Módulo de membrana de fibra hueca y su ensamblaje
Descripción general
 Ambas partes extremas de la membrana de fibra hueca, diferentes entre sí de dos en un elemento de fijación en el material estructural de un módulo de membrana de fibra hueca que comprende fijos mientras se mantiene el estado abierto, la forma de la sección transversal perpendicular a la membrana de fibra hueca del elemento de fijación En el que cada uno de los módulos de membrana de fibra hueca es de una forma alargada sustancialmente rectangular y está fijado de manera que la distancia entre los dos miembros estructurales no cambia. ] Es posible mantener una alta eficiencia de filtración durante un largo período de tiempo, particularmente en la filtración de agua altamente contaminante. Además, dado que la distancia entre las carcasas opuestas no cambia, las membranas de fibra hueca no se agitan ni aflojan, y la manipulación resulta fácil.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un módulo de membrana de fibra hueca y el conjunto, se refiere a un módulo de membrana de fibra hueca y el montaje, especialmente un altamente contaminado (en particular la contaminación de la materia orgánica) líquido adecuado para la filtración.
Antecedentes
Convencionalmente, el módulo de membrana de fibra hueca, agua estéril, agua potable, la fabricación y agua de alta pureza, se han utilizado muchos en el campo de tal purificación de aire llamado microfiltración, en los últimos años, el tratamiento secundario en plantas de tratamiento de aguas residuales, tratamiento terciario , Y el examen para el uso en aplicaciones de tratamiento de agua de alta contaminación, como la separación sólido-líquido en un tanque séptico se llevan a cabo en diversas formas.
Sin embargo, el módulo de membrana de fibra hueca que se utiliza en estos campos también, en la mayoría de los casos de tipo cilíndrico convencional colocado convergen las membranas de fibras huecas en una forma circular o una forma concéntrica que se han utilizado en el campo de microfiltración Había. Incluso si se lograron mejoras, muchos solo modificaron la relación de empaque y la forma de empaque de las membranas de fibra hueca.
Tarea de solución
Sin embargo, cuando el tratamiento de filtración con agua de alta contaminación (por ejemplo, SS ≧ 50 ppm, TOC ≧ 100 ppm) se realiza usando un módulo de membrana de fibra hueca convencional de este tipo, a través de un depósito, tal como sustancias orgánicas, por las membranas de fibra hueca entre sí están integrados fijo (unido) a la superficie de membrana efectiva de la membrana de fibra hueca se reduce en el módulo, se observó una fuerte disminución en el flujo de filtración Lo fue En particular, este fenómeno fue notable en la membrana de fibra hueca en el centro del módulo cilíndrico, y fue más prominente ya que era más grande.
Además, incluso si una limpieza de la superficie de la membrana de realizar regularmente tales o lave el módulo de membrana de fibra hueca en el que las membranas de fibra hueca entre sí están integrados fijándolo, módulo de recuperación una vez que funcional que está integralmente fijado no fácil, Se observó una disminución en la eficiencia de lavado.
Un objeto de la presente invención, ser utilizado para la filtración de aguas muy contaminadas, la membrana de fibra hueca no está asegurada fácilmente integrado en el módulo, también facilita el proceso de recuperación de la función de filtración reducido mediante el uso de, y puede ser implementado de manera eficiente Y proporcionar un módulo de membrana de fibra hueca y un conjunto de los mismos.
Solución
Es decir, la presente invención, ambas partes extremas de la membrana de fibra hueca, un módulo de membrana de fibra hueca que comprende fija respectivamente mientras se mantiene el estado abierto por un miembro de fijación en dos materiales estructurales diferentes, perpendicular al elemento de fijación de membrana de fibra hueca La forma de sección del módulo de membrana de fibra hueca es una forma alargada sustancialmente rectangular y se fija de manera que la distancia entre los dos miembros estructurales no cambia.
Además, la presente invención es un conjunto de módulo de membrana de fibra hueca que comprende una pluralidad de módulos de membrana de fibra hueca laminados.
En lo sucesivo, el módulo de membrana de fibra hueca y su conjunto de la presente invención se describirán con más detalle con referencia a los dibujos.
La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra el ejemplo de configuración más básico del módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención. En la figura, el número de referencia 1 indica un miembro estructural, 2 un miembro de fijación, 3 una membrana de fibra hueca, y 4 una varilla de soporte para fijar la distancia entre los dos miembros estructurales.
El miembro estructural 1 tiene una parte alargada de abertura sustancialmente rectangular en la que el miembro de fijación 2 se llena y se fija con la membrana de fibra hueca 3 y tiene una salida de agua tratada 5. Básicamente, los dos miembros estructurales 1 están dispuestos de manera que sus aberturas son opuestas entre sí, y la posición entre los dos miembros estructurales está fijada por la barra de soporte 4.
El material del miembro estructural 1, siempre que tiene resistencia mecánica y durabilidad, tal como policarbonato, polisulfona, polipropileno, resina acrílica, resina ABS, resina de PPE modificado, y resinas de cloruro de vinilo. Cuando es necesario un tratamiento de incineración después del uso, es preferible usar una resina a base de hidrocarburo que pueda quemarse por completo sin emitir gases tóxicos por combustión.
Un miembro de fijación 2 fijado a la abertura del miembro estructural 1, es fijo mientras que mantiene su estado abierto hacia un número de extremos de la membrana de fibra hueca 3 en el interior de cada elemento estructural, y la membrana de fibra hueca como una membrana de filtración Funciona como un miembro para dividir herméticamente el agua a tratar y el agua tratada para que funcione. El miembro de fijación 2 se forma usualmente curando una resina líquida tal como resina epoxídica, resina de poliéster insaturado, poliuretano o similar.
El miembro de fijación 2 tiene una forma sustancialmente rectangular en sección transversal perpendicular a la membrana de fibra hueca, y la longitud del lado corto de este rectángulo es preferiblemente de 30 mm o menos, más preferiblemente de 15 mm o menos . Por lo tanto, la sección transversal del elemento de fijación tiene una forma rectangular alargada, disponiendo expanda hablar en una membrana de fibra hueca hoja entre dos miembros estructurales en otras palabras, todo el paquete de membranas de fibra hueca Es posible evitar que el área de membrana efectiva de la membrana de fibra hueca disminuya repentinamente mediante fijación e integración en una única forma de barra. Además, incluso si las membranas de fibra hueca están pegadas entre sí, el espesor de la parte de fijación de la membrana de fibra hueca es pequeño. Además, dado que las membranas de fibra hueca están dispuestas en forma de lámina, es posible restablecer fácilmente el estado fijo. Aunque ninguna limitación particular sobre la longitud del lado más largo del rectángulo, demasiado corto y porque el número de membranas de fibras huecas que se pueden organizar en una de módulo de membrana de fibra hueca se reduce indeseablemente, mientras que demasiado largo y difícil producir Lo cual no es preferible Normalmente, la longitud del lado largo es de aproximadamente 100 2000 mm.
Las membranas 3 de fibra hueca están dispuestas de forma sustancialmente lineal entre los dos elementos 2 de fijación, pero en este caso, las membranas 3 de fibra hueca pueden estar provistas de cierta holgura. La membrana de fibra hueca 3, diversos materiales se puede utilizar, por ejemplo, celulosa, poliolefina, alcohol polivinílico, tipo PMMA, los hechos de varios materiales de polisulfona o similares pueden ser utilizados. Sin embargo, desde el punto de vista de la facilidad de procesamiento para un tejido de punto y similares, son preferibles materiales de alto alargamiento tales como polietileno. No existen restricciones particulares sobre el tamaño de poro, la porosidad, el espesor de la película, el diámetro exterior, etc. siempre que puedan usarse como membranas de filtración.
La longitud preferida de la membrana de fibra hueca dispuesta entre los dos materiales estructurales también varía dependiendo del diámetro y del diámetro interior de la membrana de fibra hueca, pero normalmente es de aproximadamente 10 2000 mm.
En la presente invención, existe la ventaja de que la manipulación se hace fácil fijando los dos elementos estructurales opuestos con un medio de soporte tal como una barra de soporte, por ejemplo. Como tal medio de soporte, además de la barra de soporte 4 mostrada en la figura 1, son posibles los siguientes modos diversos.
La figura 2 muestra un ejemplo estructural del módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención en el que la distancia entre dos miembros estructurales se fija utilizando una gasa de alambre 6 en lugar de una varilla de soporte. En esta realización, se puede disponer una red de alambre 6 en las verticales y horizontales cuatro direcciones de la membrana de fibra hueca 3 que se mantiene entre el miembro estructural 1 como se muestra en la Fig. 2 (a), como se muestra en la Fig. (B) La gasa de alambre 6 puede estar dispuesta solo por debajo o por encima de la membrana de fibra hueca 3. Además de los manipulación Mediante la adopción de una estructura tal ventajas se facilita, impartir una función de espaciador de la prevención de pegado de las membranas de fibra hueca entre sí cuando se utiliza en la laminación el efecto y los módulos de protección para evitar daños a las membranas de fibras huecas Tu puedes hacer Además, se puede obtener el mismo efecto utilizando una placa perforada en lugar de usar malla de alambre.
La figura 3 es una vista en planta que muestra un ejemplo de configuración en el que se fija una distancia entre dos miembros estructurales utilizando un conducto de agua 7 en lugar de una varilla de soporte. En la figura, un puerto de admisión de agua 8 provisto en el conducto de agua 7 es Puede ser provisto en ambos lados.
En la producción de módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención, las membranas de fibra hueca 3, los de alojamiento sustancialmente abertura rectangular alargada miembro estructural 1, que fue tricotado usando una membrana de fibra hueca, por ejemplo, como una trama 1 Es preferible usar un laminado en el que se laminen varias láminas o tejidos tricotados. Es difícil acomodar membranas de fibra hueca recogidas en aberturas rectangulares alargadas, pero las telas tejidas se pueden almacenar fácilmente. En la laminación de la tela de punto de membrana de fibra hueca, también se pueden usar telas de punto de membrana de fibra hueca que tienen diferentes rendimientos. Por ejemplo, cuando la producción de un módulo de membrana de fibra hueca mediante el uso de un material obtenido por laminación intercalada sándwich el tejido de punto de tejido de punto de la membrana de fibra hueca hidrófoba hidrofiliza membrana de fibra hueca, la capa de membrana de fibra hueca hidrófoba Puede usarse como un medio para suministrar burbujas de aire durante el lavado de espalda.
También, en lugar de utilizar un laminado de varias hojas de tejido de punto, doblado tejido de punto alargado de membranas de fibras huecas en un zigzag también puede usarse (serpentina dispuesto para formar) plegada tejido de punto. Cuando se adopta este método de almacenamiento, es posible evitar la distribución desigual de la porción de disposición de la membrana de fibra hueca en el miembro de fijación cuando la densidad de empaquetamiento de la membrana de fibra hueca es relativamente baja.
Además, como método para llenar la resina líquida entre las membranas de fibra hueca sin huecos, en general, se adopta un método que utiliza fuerza centrífuga. Sin embargo, cuando se encapsula una membrana de fibra hueca en un material estructural que tiene una abertura rectangular alargada, se requiere una forma grande y especial como una forma de un cubo o similar usado para encapsular centrífugo. Por lo tanto, es preferible realizar macetas utilizando el método de vibración descrito a continuación, que se ve menos afectado por el tamaño y la forma del material estructural. Es decir, el tejido tricotado de la membrana de fibra hueca se almacena en el material estructural, y la resina líquida se llena en el mismo. En ese momento, como en el caso del método convencional para la fabricación de un módulo de membrana de fibra hueca, que se realiza después se trató la resina líquida sellado de los extremos del haz de membrana de fibra hueca a no penetrar en la parte hueca de la membrana de fibra hueca No hace falta decirlo. Una resina líquida que tiene una viscosidad de 1000 2500 centipoise es la más adecuada. Mientras que la resina líquida tiene fluidez, se aplica una vibración mecánica al material estructural en el que se alojan el haz de membranas de fibra hueca y la resina líquida, y el relleno de la resina se hace uniforme. La frecuencia es adecuadamente de aproximadamente 500 12 000 ciclos, pero pueden impartirse vibraciones en el rango ultrasónico. Los detalles del encapsulado mediante el método de vibración se describen en la patente japonesa abierta a consulta por el público n.º 3 114515. El método de encapsulamiento dispersar uniformemente la resina líquida en el material estructural mediante el uso de un peeling o entre las membranas de fibra hueca y la resina curada (miembro de fijación), se evita la aparición de fugas del fluido de filtro en el elemento de fijación. El corte de la cara extrema (formación del extremo abierto de la membrana de fibra hueca) después del curado de la resina líquida se puede llevar a cabo de acuerdo con el método de procesamiento del módulo de membrana de fibra hueca general.
En el uso del módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención es proporcionado un módulo en un recipiente cerrado, se pueden adoptar denominado método de filtración por presión para transmitir una membrana de fibra hueca presuriza el agua a tratar, el tanque de contaminación activa y precipitación Es preferible usar un método de filtración por succión en el que un módulo de membrana de fibra hueca se dispone en un tanque o similar y se aspira el lado a través del cual se recoge el agua tratada que ha pasado a través de la membrana de filtración de fibra hueca. También, detenido periódicamente para una succión de tiempo predeterminado, mediante el empleo de un llamado método de operación de succión intermitente, los depósitos de superficie de la película se pueden prevenir de entrar en el interior de la superficie de la membrana de manera eficiente, la función del módulo de membrana de fibra hueca Es posible reducir la frecuencia de procesamiento de recuperación. Además, el método de hacer fluir agresivamente el líquido filtrado durante aproximadamente varios segundos mientras se detiene la succión tiene un efecto notable para evitar la obstrucción de la membrana de fibra hueca.
En el método de filtración por succión, el agua a tratar fuera del módulo puede detenerse, pero el contacto con la membrana de fibra hueca puede realizarse agitando o fluyendo sustancialmente perpendicularmente a la dirección longitudinal de la fibra de la membrana de fibra hueca Es preferible aumentar la eficiencia de filtración.
Como un método de uso preferible adecuado para la forma del módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención, existe un método para usarlo como un conjunto en el que se laminan una pluralidad de módulos. La figura 4 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo. Configurando ambos extremos del miembro estructural 1 de modo que se pueda unir con la junta 9, es posible montar fácilmente el miembro estructural 1 en un número arbitrario de etapas. Al laminar los módulos de placa plana en paralelo de esta manera, es posible almacenar eficientemente los módulos en el tanque de tratamiento. Como resultado, se puede dar una alta capacidad de procesamiento en comparación con el tanque de procesamiento convencional del mismo volumen, que a su vez permite reducir el tamaño del tanque de procesamiento. Además, en el momento de la laminación, las brechas entre los módulos pueden o no estar presentes. Además, en este momento, es efectivo dividir cada módulo por la gasa de alambre como se describió anteriormente para evitar que se pegue entre las láminas de membrana de fibra hueca. Además, usar el módulo mientras se hace vibrar mecánicamente también mejora la eficacia de la filtración y es efectivo.
El módulo de membrana de fibra hueca y su conjunto de la presente invención son particularmente adecuados para la filtración de agua altamente contaminante, y los campos de aplicación específicos incluyen filtración de agua de río, filtración de agua industrial, tratamiento de drenaje inferior (planta de tratamiento de aguas residuales, Separación de líquidos o tratamiento de orden superior en un tanque séptico único o combinado), filtración de agua de piscinas, filtración de agua de mar, y desinfección y filtración de deshumidificación en la industria alimentaria.
Además, como el método funcional proceso de recuperación del módulo de membrana de fibra hueca y el conjunto de la presente invención, como en el módulo convencional, pero el proceso de lavado a contracorriente se puede realizar convenientemente, en particular, mediante la aplicación de una burbuja en la vibración de la membrana de fibra hueca método de limpieza es un método para limpiar físicamente la superficie de película con una bola de esponja o similar, o se sometió a ultrasonidos como, método adecuado de manera eficiente o similar de la forma física del módulo que va a limpiarse vibrado mecánicamente .
Efecto de la invención
Por encima, el módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención como se ha descrito, ya que las membranas de fibras huecas están dispuestas en una forma de lámina, por el número de membranas de fibra hueca para el contacto directo con el agua a tratar, entre las membranas de fibras huecas De este modo se suprime la solidificación y la integración entre las membranas de fibra hueca. En particular, es posible mantener una alta eficacia de filtración durante un largo período de tiempo en la filtración de agua altamente contaminante. Además, al usar un conjunto en el que los módulos de placa plana se apilan en paralelo, se puede aumentar la eficiencia volumétrica en el tanque de procesamiento y se puede impartir una alta capacidad de procesamiento.
Además, dado que las membranas de fibra hueca están dispuestas en forma de una lámina, la limpieza de la superficie de la membrana puede llevarse a cabo fácilmente de manera eficiente.
Además, la presente invención, el módulo de membrana de fibra hueca y su montaje, la distancia entre el elemento estructural opuesto no cambia, existe la ventaja de que o membranas de fibra hueca torsión, para manejar sin tener que aflojar fácilmente.
Breve descripción de los dibujos
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra una configuración básica de un módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra una realización del módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención.
La figura 3 es una vista en planta que muestra otra realización del módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención.
La figura 4 es una vista en perspectiva que muestra un ejemplo de uso preferido del módulo de membrana de fibra hueca de la presente invención.
1 material estructural
2 miembro de la fijación
3 membrana de fibra hueca
4 varilla de soporte
5 Salida de agua tratada
6 Malla de alambre
7 Conducto de agua
8 Puerto de entrada
9 Montaje
Reclamo
Ambas porciones de extremo de la reivindicación 1 de la membrana de fibra hueca, un módulo de membrana de fibra hueca que comprende fijados respectivamente mientras se mantiene el estado abierto por un miembro de fijación de material de dos estructura diferente, la sección transversal perpendicular a la membrana de fibra hueca del elemento de fijación Son de forma sustancialmente alargada y sustancialmente rectangular, y se fijan de modo que la distancia entre los dos miembros estructurales no cambia.
2. Un conjunto de módulo de membrana de fibra hueca que comprende una pluralidad de módulos de membrana de fibra hueca según la reivindicación 1 laminado.
Dibujo :
Application number :1994-000342
Inventors :三菱レイヨン株式会社
Original Assignee :山森久嘉、小林真澄、星出明