CN217173353U - 外加电场的反渗透膜装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种外加电场的反渗透膜装置，包括：膜壳、阳极板、阴极板和反渗透膜。膜壳内置有容置腔室，膜壳的进水端一侧为开口结构，产水端一侧也为开口结构，阴极板设置在膜壳的内侧壁上，包覆容置腔室，阴极板适用于连接外部电源正极，反渗透膜内置在容置腔室中，阳极板整体为管状结构，设置在反渗透膜中，适用于连接外部电源负极，阳极板一端贯穿反渗透膜，通过连接管适用于连通出水口。外加电场，使阳离子等重金属离子，由近膜侧迁移至阴极板，降低无机盐结垢和近膜侧盐浓度减小跨膜压差，提高产水量、系统回收率。压力与外加电场的双驱动力，强化浓水侧离子的富集，提高反渗透系统浓缩倍数，优化产水水质。

Description

外加电场的反渗透膜装置

技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种外加电场的反渗透膜装置。

背景技术

原有反渗透膜卷式膜，为压力驱动膜，常用于淡水回收、浓缩等水处理过程。其中包含低压反渗透、高压反渗透等，分别应用于不同含盐量等水质情况。限制反渗透膜回收率及效率的影响因素，主要包括含盐量和膜污染，较高含盐量存在较高跨膜渗透压，这对反渗透膜耐压程度及高压泵有较高需求；另一方面膜污染也是制约膜运行效率、回收率及寿命的主要因素，不同程度的污染会导致水通量下降、产水水质变差、产水量较小等。为了维持系统稳定运行，需要准确计算考虑水质情况、膜面积及用量，并定期冲洗、化学清洗等。

现有的反渗透装置中，反渗透用于水处理中，膜表面存在浓差极化现象，容易导致膜表面出现无机盐结垢，以及废水高倍浓缩(或处理高含盐废水)过程中，产水电导率、盐分增加，产水量降低等现象

实用新型内容

有鉴于此，本申请提出了一种外加电场的反渗透膜装置，解决了反渗透膜表面存在浓差极化的问题。

根据本申请的一方面，提供了一种外加电场的反渗透膜装置，包括：膜壳、阳极板、阴极板和反渗透膜；所述膜壳内置有容置腔室，且所述膜壳的进水端一侧为开口结构，产水端一侧也为开口结构；所述阴极板设置在所述膜壳的内侧壁上，包覆所述容置腔室，且所述阴极板适用于连接外部的电源正极；所述反渗透膜内置在所述容置腔室中；所述阳极板的整体为管状结构，设置在所述反渗透膜中，适用于连接外部的电源负极，且所述阳极板的一端贯穿所述反渗透膜，通过连接管适用于连通出水口。

在一种可能实现的方式中，其特征在于，所述阴极板的整体为筒状结构，与所述膜壳的内侧壁相适配。

在一种可能实现的方式中，所述膜壳的内侧壁上设有安装部，沿所述膜壳的体长方向设置，且所述安装部的整体断截面呈“凸”型结构；所述阴极板的外侧壁上开设有安装槽，所述安装槽与所述安装部相适配；所述阴极板可拆卸设置在所述膜壳上。

在一种可能实现的方式中，所述安装部的数量为一个以上，且所述安装槽的开设数量与所述安装部相匹配

在一种可能实现的方式中，所述阳极板的两端与所述反渗透膜的两端齐平；所述反渗透膜的一端开口，与所述连接管连通，且所述连接管嵌插在所述出水口内。

在一种可能实现的方式中，所述阳极板的内部、所述连接管与所述膜壳的外部依次连通。

在一种可能实现的方式中，所述阳极板、所述反渗透膜和所述阴极板的轴心同轴设置。

在一种可能实现的方式中，所述反渗透膜的周向断截面为圆形结构；

且所述反渗透膜的外侧壁直径小于所述阳极板的内侧壁直径。

在一种可能实现的方式中，所述反渗透膜的轴向长度小于所述膜壳的轴向长度；所述反渗透膜的两端与所述膜壳的两端之间留有空间。

在一种可能实现的方式中，所述安装部与所述膜壳一体成型。

本申请实施例的外加电场的反渗透膜装置的有益效果：阳极板和阴极板的设置有效降低了反渗透膜表面浓差极化现象，通过外加电场，一方面使阳离子等重金属离子，由近反渗透膜侧迁移至阴极板，有效降低无机盐结垢等膜污染问题。另一方面，通过电场中离子迁移，降低近反渗透膜侧盐浓度，从而减小跨膜压差，以提高产水量、系统回收率，或可降低高压泵功率实现低碳节能。同时，压力与外加电场的双驱动力，可强化浓水侧离子的富集，明显提高反渗透系统浓缩倍数，并优化产水水质。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1示出本申请实施例的外加电场的反渗透膜装置的主体结构的俯视示意图；

图2示出本申请实施例的外加电场的反渗透膜装置的主体结构的侧视示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

图1示出根据本申请一实施例的主体结构的俯视示意图。如图1和图2所示，本申请实施例的外加电场的反渗透膜装置包括：膜壳100、阳极板400、阴极板200和反渗透膜300。膜壳100内置有容置腔室，且膜壳100的进水端一侧为开口结构，产水端一侧也为开口结构，阴极板200设置在膜壳100的内侧壁上，包覆容置腔室，且阴极板200适用于连接外部的电源正极，反渗透膜300内置在容置腔室中，阳极板400的整体为管状结构，设置在反渗透膜300中，适用于连接外部的电源负极，且阳极板400的一端贯穿反渗透膜300，通过连接管410适用于连通出水口120。

在此具体实施例中，阳极板400和阴极板200的设置有效降低了反渗透膜300表面浓差极化现象，通过外加电场，一方面使阳离子等重金属离子，由近反渗透膜300侧迁移至阴极板200，有效降低无机盐结垢等膜污染问题。另一方面，通过电场中离子迁移，降低近反渗透膜300侧盐浓度，从而减小跨膜压差，以提高产水量、系统回收率，也可降低高压泵功率实现低碳节能。同时，压力与外加电场的双驱动力，可强化浓水侧离子的富集，明显提高反渗透系统浓缩倍数，并优化产水水质。

在一具体实施例中，阴极板200的整体为两端开口的筒状结构，与膜壳100的内侧壁相适配。其中，将阴极板200设置呈与膜壳100相适配的筒状结构，并安装到膜壳100的内部。由于阴极板200为筒状结构，并环绕在膜壳100的内侧壁上。相比板状结构的阴极板200，筒状结构的阴极板200可以贴合在膜壳100上，增加容置腔室的使用空间。此外，在周向断截面为圆形的膜壳100上，筒状结构的铺设面积也更大。

进一步的，在此具体实施例中，膜壳100的内侧壁上设有安装部110，沿膜壳100的体长方向设置安装部110的整体断截面呈“凸”型结构，阴极板200的外侧壁上开设有安装槽，安装槽与所述安装部110相适配，阴极板200可拆卸设置在膜壳100上。安装部110设置在膜壳100的内侧壁上，通过阴极板200上开设有相适配的安装槽，将筒状结构的阴极板200安装在膜壳100上。其中，安装部110的整体断截面为“凸”型结构，面积较小的顶端与膜壳100的内侧壁固定，用以连接面积较大的底端，使安装部110的底端用以固定安装样件。此外，安装部110沿膜壳100的轴向设置，使阴极板200可以从膜壳100的进水端嵌入，方便安装和拆卸。

更进一步的，在此具体实施例中，膜壳100的内侧壁上设置的安装部110数量为一个以上，用以牢固的安装阴极板200，且阴极板200上开设的安装槽数量与安装部110的数量相匹配。

在一具体实施例中，阳极板400的两端与反渗透膜300的两端齐平，反渗透膜300的一端开口，并与连接管410连通，使连接管410嵌插在出水口120内。其中，阳极板400的整体为管状结构，替代了本领域中的中心集水管。管状结构的阳极板400连接外部电源的负极，与膜壳100内侧壁上设置阴极板200正相对应，形成内部电场。使用管状结构阳极板400整体替换中心集水管，增加反渗透膜300内部的空间利用率，降低制作成本。

进一步的，在此具体实施例中，阳极板400的一端贯穿反渗透膜300并连通有连接管410，用以将通过反渗透膜300，并集中在筒状结构阳极板400内部的产水通过与连接管410连通的出水口120排出。此外，通过使用连接管410，将反渗透膜300固定在膜壳100的内部。

在一具体实施例中，阳极板400、反渗透膜300和阴极板200的轴心同轴设置，使膜壳100内部的进水收到阳极板400和阴极板200的作用相同。

在一具体实施例中，反渗透膜300的周向断截面为圆形结构，且反渗透膜300的外侧壁直径小于阴极板200的内侧壁直径，留有空间，膜壳100内部的进水可以从反渗透膜300的侧壁集中、渗透到管状结构的阳极板400中后排出。

进一步的，在此具体实施例中，反渗透膜300的轴向长度小于膜壳100的轴向长度，反渗透膜300的两端与膜壳100的两端之间留有空间。如此，使膜壳100内部的进水可以从反渗透膜300的两端集中、渗透到管状结构的阳极板400中后排出。

在一具体实施例中，安装部110与膜壳100一体成型，减少工艺程序，降低生产成本，且安装部110的设置更加牢固。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，包括：

膜壳、阳极板、阴极板和反渗透膜；

所述膜壳内置有容置腔室，且所述膜壳的进水端一侧为开口结构，产水端一侧也为开口结构；

所述阴极板设置在所述膜壳的内侧壁上，包覆所述容置腔室，且所述阴极板适用于连接外部的电源正极；

所述反渗透膜内置在所述容置腔室中；

所述阳极板的整体为管状结构，设置在所述反渗透膜中，适用于连接外部的电源负极，且所述阳极板的一端贯穿所述反渗透膜，通过连接管适用于连通出水口。

2.根据权利要求1所述的外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，所述阴极板的整体为筒状结构，与所述膜壳的内侧壁相适配。

3.根据权利要求2所述的外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，所述膜壳的内侧壁上设有安装部，沿所述膜壳的体长方向设置，且所述安装部的整体断截面呈“凸”型结构；

所述阴极板的外侧壁上开设有安装槽，所述安装槽与所述安装部相适配；

所述阴极板可拆卸设置在所述膜壳上。

4.根据权利要求3所述的外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，所述安装部的数量为一个以上，且所述安装槽的开设数量与所述安装部相匹配。

5.根据权利要求1所述的外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，所述阳极板的两端与所述反渗透膜的两端齐平；

所述反渗透膜的一端开口，与所述连接管连通，且所述连接管嵌插在所述出水口内。

6.根据权利要求5所述的外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，所述阳极板的内部、所述连接管与所述膜壳的外部依次连通。

7.根据权利要求1所述的外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，所述阳极板、所述反渗透膜和所述阴极板的轴心同轴设置。

8.根据权利要求1所述的外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，所述反渗透膜的周向断截面为圆形结构；

且所述反渗透膜的外侧壁直径小于所述阳极板的内侧壁直径。

9.根据权利要求8所述的外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，所述反渗透膜的轴向长度小于所述膜壳的轴向长度；

所述反渗透膜的两端与所述膜壳的两端之间留有空间。

10.根据权利要求3所述的外加电场的反渗透膜装置，其特征在于，所述安装部与所述膜壳一体成型。

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