CN108654391A - 一种卷式膜元件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卷式膜元件，包括中心产水管，以及缠绕在中心产水管上的至少一组分离膜片组；所述分离膜片组包括产水导流网、产水活性炭纤维毡、分离膜片、原水导流网和原水活性炭纤维毡；所述分离膜片经折叠后内侧表面之间形成原水流道，外侧表面之间形成产水流道；所述原水导流网和原水活性炭纤维毡设置在原水流道中；所述产水导流网和产水活性炭纤维毡设置在产水流道中。本发明通过在膜元件的原水流道和产水流道中加入活性炭纤维毡，来代替净水设备中的前置活性炭装置，节约生产成本和设备使用空间。同时，利用活性炭纤维毡的超强吸附功能提高膜元件的耐氧化和耐污染性能，增加膜元件使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及净水装置，尤其涉及净水装置的一种过滤器，具体地说涉及一种过滤器的一种卷式膜元件。
背景技术
膜技术是一种新型的分离技术，被广泛的应用于气体分离、物料分离和水处理，其中水处理领域对膜产品的需求量最大。卷式膜元件是目前市场使用最多最广泛的膜应用形式，其主要优点是填装密度大，使用操作简便，行业标准比较一致。在大多数用膜场合，膜都是以卷式膜的形式出现的。卷式膜元件主要由是通过平板膜卷制而成，其中包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、电渗析膜、渗透气化膜等，这些膜元件均利用膜片本身的分离作用，去除流体中的某种或多种物质，起到净化、提纯、浓缩等目的。
卷式膜元件在净水设备的应用过程中，不可避免的会受到各种污染，为了减少和降低这些污染，人们通常会在净水设备中膜元件装置前加入前置活性炭过滤装置。同时，为了改善饮用水口感，也会在净水设备中添加后置活性炭过滤装置，这些装置的添加，不可避免的增加了制水成本，同时也会降低膜元件的部分过滤效率。
活性炭纤维亦称纤维状活性炭，是经过活化的含碳纤维，将某种含碳纤维经过高温活化，使其表面产生纳米级的孔径，增加比表面积，从而改变其物化特性，是20世纪60年代继粉末状、颗粒状活性炭之后发展起来的第三代高效活性吸附材料和环保工程材料。因而，利用活性炭纤维制备的活性炭纤维毡，具有直径细、比表面积大、微孔结构发达、孔径小且分布窄、吸附容量大、吸脱速度快等优点，对各种有机和无机气体以及水溶液中的有机物和重金属离子等具有较大的吸附量和较快的吸附速度，净化效率高。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题和不足，本发明提供一种卷式膜元件，该膜元件通过在原水流道和产水流道中加入活性炭纤维毡，利用活性炭纤维毡的超强吸附功能提高膜元件的耐氧化和耐污染性能。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种卷式膜元件，包括中心产水管，以及缠绕在中心产水管上的至少一组分离膜片组；所述分离膜片组包括产水导流网、产水活性炭纤维毡、分离膜片、原水导流网和原水活性炭纤维毡；所述分离膜片经折叠后内侧表面之间形成原水流道，外侧表面之间形成产水流道；所述原水导流网和原水活性炭纤维毡设置在原水流道中；所述产水导流网和产水活性炭纤维毡设置在产水流道中。
作为本发明的进一步限定，所述产水活性炭纤维毡和原水活性炭纤维毡的厚度分别为0.01-0.5mm。
作为本发明的进一步限定，所述中心产水管设有轴向的内孔，且管壁上设有多个连通其内孔的通水孔；所述中心产水管的内孔一端封闭，另一端设有净水出口。
作为本发明的进一步限定，所述产水流道展开后呈矩形，所述产水流道紧贴所述中心产水管的一边不涂粘结剂，其余三边通过所述粘结剂粘合封闭。
作为本发明的进一步限定，所述分离膜片组在缠绕所述中心产水管后，整个外侧面用密封胶带密封，所述密封胶带的外侧设有Y型止水圈。
作为本发明的进一步限定，所述分离膜片组中的分离膜片为反渗透膜或纳滤膜或超滤膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的一种卷式膜元件，通过在原水流道和产水流道中加入活性炭纤维毡，利用活性炭纤维毡的超强吸附功能，使得该膜元件应用于净水设备时，净水设备无需设置前置活性炭过滤装置和后置活性炭过滤装置，适合在家用净水设备中使用，节约生产成本和设备使用空间。同时，由于活性炭纤维毡对各种有机和无机气体以及自来水中的氧化性余氯、有机物和重金属离子等具有较大的吸附量和较快的吸附速度，从而使膜元件具有良好的耐污染、耐氧化性能，增加了膜元件的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种卷式膜元件的结构示意图；
图2为图1中A处放大示意图；
图3为本发明一种卷式膜元件的外观示意图。
图4为本发明一种卷式膜元件的结构展开及产水流向示意图。
图5为本发明一种卷式膜元件的结构展开及原水流向示意图。
其中：1.中心产水管；2.分离膜片组；3.分离膜片；4.原水导流网；5.产水导流网；6.通水孔；7.粘结剂；8.产水活性炭纤维毡；9.原水活性炭纤维毡；10.密封胶带；11.Y型止水圈；12.净水出口。
具体实施方式
实施例1
为便于本领域技术人员理解，下面将结合附图和具体实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
如图1至5所示，一种卷式膜元件，包括中心产水管1，以及缠绕在中心产水管1上的至少一组分离膜片组2；所述分离膜片组2包括一张产水导流网5、产水活性炭纤维毡8、两张分离膜片3、原水活性炭纤维毡9和一张原水导流网4，两张分离膜片3为长1m宽0.27m的自制膜片对折而成，所述两张分离膜片3内侧表面之间形成原水流道，两张分离膜片3的外侧表面之间形成产水流道。所述原水导流网4和原水活性炭纤维毡9设置在原水流道中，原水导流网的长度为51cm，宽度为0.27m，厚度为0.5mm；原水活性炭纤维毡9的长度为51cm，宽度为0.27m，厚度为0.01mm。所述产水导流网5和产水活性炭纤维毡8设置在产水流道中，产水导流网5的长度为50cm，宽度27cm，厚度为0.3mm；产水活性炭纤维毡8的长度为45cm，宽度为22cm，厚度为0.01mm。所述中心产水管1设有轴向的内孔，且管壁上设有多个连通其内孔的通水孔6，所述中心产水管1的内孔一端封闭，另一端设有净水出口12，所述净水出口12处设有净水出口密封圈。
原水在所述分离膜片组2中的流向与所述中心产水管1的轴线平行。所述产水流道展开后呈矩形，述产水流道紧贴所述中心产水管1的一边不涂粘结剂7，其余三边通过所述粘结剂7粘合封闭；所述分离膜片组2在缠绕所述中心产水管1后，整个外侧面用密封胶带10密封，所述密封胶带10的外侧设有Y型止水圈11。
对照例1与对照例2
对照例1与对照例2中膜元件的卷制方法与实施例1相同，不同之处在于：对照例1与对照例2中膜元件的原水流道和产水流道中均无活性炭纤维毡添加，对照例1中膜元件应用于净水设备时，净水设备中不设置活性炭过滤装置，对照例2中膜元件应用于净水设备时，净水设备设置活性炭过滤装置。
技术效果实验：用南京市政自来水作为原水直接测试，在0.41MPa，20％的回收率条件下进行对比实验，标准水通量为经温度系数校正到标准温度(25℃)时的水通量。其结果如下：
从上述结果可以看出，本发明的膜元件在应用于净水设备时，净水设备不设置活性炭过滤装置的条件下，与对照例1相比，脱盐率保持稳定，通量下降率低；与对照例2相比，脱盐率保持稳定，通量下降率低。这说明本发明的膜元件在应用于净水设备进行水处理时，净水设备无需设置活性炭过滤装置，这对膜元件在水处理中的推广应用有着重要的意义，大大的降低了膜处理设备的使用成本。
以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种卷式膜元件，包括中心产水管，以及缠绕在中心产水管上的至少一组分离膜片组；所述分离膜片组包括产水导流网、产水活性炭纤维毡、分离膜片、原水导流网和原水活性炭纤维毡；所述分离膜片经折叠后内侧表面之间形成原水流道，外侧表面之间形成产水流道；所述原水导流网和所述原水活性炭纤维毡设置在所述原水流道中；所述产水导流网和所述产水活性炭纤维毡设置在所述产水流道中。
2.根据权利要求1所述的一种卷式膜元件，其特征在于，所述产水活性炭纤维毡和所述原水活性炭纤维毡的厚度分别为0.01-0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种卷式膜元件，其特征在于，所述中心产水管设有轴向的内孔，且管壁上设有多个连通所述内孔的通水孔，所述中心产水管的内孔一端封闭，另一端设有净水出口。
4.根据权利要求1所述的一种卷式膜元件，其特征在于，所述产水流道展开后呈矩形，所述产水流道紧贴所述中心产水管的一边不涂粘结剂，其余三边通过所述粘结剂粘合封闭。
5.根据权利要求1所述的一种卷式膜元件，其特征在于，所述分离膜片组在缠绕所述中心产水管后，整个外侧面用密封胶带密封，所述密封胶带的外侧设有Y型止水圈。
6.根据权利要求1所述的一种卷式膜元件，其特征在于，所述分离膜片组中的分离膜片为反渗透膜或纳滤膜或超滤膜。
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