CN102091535A

CN102091535A - 一种用于废水处理的轻质膜

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Publication number: CN102091535A
Application number: CN2010105978050A
Authority: CN
Inventors: 陈亦力; 李锁定; 文剑平
Original assignee: Beijing Originwater Membrane Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Originwater Membrane Technology Co Ltd; Beijing Originwater Technology Co Ltd
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-06-15

Abstract

本发明涉及一种用于废水处理的轻质膜。所述的轻质膜是由呈球形、中空管、片或条状的轻质材料与膜材料组成的。把本发明轻质膜下端与集水盒相连浸入水中后，所述膜材料呈竖直的漂浮状态。用于处理污水时，污染物不易在膜丝之间聚集，从而提高效率，延长膜的使用寿命。

Description

一种用于废水处理的轻质膜

【技术领域】

本发明属于废水处理技术领域。更具体地，本发明涉及一种用于废水处理的轻质膜。

【背景技术】

膜作为一个分离单元已广泛用于水处理，在大规模水处理项目中，膜经常以浸没式膜组件的方式加以应用。把膜组件浸入水中，以抽吸的方式除去污染物。在应用过程中所遇到的主要问题是水中污染物与杂质随着气水流在组件上部堆积，极易造成膜丝破裂与断裂。目前，解决这个技术问题的措施之一是改变浸没式膜组件使用形式，将膜下端固定，让上端开放自由，这样就可以避免积泥，从而能够避免膜丝破裂与断裂。采用这种使用方式时需要在膜丝周围增加扶持设施，否则，由于通常膜丝的比重比水大，膜丝会沉入水中，并沉入水底，无法呈竖直状态，因此无法正常操作。为此，需要制备一种轻质膜丝，当把其一端固定于水下时，它会自然地处于竖直的漂浮状态。于是，本发明人进行了大量试验研究，最终做出本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种用于废水处理的轻质膜。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种用于废水处理的轻质膜。所述的轻质膜是由呈球形、中空管、片或条状的轻质材料与膜材料组成的，所述轻质材料的一端与所述膜材料的一端连接，它们的另一端为自由端；所述轻质组件的比重小于水的比重；所述的膜材料选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛或聚四氟乙烯；所述的轻质材料选自比重小于1g/cm³的纤维或空心或多孔塑料。

根据本发明的一种优选实施方式，所述的轻质材料呈中空管状时，所述的膜材料附着在所述的轻质材料外面。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的纤维选自涤纶、丙纶、腈纶或锦纶。

优选地，所述的纤维是丙纶。

根据本发明的另一种优选实施方式，所述的塑料选自聚偏氟乙烯、聚丙稀、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜或泡沫塑料。

优选地，所述的塑料选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜或聚醚砜。

下面将更详细地描述本发明。

本发明涉及一种用于废水处理的轻质膜。

所述的轻质膜是由呈球形、中空管、片或条状的轻质材料与膜材料组成的，所述轻质材料的一端与所述膜材料的一端连接，它们的另一端为自由端；所述轻质组件的比重小于水的比重；所述的膜材料选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛或聚四氟乙烯；所述的轻质材料选自比重小于1g/cm³的纤维或空心或多孔塑料。

根据本发明，所述的轻质膜应该理解是这种膜的比重小于水的比重，即小于1g/cm³，即这种膜在水中不会沉没。优选地，这种膜在水中能够保持垂直状态，这样不利于积泥，从而能够避免膜丝破裂与断裂，提高膜效率和利用率。

根据本发明，所述的轻质材料可以理解是具有下述特征的任何材料：(1)比重小于1g/cm³；(2)在处理水介质中具有良好化学与机械稳定性；(3)具有一定规律的形状。

所述轻质材料在处理水介质中具有良好化学与机械稳定性是指这种材料在处理水介质中基本上不会发生任何化学反应或物理变化，从而保证这种材料在实施水处理过程中保持相对长期的稳定性。

所述的轻质材料可以具有任何形状，优选地具有一定规律的形状，例如球形、中空管、片或条形状。

所述的轻质材料例如是纤维或空心或多孔塑料。

所述的纤维选自涤纶、丙纶、腈纶或锦纶。优选地，所述的纤维是丙纶。

所述的纤维可以是实心的，也可以是空心的，因为空心纤维表观比重更低。

优选地，所述的纤维是比重小于1g/cm³的空心纱或丝。作为实例，空心纱或丝是空心涤纶、丙纶、腈纶、锦纶空心纱或丝。所述的这些纱或丝都是本技术领域里使用的目前在市场上销售的产品。

所述的塑料选自聚偏氟乙烯、聚丙稀、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜或泡沫塑料。

所述的这些塑料都是本技术领域里使用的目前在市场上销售的产品。

根据本发明，所述的膜材料应该理解是一种能制成具有过滤作用的多孔体并具有一定机械与化学稳定性的材料。

所述的膜材料选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛或聚四氟乙烯。优选地，所述的膜材料选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛或聚四氟乙烯。更优选地，所述的膜材料选自聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛或聚四氟乙烯。

所述的膜材料都是本技术领域里使用的目前在市场上销售的产品。

根据本发明，所述轻质材料与所述膜材料的连接采用两种连接方式。

第一种方式是把膜材料一端与轻质材料一端连接起来。采用这种方式时，把中空纤维膜的下端与集水盒相连，上端封死并与轻质材料相连。具体地，所述的连接可以是使用任何机械连接件连接，例如塑料线或塑料夹连接件；或者使用粘结剂连接，例如环氧树脂或聚氨酯粘结剂。

采用这种方式时，把所述的膜材料浸入处理水池后，膜材料处于竖直漂浮状态。在抽吸作用下，污水经膜材料壁进入膜材料内腔，在集水盒内汇集，然后经水管抽出(见附图1)。

第二种方式是把膜材料附着在所述轻质材料外侧，把膜材料上端封死，把膜材料下端与集水盒相连，制成复合中空管。

所述的轻质材料呈中空管状时，把所述的膜材料附着在所述的轻质材料外面。在这种情况下，所述的轻质材料是本发明的轻质纤维，使用这种轻质纤维编织成中空管，再把本发明的膜材料附着在所述的中空管外侧。

把所述的复合中空管浸入水池后，膜材料处于竖直漂浮状态。在抽吸作用下，污水经膜材料壁进入膜材料内腔，在集水盒内汇集，然后经水管抽出(见附图2)。

[有益效果]

本发明的有益效果如下：

把本发明轻质膜下端与集水盒相连浸入水中后，所述膜材料呈竖直的漂浮状态。用于处理污水时，污染物不易在膜丝之间聚集，从而提高效率，延长膜的使用寿命。

【附图说明】

图1是本发明的一种轻质膜示意图，其中：

1-1轻质材料；1-2中空纤维膜丝；1-3胶；1-4集水盒；1-5水管；1-6出水口；1-7水池

图2是本发明的一种轻质膜示意图，其中：

2-1轻质材料；2-2中空纤维膜丝；2-3胶；2-4集水盒；2-5水管；2-6出水口；2-7水池

图3是增强管状多孔体复合膜的断面结构示意图，其中：

(a)是剖面图；(b)是俯视图；3-1编织管；3-2膜材料

【具体实施方式】

通过下面实施例将更详细地说明本发明。

实施例1：

按照附图1表示的方式，把市售聚偏氟乙烯中空纤维膜1-2下端与集水盒1-4相连，上端用环氧胶1-3封死，并与用于固定的市售轻质材料泡沫塑料条1-1相连，再放入水池中，所述的中空纤维膜1-2在水池1-7中处于竖直漂浮状态。在抽吸作用下，污水经所述的中空纤维膜1-2壁进入该膜内腔，在集水盒1-4内汇集，然后经水管1-5抽出。采用这种方式处理废水，膜丝间没有污泥聚集，膜丝也没有弯折与断裂现象，连续运行三个月，出水正常。

对比实施例1：

按照与实施例1的相同方式进行，只是实施例1使用的聚偏氟乙烯中空纤维膜1-2的上端没有与用于固定的市售轻质材料泡沫塑料条1-1相连。当浸入水池后，所述的中空纤维膜1-2在水池1-7中不能呈竖直的漂浮状态，而是沉入水底。在抽吸作用下，污水仍能经所述的中空纤维膜1-2壁进入该膜内腔，在集水盒1-4内汇集，然后经水管1-5抽出。但是，采用这种方式处理废水，膜丝间污泥聚集严重，膜丝弯折，运行一周后膜丝已不能正常出水，出水量只能达到设计值的五分之一。

实施例2：

把市售的比重为0.91g/cm³的丙纶纤维编织成管状，然后把市售聚偏氟乙烯膜层3-2附着在所述的编织管3-1外侧，制成复合中空纤维膜。按照与实施例1的相同方式进行，把该中空纤维膜1-2的下端与集水盒1-4相连，上端用胶1-3封死。浸入水池后，所述的聚偏氟乙烯膜层1-2处于竖直漂浮状态。在抽吸作用下，污水经所述的中空纤维膜1-2壁进入该膜内腔，在集水盒1-4内汇集，然后经水管1-5抽出。采用这种方式处理废水，膜丝间没有污泥聚集，膜丝也没有弯折与断裂现象，连续运行四个月，出水正常。

对比实施例2：

按照与实施例2的相同方式进行，只是把市售的比重为0.91g/cm³的丙纶换成市售的比重为1.33g/cm³的涤纶。当浸入水池后，所述的复合中空纤维膜不能呈竖直的漂浮状态，而是沉入水底。在抽吸作用下，污水仍能经所述的中空纤维膜1-2壁进入该膜内腔，在集水盒1-4内汇集，然后经水管1-5抽出。但是，采用这种方式处理废水，膜丝间污泥聚集严重，膜丝弯折，运行两周后膜丝已不能正常出水，出水量只能达到设计值的四分之一。

实施例3：

把市售的空心锦纶编织成管状，然后把市售聚偏氟乙烯膜层3-2附着在所述的编织管3-1外侧，制成复合中空纤维膜。按照与实施例2的相同方式进行，把该中空纤维膜1-2的下端与集水盒1-4相连，上端用胶1-3封死。浸入水池后，所述的聚偏氟乙烯膜层1-2处于竖直漂浮状态。在抽吸作用下，污水经所述的中空纤维膜1-2壁进入该膜内腔，在集水盒1-4内汇集，然后经水管1-5抽出。采用这种方式处理废水，膜丝间没有污泥聚集，膜丝也没有弯折与断裂现象，连续运行两个月，出水正常。

比较例3：

按照与实施例3的相同方式进行，只是把市售的空心锦纶换成市售的实心锦纶。当浸入水池后，所述的复合中空纤维膜不能呈竖直的漂浮状态，而是沉入水底。在抽吸作用下，污水仍能经所述的中空纤维膜1-2壁进入该膜内腔，在集水盒1-4内汇集，然后经水管1-5抽出。但是，采用这种方式处理废水，膜丝间污泥聚集严重，膜丝弯折，运行三周后膜丝已不能正常出水，出水量只能达到设计值的三分之一。

Claims

1.一种用于废水处理的轻质膜，其特征在于它是由呈球形、中空管、片或条状的轻质材料与膜材料组成的，所述轻质材料的一端与所述膜材料的一端连接，它们的另一端为自由端；所述轻质膜的比重小于水的比重；所述的膜材料选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯、聚丙稀、聚丙烯睛或聚四氟乙烯；所述的轻质材料选自比重小于1g/cm³的纤维或空心或多孔塑料。

2.根据权利要求1所述的轻质膜，其特征在于所述的轻质材料呈中空管状时，所述的膜材料附着在所述的轻质材料外面。

3.根据权利要求1所述的轻质膜，其特征在于所述的纤维选自涤纶、丙纶、腈纶或锦纶。

4.根据权利要求1所述的轻质膜，其特征在于所述的纤维是丙纶。

5.根据权利要求1所述的轻质膜，其特征在于所述的塑料选自聚偏氟乙烯、聚丙稀、聚氯乙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜或泡沫塑料。

6.根据权利要求1所述的轻质膜，其特征在于所述的塑料选自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜或聚醚砜。