[发明专利]一种玻璃纤维编织管栅式膜组件

说明书

技术领域

本发明属于膜分离技术应用技术领域，特别涉及一种玻璃纤维编织管栅式膜组件。

背景技术

膜生物反应器(membrane bioreactor，MBR)已成为一种世界关注的污水处理和污水资源化技术。MBR近40年来研究与应用发展迅速，特别是近10-15年，国内外有关MBR文章数量直线增长，应用工程数量和规模不断扩大，万吨-几十万吨/日的污水处理工程不断出现。然而膜污染、高能耗及膜组件造价及更换费用高一直制约着该工艺的大规模应用。膜组件是膜生物反应器污水处理工艺中膜单元的关键部分，对反应器水流流态、降低能耗及延缓膜污染有着重要影响[卜庆杰，朱洪涛，文湘华，黄霞.新型膜一生物反应器中膜丝长度对临界通量的影响[J].环境科学学报，2008，28(3)：446-451]。然而其高造价一直制约着膜生物反应器工艺的大规模应用，膜组件成本往往占总成本的20～60％。目前应用于膜生物反应器工艺的膜主要包括无机膜和有机膜。无机膜是一种公认强度较大的膜，目前应用的无机膜价格比较昂贵，每平米造价4000-10000元人民币，应用在膜生物反应器中处理工程投资约2500-4250元/日吨水，由于其投资成本和水处理成本高，在膜生物反应器中应用不多见；同等条件下，有机膜每平米造价150-450元人民币，应用在膜生物反应器处理工程投资约2083-3125元/日吨，然而其膜丝强度往往较低，在气液两相流或错流的作用下经常出现断丝的现象。同时，目前的膜组件构型和制作方式往往导致其维护和更换困难，大大增加了管理难度和运行成本。此外，膜生物反应器工程应用领域中广泛应用的帘式中空纤维膜组件的膜丝有效长度一般为2m左右。而膜丝长度越长，膜通量在长度方向上的分布越不均匀，在亚临界通量下运行时，膜组件的表观膜通量就越小[Seong-Hoon Yoon，Hyung-Soo Kim，Ik-Tae Yeom.Optimization model of submerged hollow fiber membrane modules[J].Journalof Membrane Science，2004，234：147-156]，且由于流道导向性差，膜丝之间的污泥层堆积导致有效过滤面积的大大降低。

发明内容

本申请针对以往中空纤维膜组件存在的应用及制造问题，如：膜丝长度方向上膜通量分布不均匀，膜污染导致的膜丝间污泥层堵塞，膜组件强度低，造价高，以及更换维护困难、需整束更换膜组件等问题，提出了一种玻璃纤维编织管栅式膜组件。

本发明提出一种玻璃纤维编织管栅式膜组件，其具有强度大、膜通量高、造价低等优点，同时又能够充分利用气泡的冲刷作用来减缓膜污染，易于安装制作，且可单丝更换，维护费用低。