[实用新型]一种用于水处理的免冲洗管式膜组件

说明书

一种用于水处理的免冲洗管式膜组件，它涉及一种用于水处理的免冲洗管式膜组件。本实用新型是要解决现有进口免冲洗DF膜直径大，壁厚，单位质量的原料制备的膜过滤面积小、膜丝充填密度低、膜孔隙率低、运行压力高，从而使能耗增加的问题。用于水处理的免冲洗管式膜组件由封头、膜管和金属卡箍组成；所述封头由水流端口、封头螺盖和密封圈组成；所述膜管由若干个芯管、封头螺筒、清水端口、膜壳筒体和管式膜丝组成。本实用新型可取代进口的DF膜组件，实现在废水处理与回用、物料分离和浓缩、代替传统的沉淀池或过滤池等领域的应用。

技术领域

本实用新型属于净水技术领域，尤其是涉及一种用于水处理的免冲洗管式膜组件。

背景技术

随着社会的不断发展，环境污染问题越来越受到大家的关注。工业污染、生活污水的不断排放对水资源产生了巨大的威胁，水资源短缺问题不断突出。膜处理技术作为21世纪饮用水处理的优选技术，与常规水处理技术比较，具有能耗低、分离效率高、工艺简单、无需投加添加剂、不影响人体健康等优点，在水处理、资源保护、化工分离等领域得到广泛应用。

由于浓差极化和膜污染等问题的存在，导致膜的渗透通量随运行时间的延长而下降，能耗增加，严重阻碍了微孔膜(包括微滤和超滤)技术的更大规模的工业应用。由于产生膜污染的原因很多，膜污染现象比较复杂，因此没有适用于各种膜污染情况的通用的方法。在膜的应用过程中产生膜的污染是很难完全避免的，需要针对不同的膜污染情况采取相应的措施来减小膜的污染程度，使浓差极化和膜污染的影响减小到最低程度。

作为膜污染的防治方法概括起来有化学方法和物理方法。化学方法中有被处理液的前处理、开发低吸附性能的膜材料、膜表面改良以及药物清洗等。物理方法有逆洗等联机清洗，操作条件的优化，利用电泳或Taylor旋涡的装置，流态控制等。国内外的研究在开发高性能膜材料方面开展了大量的研究，研发出大量的亲水性膜材料，为膜技术的发展和大规模应用起到了积极推动作用。但在使用过程中存在反复冲洗、清洗和药洗等过程，需要一定的操作周期和药剂消耗，膜冲洗过程费时、费力，还会削弱膜丝的强度和分离性能，从而影响分离效果。

2003年，美国Duraflow公司JosephLander和WilliamMatheson制造出新一代的免冲洗DF膜，并开展用于废水处理领域。该膜的过滤是基于压力和速度来达到固液分离的,运行时得到20％的滤液，80％浓液实现回流，运行压力为0.35～0.42MPa，通过高速水流的剪切作用避免膜表面形成污染，从而达到免冲洗的目的。该膜具有强度高、寿命长、不需要反冲洗，只是在通量衰减到50％时进行正向清洗，清洗药剂选择低浓度硫酸或次氯酸钠，清洗后能恢复通量、清洗周期可以是1～2周到两个月等特点；与传统的分离膜相比较，可节省药剂、操作简便。已应用于废水处理和回用、取代沉降池等领域。但根据美国Duraflow提供的相关数据显示，该DF膜目前采用烧结法制备，制备的管式膜直径为2.5cm左右，壁较厚，单位质量的原料制备的膜过滤面积小、膜组件充填膜丝密度低(以最大尺寸的DF～415为例，充填面积为1.395m²，膜管材质为高密度聚乙烯，使用pH条件为7.0～12.5)。此外膜的孔隙率低、运行压力高(0.35～0.42MPa)，从而使能耗增加。

经分析研究发现，高水流速度下，膜污染在水流剪切力作用下可以得到缓解，从而可以实现膜的免冲洗。但免冲洗对膜丝的要求高：强度大，在组件里保持竖直等。小尺寸的膜管可更加有效地抑制膜表面污染。而目前非溶剂相转化法制备的膜丝多为中空纤维膜难以满足要求。

实用新型内容

本实用新型是要解决现有进口免冲洗DF膜直径大，壁厚，单位质量的原料制备的膜过滤面积小、膜丝充填密度低、膜孔隙率低、运行压力高，从而使能耗增加的问题，而提供一种用于水处理的免冲洗管式膜组件。