一种中空纤维膜组件及净水方法与流程

本发明涉及水质净化技术领域，特别涉及一种中空纤维膜组件及净水方法。

背景技术：

现如今，不论是工业生产，例如对水有严格要求的生物、医药、石油、化工、半导体等诸多行业的产品的生产，还是科研院所、实验室，甚至是我们的日常生活，对水质的要求都越来越高。因此，我们需要对水进行一定处理，去除其中存在的各种有毒有害物质和杂质，从而满足我们应用的要求。中空纤维由于其较高的过滤精度，巨大的比表面积在工业，市政及家用净水环境下有良好的应用，但中空纤维由于其较大的水通量以及死端过滤方式导致其易污染，且传统的中空纤维原件由于内部无流道设计导致其难以清洗，容易受到污染且清洗不方便。。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种中空纤维膜组件及净水方法。本发明可以使中空纤维膜件在使用和清洗过程中更容易受到水流的冲刷，从而不易受到污染，且便于清洗，性能容易恢复。

本发明的技术方案：一种中空纤维膜组件，包括具有套筒水口的套筒，套筒内设有中空纤维膜件；所述套筒的两端设有端盖，端盖上设有中心孔和侧孔；所述的中空纤维膜件包括一根穿设在中心孔上的中心管，中心管上设有多个水孔；所述中心管上螺旋包覆有进水网，进水网的一端连接有隔水膜，隔水膜随进水网一同螺旋包覆在中心管上；所述隔水膜上设有多根与中心管轴向平行的中空纤维膜丝；在垂直于中心管的两端设有涂布在中心管、进水网及隔水膜上的密封胶层，密封胶层的一端在中心管的管壁上，另一端在隔水膜远离中心管的末端。

上述的中空纤维膜组件，所述的中空纤维膜丝为微滤中空纤维、超滤中空纤维、纳滤中空纤维或反渗透中空纤维。

前述的中空纤维膜组件，所述进水网为一端贴合在中心管的管壁，另一端与隔水膜相连接的网状结构；所述进水网与隔水膜的宽度相等；所述进水网螺旋包覆住中心管2-3圈。

前述的中空纤维膜组件，所述中空纤维膜丝均匀排布在隔水膜上。

前述的中空纤维膜组件，所述中空纤维膜丝以递增或递减的方式排布在隔水膜上。

前述的中空纤维膜组件，所述端盖上设有第一密封台阶，第一密封台阶外侧与套筒相配合，第一密封台阶的内侧与隔水膜经密封胶密封。

前述的中空纤维膜组件，所述中心孔的下端侧壁凸起形成第二密封台阶，第二密封台阶与中心管之间经密封胶密封。

前述的中空纤维膜组件的方法，在死端运行时，通过套筒上的套筒水口进浓水，浓水沿隔水膜螺旋向中心管方向流动，由隔水膜上多组中空纤维膜件进行过滤收集产水，产水从端盖上的侧孔流出；

在中空纤维膜丝死端运行后需清洗时，将端盖上的侧孔堵住，清洗水从套筒水口或中心管进入，形成套筒水口至中心管的螺旋清洗水流或中心管至套筒水口的螺旋清洗水流，对中空纤维膜丝进行清洗，使其在死端运行中受到的污染可以快速去除，使得性能回复；

在错流过滤方式运行时，通过套筒上的套筒水口或中心管进浓水，浓水沿隔水膜螺旋向中心管或套筒水口方向流动，由隔水膜上多组中空纤维膜件进行过滤收集产水，且螺旋水流使中空纤维膜件更容易受到水流的冲刷，减少中空纤维膜件上污染物的覆盖，维持更长的使用时间；中空纤维膜件的产水从端盖上的侧孔流出，由中心管或套筒水口收集浓水；

在中空纤维膜丝错流过滤运行后需清洗时，将端盖上的侧孔堵住，清洗水从套筒水口或中心管进入，形成套筒水口至中心管的螺旋清洗水流或中心管至套筒水口的螺旋清洗水流，对中空纤维膜丝进行清洗。

前述的中空纤维膜组件的方法，将中空纤维膜丝以递增或递减的方式排布在隔水膜上，形成厚度渐变的流到，在运行过程中随着产水从中空纤维膜丝中流出，流道中水流量减少的情况下，流动中的水流可以通过中空纤维膜丝以递增或递减维持一定水平，避免浓差计划从而使得中空纤维膜丝的污染加剧。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明在死端运行时，通过套筒上的套筒水口进浓水，浓水沿隔水膜螺旋向中心管方向流动，由隔水膜上多组中空纤维膜件进行过滤收集产水，产水从端盖上的侧孔流出；在中空纤维膜丝死端运行后需清洗时，将端盖上的侧孔堵住，清洗水从套筒水口或中心管进入，形成套筒水口至中心管的螺旋清洗水流或中心管至套筒水口的螺旋清洗水流，对中空纤维膜丝进行清洗，使其在死端运行中受到的污染可以快速去除，使得性能回复；

2、本发明在错流过滤方式运行时，通过套筒上的套筒水口或中心管进浓水，浓水沿隔水膜螺旋向中心管或套筒水口方向流动，由隔水膜上多组中空纤维膜件进行过滤收集产水，且螺旋水流使中空纤维膜件更容易受到水流的冲刷，减少中空纤维膜件上污染物的覆盖，维持更长的使用时间；中空纤维膜件的产水从端盖上的侧孔流出，由中心管或套筒水口收集浓水；在中空纤维膜丝错流过滤运行后需清洗时，将端盖上的侧孔堵住，清洗水从套筒水口或中心管进入，形成套筒水口至中心管的螺旋清洗水流或中心管至套筒水口的螺旋清洗水流，对中空纤维膜丝进行清洗，使其在运行中受到的污染可以快速去除。

、本发明将中空纤维膜丝以递增或递减的方式排布在隔水膜上，形成厚度渐变的流到，在运行过程中随着产水从中空纤维膜丝中流出，流道中水流量减少的情况下，流动中的水流可以通过中空纤维膜丝以递增或递减维持一定水平，避免浓差计划从而使得中空纤维膜丝的污染加剧。

、本发明通过第一密封台阶和第二密封台阶的相互配合，使得中空纤维膜件产水和浓水以及清洗会不会混合，而且便于加工和生产，提高了安装便捷性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是中空纤维膜件的结构示意图；

图3是端盖的结构示意图。

附图标记

1、套筒水口；2、套筒；3、中空纤维膜件；4、端盖；5、中心孔；6、侧孔；7、中心管；8、水孔；9、进水网；10、隔水膜；11、中空纤维膜丝；12、密封胶层；13、第一密封台阶；14、第二密封台阶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：一种中空纤维膜组件，如图1-2所示，包括具有套筒水口1的套筒2，套筒2内设有中空纤维膜件3，所述的中空纤维膜丝11为微滤中空纤维，材质可以为ps、pfdv、ptfe、pvc、pp等，可以通过市售获得；所述套筒2的两端设有端盖4，端盖4和套筒2两端采用卡箍密封；所示端盖4上设有中心孔5和侧孔6；所述的中空纤维膜件3包括一根穿设在中心孔5上的中心管7，中心管7上设有多个水孔8，水孔8与中心管7之间可相互通水；所述中心管7上螺旋包覆有进水网9，所述进水网9为一端贴合在中心管7的管壁，另一端与隔水膜10相连接的网状结构；所述进水网9与隔水膜10的宽度相等；所述进水网9螺旋包覆住中心管2-3圈；所述的隔水膜10为不透水，粘结性好的柔性薄膜；所述隔水膜10随进水网9一同螺旋包覆在中心管7上，形成螺旋流道；所述隔水膜10上设有多根与中心管7轴向平行的中空纤维膜丝11，所述中空纤维膜丝11以递增或递减的方式排布在隔水膜10上；在垂直于中心管7的两端设有涂布在中心管7、进水网9及隔水膜10上的密封胶层12，密封胶层12的一端在中心管7的管壁上，另一端在隔水膜10远离中心管7的末端。

本发明在死端运行时，通过套筒2上的套筒水口1进浓水，浓水沿隔水膜螺旋向中心管7方向流动，由隔水膜10上多组中空纤维膜件3进行过滤收集产水，产水从端盖4上的侧孔6流出；在中空纤维膜丝11死端运行后需清洗时，将端盖4上的侧孔6堵住，清洗水从套筒水口1或中心管7进入，形成套筒水口1至中心管7的螺旋清洗水流或中心管7至套筒水口1的螺旋清洗水流，对中空纤维膜丝11进行清洗，使其在死端运行中受到的污染可以快速去除，使得性能回复；

本发明在错流过滤方式运行时，通过套筒2上的套筒水口1或中心管7进浓水，浓水沿隔水膜螺旋向中心管7或套筒水口1方向流动，由隔水膜10上多组中空纤维膜件3进行过滤收集产水，且螺旋水流使中空纤维膜件3更容易受到水流的冲刷，减少中空纤维膜件3上污染物的覆盖，维持更长的使用时间；中空纤维膜件3的产水从端盖4上的侧孔6流出，由中心管7或套筒水口1收集浓水；在中空纤维膜丝11错流过滤运行后需清洗时，将端盖4上的侧孔6堵住，清洗水从套筒水口1或中心管7进入，形成套筒水口1至中心管7的螺旋清洗水流或中心管7至套筒水口1的螺旋清洗水流，对中空纤维膜丝11进行清洗，使其在运行中受到的污染可以快速去除。

本发明将中空纤维膜丝11以递增或递减的方式排布在隔水膜10上，形成厚度渐变的流到，在运行过程中随着产水从中空纤维膜丝11中流出，流道中水流量减少的情况下，流动中的水流可以通过中空纤维膜丝11以递增或递减维持一定水平，避免浓差计划从而使得中空纤维膜丝11的污染加剧。

在另外一种实施例中，所述中空纤维膜丝11均匀排布在隔水膜10上。

进一步的，如图2所示，所述端盖4上设有第一密封台阶13，第一密封台阶13外侧与套筒2相配合，第一密封台阶13的内侧与隔水膜10经密封胶密封。所述中心孔5的下端侧壁凸起形成第二密封台阶14，第二密封台阶14与中心管7之间经密封胶密封，本发明通过第一密封台阶13和第二密封台阶14的相互配合，使得中空纤维膜件3产水和浓水以及清洗会不会混合，而且便于加工和生产，提高了安装便捷性。

工作原理

在死端运行时，通过套筒2上的套筒水口1进浓水，浓水沿隔水膜螺旋向中心管7方向流动，由隔水膜10上多组中空纤维膜件3进行过滤收集产水，产水从端盖4上的侧孔6流出；在中空纤维膜丝11死端运行后需清洗时，将端盖4上的侧孔6堵住，清洗水从套筒水口1或中心管7进入，形成套筒水口1至中心管7的螺旋清洗水流或中心管7至套筒水口1的螺旋清洗水流，对中空纤维膜丝11进行清洗，使其在死端运行中受到的污染可以快速去除，使得性能回复；

在错流过滤方式运行时，通过套筒2上的套筒水口1或中心管7进浓水，浓水沿隔水膜螺旋向中心管7或套筒水口1方向流动，由隔水膜10上多组中空纤维膜件3进行过滤收集产水，且螺旋水流使中空纤维膜件3更容易受到水流的冲刷，中空纤维膜件3上污染物的覆盖，维持更长的使用时间；中空纤维膜件3的产水从端盖4上的侧孔6流出，由中心管7或套筒水口1收集浓水；在中空纤维膜丝11错流过滤运行后需清洗时，将端盖4上的侧孔6堵住，清洗水从套筒水口1或中心管7进入，形成套筒水口1至中心管7的螺旋清洗水流或中心管7至套筒水口1的螺旋清洗水流，对中空纤维膜丝11进行清洗，使其在运行中受到的污染可以快速去除。