一種簾式膜組件及其澆鑄方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種簾式膜組件及其澆鑄方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，人均水資源量?jī)H為世界人均擁有量的1/4。目前我國(guó)工業(yè)污水的再生回用率僅為6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家水平，市政污水的回用率更低。膜技術(shù)作為上世紀(jì)六十年代發(fā)展起來(lái)的跨學(xué)科新技術(shù)，其高效節(jié)能、環(huán)保無(wú)污染、過(guò)濾后的物質(zhì)可直接回用等優(yōu)良特點(diǎn)，使其在國(guó)內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的推廣與應(yīng)用。
[0003]在處理污水的應(yīng)用中，常將膜技術(shù)與微生物發(fā)酵技術(shù)相結(jié)合，形成一種新型的、高效的污水處理技術(shù)，稱(chēng)為膜生物反應(yīng)器(MBR)。該混合技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外得到了很高的關(guān)注度，并展開(kāi)迅速發(fā)展之勢(shì)。MBR應(yīng)用中膜技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式是以膜組件浸沒(méi)于液體中，通過(guò)管路連接和自吸式水泵將透過(guò)物質(zhì)抽出的形式存在。該膜組件通常分為兩類(lèi)，浸沒(méi)式簾式膜組件與浸沒(méi)式柱式膜組件。在使用過(guò)程中，簾式膜組件因可通過(guò)安裝曝氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)清洗，以及離線(xiàn)清洗的方式，減少污染物質(zhì)在膜表面的沉積，提高膜的使用壽命而被廣泛應(yīng)用。
[0004]在實(shí)際應(yīng)用中，污泥的沉積與在線(xiàn)清洗及離線(xiàn)清洗都會(huì)導(dǎo)致膜組件的膜絲運(yùn)動(dòng)加劇。長(zhǎng)時(shí)期的曝氣及清洗作業(yè)下，膜絲的抗疲勞強(qiáng)度逐漸下降，最后導(dǎo)致斷絲。膜組件的端部，即硬膠與軟膠灌封處，最易產(chǎn)生斷絲現(xiàn)象，影響膜組件性能，嚴(yán)重者影響MBR的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明的目的在于解決目前簾式膜中空纖維膜組件澆鑄過(guò)程中存在的硬膠爬絲致軟膠對(duì)膜絲的保護(hù)性能下降的，及硬膠爬絲程度過(guò)高，軟膠進(jìn)膠流淌不均勻的問(wèn)題，從而增加膜絲根部的抗疲勞性及膜絲與膠的粘接性。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種簾式膜組件的澆鑄方法，該方法包括如下步驟:
(1)將中空纖維膜絲絲束懸掛于澆鑄裝置的支架上；
(2)捆扎所述膜絲絲束，切割膜絲并堵孔；
(3)在距離膜絲底部2— 4cm處均勻涂抹聚氨酯膠水，涂抹寬度為l-2cm，風(fēng)干:
(4)將簾式膜殼插入所述澆鑄裝置的底座的凹槽中，將硬膠倒入所述簾式膜殼中；
(5)用膜絲進(jìn)行插膠工藝，插膠深度為2-4cm;
(6)待所述硬膠固化后，加進(jìn)軟膠以包覆所述聚氨酯膠水，所述包覆為自硬膠所在面沿膜絲長(zhǎng)度方向的包覆2-3cm ；
(7)待所述軟膠固化后，以澆鑄好的一端向上，另一端向下，重復(fù)步驟(2)—(6)對(duì)組件另一端進(jìn)行澆鑄；澆鑄完成后，對(duì)中空纖維膜組件進(jìn)行切割工藝，完成簾式膜組件的澆鑄。
[0007]進(jìn)一步地，步驟(I)中所述澆鑄裝置的支架包括外支架與可旋轉(zhuǎn)內(nèi)支架，所述可旋轉(zhuǎn)內(nèi)支架為以中端為支點(diǎn)，上下端可360°旋轉(zhuǎn)的不銹鋼支架，且上下端均設(shè)有用于定位的插銷(xiāo)，上端還有多個(gè)用于懸掛所述中空纖維膜絲絲束的掛鉤。
[0008]本發(fā)明所述的方法，在所述步驟(3)之前，還包括對(duì)膜絲進(jìn)行分區(qū)，并采用機(jī)構(gòu)件加緊分區(qū)的膜絲的步驟，每個(gè)分區(qū)兩個(gè)機(jī)構(gòu)件，所述聚氨酯膠水涂抹在兩個(gè)機(jī)構(gòu)件中間。
[0009]采用機(jī)構(gòu)件有利于膜絲涂膠，也能夠避免插膠工藝中出現(xiàn)膜絲雜亂無(wú)章的現(xiàn)象。
[0010]其中，所述機(jī)構(gòu)件為自由夾；所述自由夾垂直于膜絲的方向上一端有鉸鏈，另一端可自由開(kāi)閉；所述自由夾的一側(cè)設(shè)有可供定位棍穿過(guò)的垂直環(huán)扣，扣環(huán)的數(shù)量為1-2個(gè)。
[0011]上述垂直環(huán)扣的設(shè)置有利于自由夾的定位，此處的定位棍可采用多種棍狀結(jié)構(gòu)，如細(xì)鐵棍等，能夠滿(mǎn)足插過(guò)垂直環(huán)扣，實(shí)現(xiàn)定位即可。
[0012]本發(fā)明所述自由夾與膜絲相接觸的內(nèi)部?jī)杀谠O(shè)有高發(fā)泡材料，其中所述高發(fā)泡材料優(yōu)選選用聚乙烯高發(fā)泡體、乙烯-醋酸乙烯發(fā)泡材料或聚氨酯發(fā)泡材料。此類(lèi)材料柔韌度高，不易傷害膜絲。
[0013]本發(fā)明所述的方法，優(yōu)選步驟(2)經(jīng)切割膜絲與堵孔后將膜絲絲束分為2-8個(gè)區(qū)，每個(gè)分區(qū)采用兩個(gè)機(jī)構(gòu)件夾緊膜絲，用定位棍穿過(guò)機(jī)構(gòu)件上的垂直環(huán)扣并挑起所有膜絲后固定所述定位棍，涂抹膠水之前，轉(zhuǎn)動(dòng)所述可旋轉(zhuǎn)內(nèi)支架90°，插銷(xiāo)固定穩(wěn)定后涂抹所述聚氨酯膠水；優(yōu)選在步驟(4)結(jié)束后，旋轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)內(nèi)支架使其與外支架間維持20-35°，優(yōu)選25°后解除定位棍，人工托起分區(qū)膜絲，轉(zhuǎn)動(dòng)外支架垂直方向并插銷(xiāo)固定，除去機(jī)構(gòu)件后執(zhí)行步驟(5)。
[0014]本發(fā)明所述的方法，步驟(3)中所述凹槽在插入簾式膜殼之前，涂有油性物質(zhì)，優(yōu)選所述油性物質(zhì)選用黃油或凡士林。
[0015]進(jìn)一步地，步驟(3)中所述硬膠倒入所述簾式膜殼中之前，先將所述硬膠在600C _70°C下加熱0.5-1小時(shí)，并冷卻至30°C _40°C。經(jīng)該處理后，減少硬膠固化時(shí)間，提高澆鑄速率。
[0016]進(jìn)一步地，步驟(I)中所述中空纖維膜絲的材質(zhì)為聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PS)、聚醚砜(PES)或聚全氟乙烯(PTFE)中的任一種。
[0017]進(jìn)一步地，步驟(I)中所述中空纖維膜絲長(zhǎng)度為0.5-2.5米。
[0018]進(jìn)一步地，步驟⑴中所述中空纖維膜絲的數(shù)量為100-6000根。
[0019]進(jìn)一步地，步驟(2)中所述聚氨酯膠水為30-60分鐘即可初步固化的快速固化聚氨酯膠水。
[0020]進(jìn)一步地，步驟(3)中所述凹槽的長(zhǎng)度和寬度與所述簾式膜殼一致，高度與所述簾式膜殼的1/2高度一致。
[0021]本發(fā)明同時(shí)提供了上述方法制備得到的簾式膜組件，所述簾式膜組件具有更理想的應(yīng)用性能及更長(zhǎng)的使用壽命。
[0022](三)有益效果
本發(fā)明方法具有如下優(yōu)點(diǎn):采用自制的自由夾對(duì)膜絲進(jìn)行分區(qū)后，采用軟膠初步處理中空纖維膜絲，使膜絲與膜絲間充滿(mǎn)軟膠，避免硬膠爬絲過(guò)高。分區(qū)固定后的膜絲，在插膠工藝中不會(huì)出現(xiàn)雜亂無(wú)章的現(xiàn)象，保持組件外觀優(yōu)美，減少人為整理膜絲的過(guò)程。在插膠工藝中，硬膠經(jīng)過(guò)加熱后，固化速度加快，流淌性能提高，降低固化所需時(shí)間，提高工作效率。加進(jìn)了軟膠，軟膠只需在膜絲的分區(qū)間流淌，流淌均勻性有所提高，更好的保護(hù)膜絲根部。
[0023]綜上所述，本發(fā)明方法既提高工作效率，又能克服因硬膠爬絲，影響軟膠流淌均勻性、膜絲根部抗疲勞性及膜絲與軟膠的粘接性等問(wèn)題，應(yīng)用此方法可得到高性能的簾式膜組件。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1單個(gè)分區(qū)膜絲涂抹膠簡(jiǎn)圖。
[0025]圖2簾式膜組件澆鑄支架簡(jiǎn)圖。
[0026]其中，1:垂直環(huán)扣；2:鉸鏈；3:細(xì)鐵棍；4:中空纖維膜絲；5:自由夾；6:插銷(xiāo)；7:360°可旋轉(zhuǎn)內(nèi)支架；8:外支架；9:掛鉤；10:簾式膜殼；11:不銹鋼底座；12:局部區(qū)域(放大見(jiàn)圖1)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖1、2和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0028]實(shí)施例1:簾式膜組件的澆鑄簾式膜組件的材料及規(guī)格如下:
簾式膜組件整體長(zhǎng)度:0.5m ;
中空纖維膜膜絲:PVDF材質(zhì)，數(shù)量100根；
硬膠:環(huán)氧樹(shù)脂，軟膠:聚氨酯。
[0029]組件性能:膜絲根部斷裂數(shù)彡99.5%。
[0030]澆鑄過(guò)程如下:
(1)懸掛膜絲并對(duì)膜絲進(jìn)行分區(qū)；將100根中空纖維膜絲(4)懸掛在可旋轉(zhuǎn)內(nèi)支架(7)的2個(gè)掛鉤(9)上；
(2)量取0.5m長(zhǎng)中空纖維膜絲，用尼龍?jiān)鷰г谕晃恢美υそz絲束后，切割膜絲并堵孔；
(3)采用自由夾(5)對(duì)膜絲進(jìn)行分區(qū)，分區(qū)數(shù)目2組，每組分區(qū)采用兩個(gè)自由夾，自由夾各距離膜絲底部25mm與60mm，自由夾的垂直環(huán)扣位于同一側(cè)；
(4)采用細(xì)鐵棍(3)(直徑約為5_)穿過(guò)垂直環(huán)扣(I)，挑起所有膜絲后，固定細(xì)鐵棍
(3);(參見(jiàn)圖1)
(5)旋轉(zhuǎn)支架(7)轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，將插銷(xiāo)(6)固定穩(wěn)當(dāng)；
(6)對(duì)自由夾(5)中間的膜絲涂覆聚氨酯膠水，輕輕抖動(dòng)，確保每根膜絲均沾有聚氨酯膠水，涂抹膠水寬度1cm，距離膜絲底部20mm ；
(7)靜待聚氨酯膠水固化，并將簾式膜殼(10)插入到澆注架底座(11)的凹槽中，凹槽中涂抹黃油；
(8)準(zhǔn)備環(huán)氧樹(shù)脂硬膠，60°C下加熱0.5h，混合均勻，冷卻至40°C后倒入簾式膜殼中；
(9)聚氨酯膠水30min固化后，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支架，使旋轉(zhuǎn)支架與澆鑄支架間維持25。;
(10)解除對(duì)細(xì)鐵棍(3)的固定后，人工托起分區(qū)膜絲，轉(zhuǎn)動(dòng)澆鑄支架垂直方向，并用固定插銷(xiāo)；
(11)逐步取下細(xì)鐵棍(3)上的分區(qū)膜絲，除去自由夾(5)，進(jìn)行插膠工藝，插膠深度為