TW201334857A - 用於處理水之系統及製程及螺旋纏繞膜體元件 - Google Patents

用於處理水之系統及製程及螺旋纏繞膜體元件 Download PDF

Info

Publication number
TW201334857A
TW201334857A TW101145111A TW101145111A TW201334857A TW 201334857 A TW201334857 A TW 201334857A TW 101145111 A TW101145111 A TW 101145111A TW 101145111 A TW101145111 A TW 101145111A TW 201334857 A TW201334857 A TW 201334857A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
feed
downstream
upstream
spacer
flow channel
Prior art date
Application number
TW101145111A
Other languages
English (en)
Inventor
Yatin Tayalia
Upen Jayant Bharwada
Prasanna Rao Dontula
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of TW201334857A publication Critical patent/TW201334857A/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/10Spiral-wound membrane modules
    • B01D63/101Spiral winding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/14Specific spacers
    • B01D2313/143Specific spacers on the feed side
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2319/00Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/02Elements in series
    • B01D2319/022Reject series

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本發明提供一種具有一進料道間隔片之螺旋纏繞膜體元件,該間隔片藉由一敞開間隔片線網材料來提供一曲折的進料流路徑。該進料流路徑可迫使進料液體實質流經一鄰近膜體表面之全部。相對於一直線流路徑來說,該流路徑之長度以及平均橫流速率得以增加。藉由敞開間隔片線網而減少原本可由該增加的平均橫流速率所產生之壓降上升。在具有兩個或更多個上游及下游螺旋纏繞膜體元件之一系統中,一下游元件可具有提供一曲折流路徑之一進料道間隔片,同時一上游元件具有提供一較少曲折流路徑或一直線流路徑之一進料道間隔片。

Description

用於處理水之系統及製程及螺旋纏繞膜體元件
本發明係關於螺旋纏繞膜體元件及用以使用螺旋纏繞膜體元件來處理水之系統及製程。
對於本發明背景之以下描述並非承認下文之任何論述均為普通常識。
藉由繞一多孔中心管而滾動一個或多個包絡面(其每一者包括兩個圍封一滲透物間隔片之膜體薄片)來製造一螺旋纏繞膜體元件。藉由亦可被稱為一鹵水間隔片之一進料道間隔片來分隔開相鄰膜體薄片。該元件經圍封用以在一管狀壓力導管中使用。進料流到壓力導管之一個末端內且穿過該元件之進料道間隔片。一部分進料流經該等膜體薄片,穿過該滲透物間隔片,且進入到該多孔中心管內以作為滲透物從該中心管之一個敞開末端排出。該進料之殘餘物作為濃縮物離開該進料道且從該壓力導管之另一末端被移除。使用串聯連接進料/濃縮物與該等元件之滲透物側之適當管道或密封件可在共用壓力導管中使多個元件首尾相連。
一高性能螺旋纏繞膜體元件之一般需求包括高滲透物流及高溶質截留以及低積垢趨勢。可藉由該等膜體薄片之進料側上之濃度極化(CP)來限制滲透物流及溶質截留。一般而言,當滲透物穿過膜體而在該進料液體中留下濃縮在該膜體附近之薄層內之溶質時,就發生濃度極化。CP層對滲 透物流動產生一阻力。該進料道間隔片之功能之一即在鄰近該膜體之進料流中產生充分的混合以減少濃度極化之效應。
施耐德(Schneider)之美國4,814,079揭示具有引導進料流路徑之一敞開道之一螺旋纏繞逆滲透(RO)、超過濾(UF)或微過濾(MF)元件。該膜體表面上之進料流藉由一進料分離器來控制,該進料分離器可包括多個非滲透材料之實質平行之分離器條。該敞開道可在特定位置處包括一長度較短之線網或格柵條。該流路徑提供一在該膜體表面之長度與寬度範圍內之不間斷曲折路徑。該等進料分離器之一上游與下游邊緣之部分填充有線網而非分離器條以給該進料分離器提供一入口與出口。
Hirokawa等人之美國20040182774揭示具有進料側材料之一螺旋分離膜體元件,該等材料在規定的跨距處具有幾乎平行於流之方向之經線及比該等經線更細之緯線,該跨距經設計以減少該進料側上之壓降以及該進料道之堵塞。
Husain等人的美國20040222158揭示用於水軟化之一奈米過濾(NF)系統。在滲透物側上沒有橫流的情況下,使用穿過該進料側之一單個通道來操作螺旋纏繞過濾模組。該模組在殼/進料側上之間隔片材料內可具有堰部以提供在該等膜體葉片上具有多個通道之一路徑。該等通道可具有一減少之寬度以在進料流之方向上提供通常恆定或增加的進料側速率。舉例而言,該進料間隔片之一下游邊緣內之一出口之寬度與面積可為該進料間隔片之一部分上游邊緣 內之一入口之寬度與橫截面積之20%或更少。
Ahmad和Lau在膜體科學期刊286(2006)77-92之「不同間隔片長絲之幾何尺寸對螺旋纏繞膜體道內二維不穩定水動力學與濃度極化之影響」(「Impact of different spacer filaments geometries on 2D unsteady hydrodynamics and concentration polarization in spiral wound membrane channel」)中使用計算的流體動力學來證實使用橫截面為圓形之線之一線網間隔片在減少濃度極化之效應方面比使用橫截面為矩形之線之一線網間隔片更有效。
Chikura等人的美國20070175812揭示具有進料側道組件之一螺旋分離膜體元件為藉由熔化結合而形成之網。
Lau等人在膜體科學期刊343(2009)16-33之「進料間隔片線網角度:基於螺旋纏繞膜體道內不穩定水動力之三維建模、仿真與優化」(「Feed spacer mesh angle:3D modeling,simulation,and optimization based on unsteady hydrodynamic in spiral wound membrane channel」)中使用計算的流體動力學來證實一線網類型間隔片內之線之間之一最佳夾角以減少濃度極化之效應。
螺旋纏繞膜體之一個應用是在海水淡化中提供淡水。在此應用中,該等膜體薄片通常為逆滲透(RO)膜體,且該等製程可稱為海水逆滲透(SWRO)。在SWRO應用中,自每一元件所回收之滲透物量是低的,所以進料水穿過一系列元件以便改善該系統之整體回收率。舉例而言,在「聖誕樹」設計中,進料穿過具有兩個或更多個並聯壓力導管之 一上游級。自上游級移除滲透物但是進料/濃縮物被傳遞至一個或多個下游級。由於滲透物是在每一級處被脫去,所以下游級藉由具有更少或僅有一個壓力導管而適於更低進料流速率。在「多級再循環」設計中,進料穿過兩個或更多個級,同時將一部分該濃縮物自一上游級再循環至一下游級之進料以便增加該下游級內之進料速率。
在此說明書中描述了用於一螺旋纏繞膜體元件之一進料道間隔片。該進料道間隔片具有一個或多個折流板或阻塞物以界定一進料流路徑。流路徑可為曲折的,同時進料經引導以在該膜體表面上向前後流動。可迫使進料液體流經該膜體區域,該進料液體原本可不同等地參與該分離製程。
至少一部分流路徑之寬度小於在該進料間隔片之整體寬度範圍內之一典型的直流路徑之寬度。該流路徑之長度大於該進料間隔片之長度。因此,相對於流經具有與進料間隔片之外部尺寸有相等寬度和長度之流路徑之常規同類進料間隔片之相同數量之流而言,該進料之平均橫流速率得以增加。在一些操作條件下,可傾向於減少CP層厚度之平均速率越高,由該CP層引起的對滲透物流的阻力就越低。因此,可增加流經該膜體之淨驅動壓力(NDP),從而在一些操作條件下導致流量與元件回收增加。
藉由在該流路徑中使用一敞開間隔片線網而減少原本可由增加的平均橫流速率而產生的壓降上升。舉例而言,可 相對於典型的進料道間隔片而增加該流路徑內一線網之跨距。增加的跨距可至少部分補償原本可由一曲折進料路徑而導致之壓降增加。可由一第二層進料間隔片材料來製成折流板。
在含有兩個或更多個螺旋纏繞膜體元件之一壓力導管內,一下游螺旋纏繞膜體元件具有提供一比一上游元件之流路徑還長之流路徑之一進料道間隔片。舉例而言,一下游元件可具有提供一曲折流路徑之一進料道間隔片,而一上游元件具有提供一較少曲折流路徑或一直線流路徑之一進料道間隔片。該元件可用來在一單個級中提供一海水逆滲透(SWRO)或其他淡化製程。
參考圖1,一進料道間隔片10包括界定應用到一進料間隔片材料25(通常為熱塑性纖維之線網或網)之第一薄片上之一流通道40之一個或多個折流板20。可由壓縮到第一層進料間隔片材料25內之一額外層進料間隔片材料來製成折流板20。亦可(舉例而言,藉由黏合劑或藉由熔融或藉由超聲波焊接)在一些位置中將額外層進料間隔片材料與第一層進料間隔片材料25結合。該壓縮較佳結合加熱進行以使兩層進料間隔片材料20,25處於其熱變形溫度以上。以此方式,該進料道間隔片10之具有折流板20之部分實質上不比該進料道間隔片10之其餘部分厚。雖有該壓縮,該折流板20容許一些流流經其自身,但卻要用相對於該進料道間隔片之其餘部分之增加的阻力。一主要流通道40延伸穿 過一入口50與一出口60之間之第一層進料間隔片材料25。在該入口50與出口60處,由該折流板20所提供之該增加的阻力幫助將流分佈在該入口50與出口60之整體寬度上。然而,在該入口50與該出口60之間,水傾向於跟隨繞一曲折路徑內之該折流板20之一流路徑40。一液體進料70自該入口50流出,穿過該流路徑40,流經位於一螺旋纏繞膜體元件內之該進料道間隔片10附近之一膜體30之表面。滲透物80穿過該膜體30(以部分剖面圖展示)。進料水除了不滲透穿過該膜體30,作為來自該出口60之濃縮物90而從進料道間隔片10離開。箭頭指示該液體流之該入口與出口方向。當展示於圖1中之該進料道間隔片10被安裝在一膜體元件內時,該進料道間隔片10之左側邊緣被插入到連接鄰近一滲透物收集管之兩個膜體30薄片之皺褶或密封件內。該進料道間隔片10之右側邊緣容納在重疊膜體薄片30之間,該膜體薄片30位於該進料道間隔片10上面及下面或該元件之一外部包覆物附近。
相對於沒有折流板20之一進料間隔片來說,折流板20減少可用之流區域且藉此增加該液體進料70之平均橫流速率。此外,該折流板20控制該液體進料70之流以使該液體進料70經引導而實質上流經該膜體30之所有區域。進料70之受迫流減少部分該膜體30之比其他流較快淤塞之趨勢,因為其原本可位於停滯的進料流之區域內。減少易於淤塞之區域可容許該膜體30進行更少的清潔循環且增加該膜體30之壽命。
參考圖7,展示具有一個內部折流板20a之一第二進料道間隔片10,該折流板20a建立具有兩個段40a和40b之一流路徑。圖1之進料道間隔片10具有9個內部折流板20,其建立具有10個段之一流路徑40。其他進料道間隔片可用其他數目之圖1和圖7之實例之間之內部折流板及流路徑段而製成。
該間隔片之折流板20與線網25較佳經設計以在該螺旋元件之末端上甚至在由較長液體流路徑長度而產生之較高橫流速率下維持相同壓降,或至少減少壓降之增加。特定而言,隨著內部折流板20之數目增加,在每單元距離使用較少長絲使線網25變得更敞開。
參考圖2和圖3,一上游螺旋纏繞膜體元件100和一下游螺旋纏繞膜體元件200被裝納在一外殼400內。
該上游螺旋纏繞膜體元件100具有一上游進料/濃縮物側110與被一上游膜體130分隔開的一上游滲透物側120(參看圖3,以部分剖面圖展示)。該上游進料/濃縮物側110包括一上游進料道間隔片140(圖3)。一個或多個上游折流板150界定在該上游膜體130上之一上游流通道160。該上游流通道160具有一上游流通道區域170。
下游螺旋纏繞膜體元件200具有一下游進料/濃縮物側210與被一下游膜體230分隔開的一下游滲透物側220(參看圖3,以部分剖面圖展示)。該下游進料/濃縮物側210包括一下游進料道間隔片240。一個或多個下游折流板250界定在該下游膜體230上之一下游流通道260。該下游流通道 260具有一下游流通道區域270。
該上游進料/濃縮物側110與該下游進料/濃縮物側210流體連通。該上游滲透物側120與該下游滲透物側220流體連通。
該下游流通道區域270小於或等於該上游流通道區域170。
該進料道間隔片(舉例而言,該上游進料道間隔片140或該下游進料道間隔片240或兩者)及該折流板(舉例而言,該上游折流板150或該下游折流板250或兩者)可經設計以維持該螺旋纏繞膜體元件上之壓降大約等於一線網網篩間隔片之壓降。然而,該膜體(舉例而言,上游膜體130或下游膜體230或兩者)上之該液體進料70之速率較高。至少在其中該進料流之平均速率將不在一進料間隔片內與一常規直線流路徑一起產生顯著渦流之操作條件下,穿過一曲折流路徑之該增加的平均進料速率可減少該CP層厚度。
在操作中,一液體進料70流經該上游進料/濃縮物側110。一部分該液體進料70穿過該上游膜體130到達該上游滲透物側120且作為上游滲透物180被收集。該液體進料70之殘餘物作為上游濃縮物190離開該上游進料/濃縮物側110。該上游濃縮物190變成下游液體進料205且流經該下游進料/濃縮物側210。一部分下游液體進料205穿過該下游膜體230到達該下游滲透物側220且作為下游滲透物280被收集。該下游液體進料205之殘餘物作為下游濃縮物290離開該下游進料/濃縮物側210,且作為濃縮物90離開該外 殼400。
藉由減少該流通道區域(舉例而言,該上游流通道區域170或該下游流通道區域270或兩者),該膜體(舉例而言,該上游膜體130或該下游膜體230或兩者)上之液體速率經選擇而足以減少CP層厚度。此外,該流通道(舉例而言,該上游流通道160或該下游流通道260或兩者)引導進料流經各自的膜體。
參考圖4和圖5,一上游螺旋纏繞膜體元件100、一下游螺旋纏繞膜體元件200以及一第三螺旋纏繞膜體元件300被安裝在外殼400內。
該上游螺旋纏繞膜體元件100具有一上游進料/濃縮物側100與被一上游膜體130分隔開的一上游滲透物側120(參看圖5,以部分剖面圖展示)。該上游進料/濃縮物側110包括界定一上游流通道160之一上游進料道間隔片140。該上游流通道160具有一上游流通道區域170。所展示的該上游進料道間隔片140為一常規線網網篩類型進料道間隔片。
該下游螺旋纏繞膜體元件200具有一下游進料/濃縮物側210與被一下游膜體230分隔開的一下游滲透物側220(參看圖5,以部分剖面圖展示)。該下游進料/濃縮物側210包括一下游進料道間隔片240。一個或多個下游折流板250界定該下游膜體230上之一下游流通道260。該下游流通道260具有一下游流通道區域270。
該第三螺旋纏繞膜體元件300具有一第三進料/濃縮物側310與被一第三膜體300分隔開的一第三滲透物側320(參看 圖5,以部分剖面圖展示)。該第三進料/濃縮物側310包括一第三進料道間隔片340。一個或多個第三折流板350界定該第三膜體330上之一第三流通道360。該第三流通道360具有一第三流通道區域370。
該上游進料/濃縮物側110、該下游進料/濃縮物側210以及該第三進料/濃縮物側310流體連通。該上游滲透物側120、該下游滲透物側220以及該第三滲透物側230流體連通。
在操作中,一液體進料70流經該上游進料/濃縮物側110。一部分該液體進料70穿過該上游膜體130到達該上游滲透物側120且作為上游滲透物180被收集。該液體進料70之殘餘物作為上游濃縮物190離開該上游進料/濃縮物側110。該上游濃縮物190變成下游液體進料205且流經該下游進料/濃縮物側210。一部分該下游液體進料205穿過該下游膜體230到達該下游滲透物側220且作為下游滲透物280被收集。該下游液體進料205之殘餘物作為下游濃縮物290離開該下游進料/濃縮物側210。該下游濃縮物290變成第三液體進料305且流經該第三進料/濃縮物側310。一部分第三液體進料305穿過該第三膜體330到達該第三滲透物側320且作為第三滲透物380被收集。該第三液體進料305之殘餘物作為第三濃縮物390離開該第三進料/濃縮物側310且作為濃縮物90離開該外殼400。
藉由減少流通道區域(舉例而言,上游流通道區域170或下游流通道區域270或第三流通道區域370或其結合或其所 有者),該膜體(舉例而言,該上游膜體130或該下游膜體230或該第三膜體330或其結合或其所有者)上之液體速率經選擇而足以減少該CP層厚度。此外,流通道(舉例而言,該上游流通道160或該下游流通道260或該第三流通道360或其結合或其所有者)引導進料流經各自膜體。
可每一螺旋纏繞膜體元件而漸進式減少流通道160、260、360之流通道區域170、270、370。
在正常的實踐中,當液體進料穿過含有多個螺旋纏繞元件之一壓力導管時,每一隨後的元件相比於其前面的元件來說暴露於更高濃度之進料。而且,當產生產物或滲透物時,每一下游元件相比於其前面的元件來說容納較少進料。標準壓力導管設計與操作之這兩個結果(進料濃度變得更高且進料體積變得更小)傾向於放大一壓力導管之下游元件或者外殼中之濃度極化(CP)之不利效應。
在本文所揭示的製程與系統中,一單個壓力導管內之螺旋纏繞元件可經配置以在滲透物180和280離開進料時減少該流通道區域170,270,370。作為一非限制性實例,在具有三個或三個以上螺旋纏繞膜體過濾元件之一外殼400中,相比於一常規設計而言,最後的一個或兩個元件可在一較高平均橫流速率下操作,從而導致自該外殼400回收滲透物之回收率較高。一個或多個下游元件內之一間隔片線網跨距比一上游元件之跨距更高。
在相同或較高溶質截留下每一元件之較高滲透物流可容許具有一較低資本支出之較小型化淨水設備。舉例而言, 在一海水逆滲透(SWRO)設備中,本文所揭示的系統與製程之應用可減少或甚至消除對一第二級之需要。在一些情況下,一SWRO設備之該第二級經設計以藉由回收部分濃縮物流而在較高平均橫流速率下操作。在本文所描述的應用與製程中,可在一單個外殼內之一下游元件中獲得一較高平均橫流速率。使用有效的進料水預處理(舉例而言,移除懸浮或溶解固體或硬度),在最遠的下游元件中具有較長流路徑之大量元件可為可能的。
參考圖6,針對一典型的商業網篩間隔片以及圖1和7中所展示之一較敞開線網25,展示了一給定平均速率下每一單位長度之壓降。如所展示,每一單位長度之壓降隨著一典型商用網篩間隔片內之速率比隨著線網25之速率上升更快。作為一個非限制性實例,若容許一典型的40英寸(101.6 cm)長的螺旋纏繞膜體元件具有0.3巴(bar)(4.35 psi(磅/平方英寸))(大約0.04 psi/cm)的壓降,則圖6暗示一常規網篩間隔片必須具有10 cm/s以下之速率,而如本文所揭示之一線網25可在材料總壓降沒有增加的情況下被設計為20 cm/s以上之速率及兩倍長之流路徑。該線網25內相鄰長絲交叉之間之距離可為3 mm或更多、4 mm或更多或者5 mm或更多。
本描述使用實例來揭示本發明之實施例(包括最佳模式),且亦使得熟悉此項技術者能夠實踐本發明之實施例,包括製造及使用任何裝置或系統且執行本文所併入之任何方法。本發明之實施例之專利範疇由申請專利範圍來 界定,且其可包括由熟悉此項技術者所想出來的其他實例。
10‧‧‧進料道間隔片
20‧‧‧折流板
20a‧‧‧折流板
25‧‧‧進料道間隔片材料
30‧‧‧膜體
40‧‧‧流通道
40a‧‧‧段
40b‧‧‧段
50‧‧‧入口
60‧‧‧出口
70‧‧‧液體進料
80‧‧‧滲透物
90‧‧‧濃縮物
100‧‧‧上游螺旋纏繞膜體元件
110‧‧‧上游進料/濃縮物側
120‧‧‧上游滲透物側
130‧‧‧上游膜體
140‧‧‧上游進料道間隔片
150‧‧‧折流板
160‧‧‧上游流通道
170‧‧‧上游流通道區域
180‧‧‧上游滲透物
190‧‧‧上游濃縮物
200‧‧‧下游螺旋纏繞膜體元件
205‧‧‧下游液體進料
210‧‧‧下游進料/濃縮物側
220‧‧‧下游滲透物側
230‧‧‧下游膜體
240‧‧‧下游進料道間隔片
250‧‧‧下游折流板
260‧‧‧下游流通道
270‧‧‧下游流通道區域
280‧‧‧下游滲透物
290‧‧‧下游濃縮物
300‧‧‧第三螺旋纏繞膜體元件
305‧‧‧第三液體進料
310‧‧‧第三進料/濃縮物側
320‧‧‧第三滲透物側
330‧‧‧第三膜體
340‧‧‧第三進料道間隔片
350‧‧‧第三折流板
360‧‧‧第三流通道
370‧‧‧第三流通道區域
400‧‧‧外殼
圖1展示一進料間隔片。
圖2展示用於水處理之一系統。
圖3展示圖2中之系統之一進料/濃縮物側之一示意圖。
圖4展示用於水處理之另一系統。
圖5展示圖4中之系統之一進料/濃縮物側之一示意圖。
圖6展示表示相比於平均流速率之每一單位長度之壓降之一代表圖。
圖7展示另一進料間隔片。
10‧‧‧進料道間隔片
20‧‧‧折流板
25‧‧‧進料道間隔片材料
30‧‧‧膜體
40‧‧‧流通道
50‧‧‧入口
60‧‧‧出口
70‧‧‧液體進料
80‧‧‧滲透物
90‧‧‧濃縮物

Claims (15)

  1. 一種用於一螺旋纏繞膜體元件之一進料間隔片,其包括:a)個或多個折流板,其界定穿過該進料間隔片之一進料流路徑;及b)線網,其位於該進料流路徑內,其中a)該線網在相鄰長絲交叉之間具有3 mm或更多的間隔或者b)該折流板包括一第二層進料間隔片材料。
  2. 如請求項1之進料間隔片,其中該進料流路徑比該進料間隔片之總體長度更長,且至少一部分該進料流路徑比該進料間隔片之一總體寬度更窄。
  3. 如請求項2之進料間隔片,其中該折流板包括一第二層進料間隔片材料且藉由一折流板實質上在該進料間隔片之一上游邊緣之全部上來提供該進料流路徑之一入口。
  4. 如請求項1之進料間隔片,其中該進料流路徑在該進料間隔片之該總體長度或寬度上至少前後來回行進一次。
  5. 一種液體處理系統,其經調適以容納一液體進料且提供濃縮物與滲透物,其包括:一上游螺旋纏繞膜體元件,其具有一上游進料/濃縮物側與被一上游膜體分隔開之一上游滲透物側,該上游進料/濃縮物側包括界定該上游膜體上之一上游流通道之一上游進料道間隔片,該上游流通道具有一上游流通道區域;一下游螺旋纏繞膜體元件,其具有一下游進料/濃縮物 側與被一下游膜體分隔開之一下游滲透物側,該下游進料/濃縮物側包括一下游原料進料道間隔片,該下游原料進料道間隔片包括界定該下游膜體上之一下游流通道之一個或多個下游折流板,該下游流通道具有一下游流通道區域,該平均下游流通道區域小於該平均上游流通道區域;及一外殼,其用於裝納該上游螺旋纏繞膜體元件與該下游螺旋纏繞元件,以使該上游進料/濃縮物側與該下游進料/濃縮物側流體連通,且該上游滲透物側與該下游滲透物側流體連通。
  6. 如請求項5之液體處理系統,其中該上游進料道間隔片進一步包括界定該上游膜體上之一上游流通道之一個或多個折流板。
  7. 如請求項5之液體處理系統,其中該一個或多個下游折流板將該下游流通道界定為一曲折流通道。
  8. 如請求項6之液體處理系統,其中該一個或多個上游折流板將該上游流通道界定為一曲折流路徑。
  9. 如請求項5之液體處理系統,其中該下游流通道實質上橫穿過該下游膜體之該全部區域。
  10. 如請求項5之液體處理系統,其中該上游元件內一間隔片線網比該下游元件內一間隔片線網具有一更低跨距。
  11. 一種液體處理製程,其包括:提供具有一進料/濃縮物側與被一上游膜體分隔開之一滲透物側之一上游螺旋纏繞元件,該進料/濃縮物側包括 界定該上游膜體上之一上游流通道之一上游進料道間隔片,該上游流通道具有一上游流通道區域;提供具有一進料/濃縮物側與被一下游膜體分隔開之一滲透物側之一下游螺旋纏繞元件,該進料/濃縮物側包括一進料道間隔片,該進料道間隔片包括界定該下游膜體上之一下游流通道之折流板,該下游流通道具有一下游流通道區域;使加壓液體進料連續流經該上游螺旋纏繞元件之該進料/濃縮物側與該下游螺旋纏繞元件之該進料/濃縮物側;自該上游螺旋纏繞元件之該滲透物側與該下游螺旋纏繞元件之該下游滲透物側收集一部分該進料作為上游滲透物,其中該下游流通道區域小於該上游流通道區域。
  12. 如請求項11之液體處理製程,其進一步包括對該進料進行預處理以移除該進料內之至少一部分懸浮固體。
  13. 如請求項11之液體處理製程,其中該膜體為一逆滲透(RO)膜體。
  14. 如請求項13之液體處理製程,其中該液體進料為海水。
  15. 如請求項14之液體淨化製程,其中在該下游元件之一出口處在適於飲用之一鹽度下收集進料濃縮物。
TW101145111A 2011-12-09 2012-11-30 用於處理水之系統及製程及螺旋纏繞膜體元件 TW201334857A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/315,731 US20130146540A1 (en) 2011-12-09 2011-12-09 System and process for treating water and spiral wound membrane element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201334857A true TW201334857A (zh) 2013-09-01

Family

ID=47258122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101145111A TW201334857A (zh) 2011-12-09 2012-11-30 用於處理水之系統及製程及螺旋纏繞膜體元件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130146540A1 (zh)
TW (1) TW201334857A (zh)
WO (1) WO2013085701A2 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11229883B2 (en) * 2016-10-19 2022-01-25 Ppg Industries Ohio, Inc. Filtration system
WO2019037713A1 (zh) * 2017-08-21 2019-02-28 艾欧史密斯(中国)环境电器有限公司 膜元件和滤芯
CN108404670B (zh) 2018-04-02 2020-05-29 深圳安吉尔饮水产业集团有限公司 一种反渗透膜元件以及具有其的净水设备
WO2024145515A1 (en) * 2022-12-29 2024-07-04 Dupont Safety & Construction, Inc. Integrated pre-filter for uf/mf membrane system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1302904C (en) * 1986-06-24 1992-06-09 Peter H. Knappe High recovery spiral wound membrane element
US4814079A (en) 1988-04-04 1989-03-21 Aqua-Chem, Inc. Spirally wrapped reverse osmosis membrane cell
US5538642A (en) * 1992-05-01 1996-07-23 The Dow Chemical Company Spiral wound membrane element
US5275726A (en) * 1992-07-29 1994-01-04 Exxon Research & Engineering Co. Spiral wound element for separation
CA2351272C (en) * 2001-06-22 2009-09-15 Petro Sep International Ltd. Membrane-assisted fluid separation apparatus and method
WO2004014528A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-19 Ge Osmonics, Inc. Residential reverse osmosis system
CN1761515A (zh) * 2003-03-14 2006-04-19 齐侬环境有限公司 用于水的软化的带有内部分级的螺旋缠绕式组件的纳米过滤系统
JP2004283708A (ja) * 2003-03-20 2004-10-14 Nitto Denko Corp スパイラル型分離膜エレメント
US20070175812A1 (en) 2004-03-26 2007-08-02 Nitto Denko Corporation Spiral type separation membrane element
NL2002519C2 (nl) * 2009-02-11 2010-08-12 We Consult Vianen B V Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van een waterige vloeistof.

Also Published As

Publication number Publication date
US20130146540A1 (en) 2013-06-13
WO2013085701A3 (en) 2013-08-08
WO2013085701A2 (en) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12065370B2 (en) Cross current staged reverse osmosis
CN212091724U (zh) 一种具有滤芯组件的净水设备
TWI579245B (zh) Multi - stage reverse osmosis membrane device and its manipulation method
US8795527B2 (en) Filtration system
US20130146532A1 (en) Feed spacer for spiral wound membrane element
JP6269241B2 (ja) 正浸透処理システム
WO1999065594A1 (fr) Element en spirale de membrane d'osmose inverse, module de membrane d'osmose inverse utilisant cet element, dispositif et procede destines a la separation par osmose inverse integrant ce module
JP2012520750A (ja) フォワード浸透用の螺旋状に巻かれたメンブレインモジュール
US20180354831A1 (en) Methods and systems for treating wastewater via forward osmosis
KR20120102762A (ko) 삼투 물 전달 시스템 및 관련 방법
TW201334857A (zh) 用於處理水之系統及製程及螺旋纏繞膜體元件
JP6399896B2 (ja) 逆浸透処理装置
US10835870B2 (en) Methods of manufacturing a multi-leaf membrane module and multi-leaf membrane modules
JP4251879B2 (ja) 分離膜モジュールの運転方法
US20120067808A1 (en) Filtration apparatus and process with reduced flux imbalance
KR102414918B1 (ko) 역삼투시스템 및 이를 포함하는 해수 담수화 시스템
JP2018126706A (ja) 膜分離装置および流体分離方法
JP4225471B2 (ja) 多段式分離膜モジュールの運転方法
JP2004050005A (ja) スパイラル型膜エレメント、逆浸透膜モジュール及び逆浸透膜装置
WO2015002015A1 (ja) 膜分離装置の運転方法及び膜分離システム
KR20050033547A (ko) 분리막 모듈 및 분리막 모듈의 운전 방법
JP2000288356A (ja) 逆浸透膜分離装置および造水方法
US20180229188A1 (en) Unhoused Filtration Device and Methods of Use
CN207102346U (zh) 一种反渗透式污水处理装置
JP2004202409A (ja) 分離膜モジュール、分離膜装置及び分離膜装置の運転方法