[實用新型]一種卷式膜組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420477562.0
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN204051456U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設計）人: 徐立農;黃樟焱
• 申請（專利權）人: 江蘇正本凈化節(jié)水科技實業(yè)有限公司
• 主分類號: B01D63/10
• 分類號: B01D63/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 徐琳淞

技術領域

本實用新型涉及一種卷式膜組件。

背景技術

目前市場上大量使用的家用卷式反滲透膜，盡管其過濾精度非常高，形象地說，就是除氫離子和氫氧根離子之外，其它任何離子幾乎都不能穿透，所以經反滲透膜過濾的出水稱為純水，如果使用方式正確，通常使用壽命都很長，不易堵塞。不易堵塞的本質原因之一，就是原水流經反滲透膜表面時的水流速度足夠高，原水在膜表面邊過濾邊流動，水中的顆粒物順著水流方向滑過反滲透膜表面，使得不能在膜表面沉積或積聚，所以反滲透膜不易堵塞。所以，原水在膜表面的切向流速是一個關鍵的運行參數(shù)。由于原水在膜表面的實際切向流速是以速度場形式分布的，嚴格地說可能是處處都不相同，為了便于分析問題，我們定義一個原水在膜表面切向流動的最小計算流速V：

V＝Q/A，

式中：V為水流在膜表面切向流動的最小計算流速，單位為m/s；Q為卷式反滲透膜運行時的濃縮水排放流量，單位為m³/s；A為卷式反滲透膜原水流道的橫截面積，單位為m²。

可以認為該流速相當于原水在膜表面的實際切向流速的特征值，能夠在一定程度上反應真實水流速度的大小。以家用反滲透凈水機中使用最多的50GPD的卷式反滲透膜組件為例，其原水導流網的厚度為0.7mm，原水流道的長度為305mm，原水流道的寬度為820mm，運行時的濃縮水排放流量為390mL/min，則有

Q＝390(mL/min)＝390×10^-6/60(m³/S)＝65×10^-6(m³/S)；

A＝0.7×10^-3×820×10^-3＝5.74×10^-4(m²)；

V＝Q/A＝(65×10^-6)/(5.74×10^-4)＝1.132×10^-2(m/S)＝11.32(mm/S)。

即原水在膜表面切向流動的最小計算流速V為11.32mm/S，這是目前市面上大量使用的家用50GPD反滲透膜組件運行時保證不易堵塞的在膜表面切向流動的原水最小計算流速，其中50GPD的含義是每天產水50加侖，是產水的流量，也可以表示為130mL/min。

雖然上述參數(shù)對于反滲透膜的穩(wěn)定運行被證明是比較可靠的，反滲透膜的使用壽命也比較長。但是，濃縮水流量為390mL/min，純水流量為130mL/min(50GPD的含義)，即運行時純水和濃縮水的流量之比為1比3，而濃縮水基本上作為廢水排向下水道，原水利用率只有25％，導致大量的水資源浪費，這是難以接受的，所以家用凈水機行業(yè)內迫切希望有更好的技術：既不顯著降低反滲透膜的使用壽命，又能夠顯著地減小濃縮水的排放量。

另一個問題是，反滲透膜組件正常運行時，為了克服滲透壓，原水側的壓力通常都在0.42MPa～0.60MPa范圍內，即水壓較高，這樣的高壓水通過一個節(jié)流閥(業(yè)內也稱為廢水比)就將壓力徹底卸掉，這部分壓力能沒有得到利用，排濃縮水的流量越大，浪費的壓力能越多。對于工業(yè)上大型反滲透系統(tǒng)，比較先進的方案是通過一個能量回收裝置將這部分壓力能回收再利用的，然而，在家用凈水機中，不能承受增加能量回收裝置的成本壓力，所以這部分能量就白白浪費了。雖然單個家用反滲透凈水機這部分壓力能的數(shù)量不大，但是家用反滲透凈水機的數(shù)量非常龐大，目前我國正在使用的家用反滲透凈水機，最保守的估計也超過2千萬臺，如果單臺機器一年浪費2度電，全國每年就浪費4千萬度電，這是一個非常大的浪費。所以，家用反滲透凈水機的節(jié)能問題也是不能忽視的大問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種節(jié)水效果顯著、不易堵塞、節(jié)能效果顯著的卷式膜組件，特別適合在家用反滲透凈水機中使用，也可以在類似用途的場合使用。