CN103619449A - 加压中空纤维膜组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加压中空纤维膜组件，该组件表现出提高的耐久性而不劣化堆积密度和渗透通量。所述加压中空纤维膜组件包括复合中空纤维膜，该复合中空纤维膜包括由纱线织造的管状编织物和在所述管状编织物的外表面上的聚合物膜。所述纱线中的至少一条包含小细度纤丝和中等细度纤丝。所述小细度纤丝包含细度为0.01至0.4旦尼尔的第一单丝，所述中等细度纤丝包含细度为高于0.4且低于3的第二单丝，所述管状编织物的厚度对于其外径的比率为15至35%。

Description

加压中空纤维膜组件
技术领域
本发明涉及一种加压中空纤维膜组件。更具体而言，本发明涉及一种加压中空纤维膜组件，该组件满足高渗透通量、易于膜清洗和优异的耐久性。
背景技术
水处理的分离方法包括加热或相变法、过滤膜法等。根据过滤膜法，可以通过控制过滤膜微孔的尺寸来获取所需质量的水，这有利地提高了过程的可靠性。此外，由于过滤膜法不要求加热过程，因此这种方法可以有利地应用于可能受热量不利影响的利用微生物的水处理中。
过滤膜法中的一种方法使用中空纤维膜组件，其中中空纤维膜以束的形式进行排布。通常，中空纤维膜组件广泛用于精密过滤领域中，例如无菌水、饮用水、超纯水等的制备。近来，中空纤维膜组件的应用领域拓展至污水/废水处理、污水处理池中固体的分离、工业废水中悬浮固体(SS)的去除、流动水的过滤、工业用水的过滤、池水的过滤等。
根据中空纤维膜的运作方式，可以将其分为浸没组件或加压组件。
浸没组件被浸没在含有待提纯的流体的浴中。当将负压施加到中空纤维膜内部时，只有纯的流体可以通过膜并进入其空心中，而污染物例如杂质或污泥仍然留在膜外。由于浸没组件不需要液体循环，因此其在降低建立设施及其运行成本方面是有利的。然而，浸没组件在其每单位时间可以得到的渗透通量相对较低的方面是不利的。
另一方面，在加压组件中，当将正压施加至中空纤维膜外的流体上时，只有纯的流体可以渗透膜并进入其空心中，而污染物仍然留在膜外。虽然加压组件要求额外的设备用于流体循环，但与浸没组件相比，加压组件有助于得到相对高的单位时间的渗透通量。
加压组件具有中空纤维膜束罐装在预定尺寸的组件壳体中的结构。为此，就渗透通量而言，中空纤维膜束的堆积密度是重要的。当堆积密度增大时，膜的总体面积增大，但是不利地，在组件壳体中待过滤的原水的空间减小，而且膜变得更容易受到污染。而且，在为了防止膜污染而进行剧烈曝气清洗时，中空纤维膜可能受到损害。
因此，要求高渗透通量的加压过滤组件应当具有优异的耐久性，使得膜可以不受损害地被清洗。
发明内容
技术问题
因此，本发明针对一种加压中空纤维膜组件，该组件能够避免相关领域的这些局限和缺点。
本发明的一个方面提供一种加压中空纤维膜组件，该组件满足高渗透通量、易于膜清洗和优异的耐久性的要求。
本发明的其它特征和优点将在下面进行描述，并将由所做描述而部分变得显而易见。另外，本发明的其它特征和优点将从对本发明的实施中得到理解。通过附图中对于结构的详细说明，以及详细的说明书和权利要求书，将使本发明的目的和其它优点得到认识和实现。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供一种加压中空纤维膜组件，包括：组件壳体，该组件壳体具有原水入口和过滤水出口；复合中空纤维膜束，该复合中空纤维膜束被排布在所述组件壳体中；第一固定构件，所述复合中空纤维膜的一端被罐装在该第一固定构件中，且该第一固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上；以及第二固定构件，所述复合中空纤维膜的另一端被罐装在该第二固定构件中，且该第二固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上，其中上述各个复合中空纤维膜包括由纱线织造的管状编织物和在所述管状编织物的外表面上的聚合物膜，其中所述纱线中的至少一条包含小细度纤丝和中等细度纤丝，其中所述小细度纤丝包含细度为0.01至0.4旦尼尔的第一单丝，其中所述中等细度纤丝包含细度为高于0.4且低于3的第二单丝，其中所述管状编织物的厚度对于其外径的比率为15至35%。
以上提供的总体描述和以下提供的详细描述，仅仅被提供来举例说明本发明，并应解释为提供了对于限定在权利要求中的本发明的更详细的描述。
有益效果
根据本发明，使用厚度对于外径的比率为15至35%的管状编织物制备了复合中空纤维膜，并使用该复合中空纤维膜制备了加压中空纤维膜组件。由此制得的加压中空纤维膜组件具有高渗透通量、容易的膜清洗和提高的耐久性。
下面将详细地描述本发明的其它效果以及与其相关的技术配置。
附图说明
本发明的以上和其它目的、特征和其它优点将由下面的详细描述结合附图而获得更为清楚的理解，其中：
图1是说明根据本发明一个实施方案的加压中空纤维膜组件的横截面视图；
图2是图示说明根据本发明一个实施方案的中空纤维膜的横截面的SEM图像。
具体实施方式
本领域的技术人员将会理解，在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、增加和替换。因此，本发明包括落在权利要求书中所述的本发明的范围内的所有替换和修改以及它们的等价方案。
下文中，将参照附图详细地描述根据本发明的一个实施方案的加压中空纤维膜组件。
图1是示出根据本发明一个实施方案的加压中空纤维膜组件的截面视图。
本发明的加压组件100包括多个中空纤维膜110。每个中空纤维膜110具有中空的内部。在过滤过程中，渗透通过膜110的过滤水在中空纤维膜110内得到。多个中空纤维膜110以束的形式沿纵向均匀地排列。
各个中空纤维膜110的上端通过第一固定构件120固定在组件壳体140的上部。各个中空纤维膜110的上端保持开口。本发明的加压组件100还包括在第一固定构件120(其中罐装有多个中空纤维膜110)和组件壳体140的内表面之间的密封剂，从而防止穿过中空纤维膜110、从中空中流过并由中空纤维膜110的开口上端排出的过滤水与原水发生混合。
所述第一固定构件120由热固性树脂，例如环氧树脂、聚氨酯树脂或硅橡胶制得。可选地，将例如二氧化硅、炭黑或氟碳的填料与热固性树脂混合，以提高第一固定构件120的强度和减少固化收缩。
同时，将各个中空纤维膜110的下端通过第二固定构件130固定在组件壳体140的下部，所述第二固定构件130由与第一固定构件120的材料相同或不同的材料制成。由于各个中空纤维膜110的下端被嵌入所述第二固定构件130中，因此流体不能通过膜110的下端流入或从其中空中排出。
使待过滤的原水通过原水入口141流入组件壳体140中。对流入组件壳体140中的原水通过泵进行加压。部分原水穿过膜110并进入膜110的中空中。已进入膜110的中空中的过滤水通过第一固定构件120处的开口端从膜110的中空中流出，并通过组件壳体140的过滤水出口142排至外部。将随着过滤的进行固体污染物浓度变得更高的原水(下文中，称作“浓缩水”)通过浓缩水出口143排至外部。
在过滤过程中或者在停止过滤后，通过空气入口144将空气注入组件壳体140中以清洁中空纤维膜110。所述第二固定构件130具有多个通孔(H)，使得通过空气入口144注入组件壳体140中的空气可以到达中空纤维膜110。
可选地，待过滤的原水和清洁中空纤维膜110的空气可以通过一个入口144注入组件壳体140中。在这种情况下，原水和空气都穿过第二固定构件130的多个通孔(H)。
过滤后，组件壳体140中存在的原水穿过第二固定构件130的通孔(H)，并通过排水系统145排出至组件壳体140的外部。
在如上所述的加压组件100的情况下，如果组件壳体140中存在的中空纤维膜110的堆积密度过高，则在组件100中没有被膜110占据的空间，即在组件100中将用原水填充的空间过小，过滤效率降低，而且由于清洗膜110方面的困难，加速了膜的污染。因此，需要考虑过滤效率和容易清洗，来确定处于合适水平的加压组件100的中空纤维膜110的堆积密度。
当将中空纤维膜的堆积密度设定在预定值时，加压组件100的渗透通量取决于中空纤维膜110的膜面积。即，当中空纤维膜110束的总的膜面积增加时，加压组件100的渗透通量增大。为了提高中空纤维膜110的总的膜面积同时保持膜110堆积密度恒定，应当通过使用具有更小外径(中空纤维膜的横截面的外径，该横截面垂直于膜的纵向)的中空纤维膜，来增大单位空间内中空纤维膜110的数目。
为此，相比于在管状编织物(tubular braid)上涂布聚合物树脂的复合中空纤维膜，使用无增强因而外径较小的膜型中空纤维膜可能有利于加压组件的制备。然而，由于无增强的膜(由该膜的定义决定了其不含有增强的编织物)具有相对较弱的耐久性，因此很可能在曝气清洗过程中受到损害。更具体而言，具有比浸没组件更高的中空纤维膜堆积密度的加压组件非常容易受到膜污染。因此，相比于浸没组件，在过滤过程中增压组件需要更强的曝气清洗。当使用比复合中空纤维膜的耐久性更低的无增强中空纤维膜时，由于强的曝气清洗，该中空纤维膜很可能受到损害。简言之，当考虑过滤效率和渗透通量而将无增强的中空纤维膜用于加压组件时，由于无增强的膜的低强度，组件的耐久性被不利地劣化。
同时，由于管状编织物的存在，常规的复合中空纤维膜具有比无增强的膜更大的外径。当将膜的堆积密度保持恒定时，复合中空纤维膜较大的外径导致膜面积的减少，由此通量降低。
为了解决这些问题，可以提出减小加压组件中复合中空纤维膜的外径以增大中空纤维膜的膜面积的第一方法，和提高单一膜的耐久性的第二方法。
由于过滤膜具有多个微孔，在提高无增强的膜的耐久性同时保持膜的形状方面存在局限性。因此，本发明集中在第一方法上，即减小复合中空纤维膜的外径而不造成渗透通量的劣化。下文中，将更详细地描述根据一个实施方案的复合膜型的中空纤维膜110.
图2是示出根据本发明的中空纤维膜的横截面示意图。
如图2中所示，根据本发明的中空纤维膜是复合中空纤维膜110，其中管状编织物111的表面用聚合物膜112涂布。
为了使在具有预定的堆积密度的加压组件100中的复合中空纤维膜110束的膜面积最大化，根据本发明的一个实施方案的管状编织物111的外径为1.2至1.7mm。当管状编织物111的外径小于1.2mm时，复合中空纤维膜110的内径也过度降低，导致组件100的渗透通量低于无增强膜的常规组件的渗透通量。另一方面，当管状编织物111的外径大于1.7mm时，在预定的堆积密度下，复合中空纤维膜110束的膜面积不能显著增大。
此处所用的术语“堆积密度”定义为：在加压组件的横截面积中对应于复合中空纤维膜束的面积与该组件的横截面积的比率(%)。所述加压组件的横截面是指在组件壳体中的空间的横截面。考虑到组件100的制备和维护便利性以及过滤效率，在本发明的加压组件100中的复合中空纤维膜110束的堆积密度可以为40至70%。如果堆积密度低于40%，则过滤效率由于膜面积的减小而降低。另一方面，如果堆积密度高于70%，则过滤效率由于组件100中原水的空间的降低而劣化，而且膜污染变得严重。
为了增大复合中空纤维膜110束的膜面积同时保持膜110的堆积密度恒定在上述范围内，重要的是减小管状编织物111的外径。同时，管状编织物111的厚度的减小也是重要的。原因在于：如果管状编织物111的内径与管状编织物111的外径减小同样的程度，那么即使会有，也只能期待中空纤维膜110的渗透通量的极小的增加。因此，根据本发明，所述管状编织物111的厚度对于管状编织物111的外径的比率为15至35%。
如果所述比率超过35%，即管状编织物111的厚度与外径相比过大，则管状编织物111的内径变得太小，并会发生如下问题，例如，流经复合中空纤维膜110的中空的过滤水量的降低，以及由于复合中空纤维膜110的较大的厚度而造成的穿过膜的流体量的降低。
另一方面，如果所述比率低于15%，即管状编织物111的厚度与外径相比过小，则不能确保管状编织物111的增强作用。
根据本发明的一个实施方案，所述管状编织物111的外径为1.2至1.7mm，厚度为0.18至0.59mm。
所述管状编织物111的外径、内径和厚度按照以下方法进行测量。
为了固定所述管状编织物111的形状，用石蜡涂布该管状编织物111的外表面。只要可以固定管状编织物111的形状，则可以使用任何物质用于涂布。例如，代替石蜡，可以将制备复合中空纤维膜的聚合物树脂涂布在管状编织物111上。随后，使用用于FE-SEM横截面剖切的切片机，将用石蜡涂布的管状编织物111在垂直于其纵向的方向上的预定点处切断，得到编织物111的横截面样品。然后，用FE-SEM分析该横截面。选择五个样品，每个样品都具有外径和内径，每个外径和内径都有最长和最短长度，其差值为最长长度的20%或小于20%。将样品的外径确定为最长外径和最短外径的平均值，并将其内径确定为最长内径和最短内径的平均值。计算五个样品的外径和内径各自的算数平均值，最终得到所述管状编织物111的外径和内径。该管状编织物111的厚度(平均厚度)确定为其外径和内径之间的差值。
为了制备本发明的管状编织物111，将包含小细度纤丝和中等细度纤丝的纱线用于管状编织物111的制备。除了这种纱线外，仅包含小细度纤丝的纱线和/或仅包含中等细度纤丝的纱线可以用于制备管状编织物111。
此处所用的术语“小细度纤丝”定义为包含细度为0.01至0.4旦尼尔的单丝的纤丝，术语“中等细度纤丝”定义为包含细度高于0.4且低于3旦尼尔的单丝的纤丝。除了小细度纤丝和中等细度纤丝外，包含细度为3旦尼尔或大于3旦尼尔的单丝的纤丝通常归入“大细度纤丝”。
出于澄清说明，本发明的用于制备管状编织物111的每条纱线仅仅包含小细度纤丝和/或中等细度纤丝，而不含有大细度纤丝。
构成根据本发明的纱线的每根小细度纤丝包含100至300根单丝，细度为1至120旦尼尔。所述小细度纤丝可以包含聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或尼龙。
构成根据本发明的纱线的每根中等细度纤丝包含30至200根单丝，细度为12至600旦尼尔。所述中等细度纤丝可以包含聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或尼龙。
优选地，用于本发明的管状编织物111的制备的每条纱线包含1至4根小细度纤丝和1至4根中等细度纤丝。构成纱线的这些小细度纤丝和中等细度纤丝的总和为3或大于3，且每条纱线的细度为150至600旦尼尔。
根据本发明的一个实施方案，管状编织物111由8至24条纱线制得。
由于本发明的管状编织物111包含具有多根细度为0.01至0.4旦尼尔的单丝的小细度纤丝，因此在管状编织物111和聚合物膜112之间的接触面积相对较大。管状编织物111和聚合物膜112之间较大的接触面积使本发明的复合中空纤维膜110具有优异的剥离强度。也就是说，由于需要较大的强度才能将涂布在管状编织物111上的聚合物膜112剥去，因此尽管经历强烈的曝气清洗过程，仍可以长时间地保持根据本发明的复合中空纤维膜110，而不发生聚合物膜112从管状编织物111的脱离。
同时，如果每条用于管状编织物111的制备的纱线仅仅由小细度纤丝构成，则难以制得外径为1.7mm或小于1.7mm的管状编织物111。
为了解决这种问题，可能建议混合小细度纤丝和大细度纤丝以制备纱线。然而，由于构成小细度纤丝的单丝和构成大细度纤丝的单丝之间的细度差非常大，使得管状编织物111的厚度不均匀性变得严重。如果管状编织物111的厚度不均匀性提高，则聚合物膜112几乎不能均匀地涂布在管状编织物111上。因此，膜110在该膜110中聚合物膜112相对较薄的区域更有可能受到损害。
因此，根据本发明的优选实施方案，通过混合小细度纤丝和中等细度纤丝制得纱线，并由这些纱线制得管状编织物111，从而使所制管状编织物111的外径可以为1.2至1.7mm，厚度对于外径的比值可以为15至35%。
在由此制得的管状编织物111上涂布聚合物膜112，该聚合物膜112包含聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂、聚丙烯腈(PAN)树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂和聚酯酰亚胺树脂中的至少一种，并由此完成了具有1至5MPa的优异的剥离强度的复合中空纤维膜110。
所述聚合物膜112可以包括具有致密结构的表层和具有海绵结构的内层。所述表层包括孔径为0.01至1μm的微孔，所述内层包括孔径为10μm或小于10μm，更优选为5μm或小于5μm的微孔。
根据本发明，在聚合物膜112的内层中不存在大于10μm的缺陷区域，即不存在孔径超过10μm的微孔。当所述内层包括超过10μm的缺陷区域时，过滤可靠性可能显著降低。更优选地，在具有海绵结构的内层中形成的微孔的孔径，沿朝向复合中空纤维膜110的中心的方向逐渐增大。
对于提高膜110的机械强度和透水性而言，聚合物膜112的厚度为0.2mm或小于0.2mm，且该聚合物膜112渗入管状编织物111中的距离小于该管状编织物111的厚度的30%是合适的。
本发明的复合中空纤维膜110可以通过如下过程制得：使管状编织物111通过双管喷嘴的中心，将聚合物膜用纺丝液进给到管状编织物111的表面上从而将纺丝液涂布于其上，将涂布纺丝液的管状编织物111排出到喷嘴外的空气中，在凝固溶液中使纺丝液凝固来完成复合中空纤维膜的结构，以及洗涤和干燥该结构。
为了均匀地将聚合物膜112在管状编织物111的表面上涂布至预定的厚度，应使管状编织物111的移动速度与注入喷嘴中的纺丝液的量达到平衡，下面的等式利用纺丝液进给速度(Q)和管状编织物速度(υ)说明了此种关系：
Q=πρυDoT
[其中，Q为每小时注入的纺丝液的量，ρ为纺丝液的密度，υ为管状编织物的移动速度，Do为管状编织物的外径，T为所涂布的纺丝液的厚度]
由以上等式可见，聚合物膜112的厚度可以利用注入的纺丝液的量、纺丝液的密度、管状编织物111的移动速度等来控制。
所述聚合物膜用纺丝液通过将聚合物树脂以及作为添加剂的聚乙烯吡咯烷酮和亲水化合物溶解在有机溶剂中来制备。该纺丝液可以包含10至50重量%的聚合物树脂、1至30重量%的添加剂(聚乙烯吡咯烷酮和/或亲水化合物)和20至89重量%的有机溶剂。
作为所述聚合物树脂，可以使用聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏二氟乙烯(PVDF)树脂、聚丙烯腈(PAN)树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂和聚酯酰亚胺树脂中的至少一种。作为所述有机溶剂，可以使用二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或其混合物。
作为所述亲水化合物，使用水或二醇化合物，更优选使用分子量为2,000或小于2,000的聚乙二醇。作为亲水化合物的水或二醇化合物劣化纺丝液的稳定性，并由此提高聚合物膜112中出现海绵结构的可能性。
也就是说，当纺丝液的稳定性提高时，很可能在所述膜中形成缺陷区域(具有孔径超过10μm的微孔)，并因此使该膜趋于具有指形结构。为此，通过加入亲水化合物例如水或二醇化合物作为添加剂，可以使纺丝液的稳定性被劣化，可以使膜亲水化，并且复合中空纤维膜110的透水性可以获得提高。
下文中，将参照实施例和比较例更详细地描述本发明。
实施例1
通过使2根各自包含200根细度为0.31旦尼尔的PET单丝的小细度纤丝，与1根包含72根细度为2旦尼尔的PET单丝的中等细度纤丝混合，制得纱线。将如此制得的20条纱线用于制备外径为1.4mm、厚度为0.4mm的管状编织物。
实施例2
通过使2根各自包含100根细度为0.31旦尼尔的PET单丝的小细度纤丝，与1根包含36根细度为2旦尼尔的PET单丝的中等细度纤丝混合，制得纱线。将如此制得的20条纱线用于制备外径为1.2mm、厚度为0.3mm的管状编织物。
比较例1
使用6根各自包含200根细度为0.31旦尼尔的PET单丝的小细度纤丝制得纱线。将如此制得的20条纱线用于制备外径为1.9mm、厚度为0.6mm的管状编织物。
管状编织物的外径、内径和厚度的测量
按照下面的方法，测量实施例1和2以及比较例1中制得的管状编织物的外径、内径和厚度。
为了固定所述管状编织物的形状，用石蜡涂布管状编织物的外表面。随后，使用用于FE-SEM横截面剖切的切片机，将用石蜡涂布的管状编织物在垂直于其纵向的方向上的预定点处切断，得到编织物的横截面样品。然后，用FE-SEM分析该横截面。选择五个样品，每个样品都具有外径和内径，每个外径和内径都有最长和最短长度，其差值为最长长度的20%或小于20%。将样品的外径确定为最长外径和最短外径的平均值，并将其内径确定为最长内径和最短内径的平均值。计算五个样品的外径和内径各自的算数平均值，最终得到所述管状编织物的外径和内径。该管状编织物111的厚度(平均厚度)确定为其外径和内径之间的差值。
[表1]
Figure BDA0000444369060000101
实施例3
在搅拌下将17重量%的聚砜、9重量%的聚乙烯吡咯烷酮和10重量%的聚乙二醇溶解在64重量%的二甲基甲酰胺(有机溶剂)中，制备透明的纺丝液。随后，将该纺丝液注入直径为2.38mm的双管喷嘴中，同时，使实施例1中制得的管状编织物通过该喷嘴的中心，将纺丝液涂布在所述管状编织物的表面上，再使该管状编织物排出至空气中。此时，纺丝液的进给速度与管状编织物的移动速度的比率(κ)为750g/m2。使该涂布纺丝液的管状编织物通过10cm的气隙并通过35℃的凝固浴，然后使其凝固。接着，在清洗浴中清洗该编织物并进行卷绕，制得复合中空纤维膜。所得的涂布聚合物膜的管状编织物的厚度为0.1mm。
实施例4
除了使用实施例2中制得的管状编织物代替实施例1中制得的管状编织物以外，以与实施例3中所述的相同方式制备复合中空纤维膜。
比较例2
除了使用比较例1中制得的管状编织物代替实施例1中制得的管状编织物以外，以与实施例3中所述的相同方式制备复合中空纤维膜。
比较例3
混合35重量%的聚偏二氟乙烯(PVDF)、45重量%的γ-丁内酯(GBL)、5重量%的二甲基乙酰胺(DMAc)、5重量%的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和10重量%的二乙二醇(DEG)并在约120℃下搅拌24小时，制备纺丝溶液。将由此制得的纺丝溶液通过喷丝头喷出，得到纺成物。在纺丝溶液的喷射过程中，将包含20重量%的二甲基乙酰胺(DMAc)和80重量%的聚乙二醇(PEG)的溶液喷入所述纺成物的中空中。使该纺成物通过长度为30cm的气帽，然后浸入凝固浴中含有的凝固溶液中。使用80重量%的γ-丁内酯(GBL)和20重量%的纯水制备所述凝固液，并将该凝固液的温度保持在25℃。将在凝固浴中凝固的多孔结构用25℃的纯水清洗，用80℃的包含水和甘油的后处理溶液进行热液处理并干燥，得到无增强的中空纤维膜。
按照下面的方法测量实施例3和4以及比较例2和3中制得的中空纤维膜的外径和抗拉强度，结果示于下表2中。
中空纤维膜的外径的测量
按照下面的方法，测量实施例3和4以及比较例2和3中制得的中空纤维膜的外径。
使用用于FE-SEM横截面剖切的切片机，将复合中空纤维膜在垂直于其纵向的方向上的预定点处切断，得到该膜的横截面样品。然后，用FE-SEM分析该横截面。选择五个样品，每个样品都具有最长和最短长度的外径，其长度差值为最长长度的20%或小于20%。将横截面样品的外径确定为最长外径和最短外径的平均值。计算五个样品的外径的算数平均值，最终得到所述中空纤维膜的外径。
抗拉强度的测量
制备长度为100mm的中空纤维膜样品，使用Instron4304和1N传感器将其固定在上活动钳和下活动钳上，并以50.0mm/min的十字头速度进行拉伸，测量该样品的抗拉强度。
[表2]
Figure BDA0000444369060000121
虽然已经出于举例说明的目的而公开了本发明的优选实施方案，但本领域的技术人员将会理解，在不背离如所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (8)

1.一种加压中空纤维膜组件，包括：
组件壳体，该组件壳体具有原水入口和过滤水出口；
复合中空纤维膜束，该复合中空纤维膜束被排布在所述组件壳体中；
第一固定构件，所述复合中空纤维膜的一端被罐装在该第一固定构件中，且该第一固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上；以及
第二固定构件，所述复合中空纤维膜的另一端被罐装在该第二固定构件中，且该第二固定构件被固定在所述组件壳体的内表面上，
其中，上述各个复合中空纤维膜包括：由纱线织造的管状编织物，和在所述管状编织物的外表面上的聚合物膜，
其中，所述纱线中的至少一条包含小细度纤丝和中等细度纤丝，
其中，所述小细度纤丝包含细度为0.01至0.4旦尼尔的第一单丝，
其中，所述中等细度纤丝包含细度为高于0.4且低于3的第二单丝，
其中，所述管状编织物的厚度对于其外径的比率为15至35%。
2.根据权利要求1所述的加压中空纤维膜组件，其中，所述管状编织物的外径为1.2至1.7mm，厚度为0.18至0.59mm。
3.根据权利要求1所述的加压中空纤维膜组件，其中，所述复合中空纤维膜束的堆积密度为40至70%，其中，所述堆积密度为在所述加压中空纤维膜组件的横截面积中，对应于所述复合中空纤维膜的面积与该组件的横截面积的比率。
4.根据权利要求1所述的加压中空纤维膜组件，其中，所述小细度纤丝和所述中等细度纤丝包含聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯或尼龙，以及
其中，所述聚合物膜包含聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏二氟乙烯树脂、聚丙烯腈树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂和聚酯酰亚胺树脂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的加压中空纤维膜组件，其中，所述小细度纤丝包含100至300根第一单丝且细度为1至120旦尼尔，以及
其中，所述中等细度纤丝包含30至200根第二单丝且细度为12至600旦尼尔。
6.根据权利要求5所述的加压中空纤维膜组件，其中，每条所述纱线包含1至4根小细度纤丝和1至4根中等细度纤丝，以及
其中，在每条所述纱线中，所述小细度纤丝和所述中等细度纤丝的总和为3或大于3。
7.根据权利要求1所述的加压中空纤维膜组件，其中，每条所述纱线的细度为150至600旦尼尔。
8.根据权利要求5所述的加压中空纤维膜组件，其中，所述管状编织物由8至24条纱线织造。
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