[发明专利]一种撑开式中空纤维膜组件

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种撑开式中空纤维膜组件，用于稳定中空纤 维膜组件的出水通量、减轻膜污染，并可以对膜组件进行在线清洗。

背景技术

工业与生活污水的处理与回用，是节约水资源、改善生态环境的有效途径。在污水 回用的新技术中，膜生物反应器(MBR)具有明显的技术优势，它具有占地面积小、出 水水质好、水质稳定、剩余污泥少等优点。在众多类型的膜组件中，中空纤维膜由于其 价格便宜、充填率高、出水通量大，在污水处理与回用方面应用较为广泛。

但是，中空纤维膜在运行中较平片膜更易受污染。当膜组件污染后，出水通量逐渐 下降、膜组件需频繁清洗，增加了MBR技术的运行和管理难度，阻碍了该技术的应用与 发展。所以，中空纤维膜通量的稳定及污染控制是MBR技术运用的关键技术。孟广祯发 明一种垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器(专利号200720155208.6)，来解决帘式中空 纤维膜的膜丝间污泥堵塞的问题，但试验发现，膜丝由于重力下垂作用仍与污泥粘附于 一起，污泥堵塞问题有一定的改善，但效果不明显；余子婴发明裸垂束柱状鼓气式中空 纤维膜组件(专利号200620039621.1)，通过膜丝下端内鼓气来不间断清洗膜面污泥，但膜 丝成束状布置，对膜丝内部污泥冲洗有限，而且膜组件工艺复杂，工程中不易实现。

发明内容

本发明的目的是为了改进现有中空纤维膜在运行中易受污染，膜组件需频繁清洗等 不足而提供了一种撑开式中空纤维膜组件，这种装置稳定了膜组件的出水通量，减轻了 膜表面的污染，同时可对膜组件进行在线清洗。

本发明的技术方案为：一种撑开式中空纤维膜组件，其特征在于由中空纤维膜丝、 集水管和内设横杆的支撑架组成；中空纤维膜丝上端封装并固定在集水管内，膜丝内腔 与集水管相通；膜丝下端用塑料片封闭并自由下垂；内设横杆的支撑架均匀穿入膜丝置 于集水管下側，将膜丝撑开。

上述膜组件膜丝内层短、外层长，从侧面看呈倒“V”字形；膜丝下端用塑料片封闭， 塑料片直径是膜丝直径的1-3倍，其材料密度为0.5-1.0Kg/m³。

支撑架内设横杆2-6根，横杆间距均匀，把膜丝逐一撑开至3-7层；支撑架上焊接手 杆，上提或下推手杆可使支撑架上下移动，起到清洗膜丝的作用；手杆伸出集水管，一 般伸出集水管上0.3-1.0m，上端有挂扣挂于池壁；支撑架的长度与膜组件宽度相齐，宽 度是集水管直径的1.5-4倍；支撑架用塑料或金属材料制成，其横杆上缠有毛状物，以利 于清洗膜面污染物。

使用时，集水管在上面并保持水平，而中空纤维膜丝自然下垂；支撑架从膜丝下端 分层穿入，向上提起手杆直至靠近集水管，膜丝则分层展开；支撑架上端手杆挂于反应 器壁即可。在反应器中，膜组件下面的曝气头向上曝气，汽泡冲刷到每层膜丝的膜面； 同时，汽泡冲击膜丝端部塑料片，引起膜丝晃动，增加膜丝的剪切力，使膜丝能进行自 我清洗。

当膜组件运行一段时间后，膜表面受污染而通量下降时，取下手杆，反复下推、上 拉对膜丝表面进行擦洗，可使膜通量能迅速恢复。

有益效果：

1，使膜丝分层、间隙增大，曝气形成的汽泡易穿过膜表面，冲刷效率高，膜丝间 污泥吸附大大降低；

2，膜丝下端在汽泡的冲击下自由摆动，使膜产生自清洗作用；

3，支撑架可上下移动，可对膜丝进行在线清洗；

4，膜的出水通量稳定，下降速率低于同类膜组件。

附图说明

图1为中空纤维膜正面图；

图2为中空纤维膜侧面图；

图3为支撑架斜视图；

图4本发明支撑架装入膜组件上的侧面图；

图5装支撑架后膜组件的斜视图；

其中1中空纤维膜丝；2集水管；3塑料片；4支撑架； 5手杆；6挂扣；7出水方向；8曝气器；9汽泡。

具体实施方式

实施一：

试验选用天津膜天膜公司生产的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件，长×宽为0.45 ×0.25，膜丝厚度为3cm，膜面积1.2m²，孔径0.2μm。原膜组件上、下端各有一根集水 管与膜丝相通，现把下端膜丝剪断，去掉下端集水管，使膜丝自由下垂。(如图1所示)