[發(fā)明專利]卷式膜元件

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310506617.6
• 申請(qǐng)日: 2013-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN103521076A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃瑞中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃瑞中
• 主分類號(hào): B01D63/10
• 分類號(hào): B01D63/10;C02F1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理用卷式膜元件。

背景技術(shù)

公知技術(shù)的卷式反滲透膜元件通常由一組或兩組凈水膜片組纏繞在中心產(chǎn)水管上形成，所述凈水膜片組由一張?jiān)畬?dǎo)流網(wǎng)、兩張片狀反滲透膜和一張產(chǎn)水導(dǎo)流網(wǎng)疊加構(gòu)成；兩張片狀反滲透膜的內(nèi)側(cè)為原水流道并在其中設(shè)置原水導(dǎo)流網(wǎng)，兩張片狀反滲透膜的外側(cè)為產(chǎn)水流道并在產(chǎn)水流道中設(shè)置產(chǎn)水導(dǎo)流網(wǎng)；產(chǎn)水流道在面向中心產(chǎn)水管的側(cè)邊設(shè)有開口，該開口連通中心產(chǎn)水管內(nèi)部，產(chǎn)水流道的其余三個(gè)側(cè)邊用膠水粘結(jié)密封；原水流道的與中心產(chǎn)水管軸線平行的兩個(gè)側(cè)邊閉合密封，其余兩個(gè)側(cè)邊開口；凈水膜片組在纏繞中心產(chǎn)水管后，整個(gè)外側(cè)表面用膠帶纏繞密封。

從上述結(jié)構(gòu)中可知，原水流道的長(zhǎng)度就是中心管被纏繞部份的軸向長(zhǎng)度，原水流道的寬度就是將纏繞狀的原水流道展開后在纏繞方向上的長(zhǎng)度；產(chǎn)水流道的長(zhǎng)度就是將纏繞狀的產(chǎn)水流道展開后在纏繞方向上的長(zhǎng)度，產(chǎn)水流道的寬度就是中心管被纏繞部份的軸向長(zhǎng)度。通常，所述原水流道展開后在纏繞方向上的長(zhǎng)度顯著大于中心管被纏繞部份的軸向長(zhǎng)度，即原水流道的寬度顯著大于其長(zhǎng)度，以50GDP的家用型卷式反滲透膜元件為例，原水流道展開后在纏繞方向上的長(zhǎng)度大致是860毫米，中心管被纏繞部份的軸向長(zhǎng)度大致是260毫米。

上述膜元件結(jié)構(gòu)如用在家用反滲透凈水機(jī)中，存在如下問題：

1.原水流道的寬度太寬，導(dǎo)致反滲透膜容易堵塞。

在原水流道的厚度一定時(shí)，其寬度越寬就意味著橫截面積越大；在原水流量一定時(shí)橫截面積越大則水的流速就越小；水的流速越小，則水中容易堵塞反滲透膜的物質(zhì)越容易在膜表面沉積，即反滲透膜容易堵塞。

2.原水流道的長(zhǎng)度太短，導(dǎo)致能量利用率太低。

首先，家用反滲透凈水機(jī)中一般只安裝一支反滲透膜元件，難以通過串接膜元件的方法來延長(zhǎng)原水流道的長(zhǎng)度，由于原水流道太短，故原水流道內(nèi)的水壓在順?biāo)鞣较驇缀鯖]有下降；其次，要使反滲透膜不易堵塞，必須維持原水以較大的流速在流動(dòng)，在原水流道的橫截面積也很大時(shí)，則必須要求原水流量也很大才能獲得較大流速；第三，根據(jù)反滲透膜制造企業(yè)的建議，單位流道長(zhǎng)度上水的回收率不宜太高，否則容易堵塞反滲透膜，通常建議在單支膜元件的長(zhǎng)度范圍內(nèi)水的回收率在15％左右為宜，對(duì)于家用機(jī)也不宜大于25％，回收率太高是以犧牲反滲透膜壽命為代價(jià)的，即原水在流過原水流道一個(gè)膜元件的長(zhǎng)度這一過程中，透過反滲透膜的產(chǎn)品水所占原水的比例以15％左右為宜，對(duì)于家用機(jī)也不宜大于25％；第四，要克服反滲透膜的滲透壓，原水流道內(nèi)的水壓必須足夠高。綜合上述四點(diǎn)，可得出如下結(jié)論：流入原水流道之前的原水，要有較大的水壓，也要有較大的流量；流出原水流道之后的(濃)水(在公知技術(shù)條件下)仍然維持和原來幾乎一樣高的水壓，并且流量減小得也不多，不會(huì)大于25％，這就是說，原水中約75％的能量沒有得到有效利用，這部分含有較高能量的濃縮水通常是在經(jīng)過節(jié)流裝置(俗稱廢水比)降壓后放空排放，其中的能量也就白白浪費(fèi)了。

3.廢水排放量太大。

要使反滲透膜有足夠長(zhǎng)的使用壽命，就必須使反滲透膜原水側(cè)有足夠大的水流速度，在原水流道寬度一定時(shí)，也就是必須保證足夠大的廢水排放量，因傳統(tǒng)膜元件結(jié)構(gòu)的原水流道太寬，所以其排放的濃縮水就很多，浪費(fèi)水資源。

4.原水在膜元件內(nèi)的流速越流越小，使反滲透容易堵塞。

原水在原水流道內(nèi)的流動(dòng)過程中，其流速會(huì)順著水流方向越來越小，因?yàn)樵鞯赖臋M截面積在水流方向(即原水流道的長(zhǎng)度方向)上是均勻不變的，而原水的流量由于有部份水流不斷透過反滲透膜成為產(chǎn)品水流入產(chǎn)水流道而不斷減小之故。原水流速越來越小，將導(dǎo)致水中容易堵塞反滲透膜的物質(zhì)越來越容易沉積在反滲透膜表面，最終使得反滲透膜堵塞而報(bào)廢。

5.產(chǎn)水流道的長(zhǎng)度太長(zhǎng)，寬度太窄

當(dāng)產(chǎn)水流量較大時(shí)，這種產(chǎn)水流道就會(huì)有明顯的水流阻力，水流阻力越大，背壓就越大，原水就越不易透過反滲透膜，即影響反滲透膜元件的產(chǎn)水量。換句話說，產(chǎn)水流道的長(zhǎng)度太長(zhǎng)且寬度太窄的結(jié)構(gòu)是一種浪費(fèi)能量的結(jié)構(gòu)。