针对上述问题，本专利提出了玻璃纤维编织管的表面涂膜改性工艺。玻璃纤维编织管造价低，机械强度大，拉伸强度在200MPa以上[潘碧峰，罗运军，姚维尚，谭惠民.树形分子键合剂在玻璃纤维试片中的应用[J].含能材料，2004，12(5)：277-281]。但是玻璃纤维编制编织管表面孔隙率低(在1.5％～8％之间)，有效过水面积小，且孔径大(约90μm左右)，因此若直接将由玻璃纤维编织管做成的动态膜膜组件应用于污水处理中，会出现膜孔迅速堵塞、膜通量急剧下降的情况。本专利提出的涂膜工艺将无机玻璃纤维编织管作为支撑层，在其表面浸涂有机膜液，能有效提高孔隙率，增加有效过水面积，且有效防止膜孔堵塞。目前玻璃纤维编织管的涂膜改性技术及由改性后的玻璃纤维编织管制成的平板化膜组件尚未见报导。
发明内容
本申请针对玻璃纤维编织管应用于膜生物反应器领域存在的问题，如：孔隙率小(在1.5％～8％之间)，有效过水面积小，孔径大(约90μm左右)，应用于污水处理时易堵塞，跨膜压差大，通量小且不稳定(2～5L/(m2.h))，提出了玻璃纤维编织管的涂膜改性方法，并将改性后的玻璃纤维编织管制成平板化膜组件应用于膜生物反应器领域。
本发明提出的玻璃纤维编织管表面涂膜改性及平板化膜组件制作具有节省有机膜液、成本低、通量高、强度大及寿命长等优点。
本发明提出的一种玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件，主要由玻璃纤维编织管(1)、有机膜层(2)和集水管(3)组成；其特征在于，所述的玻璃纤维编织管(1)：外径为2～10mm，内径为1～9mm，长度为0.5～4m；其特征在于，所述的玻璃纤维编织管表面涂膜改性：1)采用二甲苯为溶剂，固体含量为1-20％的有机硅树脂对玻璃纤维编织管固化；2)采用二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂，固体含量为1-20％的有机膜液，有机膜材料包括：聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)、聚丙烯(PP)或聚四氟乙烯(PTFE)；3)将有机硅树脂固化后玻璃纤维编织管浸没于其中，浸泡时间大于5min，然后将之取出放入去离子水中以形成膜孔后制成玻璃纤维编织管表面涂膜改性膜管；其特征在于，所述的平板化：将经改性后的玻璃纤维编织管，粘接于所述的集水管(3)之间，在粘接时，将表面涂膜改性的玻璃纤维编织管拉直，使其形成平板化膜组件结构。所述玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件，其特征在于玻璃纤维管(1)采用玻璃纤维材料机械编织而成，经过涂膜改性，机械强度大、耐腐蚀、造价低，解决了涂膜改性之前存在的孔隙率低、通量小等问题，通量能达到10～25L/(m2.h)，且膜阻力小，工作压力小；玻璃纤维编织管(1)本身除了震动，无大幅度摆动现象，不易折损，寿命长；同时由于有机膜液使用量少，能有效减小石油等资源的消耗。所述的玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件，其特征在于：膜组件为帘式平板化构型，玻璃纤维编织管(1)间距为1～10mm，兼具了共知的中空纤维膜组件填充面积大和平板膜组件寿命长的优点。
附图说明
图1为本发明所述的玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件简图。
图中：1、玻璃纤维编织管，2、有机膜层，3、集水管，4、改性后玻璃纤维编织管的截面，5、改性前的玻璃纤维编织管表面，6、涂膜后玻纤套管的表面。
具体实施方式
(1)将无机玻璃纤维套管按照上述方法进行涂膜改性，并将改性后的玻璃纤维编织管用于制作膜组件，膜组件构型见附图1所示；
(2)将含有COD为200～500mg/L，BOD5为100～300mg/L，氨氮为50～160mg/L，SS为20～50mg/L的生活污水，进入活性污泥玻璃纤维编织管动态膜生物反应器处理，膜单元采用本发明的涂膜改性后的玻璃纤维编织管动态膜膜组件，在气水比为20∶1(一般的设计值为15-30∶1)的条件下鼓气量为5m3/hr，温度12～29℃，pH为6.5～8.0条件下，操作压力为2～20kPa，稳定运行6个月，膜通量为10～25L/(m2.h)。系统出水COD值在5～50mg/L之间变化，一般稳定在30mg/L之下，BOD5值在10mg/L之下，氨氮稳定在10mg/L以下，浊度稳定在5NUT以下，出水水质达到《城市污水再生利用-城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准。
Claims (2)
1.一种玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件，由玻璃纤维编织管(1)、有机膜层(2)和集水管(3)组成；其特征在于，所述的玻璃纤维编织管(1)：外径为2～10mm，内径为1～9mm，长度为0.5～4m；所述的玻璃纤维编织管表面涂膜改性：1)采用二甲苯为溶剂，固体含量为1-20％的有机硅树脂对玻璃纤维编织管固化；2)采用二甲基乙酰胺(DMAC)溶剂，固体含量为1-20％的有机膜液，有机膜材料包括：聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)、聚丙烯(PP)或聚四氟乙烯(PTFE)；3)将有机硅树脂固化后玻璃纤维编织管浸没于其中，浸泡时间大于5min，然后将之取出放入去离子水中以形成膜孔后制成玻璃纤维编织管表面涂膜改性膜管；所述的平板化：将经改性后的玻璃纤维编织管，粘接于所述的集水管(3)之间，在粘接时，将表面涂膜改性的玻璃纤维编织管拉直，使其形成平板化膜组件结构。
2.如权利要求1所述的玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件，其特征在于：膜组件为帘式平板化构型，玻璃纤维编织管(1)间距为1～10mm，兼具了共知的中空纤维膜组件填充面积大和平板膜组件寿命长的优点。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101177041A CN101642681B (zh) | 2008-08-04 | 2008-08-04 | 玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2008101177041A CN101642681B (zh) | 2008-08-04 | 2008-08-04 | 玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101642681A CN101642681A (zh) | 2010-02-10 |
| CN101642681B true CN101642681B (zh) | 2011-12-21 |
Family
ID=41654834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101177041A Expired - Fee Related CN101642681B (zh) | 2008-08-04 | 2008-08-04 | 玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101642681B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102266725A (zh) * | 2011-06-09 | 2011-12-07 | 浙江东大环境工程有限公司 | 一种聚四氟乙烯中空纤维膜及其制备方法 |
| CN102512992B (zh) * | 2011-12-09 | 2013-12-18 | 苏州中色德源环保科技有限公司 | 一种覆膜中空纤维管的制备方法 |
| CN102614782A (zh) * | 2012-04-12 | 2012-08-01 | 上海海事大学 | 稀土改性凹凸棒土纳米涂层陶瓷滤膜及其制备方法 |
| US20180045341A1 (en) | 2015-02-23 | 2018-02-15 | Exotex, Inc. | Method and Apparatus of Making Porous Pipes and Panels Using a Treated Fiber Thread to Weave, Braid or Spin Products |
| CN104828929A (zh) * | 2015-03-26 | 2015-08-12 | 唐山力必拓科技有限责任公司 | 抗污染多功能陶瓷平板膜 |
| US11913592B2 (en) | 2015-09-21 | 2024-02-27 | Exotex, Inc. | Thermally insulating pipes |
| EP3603776A4 (en) * | 2017-09-29 | 2021-05-19 | Sumitomo Chemical Company Limited | SPIRAL TYPE GAS SEPARATION MEMBRANE ELEMENT, GAS SEPARATION MEMBRANE MODULE AND GAS SEPARATION DEVICE |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5472607A (en) * | 1993-12-20 | 1995-12-05 | Zenon Environmental Inc. | Hollow fiber semipermeable membrane of tubular braid |
| CN101011874A (zh) * | 2007-01-22 | 2007-08-08 | 浙江大学 | 轻质耐高温聚合物多孔膜层叠复合材料及其制备方法 |
-
2008
- 2008-08-04 CN CN2008101177041A patent/CN101642681B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5472607A (en) * | 1993-12-20 | 1995-12-05 | Zenon Environmental Inc. | Hollow fiber semipermeable membrane of tubular braid |
| CN101011874A (zh) * | 2007-01-22 | 2007-08-08 | 浙江大学 | 轻质耐高温聚合物多孔膜层叠复合材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101642681A (zh) | 2010-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101642681B (zh) | 玻璃纤维编织管表面涂膜改性的平板化膜组件 | |
| WO2015127792A1 (zh) | 一种吸油中空纤维多孔膜的制备方法 | |
| CN106045035B (zh) | 一种耦合厌氧产酸、正渗透和微生物燃料电池的三元污水处理方法 | |
| CN101234817A (zh) | 膜载体无泡供氧生物膜反应器及处理有机废水方法 | |
| CN110394068B (zh) | 一种Janus聚四氟乙烯中空纤维膜及其制备方法 | |
| CN109928488B (zh) | 一种河道曝气膜组件、曝气膜系统及方法 | |
| CN104437376A (zh) | 一种活性碳纤维丝的改性方法和水处理填料装置及其应用 | |
| CN108996698A (zh) | 一种以无孔中空纤维膜曝气的氢基质生物钯反应器 | |
| CN116768353A (zh) | 一种景观式复合自曝气生物膜反应器及其制作方法 | |
| CN101234834A (zh) | 一种压力式无泡膜式充氧系统及其方法 | |
| CN202237811U (zh) | 外置式膜生物反应器的中空纤维外压式超滤膜组件 | |
| CN101367579A (zh) | 高效中空网格状球形悬浮填料 | |
| CN118851428A (zh) | Mabr膜组件、mabr反应器、mabr反应器运行方法及mabr生物膜优化控制方法 | |
| CN202576103U (zh) | 一种曝气池 | |
| CN108609737A (zh) | 生态浮岛水体修复系统 | |
| CN201404772Y (zh) | 中空纤维超声波清洗装置 | |
| CN212024896U (zh) | 一种波纹板mbr膜装置 | |
| CN203229415U (zh) | 低能耗涡旋流膜生物反应器 | |
| CN201367385Y (zh) | 一种膜生物反应器污水处理装置 | |
| CN203284231U (zh) | 反渗透净水系统 | |
| CN203043857U (zh) | 带絮状增强中空纤维膜 | |
| CN209906431U (zh) | 一种河道曝气膜组件及曝气膜系统 | |
| CN202139109U (zh) | 膜生物反应器 | |
| CN101455942A (zh) | 一种玻璃纤维编织管动态膜组件 | |
| CN100396366C (zh) | 中空纤维膜组件的根部编织加强技术 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111221 Termination date: 20140804 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |