CN103170249A - 高通量低压力小型卷式膜元件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高通量低压力小型卷式膜元件，构成包括膜卷组件（6），膜卷组件（6）的两端采用膜卷密封套（7）密封，膜卷组件（6）外套有膜壳（8），膜壳（8）为两端封闭的圆筒，圆筒两端分别开有进水口（9）和产水口（10），在圆筒的侧壁上开有浓水收集口（11）和用位于膜元件外围的产水收集口（12）。本发明具有有效面积广、回收率高、产水量大、抗污染和成本较低的特点。

Description

高通量低压力小型卷式膜元件

技术领域

本发明涉及一种卷式膜元件，特别是一种高通量低压力小型卷式膜元件。

背景技术

目前，现有的井水和地表水反渗透系统使用的膜元件绝大多数为卷式膜元件，与中空纤维和板框式结构相比，卷式膜元件在给水通道抗污染能力、设备空间要求、投资和运行费用等方面具有显著优势。现有的反渗透膜元件采用塑料网作为给水通道隔网，其目的是为进水提供一条尽可能接近湍流的通路，使进水在卷式膜片之间平行于膜元件方向充分流动，而在产水流道中采用塑料网作为产水通道，产水沿着垂直于膜元件的纵向环绕流入中心管。市场上多数卷式膜元件采用产水流道中的产水垂直于膜元件纵向环绕单向流动的方式，产水环绕着膜元件向中心管单向流动并最终被中心管收集起来并被导向膜元件外部的产水收集管；在流向中心管的过程中，产水通道的长度往往有数十厘米至一米多长，这导致产水在沿着塑料格网流向中心管的过程中遇到较大的阻力，这些阻力产生的背压影响到了透过膜流向中心管的产水的产量，产水流道越长，产水所受到的阻力越大，相应的产水流量就越小。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高通量低压力小型卷式膜元件。本发明具有有效面积广、回收率高、产水量大、抗污染和成本较低的特点。

本发明的技术方案：高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：包括膜卷组件，膜卷组件的两端采用膜卷密封套密封，膜卷组件外套有膜壳，膜壳为两端封闭的圆筒，圆筒两端分别开有进水口和产水口，在圆筒的侧壁上开有浓水收集口和用位于膜元件外围的产水收集口。

前述的高通量低压力小型卷式膜元件中，所述的膜卷组件包括筒状的中心管和产水通道膜层，产水通道膜层围绕中心管卷制，产水通道膜层朝向中心管一面的两侧设有密封条。

前述的高通量低压力小型卷式膜元件中，所述的产水通道膜层包括产水隔网、进水隔网和平板膜，所述的进水隔网安装在对折设置的平板膜之间，对折的平板膜安装在产水隔网上，对折的平板膜的圆弧过渡段与中心管接触。

前述的高通量低压力小型卷式膜元件中，所述的进水隔网的上端面外侧边与平板膜的端面内侧一边由密封胶密封，平板膜的上端面长边两侧涂密封胶。

前述的高通量低压力小型卷式膜元件中，所述的膜卷密封套为圆环状的产水收集套，产水收集套内侧的内径与膜卷组件的直径相匹配，产水收集套外侧的外径和膜壳内径相匹配。

前述的高通量低压力小型卷式膜元件中，所述的产水收集套的内径比膜卷组件直径大1mm~3mm；产水收集套外侧的外径比膜壳内径小1mm~2mm。

前述的高通量低压力小型卷式膜元件中，所述的产水收集套的外侧设有O型圈的卡槽。

前述的高通量低压力小型卷式膜元件中，所述的膜卷密封套是由橡胶制成的橡胶套，橡胶套从膜卷组件的两侧分别套入膜卷组件，橡胶套的内径略小于膜卷组件直径实现过盈配合，橡胶套的外径略大于膜壳的内径实现过盈配合。

前述的高通量低压力小型卷式膜元件中，所述的膜壳由塑料或金属制成。

与现有技术相比，本发明进水从膜壳的进水口进入膜壳，由于膜卷封闭套的约束，进水只能从膜卷组件的一端进入，单向平行于膜卷组件沿进水流道流动，并从膜卷组件的另一端流出，进而从膜壳上的浓水收集口流出膜壳，在进水流经膜卷组件时，产品水透过平板膜进入产水流道中并在产水流道中向两个相反的方向流动，一股水被中心管收集起来，另一股流向产水流道远端，并流出膜卷组件，由于产水收集套的约束，流出膜卷组件的产品水被外围产品水收集口收集起来，并最终和中心管流出的产水汇集在一起，因此，本发明使产水能够通过膜卷组件双向产水流道，增加了产水量，产水量增量达到30%以上。本发明具有有效面积广、回收率高、产水量大和抗污染的特点，并且在获得相同产水量的情况下使用更少的膜片从而降低了膜元件的成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是膜卷组件的结构示意图。

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。高通量低压力小型卷式膜元件，构成如图1和2所示，包括膜卷组件6，膜卷组件6的两端采用膜卷密封套7密封，膜卷组件6外套有膜壳8，膜壳8为两端封闭的圆筒，圆筒两端分别开有进水口9和产水口10，在圆筒的侧壁上开有浓水收集口11和用位于膜元件外围的产水收集口12。

所述的膜卷组件6包括筒状的中心管1和产水通道膜层，产水通道膜层围绕中心管1卷制，产水通道膜层朝向中心管一面的两侧设有密封条5。

所述的产水通道膜层包括产水隔网2、进水隔网3和平板膜4，所述的进水隔网3安装在对折设置的平板膜4之间，对折的平板膜4安装在产水隔网2上，对折的平板膜4的圆弧过渡段与中心管1接触。

所述的进水隔网3的上端面外侧边与平板膜的端面内侧一边由密封胶5密封，平板膜4的上端面长边两侧涂密封胶5。

所述的膜卷密封套7为圆环状的产水收集套，产水收集套内侧的内径与膜卷组件6的直径相匹配，产水收集套外侧的外径和膜壳内径相匹配。所述的产水收集套的内径比膜卷组件6直径大1mm~3mm；产水收集套外侧的外径比膜壳内径小1mm~2mm。所述的产水收集套的外侧设有O型圈的卡槽。

所述的膜卷密封套7是由橡胶制成的橡胶套，橡胶套从膜卷组件6的两侧分别套入膜卷组件6，橡胶套的内径略小于膜卷组件6直径实现过盈配合，橡胶套的外径略大于膜壳的内径实现过盈配合。

所述的膜壳8由塑料或金属（铸铁、钢、铝材或不锈钢）制成。

所述的平板膜4为通用的反渗透RO，纳滤 (NF) 或者超滤 (UF) 等多种具备分离性能的平板膜。中心管1和产水隔网2和进水隔网3为成熟产品，可从市场上购得。上述密封胶可采用现有成熟产品。

工作时，进水从膜壳8的进水口进入膜壳8，由于膜卷封闭套7的约束，进水只能从膜卷组件6的一端进入，单向平行于膜卷组件6沿进水流道流动，并从膜卷组件6的另一端流出，进而从膜壳8上的浓水收集口流出膜壳，在进水流经膜卷组件6时，产品水透过平板膜4进入产水流道中并在产水流道中向两个相反的方向流动，一股水被中心管1收集起来，另一股流向产水流道远端，并流出膜卷组件6，由于产水收集套的约束，流出膜卷组件6的产品水被外围产品水收集口12收集起来，并最终和中心管1流出的产水汇集在一起。

本发明采用了由卷制的产水通道膜层构成的膜卷组件、控制进水流向的膜卷封闭套7和膜壳8，使产水能够通过膜卷组件6双向产水流道，增加了产水量，产水量增量达到30%以上。

Claims (9)

1.高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：包括膜卷组件（6），膜卷组件（6）的两端采用膜卷密封套（7）密封，膜卷组件（6）外套有膜壳（8），膜壳（8）为两端封闭的圆筒，圆筒两端分别开有进水口（9）和产水口（10），在圆筒的侧壁上开有浓水收集口（11）和用位于膜元件外围的产水收集口（12）。

2.根据权利要求1所述的高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：所述的膜卷组件（6）包括筒状的中心管（1）和产水通道膜层，产水通道膜层围绕中心管（1）卷制，产水通道膜层朝向中心管一面的两侧设有密封条（5）。

3.根据权利要求2所述的高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：所述的产水通道膜层包括产水隔网（2）、进水隔网（3）和平板膜（4），所述的进水隔网（3）安装在对折设置的平板膜（4）之间，对折的平板膜（4）安装在产水隔网（2）上，对折的平板膜（4）的圆弧过渡段与中心管（1）接触。

4.根据权利要求3所述的高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：所述的进水隔网（3）的上端面外侧边与平板膜的端面内侧一边由密封胶（5）密封，平板膜（4）的上端面长边两侧涂密封胶（5）。

5.根据权利要求1所述的高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：所述的膜卷密封套（7）为圆环状的产水收集套，产水收集套内侧的内径与膜卷组件（6）的直径相匹配，产水收集套外侧的外径和膜壳内径相匹配。

6.根据权利要求5所述的高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：所述的产水收集套的内径比膜卷组件（6）直径大1mm~3mm；产水收集套外侧的外径比膜壳内径小1mm~2mm。

7.根据权利要求6所述的高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：所述的产水收集套的外侧设有O型圈的卡槽。

8.根据权利要求5所述的高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：所述的膜卷密封套（7）是由橡胶制成的橡胶套，橡胶套从膜卷组件（6）的两侧分别套入膜卷组件（6），橡胶套的内径略小于膜卷组件（6）直径实现过盈配合，橡胶套的外径略大于膜壳的内径实现过盈配合。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的高通量低压力小型卷式膜元件，其特征在于：所述的膜壳（8）由塑料或金属制成。

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