CN108404677B - 一种防背压式膜元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防背压式膜元件，包括集水管、设置在集水管外侧的过滤层，所述过滤层的外侧设有防水层，集水管的首端封闭，集水管的尾端敞开，集水管的侧壁设置有多个第一通孔；集水管的尾端设置有背压阀，背压阀包括圆柱状阀体，自阀体的首端到阀体的尾端依次设置有圆柱状进水室、功能室、圆台状过渡室、圆柱状出水室，功能室中设置有横截面为圆形的挡板、圆管、与圆管内腔相适配的导杆。该防背压式膜元件通过在集水管的出水口设置背压阀，能够阻止纯水通过集水管反向回流到过滤层，避免纳滤膜和反渗透膜发生剥离与分层，避免纳滤膜和反渗透膜发生不可逆损伤，显著提高所述防背压式膜元件的使用寿命，实施效果好。

Description

一种防背压式膜元件
技术领域
本发明涉及一种防背压式膜元件，属于过滤技术领域。
背景技术
膜元件是反渗透净水机中的核心部件，膜元件包括反渗透膜和纳滤膜，膜元件由膜片、纯水导流网、原水导流网绕集水管卷制而成，外围缠防水胶带固定，形成一个圆柱状的膜元件，集水管上面设置小孔收集过滤水后从出水口排出。集水管一端封闭，阻止进入滤层的原水进入管内，防止串水。另外一端为过滤水出水端。膜元件安装在净水机膜壳内使用，正常运行时过滤水从集水管内聚集排出，机器停机后（增压泵停止运行），出水管道内残留的净水会反向流动到集水管内，从集水孔流到滤层，形成一个瞬时压力即背压，受到导流网的支撑，导流网网格的小格位置对应的膜片上就会出现很多气泡状剥离和分层，导致膜元件发生不可逆损伤，直接影响膜使用性能。外接管路越长，产生的背压越大，破坏性越大。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种防背压式膜元件，具体技术方案如下：
一种防背压式膜元件，包括集水管、设置在集水管外侧的过滤层，所述过滤层的外侧设置有防水层，所述集水管的首端封闭，所述集水管的尾端敞开，所述集水管的侧壁设置有多个第一通孔；所述集水管的尾端设置有背压阀，所述背压阀包括圆柱状阀体，自阀体的首端到阀体的尾端依次设置有圆柱状进水室、功能室、圆台状过渡室、圆柱状出水室，所述集水管的内腔与进水室连通，所述功能室的侧壁为弧面结构，所述功能室任一横截面的面积大于进水室任一横截面的面积，所述功能室与进水室的交界处设置有台阶，所述功能室中设置有横截面为圆形的挡板、圆管、与圆管内腔相适配的导杆，所述挡板的直径大于进水室的内径，所述挡板的正面设置有圆柱状凸台，所述凸台的外侧套设有第一密封圈，所述圆管的尾端与挡板背面的中部固定连接，所述圆管的尾部侧壁还设置有第二通孔，所述导杆的首端设置在圆管的内部，所述导杆的尾端设置在圆管的外部，所述导杆的尾端固设有档环，所述档环与功能室的侧壁之间设置有多根连杆，所述连杆的一端与档环的外侧壁固定连接，所述连杆的另一端与功能室的侧壁固定连接，所述导杆的外侧套设有圆柱螺旋弹簧，所述圆柱螺旋弹簧设置在圆管和档环之间；所述过渡室的大端口与功能室连通，所述过渡室的小端口与出水室连通。
作为上述技术方案的改进，所述集水管的尾端与阀体的首端连接为一体。
作为上述技术方案的改进，所述阀体的首端固设有连管，所述连管尾端的内腔与进水室连通，所述连管首端的内腔与集水管的内腔连通。
作为上述技术方案的改进，所述阀体尾部的侧壁设置有多个环形槽。
作为上述技术方案的改进，所述导杆的侧壁设置有多个轴向开口槽，轴向开口槽的长度等于导杆的长度。
作为上述技术方案的改进，所述凸台的顶部固设有圆锥状凸部，所述凸部底面的直径等于凸台的直径。
作为上述技术方案的改进，所述过滤层由过滤片绕着集水管的侧壁卷制而成，所述过滤片由原水导流网、膜片、纯水导流网依次叠加而成。
作为上述技术方案的改进，所述原水导流网的制成方法为：将银-壳聚糖复合纳米抗菌剂与聚丙烯母粒按照质量比（1.3~1.6）:60的比例球磨混合均匀，然后进入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机中出来的粒料经过干燥后用熔融纺丝机进行纺丝得到纤维料A；将纤维料A经过牵伸工序、合股工序、编织工序成网体B，将网体B送入到超声波清洗槽中，超声波清洗槽中倒入质量分数为2.6‰~3.3‰次氯酸溶液将网体B淹没，在超声频率为50~60kHz、温度为30~36℃的条件下超声处理7~8小时，然后用去离子水洗涤3~5次即得到所述原水导流网；所述银-壳聚糖复合纳米抗菌剂的制法为：将过900目的壳聚糖与过900目的硝酸银按照质量比150:（0.13~0.16）的比例混合均匀，然后在紫外灯光的照射下研磨5~6小时得到细粉，研磨结束后再将细粉用紫外灯光照射24~36小时，即得到粒径为60~80nm的银-壳聚糖复合纳米抗菌剂。
作为上述技术方案的改进，所述纯水导流网的制成方法为：将抗菌纤维和聚酯纤维按照质量比（20.6~25.8）:100的比例切片混合均匀，然后进入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机中出来的粒料经过干燥后用熔融纺丝机进行纺丝得到纤维料C；将纤维料C经过牵伸工序、合股工序、编织工序成网体D，将网体D送入到超声波清洗槽中，超声波清洗槽中倒入质量分数为3.1‰~3.6‰次氯酸溶液将网体D淹没，在超声频率为50~60kHz、温度为30~36℃的条件下超声处理7~8小时，然后用去离子水洗涤3~5次即得到所述纯水导流网；所述抗菌纤维的制法为：将银-壳聚糖复合纳米抗菌剂与聚丙烯母粒按照质量比（1.3~1.6）:60的比例球磨混合均匀，然后进入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机中出来的粒料经过干燥后用熔融纺丝机进行纺丝即得到所述抗菌纤维；所述银-壳聚糖复合纳米抗菌剂的制法为：将过900目的壳聚糖与过900目的硝酸银按照质量比150:（0.13~0.16）的比例混合均匀，然后在紫外灯光的照射下研磨5~6小时得到细粉，研磨结束后再将细粉用紫外灯光照射24~36小时，即得到粒径为60~80nm的银-壳聚糖复合纳米抗菌剂。
本发明的有益效果：
1）、所述防背压式膜元件通过在集水管的出水口设置背压阀，能够阻止纯水通过集水管反向回流到过滤层，避免纳滤膜和反渗透膜发生剥离与分层，避免纳滤膜和反渗透膜发生不可逆损伤，显著提高所述防背压式膜元件的使用寿命，实施效果好。
2）、本发明所述纯水导流网通过对现有的涤纶网的改性，不但使其具有抗菌、抑菌的效果，而且纯水导流网的使用寿命长。本发明所述原水导流网通过对现有的PP网的改性，不但使其具有抗菌、抑菌的效果，而且原水导流网的使用寿命长。在原水导流网和纯水导流网中均含有银-壳聚糖纳米复合物、纳米银、壳聚糖，使其对金黄色葡萄球菌、肠杆菌、白色念珠菌等均具有良好的杀菌作用，应用价值高。
附图说明
图1为本发明所述防背压式膜元件的结构示意图；
图2为本发明所述过滤层与集水管的连接示意图；
图3为本发明所述过滤片与集水管的连接示意图；
图4为本发明所述过滤片的结构示意图；
图5为本发明所述背压阀闭合时的结构示意图；
图6为本发明所述背压阀开启时的结构示意图；
图7为本发明所述背压阀通过连管与集水管的连接示意图；
图8为本发明所述导杆结构示意图（侧视状态）。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1~4所示，所述防背压式膜元件，包括集水管10、设置在集水管10外侧的过滤层20，所述过滤层20的外侧设置有防水层40，所述集水管10的首端封闭，所述集水管10的尾端敞开，所述集水管10的侧壁设置有多个第一通孔11。其中，所述过滤层20由过滤片21绕着集水管10的侧壁卷制而成，所述过滤片21由原水导流网211、膜片、纯水导流网214依次叠加而成，所述膜片是纳滤膜212、反渗透膜213中的一种或数种，在本实施例中，所述膜片采用纳滤膜212和反渗透膜213叠加制成，也就是说：所述过滤片21从外到内依次包括原水导流网211、纳滤膜212、反渗透膜213、纯水导流网214，如图4所示。在卷绕过滤片21时，先将过滤片21中纯水导流网214所在的那一侧紧贴并固定在集水管10的外侧壁，然后开始卷绕成过滤层20；卷绕完成后，利用防水胶带在过滤层20的外侧卷绕制成防水层40。
所述防背压式膜元件在使用时安装到净水机膜壳内，采用增压泵给膜壳内的原水增压。原水在增压后从过滤层20的一端进入，然后原水在经过过滤层20的过程中，原水依次经过原水导流网211、纳滤膜212、反渗透膜213、纯水导流网214的过滤形成纯水，纯水通过第一通孔11在集水管10的内腔中聚集。其中，所述集水管10的首端封闭，阻止进入过滤层20的原水进入集水管10内部，防止串水；所述集水管10的尾端敞开，集水管10的尾端为纯水的出水端。由于所述过滤层20是通过过滤片21卷绕的方式制成，这使得过滤层20的表面积显著增大，能够显著提高原水的过滤效率和过滤效果；同时，通过先叠加原水导流网211、纳滤膜212、反渗透膜213、纯水导流网214，然后再卷绕的方式，使得纳滤膜212、反渗透膜213不易发生损坏。
如图1、5所示，所述集水管10的尾端设置有背压阀30，所述背压阀30包括圆柱状阀体31，自阀体31的首端到阀体31的尾端依次设置有圆柱状进水室32、功能室33、圆台状过渡室34、圆柱状出水室35，所述集水管10的内腔与进水室32连通，所述功能室33的侧壁为弧面结构，所述功能室33任一横截面的面积大于进水室32任一横截面的面积，所述功能室33与进水室32的交界处设置有台阶331，所述功能室33中设置有横截面为圆形的挡板36、圆管37、与圆管37内腔相适配的导杆38，所述挡板36的直径大于进水室32的内径，所述挡板36的正面设置有圆柱状凸台361，所述凸台361的外侧套设有第一密封圈39，所述第一密封圈39的外径大于进水室32的内径，所述圆管37的尾端与挡板36背面的中部固定连接，所述圆管37的尾部侧壁还设置有第二通孔371，所述导杆38的首端设置在圆管37的内部，所述导杆38的尾端设置在圆管37的外部，所述导杆38的尾端固设有档环381，所述档环381与功能室33的侧壁之间设置有多根连杆382，所述连杆382的一端与档环381的外侧壁固定连接，所述连杆382的另一端与功能室33的侧壁固定连接，所述导杆38的外侧套设有圆柱螺旋弹簧310，所述圆柱螺旋弹簧310设置在圆管37和档环381之间；所述过渡室34的大端口与功能室33连通，所述过渡室34的小端口与出水室35连通，所述过渡室34的大端口即过渡室34直径最大的那一端，所述过渡室34的小端口即过渡室34直径最小的那一端。
集水管10内腔中的纯水通过集水管10的尾端进入到背压阀30中的进水室32。在背压阀30中，由于圆管37与导杆38配合，使得挡板36能够沿着圆管37与导杆38限定的方向运动。由于水压的存在，这使得进水室32中的纯水对凸台361产生足够大的推力从而使得挡板36向远离台阶331的方向运动，第一密封圈39与台阶331分离，所述进水室32与功能室33之间不被挡板36阻隔，所述进水室32与功能室33连通，进水室32中的纯水流向功能室33，如图6所示；该过程中，圆柱螺旋弹簧310被压缩；其中，所述功能室33的侧壁为弧面结构，在功能室33的前半段中，挡板36越远离台阶331，挡板36与功能室33的侧壁之间的间隙也就越大，从而使得进水室32中的纯水向功能室33中流动的流速也就越大，利于提高出水效率。过渡室34的结构有利于功能室33中的纯水集中流到出水室35，出水室35可外接管道使得纯水被输送到指定位置。
当净水机停机后，也就是增压泵停止运行，此时集水管10内腔中的水压急剧下降，由于进水室32与集水管10的内腔相连通，因此功能室33与进水室32之间瞬间形成巨大的压差，该压差会作用到挡板36的背面形成背压，会促使挡板36向靠近台阶331的方向运动；再加上被压缩的圆柱螺旋弹簧310会通过推动圆管37来推动挡板36向靠近台阶331的方向运动，最终会使得第一密封圈39顶住台阶331，而所述挡板36的直径大于进水室32的内径，这使得所述进水室32与功能室33之间被挡板36隔断，所述进水室32与功能室33之间处于不连通状态，也就是所述背压阀30闭合，如图5所示，防止功能室33中的纯水倒流回到进水室32，也就阻止纯水通过集水管10反向回流到过滤层20，避免纳滤膜212、反渗透膜213发生剥离与分层，避免纳滤膜212和反渗透膜213发生不可逆损伤，所述过滤层20的使用寿命显著延长。
其中，所述集水管10的内径等于进水室32的直径，这利于集水管10内的水压传递至进水室32中。为保证导向不发生偏移且最大限度降低运动阻力，进一步地，所述导杆38与圆管37的内腔之间为间隙配合。由于导杆38与圆管37的内腔之间的间隙较小，如果不存在第二通孔371，这使得圆管37内腔的纯水会使得圆管37的运动阻力急剧增大，也就使得所述挡板36对背压的反应变得“迟钝”；因此，第二通孔371的存在，使得圆管37的内腔与功能室33之间始终处于连通状态，使得挡板36对背压的反应变得“灵敏”。进一步地，如图8所示，所述导杆38的侧壁设置有多个轴向开口槽380；轴向开口槽380的长度等于导杆38的长度，也就是说，轴向开口槽380延伸至导杆38的端面。轴向开口槽380的存在，在加上第二通孔371，这使得圆管37内腔的水不会对圆管37的运动造成阻碍。
在第一密封圈39顶住台阶331时，第一密封圈39具有弹性，能够提供密封性。由于第一密封圈39在受力易发生形变，第一密封圈39受到的挤压力越大，挡板36与台阶331之间的密封性能也就越好，越不易发生泄漏。为保证第一密封圈39被充分压紧，进一步地，所述凸台361与进水室32之间为间隙配合；当第一密封圈39在挡板36的作用下被抵在台阶331，此时的凸台361能够进入到进水室32中，避免影响第一密封圈39密封挡板36与台阶331之间的缝隙。为防止第一密封圈39发生脱落，第一密封圈39与凸台361之间为过盈配合。
进一步地，所述凸台361的顶部固设有圆锥状凸部362，所述凸部362底面的直径等于凸台361的直径。圆锥状凸部362的表面积显著大于挡板36正面的表面积，在压强不变的情况下，面积越大，产生的压力也就越大；因此，圆锥状凸部362能够增大进水室32中水压对挡板36的冲击力，这会促使所述背压阀30在开启时其开度能够迅速达到最大。
进一步地，所述阀体31尾部的侧壁设置有多个环形槽311。将所述防背压式膜元件安装在净水机膜壳内，可将O型圈套在环形槽311来保证密封性。
所述集水管10的尾端与背压阀30之间的安装方式如下：所述集水管10的尾端与阀体31的首端连接为一体。阀体31的外径大于集水管10的外径，阀体31的外径与集水管10的外径之差要大于过滤层20的厚度，这使得在卷绕过滤片21可对齐阀体31的首端面，方面卷绕操作。
所述集水管10的尾端与背压阀30之间的安装方式还可如下：如图7所示，所述阀体31的首端固设有连管312，所述连管312尾端的内腔与进水室32连通，所述连管312首端的内腔与集水管10的内腔连通。所述连管312尾端与阀体31的首端连接为一体，所述连管312的内径等于进水室32的直径，然后通过将连管312的首端插入到集水管10尾端的内腔，然后将连管312的外侧壁与集水管10的内侧壁之间通过胶水固定连接。还可将所述连管312尾端与阀体31的首端连接为一体，所述连管312的内径等于进水室32的直径，然后将连管312的首端与集水管10的尾端螺纹连接且连管312的首端设置在集水管10的内部；为防止漏水，在连管312的外侧套设有第二密封圈313，第二密封圈313设置在集水管10与阀体31之间。
进一步地，所述原水导流网211的制成方法为：将银-壳聚糖复合纳米抗菌剂与聚丙烯母粒按照质量比（1.3~1.6）:60的比例球磨混合均匀，然后进入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机中出来的粒料经过干燥后用熔融纺丝机进行纺丝得到纤维料A；将纤维料A经过牵伸工序、合股工序、编织工序成网体B，将网体B送入到超声波清洗槽中，超声波清洗槽中倒入质量分数为2.6‰~3.3‰次氯酸溶液将网体B淹没，在超声频率为50~60kHz、温度为30~36℃的条件下超声处理7~8小时，然后用去离子水洗涤3~5次即得到所述原水导流网211。
所述银-壳聚糖复合纳米抗菌剂的制法为：将过900目的壳聚糖与过900目的硝酸银按照质量比150:（0.13~0.16）的比例混合均匀，然后在紫外灯光的照射下研磨5~6小时得到细粉，研磨结束后再将细粉用紫外灯光照射24~36小时，即得到粒径为60~80nm的银-壳聚糖复合纳米抗菌剂。在所述银-壳聚糖复合纳米抗菌剂中，主要成分为银-壳聚糖纳米复合物、纳米银、壳聚糖。银-壳聚糖复合纳米抗菌剂在制备过程中以壳聚糖作为银离子的载体，银离子首先和壳聚糖作用，生成配合物或银盐，使其分散更为均匀，采用紫外灯照射后生成纳米银颗粒并分布均匀，壳聚糖对生成的纳米银粒子具有保护作用。
银-壳聚糖复合纳米抗菌剂中能够释放出银离子，壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解，壳聚糖在释放出含有氨基的基团，这些氨基基团能够结合负电子来抑制细菌。因此，所述银-壳聚糖复合纳米抗菌剂能够有效抑菌、杀菌。由于银-壳聚糖复合纳米抗菌剂添加进聚丙烯中，再利用次氯酸溶液在超声波的环境下对网体B进行处理，次氯酸的酸性比碳酸弱，次氯酸还具有强氧化性，因此在次氯酸的作用下，银单质的表面会被氧化形成致密的氧化银薄膜，这能够有效阻止其进一步氧化或被次氯酸腐蚀。而次氯酸还具有弱酸性，能够溶解网体B表层的壳聚糖，使得网体B的表层形成大量的凹坑，并在超声波的持续冲击下，使得次表层的壳聚糖也能够被溶解，网体B的表层和次表层形成大量微小凹坑，这有利于原水导流网211中的银离子和氨基基团持续向外溶出。
本发明所述原水导流网211对金黄色葡萄球菌、肠杆菌、白色念珠菌等均具有很好的杀菌作用。由于现有的原水导流网211大多采用PP制成的网体，其不具备抗菌、杀菌效果。如果在PP制成的网体表面采用电镀的方式使其表面电镀有一层银膜，得到对照网X1，对照网X1中银元素的含量与本发明所述原水导流网211中银元素的含量相等。如果将其中的银-壳聚糖复合纳米抗菌剂替换成银粉，得到对照网X2，对照网X2中银元素的含量与本发明所述原水导流网211中银元素的含量相等。
将1000g本发明所述原水导流网211、1000g对照网X1、1000g对照网X2分别在25℃的水中浸渍，每隔24小时测量一次水中的银离子含量，如此测量30次，可得到平均每天本发明所述原水导流网211的银离子溶出量为0.061~0.088mg，所述对照网X1的银离子溶出量为0.021~0.027mg，对照网X2的银离子溶出量为0.012~0.016mg。
将1000g本发明所述原水导流网211、1000g对照网X1、1000g对照网X2分别在25℃的水中浸渍1年，1年后可测得本发明所述原水导流网211的银离子溶出量为0.047~0.051mg，对照网X1的银离子溶出量为0.006~0.007mg，对照网X2的银离子溶出量为0.001~0.003mg。
可知，经过1年的浸泡后，本发明所述原水导流网211的银离子溶出量下降幅度不超过43%，而对照网X1的银离子溶出量下降幅度超过70%，对照网X2的银离子溶出量下降幅度超过81%。
通过分析本发明所述原水导流网211、对照网X1、对照网X2的银离子溶出量可知，本发明所述原水导流网211的银离子溶出量最高，是对照网X1的3倍，是对照网X2的5倍；本领域技术均知，银离子溶出量越高，其杀菌、抑菌效果越好。同时，经过一年浸泡后，本发明所述原水导流网211的银离子溶出量下降幅度的最少，也就是说，本发明所述原水导流网211中的银离子能够更持久的溶出，所述原水导流网211的使用寿命更长；以杀菌抑菌效果作为参照，所述原水导流网211的使用寿命是对照网X1的1.6倍，是对照网X1的1.8倍。
进一步地，所述纯水导流网214的制成方法为：将抗菌纤维和聚酯纤维按照质量比（20.6~25.8）:100的比例切片混合均匀，然后进入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机中出来的粒料经过干燥后用熔融纺丝机进行纺丝得到纤维料C；将纤维料C经过牵伸工序、合股工序、编织工序成网体D，将网体D送入到超声波清洗槽中，超声波清洗槽中倒入质量分数为3.1‰~3.6‰次氯酸溶液将网体D淹没，在超声频率为50~60kHz、温度为30~36℃的条件下超声处理7~8小时，然后用去离子水洗涤3~5次即得到所述纯水导流网214。
所述抗菌纤维的制法为：将银-壳聚糖复合纳米抗菌剂与聚丙烯母粒按照质量比（1.3~1.6）:60的比例球磨混合均匀，然后进入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机中出来的粒料经过干燥后用熔融纺丝机进行纺丝即得到所述抗菌纤维。
所述银-壳聚糖复合纳米抗菌剂的制法为：将过900目的壳聚糖与过900目的硝酸银按照质量比150:（0.13~0.16）的比例混合均匀，然后在紫外灯光的照射下研磨5~6小时得到细粉，研磨结束后再将细粉用紫外灯光照射24~36小时，即得到粒径为60~80nm的银-壳聚糖复合纳米抗菌剂。
本发明所述纯水导流网214对金黄色葡萄球菌、肠杆菌、白色念珠菌等均具有很好的杀菌作用。由于现有的纯水导流网214大多采用涤纶制成的网体，其不具备抗菌、杀菌效果。如果在涤纶制成的网体表面采用电镀的方式使其表面电镀有一层银膜，得到对照网Y1，对照网Y1中银元素的含量与本发明所述纯水导流网214中银元素的含量相等。如果将其中的银-壳聚糖复合纳米抗菌剂替换成银粉，得到对照网Y2，对照网Y2中银元素的含量与本发明所述纯水导流网214中银元素的含量相等。
将1000g本发明所述纯水导流网214、1000g对照网Y1、1000g对照网Y2分别在25℃的水中浸渍，每隔24小时测量一次水中的银离子含量，如此测量30次，可得到平均每天本发明所述纯水导流网214的银离子溶出量为0.053~0.076mg，所述对照网Y1的银离子溶出量为0.018~0.023mg，对照网Y2的银离子溶出量为0.009~0.014mg。
将1000g本发明所述纯水导流网214、1000g对照网Y1、1000g对照网Y2分别在25℃的水中浸渍1年，1年后可测得本发明所述纯水导流网214的银离子溶出量为0.041~0.047mg，对照网Y1的银离子溶出量为0.004~0.005mg，对照网Y2的银离子溶出量为0.001~0.002mg。
可知，经过1年的浸泡后，本发明所述纯水导流网214的银离子溶出量下降幅度不超过38%，而对照网Y1的银离子溶出量下降幅度超过77%，对照网Y2的银离子溶出量下降幅度超过85%。
通过分析本发明所述纯水导流网214、对照网Y1、对照网Y2的银离子溶出量可知，本发明所述纯水导流网214的银离子溶出量最高，是对照网Y1的3倍，是对照网Y2的5~6倍；本领域技术均知，银离子溶出量越高，其杀菌、抑菌效果越好。同时，经过一年浸泡后，本发明所述纯水导流网214的银离子溶出量下降幅度的最少，也就是说，本发明所述纯水导流网214中的银离子能够更持久的溶出，所述纯水导流网214的使用寿命更长；以杀菌抑菌效果作为参照，所述纯水导流网214的使用寿命是对照网Y1的2倍，是对照网Y1的2.2倍。
在上述实施例中，通过在在集水管10的出水口设置背压阀30，纯水无法回流，也就阻止纯水通过集水管10反向回流到过滤层20，避免纳滤膜212和反渗透膜213发生剥离与分层，避免纳滤膜212和反渗透膜213发生不可逆损伤。相对于未安装背压阀30的普通膜元件，本发明所述防背压式膜元件的使用寿命是普通膜元件的1.6~3.1倍。所述过滤层20的制造方法简单，过滤效率高，过滤效果好。所述背压阀30能够防止集水管10内腔中的纯水回流，背压阀30的结构简单，安装方便，对背压的反应灵敏，实施效果好。
本发明所述纯水导流网214通过对现有的涤纶网的改性，不但使其具有抗菌、抑菌的效果，而且纯水导流网214的使用寿命长。本发明所述原水导流网211通过对现有的PP网的改性，不但使其具有抗菌、抑菌的效果，而且原水导流网211的使用寿命长。在原水导流网211和纯水导流网214中均含有银-壳聚糖纳米复合物、纳米银、壳聚糖，使其对金黄色葡萄球菌、肠杆菌、白色念珠菌等均具有良好的杀菌作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防背压式膜元件，包括集水管、设置在集水管外侧的过滤层，所述过滤层的外侧设置有防水层，所述集水管的首端封闭，所述集水管的尾端敞开，所述集水管的侧壁设置有多个第一通孔，其特征在于：所述集水管的尾端设置有背压阀，所述背压阀包括圆柱状阀体，自阀体的首端到阀体的尾端依次设置有圆柱状进水室、功能室、圆台状过渡室、圆柱状出水室，所述集水管的内腔与进水室连通，所述功能室的侧壁为弧面结构，所述功能室任一横截面的面积大于进水室任一横截面的面积，所述功能室与进水室的交界处设置有台阶，所述功能室中设置有横截面为圆形的挡板、圆管、与圆管内腔相适配的导杆，所述挡板的直径大于进水室的内径，所述挡板的正面设置有圆柱状凸台，所述凸台的外侧套设有第一密封圈，所述圆管的尾端与挡板背面的中部固定连接，所述圆管的尾部侧壁还设置有第二通孔，所述导杆的首端设置在圆管的内部，所述导杆的尾端设置在圆管的外部，所述导杆的尾端固设有档环，所述档环与功能室的侧壁之间设置有多根连杆，所述连杆的一端与档环的外侧壁固定连接，所述连杆的另一端与功能室的侧壁固定连接，所述导杆的外侧套设有圆柱螺旋弹簧，所述圆柱螺旋弹簧设置在圆管和档环之间；所述过渡室的大端口与功能室连通，所述过渡室的小端口与出水室连通；
所述过滤层由过滤片绕着集水管的侧壁卷制而成，所述过滤片由原水导流网、膜片、纯水导流网依次叠加而成；
所述原水导流网的制成方法为：将银-壳聚糖复合纳米抗菌剂与聚丙烯母粒按照质量比（1.3~1.6）:60的比例球磨混合均匀，然后进入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机中出来的粒料经过干燥后用熔融纺丝机进行纺丝得到纤维料A；将纤维料A经过牵伸工序、合股工序、编织工序成网体B，将网体B送入到超声波清洗槽中，超声波清洗槽中倒入质量分数为2.6‰~3.3‰次氯酸溶液将网体B淹没，在超声频率为50~60kHz、温度为30~36℃的条件下超声处理7~8小时，然后用去离子水洗涤3~5次即得到所述原水导流网；所述银-壳聚糖复合纳米抗菌剂的制法为：将过900目的壳聚糖与过900目的硝酸银按照质量比150:（0.13~0.16）的比例混合均匀，然后在紫外灯光的照射下研磨5~6小时得到细粉，研磨结束后再将细粉用紫外灯光照射24~36小时，即得到粒径为60~80nm的银-壳聚糖复合纳米抗菌剂。
2.根据权利要求1所述的一种防背压式膜元件，其特征在于：所述集水管的尾端与阀体的首端连接为一体。
3.根据权利要求1所述的一种防背压式膜元件，其特征在于：所述阀体的首端固设有连管，所述连管尾端的内腔与进水室连通，所述连管首端的内腔与集水管的内腔连通。
4.根据权利要求1所述的一种防背压式膜元件，其特征在于：所述阀体尾部的侧壁设置有多个环形槽。
5.根据权利要求1所述的一种防背压式膜元件，其特征在于：所述导杆的侧壁设置有多个轴向开口槽，轴向开口槽的长度等于导杆的长度。
6.根据权利要求1所述的一种防背压式膜元件，其特征在于：所述凸台的顶部固设有圆锥状凸部，所述凸部底面的直径等于凸台的直径。
7.根据权利要求1所述的一种防背压式膜元件，其特征在于：所述纯水导流网的制成方法为：将抗菌纤维和聚酯纤维按照质量比（20.6~25.8）:100的比例切片混合均匀，然后进入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机中出来的粒料经过干燥后用熔融纺丝机进行纺丝得到纤维料C；将纤维料C经过牵伸工序、合股工序、编织工序成网体D，将网体D送入到超声波清洗槽中，超声波清洗槽中倒入质量分数为3.1‰~3.6‰次氯酸溶液将网体D淹没，在超声频率为50~60kHz、温度为30~36℃的条件下超声处理7~8小时，然后用去离子水洗涤3~5次即得到所述纯水导流网；所述抗菌纤维的制法为：将银-壳聚糖复合纳米抗菌剂与聚丙烯母粒按照质量比（1.3~1.6）:60的比例球磨混合均匀，然后进入双螺杆挤出机中造粒，双螺杆挤出机中出来的粒料经过干燥后用熔融纺丝机进行纺丝即得到所述抗菌纤维；所述银-壳聚糖复合纳米抗菌剂的制法为：将过900目的壳聚糖与过900目的硝酸银按照质量比150:（0.13~0.16）的比例混合均匀，然后在紫外灯光的照射下研磨5~6小时得到细粉，研磨结束后再将细粉用紫外灯光照射24~36小时，即得到粒径为60~80nm的银-壳聚糖复合纳米抗菌剂。
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