CN102389712A - 一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维超滤膜组件 - Google Patents

一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维超滤膜组件 Download PDF

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赵亮
曾小雅
张会敏
吕春霖
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BEIJING POTEN ENVIRONMENTAL RESEARCH INSTITUTE CO., LTD.
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BEIJING MEIHUA BODA ENVIRONMENT TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE CO LTD
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Abstract

本发明涉及一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，包括承压外壳和设置在所述承压外壳内部的多根中空纤维超滤膜丝，所述承压外壳上设置有进水口和出水口，在所述承压外壳内部还设置有至少一个湍流促进器，且所述湍流促进器穿插设置在所述多根中空纤维超滤膜丝之间。本发明具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件在承压外壳内部设置有湍流促进器，可强化该膜组件内部的流体流动，降低过滤过程中的浓差极化现象，有效控制膜污染，延长过滤、清洗周期，提高该膜组件的使用寿命，同时节省了清洗的能耗。

Description

一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维超滤膜组件
技术领域
本发明涉及膜分离技术领域，特别涉及一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件。
背景技术
超滤是一种溶液在压力差的作用下，溶质和小于膜孔径的溶质由膜通过，而大于膜孔径的溶质则被截留，从而达到溶液的净化、分离和浓缩的膜分离过程。超滤能有效地去除水中微生物和浊度，且设备简单，投资费用较低，现已被广泛用于化工、生物、医药、食品、饮料、水处理等领域中，是现代技术中重要的一种。由于具有较高的装填密度和产水量，中空纤维超滤膜组件是目前工业上应用最为广泛的超滤膜组件形式。
现有的中空纤维超滤膜组件是由承压外壳和设置在承压外壳内部的中空纤维超滤膜丝组成，承压外壳是由圆形筒体、安装在圆形筒体上端的上端盖、以及安装在圆形筒体下端的下端盖构成，下端盖上设置有进水口，上端盖上设置有出水口，中空纤维超滤膜丝沿轴向设置在圆形筒体内，其两端通过环氧树脂粘结在圆形筒体的两端。这种结构的中空纤维超滤膜组件应用于废水处理过程中，不可避免存在过滤过程中浓差极化和膜污染现象，降低了膜通量，缩减了中空纤维超滤膜组件的使用寿命，从而制约了它的进一步发展。为了解决这一难题，各国厂商纷纷对中空纤维膜组件结构进行优化，但这些设计或是费用较高，或是效果不佳，长久以来未有较好的设计实现产品化。
发明内容
为了解决现有技术中中空纤维超滤膜组件存在浓差极化和膜污染现象，降低了膜通量，使用寿命短的缺点，本发明提供了一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，其可降低过滤过程浓差极化现象，有效控制膜污染，且费用较低，实用性强，适用于大规模连续化工业生产。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，包括承压外壳和设置在所述承压外壳内部的多根中空纤维超滤膜丝，所述承压外壳上设置有进水口和出水口，在所述承压外壳内部还设置有至少一个湍流促进器，且所述湍流促进器穿插设置在所述多根中空纤维超滤膜丝之间。 
进一步的，所述湍流促进器为螺旋式湍流促进器。
进一步的，所述的螺旋式湍流促进器的螺间距为0.8~3.0mm，内径为0.5~1.5mm，外径为0.8~3.0mm。
进一步的，所述湍流促进器的材质为PVC、PES、PE、PP或PVDF。
进一步的，所述承压外壳是由圆形筒体、安装在所述圆形筒体上端的上端盖、以及安装在所述圆形筒体下端的下端盖构成，所述进水口设置在所述下端盖上，所述出水口设置在所述上端盖上。
进一步的，所述中空纤维超滤膜丝沿所述圆形筒体的轴向设置在所述圆形筒体的内部，其两端分别通过环氧树脂粘结在所述圆形筒体的两端。
进一步的，所述湍流促进器沿所述圆形筒体的轴向设置在所述圆形筒体的内部，其两端分别固定在所述圆形筒体的两端。
本发明的有益效果是，本发明具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件在承压外壳内部设置有湍流促进器，可强化该膜组件内部的流体流动，降低过滤过程中的浓差极化现象，有效控制膜污染，延长过滤、清洗周期，提高该膜组件的使用寿命，同时节省了清洗的能耗。
附图说明
图1为本发明具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件的结构示意图；
图2为图1中A-A断面结构示意图；
图3为螺旋式湍流促进器的结构示意图；
图4为图3中的B-B断面结构示意图。
图中，各标号所代表的部件列表如下：
11、圆形筒体，12、上端盖，13、下端盖，14、进水口，15、出水口，2、中空纤维超滤膜丝，3、螺旋式湍流促进器，31、杆，32、螺纹。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1和图2所示，一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，包括承压外壳，该承压外壳是由圆形筒体11、安装在圆形筒体11上端的上端盖12、以及安装在圆形筒体11下端的下端盖13构成，在下端盖13上设置有进水口14，在上端盖12上设置有出水口15。
在圆形筒体11的内部沿其轴向设置有多根中空纤维超滤膜丝2，中空纤维超滤膜丝2的两端分别通过环氧树脂粘结在圆形筒体11的两端，在多根中空纤维超滤膜丝2之间穿插设置有多个沿圆形筒体11轴向设置的湍流促进器，湍流促进器采用螺旋式湍流促进器3，每个螺旋式湍流促进器3的两端分别固定在圆形筒体11的两端。
如图2所示为多个螺旋式湍流促进器3在本发明具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件圆形筒体内的分布截面示意图，优选技术方案为多个螺旋式湍流促进器3均匀的穿插分布在多根中空纤维超滤膜丝2之间。
如图3和图4所示，螺旋式湍流促进器3是由杆31和螺旋分布在杆31的外周面上的螺纹32构成，螺旋式湍流促进器3的螺间距为0.8~3.0mm，内径d1为0.5~1.5mm，外径d2为0.8~3.0mm。
螺旋式湍流促进器3的材质为PVC、PES、PE、PP或PVDF。
本发明具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件在使用时，原水从进水口14进入后，经过螺旋式湍流促进器3的强化作用，湍流强度加大，浓差极化现象降低，膜污染得到有效控制，延长了过滤、清洗周期，提高了膜组件使用寿命，同时节省了清洗的能耗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，包括承压外壳和设置在所述承压外壳内部的多根中空纤维超滤膜丝，所述承压外壳上设置有进水口和出水口，其特征在于：在所述承压外壳内部还设置有至少一个湍流促进器，且所述湍流促进器穿插设置在所述多根中空纤维超滤膜丝之间。
2.根据权利要求1所述的一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述湍流促进器为螺旋式湍流促进器。
3.根据权利要求2所述的一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述的螺旋式湍流促进器的螺间距为0.8~3.0mm，内径为0.5~1.5mm，外径为0.8~3.0mm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述湍流促进器的材质为PVC、PES、PE、PP或PVDF。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述承压外壳是由圆形筒体、安装在所述圆形筒体上端的上端盖、以及安装在所述圆形筒体下端的下端盖构成，所述进水口设置在所述下端盖上，所述出水口设置在所述上端盖上。
6.根据权利要求5所述的一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述中空纤维超滤膜丝沿所述圆形筒体的轴向设置在所述圆形筒体的内部，其两端分别通过环氧树脂粘结在所述圆形筒体的两端。
7.根据权利要求5所述的一种具有湍流促进器结构的外压式中空纤维膜组件，其特征在于：所述湍流促进器沿所述圆形筒体的轴向设置在所述圆形筒体的内部，其两端分别固定在所述圆形筒体的两端。
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