CN111115799A - 一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件 - Google Patents

一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件 Download PDF

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张星星
徐志鹏
何启越
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Abstract

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及并公开了一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，包括集水盒、至少一个中空纤维膜片，集水盒位于底端，中空纤维膜片前后排列封装在集水盒内，每根中空纤维膜丝顶端封闭，膜片上端具有上端固定层，将中空纤维膜丝之间相对位置进行固定。中空纤维膜片之间的间距从下到上逐渐变大，形成的膜片组前后纵截面呈下小上大的梯形形状。本发明的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，顶部开放，有利于污染物的去除，膜丝上端相对固定，膜丝之间有固定间隙，各膜片上部空间相对宽阔，膜丝在摆动过程中不易发生缠绕摩擦，污染物容易去除，具有膜丝不易断裂与污堵，膜组件使用寿命长，产水效率高的优点。

Description

一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件。
背景技术
膜生物反应器利用膜分离技术和生物处理技术相结合，以膜组件代替传统的二沉池实现高效的固液分离，同时提高反应器中活性污泥浓度，提升出水水质。中空纤维膜组件由于价格便宜，装填密度大，可有效地截留胶体、各类悬浮固体颗粒、微生物、细菌、病毒等杂质，出水水质优良而广泛用于膜生物法污水处理工艺中；由于不同的使用条件，膜组件有内置式（浸没式）和外置式两种；内置式是把膜组件直接浸没在生化反应池中，污水没过膜组件，依靠负压抽吸，从膜组件中直接抽取净水；在内置式污水处理工艺中，通常的中空纤维膜组件采用双头封结构；同时由于中空纤维膜之间空隙十分紧凑，过滤时被中空纤维膜所拦截下来的污物易在纤维束中聚集，造成废水中毛发等的缠绕与生物污泥在组件端部的沉积，严重时会导致膜丝的断裂与污堵。
美国专利7160545B2和中国专利01817252 .0揭示了另一种顶端自由式膜过滤器，或称“水草式”膜过滤器。这种水草式膜过滤器包括多根毛细管膜、一汲水腔和一中心瀑气管。每根毛细管膜的顶端是封闭的，底端被封装树脂封装在汲水腔内，每根毛细管膜底端是敞开并与汲水腔连通；汲水腔外壁上具有一个或多个产水管口；中心曝气管安装在汲水腔的纵向中心线上，其顶端从封装树脂之上伸出到多根毛细管膜的下部。这种水草式毛细管膜过滤器中毛细管膜的自由端朝上，底端固定，在中心瀑气管释放的气泡冲击下，膜丝膜丝在摆动过程中与侧壁发生缠绕、摩擦，从而损坏膜丝，造成出水浑浊。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种膜片膜丝上端相对固定，各膜片上部空间相对宽阔，配合曝气，膜丝在摆动过程中不易发生缠绕、摩擦，污染物不易堆积，从而膜丝不易断裂与污堵的抗污染的中空纤维膜生物反应组件。
为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：
一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，包括集水盒、至少一个中空纤维膜片，集水盒位于底端，中空纤维膜片前后排列封装在集水盒内，中空纤维膜片中每根中空纤维膜丝顶端封闭，膜片上端具有上端固定层，将中空纤维膜丝之间相对位置进行固定。整个膜组件仅仅底端封装在集水盒内，顶部开放，细小毛发等都可以有效地随曝气气泡上浮，不会缠绕在膜丝上，上端固定层使膜丝在运行过程中位置相对固定，不会因为曝气产生缠绕摩擦从而损坏膜丝，整体提高产水效率，增加组件使用寿命。
作为优选，上端固定层的中空纤维膜丝之间为纤维绳编织固定或树脂封胶固定，纤维绳的编织数量为1-10道，封胶树脂的宽度在0.5-10cm。纤维绳编织固定可以重复进行，树脂封胶固定效果稳固。
作为优选，上端固定层顶端位于中空纤维膜片由上到下0.2~10%的纵向长度处。上端固定层如果过短，则难以起到固定效果，过长则会使膜丝间整体空间变小，污染物堆积后不易去除。
作为优选，所述中空纤维膜片之间的间距从下到上逐渐变大，膜片形成的膜片组前后纵截面呈下小上大的梯形形状。上端空间逐渐加大，利于污染物的去除。
作为优选，所述膜片组的横截面上各中空纤维膜片之间间距相同。
作为优选，所述上端固定层中的膜片间距为5-10mm，下端灌封层中的膜片间距为3-6mm。
作为优选，所述中空纤维膜片中膜丝均匀排列，膜丝间距为0.1-2mm。每根膜丝之间都有固定间隙，利于污染物去除。
作为优选，所述中空纤维膜片的数量为7-20片。
作为优选，所述上端固定层中的纤维绳或树脂的强度在3kg以上，纤维绳为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、玄武岩、碳纤维、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺纤维中的任意一种，树脂为脲醛树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚丙烯酸树脂、聚氨酯、热熔胶、环氧树脂、有机硅中的任意一种。
作为优选，所述下端灌封层中使用树脂灌封，树脂为脲醛树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚丙烯酸树脂、聚氨酯、热熔胶、环氧树脂、有机硅中的任意一种。
本发明的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，仅仅底端封装在集水盒内，顶部开放，有利于污染物的去除，膜丝上端相对固定，膜丝之间有固定间隙，各膜片上部空间相对宽阔，膜丝在摆动过程中不易发生缠绕、摩擦，污染物容易去除，具有膜丝不易断裂与污堵，膜组件使用寿命长，产水效率高的优点。
附图说明
图1为本发明实施例1一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件的正视图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明实施例2一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件的正视图。
图中1、集水盒；2、中空纤维膜片；3、上端固定层；4、下端灌封层；
5、中空纤维膜丝。
具体实施方式
下面结合图 1-3与具体实施方式对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，如附图1、2所示，包括集水盒1、7个中空纤维膜片2，集水盒1位于底端，中空纤维膜片2前后排列封装在集水盒1内，中空纤维膜丝5下端内壁畅通，在集水盒1形成下端灌封层4，下端灌封层4中使用树脂灌封，树脂为脲醛树脂。中空纤维膜片2中每根中空纤维膜丝5顶端封闭，中空纤维膜片2上端具有上端固定层3，将中空纤维膜丝5之间相对位置进行固定。
上端固定层3的膜丝5之间为树脂封胶固定，封胶树脂的宽度在5cm。树脂选择为脲醛树脂，树脂的强度在3kg以上。
上端固定层3顶端位于中空纤维膜片2由上到下0.2%的纵向长度处。
如附图2所示，中空纤维膜片2之间的间距从下到上逐渐变大，膜片2形成的膜片组前后纵截面呈下小上大的梯形形状。膜片组的横截面上各中空纤维膜片2之间间距相同。上端固定层3中的膜片间距为10mm，下端灌封层4中的膜片间距为5mm。
中空纤维膜片2中膜丝均匀排列，膜丝间距为2mm。
实施例2
一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件其他部分与实施例1相同，不同之处在于：如附图3所示，上端固定层3的膜丝5之间为纤维绳编织固定，纤维绳的编织数量为3道，纤维绳选用聚乙烯，强度在3kg以上。
上端固定层3顶端位于中空纤维膜片2由上到下8%的纵向长度处。
上端固定层3中的膜片间距为5mm，下端灌封层4中的膜片间距为3mm。
中空纤维膜片2中膜丝均匀排列，膜丝间距为0.1mm。
综上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，包括集水盒（1）、至少一个中空纤维膜片（2），其特征在于：所述集水盒（1）位于底端，中空纤维膜片（2）前后排列封装在集水盒（1）内，中空纤维膜片（2）中每根中空纤维膜丝（5）顶端封闭，中空纤维膜片（2）上端具有上端固定层（3），将中空纤维膜丝（5）之间相对位置进行固定。
2.根据权利要求1所述的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，其特征在于：上端固定层（3）的中空纤维膜丝（5）之间为纤维绳编织固定或树脂封胶固定，纤维绳的编织数量为1-10道，封胶树脂的宽度在0.5-10cm。
3.根据权利要求1所述的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，其特征在于：上端固定层（3）顶端位于中空纤维膜片（2）由上到下0.2~10%的纵向长度处。
4.根据权利要求1所述的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，其特征在于：所述中空纤维膜片（2）之间的间距从下到上逐渐变大，膜片（2）形成的膜片组前后纵截面呈下小上大的梯形形状。
5.根据权利要求4所述的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，其特征在于：所述膜片组的横截面上各中空纤维膜片（2）之间间距相同。
6.根据权利要求4所述的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，其特征在于：所述上端固定层（3）中的膜片间距为5-10mm，下端灌封层（4）中的膜片间距为3-6mm。
7.根据权利要求1所述的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，其特征在于：所述中空纤维膜片（2）中膜丝均匀排列，膜丝间距为0.1-2mm。
8.根据权利要求1所述的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，其特征在于：所述中空纤维膜片（2）的数量为7-20片。
9.根据权利要求1所述的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，其特征在于：所述上端固定层（3）中的纤维绳或树脂的强度在3kg以上，纤维绳为聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、玄武岩、碳纤维、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺等纤维中的任意一种；树脂为脲醛树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚丙烯酸树脂、聚氨酯、热熔胶、环氧树脂、有机硅中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的一种抗污染的中空纤维膜生物反应组件，其特征在于：所述下端灌封层（4）中使用树脂灌封，树脂为脲醛树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚丙烯酸树脂、聚氨酯、热熔胶、环氧树脂、有机硅中的任意一种。
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