CN1943844A - 柱式膜组件及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柱式膜组件及其生产方法，旨在提供一种使用寿命长，出水质量好的柱式膜组件及其生产方法。该膜组件在膜壳上设置有进水口、产水口、备用口和浓缩液出口，进水端树脂固定层和出水端树脂固定层之间有多根纤维丝，树脂固定层内有多个导流孔，进水端树脂固定层内的纤维部分内部设置有填充物。进水端树脂固定层上和出水端树脂固定层内分别有柔性树脂保护层。本发明还公开了该膜组件的生产方法。由于纤维丝在进水端固定层内的部分有填充物，能防止纤维丝破损后污水进入纤维丝内部，从而提高了出水质量和膜组件的使用寿命。且纤维丝比较脆的部分被保护层包围，提高了膜组件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理装置及其生产方法，更具体的说，是涉及一种水处理中使用的柱式膜组件及其生产方法。
背景技术
目前，柱式膜组件广泛应用于水处理领域。现有的柱式膜组件在膜壳上设置有进水口、产水口、备用口和浓缩液出口，膜壳内固定有进水端树脂固定层和出水端树脂固定层，进水端树脂固定层和出水端树脂固定层之间固定有多根纤维丝，树脂固定层内设置有多个导流孔，在膜壳内与备用口相应的位置固定有挡片，在膜壳内与浓缩液出口相应的位置固定有挡圈。现有的柱式膜组件及其生产方法主要存在下述问题：
第一，由于现有的生产方法先浇注进水端再浇注出水端，使得在进水端树脂固定层中的纤维部分为中空的。由于纤维丝壁薄，水流不断冲刷容易破损，降低了膜组件的使用寿命。当纤维壁破损后或者长时间使用后由于丝顶部封堵剂脱落造成漏点，污水通过纤维壁上的破损处或漏点进入纤维丝内部，与处理后的净水混合，降低了出水质量。
第二，树脂浇注时，树脂沿纤维丝外壁爬升，使得纤维丝变脆，而浇注后的树脂固定层的高度低于树脂沿纤维丝外壁爬升的高度，纤维丝在水处理过程中产生晃动，纤维丝根部易折断，膜组件的使用寿命短。
第三，由于导流孔的数量较多，导致整体强度降低，同时，使得纤维丝分布不均匀，局部纤维丝密集，一些纤维丝不能被均匀包覆，单位面积上树脂量降低，纤维之间粘接强度下降。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种使用寿命长，出水质量好的柱式膜组件及其生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种柱式膜组件，在膜壳上设置有进水口、产水口、备用口和浓缩液出口，所述膜壳内固定有进水端树脂固定层和出水端树脂固定层，所述进水端树脂固定层和出水端树脂固定层之间固定有多根纤维丝，所述树脂固定层内设置有多个导流孔，在膜壳内与备用口相应的位置固定有挡片，在膜壳内与浓缩液出口相应的位置固定有挡圈，其特征在于，所述进水端树脂固定层内的纤维部分内部设置有填充物。
所述进水端树脂固定层上和出水端树脂固定层上分别设置有柔性树脂保护层。
所述挡圈上设置有多个分流孔。
所述进水端树脂固定层的底部为一凸台，凸台的高度为2-20mm。
一种柱式膜组件生产工艺，其特征在于，包括下述步骤：
(1)将挡片和挡圈粘接在备用口和浓缩液出口处；
(2)按规定用丝量将纤维丝的一端固定在专用支架上，安装膜壳；
(3)将出水端纤维切割至规定长度；
(4)安装出水端浇注盘并进行两次浇注：安装出水端浇注盘和导流孔插孔柱，将露出膜壳的纤维完全放入浇注盘中，保证纤维与浇注盘底部的间隙为2-10mm，向出水端浇注盘中浇注环氧树脂和固化剂混合物，待其表面有一定的强度后，形成出水端树脂固定层；再次向浇注盘中浇注柔性树脂，其浇注高度大于环氧树脂的爬升高度，浇注完成后，保持静止状态，使浇注体固化；将已固化的浇注体切割，使所有纤维孔隙露出；
(5)安装进水端浇注盘并进行两次浇注：安装进水端浇注盘和导流孔插孔柱，将露出膜壳的纤维完全放入浇注盘中，保证纤维与浇注盘底部的间隙为2-10mm，向进水端浇注盘中浇注环氧树脂和固化剂的混合物，待其表面有一定的强度后，形成进水端树脂固定层；再次向浇注盘中浇注柔性树脂，其浇注高度大于环氧树脂的爬升高度，浇注完成后，保持静止状态，使浇注体固化；
(6)经充分固化后，柱式膜组件生产完成。
浇注时，使用带有凹槽的浇注盘浇注，凹槽的深度为2-20mm。
环氧树脂与固化剂的混合物中按重量百分比环氧树脂为70-80％，固化剂为20-30％。
所述柔性树脂为聚氨酯或硅橡胶或弹性体。
所述导流孔的数量为15-25个。
本发明具有下述优点：
1.本发明的方法先浇注出水端再浇注进水端，在浇注进水端时，由于毛细现象，使得环氧树脂进入中空纤维内部，由中空改为树脂填充，能防止纤维丝破损后或者长时间使用后由于丝顶部封堵剂脱落造成漏点，污水通过纤维壁上的破损处或漏点进入纤维丝内部，与处理后的净水混合现象的发生，从而提高了出水质量和膜组件的使用寿命。
2.由于保护层的高度大于环氧树脂沿纤维丝外壁爬升的高度，纤维丝变脆的部分被保护层包覆，纤维丝根部不易折断，提高了膜组件的使用寿命。
3.由于采用带有凹槽的浇注盘浇注，保证了环氧树脂进入纤维孔内的高度，使保护层有效的发挥作用。同时，既保证了整体强度，又减少了树脂浇注高度，增加了保护层的浇注高度。
4.导流孔的数量减少到15-25个，在保证整体强度和进水流量的条件下，合理地减少了导流孔的数量，保证了纤维丝之间被树脂均匀包覆，避免了局部纤维丝密集现象的发生。
附图说明
图1为本发明柱式膜组件的示意图；
图2为A部局部剖视图；
图3为本发明浇注体高度示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。
本发明柱式膜组件的示意图如图1所示，图2为A部局部剖视图，在膜壳10上设置有进水口4、产水口1、备用口3和浓缩液出口2，膜壳内固定有进水端树脂固定层6和出水端树脂固定层14，进水端树脂固定层和出水端树脂固定层之间固定有多根纤维丝11，树脂固定层内设置有多个导流孔5，在膜壳内与备用口相应的位置固定有挡片9，在膜壳内与浓缩液出口相应的位置设置有挡圈8，进水端树脂固定层内的纤维部分内部设置有填充物12。
为了减少纤维丝根部折断现象的发生，进水端树脂固定层上和出水端树脂固定层上分别设置有柔性树脂保护层7、15。
在挡圈上设置有多个分流孔。
进水端树脂固定层的底部为一凸台13，凸台与进水端树脂固定层为一体，凸台的高度为2-20mm。
本发明的柱式膜组件生产工艺包括下述步骤：
1.将挡片和挡圈粘接在备用口和浓缩液出口处。
2.按规定用丝量将纤维丝的一端固定在专用支架上，进行膜壳安装。用丝量根据用户的需要确定。
3.将出水端纤维切割至规定长度。
4.安装出水端浇注盘并进行两次浇注：安装出水端浇注盘和导流孔插孔柱，将露出膜壳的纤维完全放入浇注盘中，保证纤维与浇注盘底部的间隙为2-10mm，向出水端浇注盘中浇注环氧树脂和固化剂的混合物，待其表面有一定的强度后，形成出水端树脂固定层。再次向浇注盘中浇注柔性树脂，形成出水端柔性树脂保护层，保护层的高度大于环氧树脂爬升的高度。浇注完成后，保持静止状态，使浇注体固化。将已固化的浇注体切割，使所有纤维孔隙露出。
5.安装进水端浇注盘并进行两次浇注：安装进水端浇注盘和导流孔插孔柱，将露出膜壳的纤维完全放入浇注盘中，保证纤维与浇注盘底部的间隙为2-10mm，向进水端浇注盘中浇注环氧树脂和固化剂混合物，待其表面有一定的强度后，形成进水端树脂固定层。再次向浇注盘中浇注柔性树脂，形成进水端柔性树脂保护层，保护层的高度大于环氧树脂爬升的高度。浇注完成后，保持静止状态，使浇注体固化。经充分固化后，柱式膜组件生产完成。
浇注时使用环氧树脂和固化剂的混合物中按重量百分比环氧树脂为70-80％，固化剂为20-30％。
浇注时使用的柔性树脂为聚氨酯或硅橡胶或弹性体。
图3为本发明浇注体高度示意图，对于浇注柱式膜组件，为了既满足强度的要求，又能减少树脂材料的浇注量，浇注时，使用带有凹槽的浇注盘浇注，凹槽的深度为2-20mm。合理的导流孔的数量为15-25个。由于环氧树脂的爬升高度h2一般为50-55mm，确定树脂固定层的高度h1为23-35mm，保护层的高度h3为60-70mm，树脂固定层凸台的高度h与浇注盘的深度相同，为2-20mm。
下面以φ160柱式膜组件的生产过程为例对本发明详细说明。
实施例1
首先称取环氧树脂70千克，固化剂30千克，充分混合后备用。
将挡片和挡圈粘接在备用口和浓缩液出口处。按规定用丝量将纤维丝的一端固定在专用支架上，膜壳安装。之后，将出水端纤维切割至规定长度。安装出水端浇注盘和15个导流孔插孔柱，浇注盘凹槽深度h为2mm，将露出膜壳的纤维完全放入浇注盘中，保证纤维与浇注盘底部的间隙为2mm，向出水端浇注盘中浇注上述混合后的环氧树脂和固化剂的混合物，其浇注高度h1为35mm，待其表面有一定的强度后，形成出水端树脂固定层。再次向浇注盘中浇注聚氨酯，聚氨酯的浇注高度h3为70mm，形成出水端柔性树脂保护层。浇注完成后，保持静止状态，使浇注体固化。将已固化的浇注体切割，使所有纤维孔隙露出。安装进水端浇注盘和15个导流孔插孔柱，浇注盘凹槽深度h为2mm，将露出膜壳的纤维完全放入浇注盘中，保证纤维与浇注盘底部的间隙为2mm，向进水端浇注盘中浇注上述混合后的环氧树脂和固化剂的混合物，其浇注高度h1为35mm，待其表面有一定的强度后，形成进水端树脂固定层。再次向浇注盘中浇注聚氨酯，聚氨酯保护层的浇注高度h3为70mm，形成进水端柔性树脂保护层。浇注完成后，保持静止状态，使浇注体固化。经充分固化后，柱式膜组件生产完成。
实施例2
方法与实施例1相同，其中环氧树脂80千克，固化剂20千克，出水端纤维与浇注盘底部的间隙为6mm，进水端纤维与浇注盘底部的间隙为6mm，浇注盘的凹槽深度h为10mm，进水端树脂固定层和出水端树脂固定层的浇注高度h1为23mm，进水端和出水端柔性保护层的浇注高度到h3为60mm。导流孔插孔柱的数量为20个。柔性树脂为硅橡胶。
实施例3
方法与实施例1相同，其中环氧树脂75千克，固化剂25千克。
出水端纤维与浇注盘底部的间隙为10mm，进水端纤维与浇注盘底部的间隙为10mm，浇注盘的凹槽深度h为20mm，进水端树脂固定层和出水端树脂固定层的浇注高度h1为30mm，进水端和出水端柔性保护层的浇注高度到h3为65mm，导流孔插孔柱的数量为25个。柔性树脂为弹性体。
本发明的膜组件具有超低运行能力，更高的水通量，更宽的水质应用范围，可以在较恶劣的水质条件下工作，且产水量稳定，水质优良，更适用于大型反渗透治水系统的预处理。
尽管参照实施例对所公开的涉及一种柱式膜组件及其生产方法进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。
Claims (9)
1.一种柱式膜组件，在膜壳上设置有进水口、产水口、备用口和浓缩液出口，所述膜壳内固定有进水端树脂固定层和出水端树脂固定层，所述进水端树脂固定层和出水端树脂固定层之间固定有多根纤维丝，所述树脂固定层内设置有多个导流孔，在膜壳内与备用口相应的位置固定有挡片，在膜壳内与浓缩液出口相应的位置固定有挡圈，其特征在于，所述进水端树脂固定层内的纤维部分内部设置有填充物。
2.根据权利要求所述的柱式膜组件，其特征在于，所述进水端树脂固定层上和出水端树脂固定层上分别设置有柔性树脂保护层。
3.根据权利要求1或2所述的柱式膜组件，其特征在于，所述挡圈上设置有多个分流孔。
4.根据权利要求3所述的柱式膜组件，其特征在于，所述进水端树脂固定层的底部为一凸台，凸台的高度为2-20mm。
5.一种柱式膜组件生产工艺，其特征在于，包括下述步骤：
(1)将挡片和挡圈粘接在备用口和浓缩液出口处；
(2)按规定用丝量将纤维丝的一端固定在专用支架上，安装膜壳；
(3)将出水端纤维切割至规定长度；
(4)安装出水端浇注盘并进行两次浇注：安装出水端浇注盘和导流孔插孔柱，将露出膜壳的纤维完全放入浇注盘中，保证纤维与浇注盘底部的间隙为2-10mm，向出水端浇注盘中浇注环氧树脂和固化剂混合物，待其表面有一定的强度后，形成出水端树脂固定层；再次向浇注盘中浇注柔性树脂，其浇注高度大于环氧树脂的爬升高度，浇注完成后，保持静止状态，使浇注体固化；将已固化的浇注体切割，使所有纤维孔隙露出；
(5)安装进水端浇注盘并进行两次浇注：安装进水端浇注盘和导流孔插孔柱，将露出膜壳的纤维完全放入浇注盘中，保证纤维与浇注盘底部的间隙为2-10mm，向进水端浇注盘中浇注环氧树脂和固化剂的混合物，待其表面有一定的强度后，形成进水端树脂固定层；再次向浇注盘中浇注柔性树脂，其浇注高度大于环氧树脂的爬升高度，浇注完成后，保持静止状态，使浇注体固化；
(6)经充分固化后，柱式膜组件生产完成。
6.根据权利要求5所述的柱式膜组件生产工艺，其特征在于，浇注时，使用带有凹槽的浇注盘浇注，凹槽的深度为2-20mm。
7.根据权利要求5所述的柱式膜组件生产工艺，其特征在于，环氧树脂与固化剂的混合物中按重量百分比环氧树脂为70-80％，固化剂为20-30％。
8.根据权利要求5所述的柱式膜组件生产工艺，其特征在于，所述柔性树脂为聚氨酯或硅橡胶或弹性体。
9.根据权利要求5所述的柱式膜组件生产工艺，其特征在于，导流孔的数量为15-25个。
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