外压中空纤维膜分离设备及其使用方法的生产技术

本技术涉及膜分离技术。它设计了一种外压中空纤维膜分离装置，包括膜组件等常用零部件；膜组件内填充的膜在其上浇铸端处开孔，而在其下浇铸端处闭孔，且在下浇铸端上有多个导流孔；膜组件下端口一路与泵管接，另一路与空压机管接，其特征在于膜组件上端口经压力表后一路经控制阀与滤过液罐管接，另一路经控制阀与反洗液罐管接；膜组件的上侧口一路经压力表、控制阀与料液罐管接，另一路则经控制阀与排污管路管接；膜组件下侧口经控制阀也与排污管路管接。本技术装置可以节约水资源，提高膜的清洗效果和清洗效率，进而提高膜装置的生产效率。

权利要求书

1.一种外压中空纤维膜分离装置，包括膜组件(1)、控制阀、压力

表、泵、空气压缩机、料液罐以及连接管路，所述的膜组件(1)内填充的外压中空纤维膜(11)在其上浇铸端(14)处开孔，而在其下浇铸端(14’)

处闭孔，且在下浇铸端(14’)上有多个导流孔(19)，所述的膜组件(1)

的下端口(18)经压力表(22)后一路经控制阀(4)与泵(25)管接，另一

路经控制阀(5)、压力表(23)与空气压缩机(26)管接，其特征在于所述

膜组件(1)的上端口(15)经压力表(20)后一路经控制阀(2)与滤过液

罐管接，另一路经控制阀(8)与反洗液罐管接；所述膜组件(1)的上侧口(16)一路经压力表(21)、控制阀(3)与料液罐(24)管接，另一路则经

控制阀(7)与排污管路管接；所述膜组件(1)的下侧口(17)经控制阀

(6)也与排污管路管接。

2.根据权利要求1所述的外压中空纤维膜分离装置，其特征在于所述膜

组件(10)的下浇铸端(14’)靠近下侧口(17)的内侧处安装有挡片

(10)，在所述上浇铸端(14)的上侧口(16)相应位置处安装有挡圈

(9)。

3.根据权利要求2所述的外压中空纤维膜分离装置，其特征是所述的

挡片(10)为弧形或半圆形。

4.根据权利要求3所述的外压中空纤维膜分离装置，其特征是所述的导

流孔(19)呈环形均匀分布，其内圈导流孔(19)的数目为3个或4个，且

任意相临两个导流孔(19)之间的距离差不超过30％。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的外压中空纤维膜分离装置的使用方法，A：工作时，打开控制阀(2、3和4)，并调节控制阀(2、3)的开度，

使膜(11)的进出口工作压力分别为0.05--0.15MPa和0.03--0.10MPa，

关闭控制阀(5、6、7和8)；B：清洗时，关闭控制阀(2、3、4和6)，打

开控制阀(5、7和8)，并调节控制阀(5)的开度，以控制气量，调节控制

阀(8)的开度，以控制反洗液量；其特征在于C：排污时，先关闭控制阀

(2、3、4、7和8)，然后打开控制阀(5和6)，利用从控制阀(5)打入

的压缩空气清洗外压中空纤维膜(11)，并通过控制阀(6)将膜组件(1)

内的洗后污水全部排净。

说明书

外压中空纤维膜分离装置及其使用方法

技术领域

本技术涉及外压中空纤维膜分离装置及其使用方法技术，国际专利主分类号拟为

Int.Cl7.B01D 6/02、B01D 65/02。

背景技术

水是生命之源。随着生活水平的提高，一方面，人们对饮用水的要求不断提高。所谓纯净水，太空水或净化水已进入人们的日常生活。另一方面，生产和工业用水如生化、医药、食品、调料等领域对水的纯净或净度要求也越来越高。近年人们开发研制的微滤和超滤膜技术用于水质的净化，正适应了这种需要，并且取得了良好的实际效果。其中尤以外压中空纤维膜用的最多。这是因为外压中空纤维膜(以下简称膜)具有单位体积内装填膜的面积最大，可去除原水中的藻类，微生物和胶体物质等多种悬浮物，并且净化纯度高的优点。但在实际应用中，膜的内腔、孔隙及外壁由于各种悬浮物的滞留、淤积而使膜的透水通量迅速下降，甚至堵塞而不能正常工作。因此对膜的清洗是膜应用技术不可缺少重要组成部分。特别是在目前原水(包括河水、湖水、井水、海水和自来水)已经或正在受到日趋严重污染的情况下，对膜有效并高效的清洗有着特别重要的实际意义。

申请人已经就膜清洗技术申请了一件技术专利(98125099.8)。该项技术很好地解决了膜的在线清洗问题。但它存在着这样的一个不足：即该“发明方法采用了反洗液和空气均从膜组件下端的管口进入，而洗后液和空气一并从膜组件的顶端排出的水气顺流清洗方式”(该申请说明书第5页3-5 行)，且“洗后液携污物和空气一并可经阀门15排出，完成内外双洗任务。由于阀门15、11和14始终打开着，因此双洗过程是动态连续进行的，即随着携污洗后液及空气的不断排出，则有新的反洗液不断注入膜内进行反洗，同时又补充了透过液，进而又可使连续注入的压缩空气在透过液中不断地产生大量振荡气泡，对膜外进行有效的清洗，进而迅速高效地实现对膜内外的清洗。(该申请说明书第6页)”这种方法洗膜效果虽好，但由于在排污过程是“动态连续进行的”，“随着携污洗后液及空气的不断排出，则有新的反洗液不断注入膜内进行反洗，”因而需要和浪费了大量的原液和反洗液。这与节约和充分利用水资源的膜技术目的有所偏移。

另一方面，现有技术中的膜组件和水系统设计也存在着缺陷。对于膜组件而言，一是U型膜在膜组件内因折弯而不能填充的很满，或是说填充率较低；二是U型膜组件的高度也有一定的限制；三是在U型膜的折弯处容易形成流体死角而滞阻污物，不容易清洗干净。因此它不适应大口径膜组件和大规模生产用膜装置。对于水系统设计而言，由于从膜组件下端口或下侧口打入反洗液和原液，而从上端口或上侧口排出洗后液或污染水的自下而上的水流设计路线，因而以浓度较小和比重较轻的反洗液和原液顶出浓度较大和比重较大的洗后液或污染水的水流设计路线是不尽合理的，也因此要排净洗后液或污染水就需要较长的排污时间和大量的原液。从工业生产角度看，这种水系统设计不科学、不经济。

技术内容

本技术的目的是针对现有技术的不足，提出一种新型的外压中空纤维膜装置及其使用方法，它可以提高膜装置的清洗效果，节约清洗用水，缩短清洗时间，有利于大规模工业化连续生产和提高效率。

本技术的目的是如下实现的：设计一种外压中空纤维膜分离装置，包括膜组件、控制阀、压力表、泵、空气压缩机、料液罐以及连接管路等部件；所述的膜组件内填充的外压中空纤维膜在其上浇铸端处开孔，而在其下浇铸端处闭孔，且在下浇铸端上有多个导流孔；所述的膜组件的下端口经压力表后一路经控制阀与泵管接，另一路经控制阀、压力表与空气