[发明专利]一种外压式中空纤维膜组件

说明书

本发明公开了一种外压式中空纤维膜组件，包括壳体、上下两个端盖及附属的进出水口、中空纤维膜丝、以及上下两块多孔膜丝分配板。壳体内的中空纤维膜丝被均匀分成若干束中空纤维膜丝束，固定在上下两块多孔膜丝分配板的大孔内，所述中空纤维膜丝束上端头的膜丝孔完全打开，下端头的膜丝孔用胶封口，此外，下端的多孔膜丝分配板上还设有若干直径较小的导流孔。原水由下端盖中心位置处的原水进口通过所述导流孔进入膜组件内，经中空纤维膜丝过滤后，由上端盖中心位置处的净水出口流出膜组件，含有大分子污染物的浓水由壳体侧面的浓水出口排出。本发明适用于饮用水净化、海水淡化、生活污水、工业污水深度净化回用等水处理过程中。

技术领域

本发明涉及一种用于饮用水净化、海水淡化、生活污水、工业污水深度净化回用等水处理工艺的膜分离设备，尤其是涉及一种外压式中空纤维膜组件，属于液体分离膜的技术领域。

背景技术

随着我国经济的高速发展，城市用水量和排水量都在不断增加，加剧了用水的紧张和水质的污染，环境问题日益突出，由此造成的水危机已经成为社会经济发展的重要制约因素。面对如此严峻的形势，有效地提高污水净化度、提高水资源再生利用率是解决当前水危机的重要措施。传统的污水处理技术存在着出水质量不高、占地面积大、稳定性差等缺点，已无法满足新的要求。膜分离技术是近年来兴起的一种污水深度净化处理技术，具有净化率高、产水水质好、装置体积小、易操作、不产生二次污染等特点，是资源、能源、环境等领域的共性技术，已成为节能减排，特别是水处理领域最受关注的核心技术。

超滤技术是一种重要的膜分离技术，以超滤膜为过滤介质、以压力为驱动力，当原水在一定压力下流过膜表面时，水和小分子溶质可以透过膜壁，而原水中尺寸较大的溶质分子和其它杂质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩水，从而实现对原水的净化。超滤膜因其膜壁密布微孔，孔隙大小约0.01～0.1微米，对大分子有机物、胶体、藻类、细菌、病毒、悬浮物颗粒等杂质具有超高的去除效率。

中空纤维膜目前是超滤膜的主要形式，一般是采用胶粘剂将几百到几万根膜丝粘接在一起，密封在筒状的壳体中，并将其两侧的端部粘接固定在壳体的内壁上，制成中空纤维超滤膜组件。在对两端部进行封装时，中空纤维超滤膜组件可封装为内压式和外压式两大类。外压式膜组件由于被截留的污染物汇集在膜丝外部，易于清洗，因此，更适用于生活污水、工业废水等污染物含量较高的水处理环境中。

然而，目前应用的外压式中空纤维膜组件几乎都是原水从侧端进水口进入组件内部，这样导致了膜丝长期遭受进水冲击，而且膜表面水流分布不均，产生偏流。同时，由于外压式膜组件在膜丝装填时不会装填得很密，会在膜丝之间预留一定的空间，以便于空气擦洗和膜丝摆动，清除膜丝外表面的污染物，这样，膜组件在长期使用过程中，膜丝会被逐渐拉长，在过滤和冲洗的交替作用下，膜丝之间会相互交叉缠绕，而且膜丝会随水流被拉进浓缩水排出口或清洗液排水口而造成损伤。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构合理、便于制造的外压式中空纤维膜组件及其制备方法，进一步提升超滤设备运行的可靠性和稳定性。

为实现上述目标，本发明采取的技术方案为：一种外压式中空纤维膜组件，包括壳体、上下两个端盖及附属的进出水口、中空纤维膜丝、以及上下两块多孔膜丝分配板，其特征在于：所述中空纤维膜丝被均匀分成若干束中空纤维膜丝束；所述中空纤维膜丝束两端用胶粘剂分别胶封在两截塑料短管里，浇注成型；所述两截塑料短管分别固定在所述上下两块多孔膜丝分配板的大孔内；所述固定有中空纤维膜丝束的多孔膜丝分配板与所述壳体以及上下两个端盖通过抱箍密封连接，该连接方式为可拆卸连接；所述下端盖的中心位置处设有原水进口，所述上端盖的中心位置处设有净水出口，所述壳体的上端侧面设有一个浓缩水出口。

进一步地，所述中空纤维膜丝束两端在塑料短管里浇注成型后，用刀具切割上端头膜丝，使上端头的膜丝孔完全打开，而下端头的膜丝孔保持封口。