[發(fā)明專利]卷式高精度膜組件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310506669.3
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103521077A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃瑞中
• 申請（專利權(quán)）人: 黃瑞中
• 主分類號: B01D63/10
• 分類號: 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高精度膜組件。

背景技術(shù)

公知技術(shù)的卷式反滲透膜組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原水導(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側(cè)邊閉合密封，其余兩個側(cè)邊開口；凈水膜片組在纏繞中心產(chǎn)水管后，整個外側(cè)表面用膠帶纏繞密封。

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

上述膜組件結(jié)構(gòu)如用在家用反滲透凈水機中，存在如下問題：

1.原水流道的寬度太寬，導(dǎo)致反滲透膜越容易堵塞。

在原水流道的厚度一定時，其寬度越寬就意味著橫截面積越大；在原水流量一定時橫截面積越大則水的流速就越??；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，即反滲透膜越容易堵塞。

2.原水流道的長度太短，導(dǎo)致能量利用率太低。

首先，家用反滲透凈水機中一般只安裝一支反滲透膜組件，難以通過串接膜組件的方法來延長原水流道的長度，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，在原水流道的橫截面積也很大時，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，通常建議在單支膜組件的長度范圍內(nèi)水的回收率在15％左右為宜，對于家用機也不宜大于25％，回收率太高是以犧牲反滲透膜壽命為代價的，即原水在流過原水流道一個膜組件的長度這一過程中，透過反滲透膜的產(chǎn)品水所占原水的比例以15％左右為宜，對于家用機也不宜大于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，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，這部分內(nèi)含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了。

3.廢水排放量太大。

要使反滲透膜有足夠長的使用壽命，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，也就是必須保證足夠大的廢水排放量，因傳統(tǒng)膜組件結(jié)構(gòu)的原水流道太寬，所以其排放的濃縮水就很多，浪費水資源。

4.原水在膜組件內(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)的流動過程中，其流速會順著水流方向越來越小，因為原水流道的橫截面積在水流方向(即原水流道的長度方向)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廢。

5.產(chǎn)水流道的長度太長，寬度太窄

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