[发明专利]中空纤维膜组件及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种中空纤维膜组件及其生产方法。

背景技术

目前，浸没式膜过滤技术已经广泛应用于水处理领域，并且已经成为最受欢迎的污水处理技术之一。在浸没式膜过滤系统中，中空纤维膜组件被广泛的应用于处理液的过滤与提取过程中，发挥着越来越重要的作用。

应用在浸没式过滤系统的中空纤维膜组件目前主要有帘式膜组件、“U”型帘式膜组件、“海藻式”组件、柱式膜组件等几种形式。

其中，帘式膜组件采用双端浇注，膜丝呈单片或双片排布，对于单片膜片的组件，膜丝过于集中，装填密度高，膜片厚度大，且使用时曝气管安装在组件底部，组件不易清洗，发生污泥淤积概率极高；对于双片膜片的组件，虽然在一定程度上降低了膜丝装填密度与膜片厚度，但由于两个膜片间的通道是封闭的，故对污泥淤积的缓解效果有限。另外，曝气管安装在一支组件的两个膜片之间，曝气时，气流直接冲刷中空纤维膜丝表面，大大增加了膜丝破损断裂的风险，降低了组件的使用寿命。

“U”型帘式膜组件采用单端浇注，膜丝呈“U”型排布，使用时一般浇注端在上，U型端缠绕在曝气管上。对于该型组件，其膜丝长度是双端浇注组件两倍，这意味着在有膜丝发生破损的情况下，其膜面积减少量要远远大于双端浇注组件，从而降低组件的使用寿命；其次，该型组件“U”型端没有任何保护，在制作及使用过程中极易受力变为对膜丝损伤极大的“V”型，进而增加膜丝破损断裂的风险。

“海藻式“组件采用单端浇注，另一端封头处理，不固定，膜丝可片状或柱状排布，使用时浇注端在下，膜丝呈“海藻”状漂浮在待处理液中。“海藻式”组件由于膜丝固定端在下方，为防止膜丝自身发生堆叠，多采用高硬度的膜丝制作以支撑自身重量，而高硬度的膜丝柔韧性较差，在水中抖动效果不好，进而影响组件的清洗效果；另外，“海藻”式组件使用时须为每支组件设置框架防止膜丝堆叠或互相缠绕，既增加了生产、安装与施工的难度，又增加了成本。

柱式膜组件采用双端浇注，膜丝呈圆形或方形柱状排布，底端有曝气孔或槽，上端多做分束或分片处理，以提高曝气清洗效果。柱式组件相对于帘式组件，膜丝更加集中，膜丝局部装填更高，组件清洗与就加困难，而且柱式组件因其形状所限，布局难以紧凑，整个系统的装填密度要小于帘式组件，致使膜池占地面积更高。

在生产工艺上，上述组件都是所有膜片（束）同时加工，膜丝装填密度高，浇注时树脂渗透性差，局部易出现树脂不能完全浸润膜丝的问题，导致产水端面出现不同程度的漏点缺陷，严重时组件无法使用。同时，由于多个膜片或膜束装填在一个集水槽内，膜丝不易梳理，导致交叉的膜丝增多，使组件在使用中更易发生污泥淤积。另外，由于集水槽容量有限，现有的生产形式极易产生最外侧的膜丝紧贴在集水槽壁上的现象，进而影响树脂与集水槽的粘接强度。

另外，在目前膜组件进行树脂浇注时，由于树脂浇注盒结构的限制，热固性树脂均采用上端注入的方式，造成树脂易沾染膜丝，使膜丝质脆易断，无法正常使用；当热固性树脂由浇注盒底端注入时，树脂流动会冲击膜丝，使进料孔周围的膜丝上浮，在切头时无法将内孔切出，影响产品质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种易清洗，能够有效缓解污泥淤积，降低膜丝破损断裂的风险，提高使用寿命的中空纤维膜组件。

本发明的另一个目的是提供一种中空纤维膜组件的生产方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种中空纤维膜组件，包括由多根中空纤维膜丝组成的两片膜片，每片膜片的两端分别与集水组件连接，所述集水组件由树脂固定盒、集水管组成，每片膜片的端部通过树脂封装在所述树脂固定盒内，所述树脂固定盒的下端与所述集水管密封连接，每根中空纤维膜丝的内孔与所述集水管连通；两片膜片的集水管之间、树脂固定盒之间的缝隙与两片膜片之间的缝隙共同构成曝气时气液混合的流动通道；两片膜片的集水管的出水部分通过连接接头连接。

所述连接接头包括集水腔，所述集水腔的一端设置有分别与两片膜片的集水管连接的集水进水接管，所述集水腔的另一端设置有出水接管。

每片膜片的厚度为3～10mm。

两片膜片曝气时气液混合的流动通道的宽度为3-20mm。

一种中空纤维膜组件的生产方法，包括下述步骤：

（1）选取规定数量的中空纤维膜丝，一端固定在支架上，另一端封头处理；