中心管组和螺旋卷式反渗透膜元件的制作方法

本发明涉及反渗透净水
技术领域：
，特别涉及一种中心管组和螺旋卷式反渗透膜元件。
背景技术：
：螺旋卷式反渗透膜元件又称卷式反渗透膜元件，是水处理技术中的常用元件，它一般具有一个圆柱形的压力容器作为壳体，其内部有一根带有多个孔的中心管以及卷在中心管上的交替层叠的多层反渗选膜和导流网。中心管与壳体两端通过连接器连接。在使用时，原水从壳体一端进入壳体，在压力的作用下一部分经过反渗透膜的作用形成浓度较低的水，进入中心管之后从中心管一端或两端流出，这部分水可称作产水或纯水；另一部分从壳体另一端流出，可称作废水、浓水。现有技术中的这种螺旋卷式反渗透膜元件，原水经处理之后，很大一部分作为废水排出，只有一小部分成为纯水，特别是大通量的螺旋卷式反渗透膜元件，纯水量在原水量中占的比例相对更小，原水回收率低，造成了原水的浪费。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种中心管组，旨在提高原水回收率，实现高节水。为实现上述目的，本发明提出的中心管组包括：纯水管，所述纯水管的周壁上开设有连通所述纯水管的内部通道的纯水入水孔；多个相互间隔设置的废水管，多个所述废水管环绕所述纯水管排布，每一所述废水管的周壁上开设有连通所述废水管的内部通道的废水入水孔；多个所述废水管与所述纯水管间隔设置，以在每一所述废水管与所述纯水管之间形成容置空间，用以容置反渗透膜片组伸入所述中心管组内的部分。优选的，所述废水管的数量为N个，N大于或等于3；所述纯水管的横截面呈N边形设置，并对应具有N个侧表面，每一所述侧表面上均设有所述纯水入水孔；每一个所述废水管对应一个所述侧表面的位置设置。优选的，每一所述侧表面上均间隔设有多个所述纯水入水孔，且多个所述纯水入水孔沿所述纯水管的长度方向排布；和/或，每一所述废水管上均间隔设有多个所述废水入水孔，且多个所述废水入水孔沿所述废水管的长度方向排布。优选的，所述废水管的数量为两个；所述纯水管为扁管，以使得所述纯水管具有两个侧表面，每一所述侧表面上均设有所述纯水入水孔；每一个所述废水管对应一个所述侧表面的位置设置。优选的，每一所述侧表面上均间隔设有多个所述纯水入水孔，且多个所述纯水入水孔沿所述纯水管的长度方向排布；和/或，每一所述废水管上均间隔设有多个所述废水入水孔，且多个所述废水入水孔沿所述废水管的长度方向排布。优选的，所述纯水管的横截面呈圆形设置，所述纯水管的周壁沿其周向对应多个所述废水管划分为多个弧面段，每一所述弧面段上均设有所述纯水入水孔；每一所述废水管对应一个所述弧面段的位置设置。优选的，每一所述弧面段上均间隔设有多个所述纯水入水孔，且多个所述纯水入水孔沿所述纯水管的长度方向排布；和/或，每一所述废水管上均间隔设有多个废水入水孔，且多个所述废水入水孔沿所述废水管的长度方向排布。优选的，所述纯水管和多个所述废水管共同组合形成圆柱体形。优选的，所述废水管的周壁上开设有废水导流槽，所述废水入水孔设于所述废水导流槽内。优选的，所述纯水管的周壁上开设有沿所述纯水管长度方向延伸的第一让位开口。优选的，所述第一让位开口内设有第一加强筋，所述第一加强筋的两端分别连接所述第一让位开口的不同的两条边。优选的，所述废水管的周壁上开设有沿所述废水管长度方向延伸的第二让位开口。优选的，所述第二让位开口内设有第二加强筋，所述第二加强筋的两端分别连接所述第二让位开口的不同的两条边。优选的，所述纯水管的一端口被封堵，以使得纯水向所述纯水管的另一端口流动；和/或，至少一个所述废水管的一端口被封堵，以使得废水向所述废水管的另一端口流动。优选的，所述纯水管的一端口被封堵，每个所述废水管的一端口被封堵；所述纯水管被封堵的端口与所述废水管被封堵的端口处于同侧。本发明还提出一种螺旋卷式反渗透膜元件，该螺旋卷式反渗透膜元件包括中心管组，所述中心管组包括：纯水管，所述纯水管的周壁上开设有连通所述纯水管的内部通道的纯水入水孔；多个相互间隔设置的废水管，多个所述废水管环绕所述纯水管排布，每一所述废水管的周壁上开设有连通所述废水管的内部通道的废水入水孔；多个所述废水管与所述纯水管间隔设置，以在每一所述废水管与所述纯水管之间形成容置空间，用以容置反渗透膜片组伸入所述中心管组内的部分。本发明技术方案的中心管组包括纯水管和多个环绕纯水管的废水管；将该中心管组应用于螺旋卷式反渗透膜元件中时，每一废水管对应一页反渗透膜片组，从而可以实现多膜页卷取，可以增加流道数量，有利于提高原水通量，并解决膜片过长渗透压不足导致部分膜片并未达到过滤目的的问题；由于该中心管组被多页反渗透膜片组卷绕在中心位置，因此在密封该些反渗透膜片组两端后，可以形成多页反渗透膜片组外侧边侧流进水，中间废水管排出废水的原水水路；相较于传统的螺旋卷式反渗透膜元件的一端进水，另一端出水的原水水路而言，使用本发明的中心管组的螺旋卷式反渗透膜元件时原水通过侧流进水，流道变窄，进水面积减小，还可以采用低厚度的进水隔网，继续减少进水面积，而流程也大大增长，因此可以增加原水与反渗透膜接触的时间，提高原水回收率；同时，因为减小了原水进水面积，可以加大反渗透膜表面水流速度，因而能够减小反渗透膜表面浓差极化，降低该螺旋卷式反渗透膜元件的污染速度，有利于提高原水回收率，从而改善原水的浪费问题，实现高节水。附图说明图1为本发明中心管组一实施例的结构示意图；图2为图1所示中心管组的俯视图；图3为图1所示中心管组的卷膜结构示意图；图4为图2所示中心管组中纯水管沿A-A’的剖面图；图5为图2所示中心管组中废水管沿B-B’的剖面图；图6为图1所示中心管组的纯水管的结构示意图；图7为图1所示中心管组的废水管的结构示意图；图8为本发明中心管组另一实施例的俯视图；图9为本发明中心管组又一实施例的俯视图。附图标号说明：标号名称标号名称100或100'或100”纯水管200或200'或200”废水管300反渗透膜片组101或101'侧表面102弧面段110纯水入水孔120第一让位开口130第一加强筋210废水入水孔220废水导流槽230第二让位开口240第二加强筋本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种中心管组。请参阅图1至图3，其中带箭头的实线指示的是空间(孔、缺口、腔等)或者是面；在本发明实施例中，该中心管组包括：纯水管100，所述纯水管100的周壁上开设有连通所述纯水管100的内部通道的纯水入水孔110；多个相互间隔设置的废水管200，多个所述废水管200环绕所述纯水管100排布，每一所述废水管200的周壁上开设有连通所述废水管200的内部通道的废水入水孔210；多个所述废水管200与所述纯水管100间隔设置，以在每一所述废水管200与所述纯水管100之间形成容置空间，用以容置反渗透膜片组300伸入所述中心管组内的部分。本发明技术方案的中心管组包括纯水管100和多个环绕纯水管100的废水管200；将该中心管组应用于螺旋卷式反渗透膜元件中时，每一废水管200对应一页反渗透膜片组300，从而可以实现多膜页卷取，可以增加流道数量，有利于提高原水通量，并解决膜片过长渗透压不足导致部分膜片并未达到过滤目的的问题；由于该中心管组被多页反渗透膜片组300卷绕在中心位置，因此在密封该些反渗透膜片组300两端后，可以形成多页反渗透膜片组300外侧边侧流进水，中间废水管200排出废水的原水水路；相较于传统的螺旋卷式反渗透膜元件的一端进水，另一端出水的原水水路而言，使用本发明的中心管组的螺旋卷式反渗透膜元件时原水通过侧流进水，流道变窄，进水面积减小，还可以采用低厚度的进水隔网，继续减少进水面积，而流程也大大增长，因此可以增加原水与反渗透膜接触的时间，提高原水回收率；同时，因为减小了原水进水面积，可以加大反渗透膜表面水流速度(在进水通量一定时，进水通量Q与水流速度V之间的关系是V＝Q/S；其中，S为进水面积，具体的，S＝Ld；L为进水端膜片长度，d为截面厚度，侧流主要是减小了L，另外用小的进水隔网自然减小了厚度d)，因而能够减小反渗透膜表面浓差极化，降低该螺旋卷式反渗透膜元件的污染速度，有利于提高原水回收率，从而改善原水的浪费问题，实现高节水。废水管200的具体数量决定了反渗透膜片组300的页数，也决定了纯水管100的尺寸，具体的，一页反渗透膜片组300对应一个废水管200设置，废水管200越多则反渗透膜片组300的页数越多，对应的螺旋卷式反渗透膜元件的通量也越大，而纯水管100的尺寸也相应越大。废水管200的具体数量、形状以及对应纯水管100的形状可以参照下述的具体实施例，并根据实际情况设置。请参阅图1和图2，在本发明的一实施例中，所述废水管200的数量为N个，N大于或等于3；所述纯水管100的横截面呈N边形设置，并对应具有N个侧表面101，每一所述侧表面101上均设有所述纯水入水孔110；每一个所述废水管200对应一个所述侧表面101的位置设置。此时每一个所述废水管200朝向该侧表面101的一侧可以是平面，方便反渗透膜片组300伸入和卷绕。具体的，本实施例中，N＝5，即废水管200的数量为5个，纯水管100的横截面大致呈正五边形设置，对应具有五个侧表面101，每一个所述废水管200对应一个所述侧表面101的位置设置。这种设置方式可以保证每个废水管200单独对应纯水管100的一个侧表面101，进行卷膜操作时互相之间不会彼此干扰，方便卷膜操作。请参阅图6和图7，为了保证每一个废水管200对应的反渗透膜片组300出产的纯水都能够及时的收集到纯水管100中，优选设置每一所述侧表面101上均间隔设有多个所述纯水入水孔110，且多个所述纯水入水孔110沿所述纯水管100的长度方向均匀排布，由此，每个位置的纯水都能够快速的流动到较近的纯水入水孔110中；为了能够及时排除废水，每一所述废水管200上均间隔设有多个所述废水入水孔210进入废水管200的内部通路，且多个所述废水入水孔210沿所述废水管200的长度方向均匀排布，保证每个位置的废水都能够快速的流动到较近的废水入水孔210中进入废水管200的内部通路。请参阅图8，在本发明的另一实施例中，所述废水管200'的数量为两个；所述纯水管100'为扁管，以使得所述纯水管100'具有两个侧表面101'，每一所述侧表面101'上均设有所述纯水入水孔(未图示)；每一个所述废水管200'对应一个所述侧表面101'的位置设置；此时每一个所述废水管200'朝向该侧表面101'的一侧可以是平面或曲面。这种设置方式可以保证每个废水管200'单独对应纯水管100'的一个侧表面101'，进行卷膜操作时互相之间不会彼此干扰，方便卷膜操作；同时这种结构最为简单，废水管200'数量少，便于生产，比较适用于通量偏小的膜元件中。其中，为了保证每一个废水管200'对应的反渗透膜片组300出产的纯水都能够及时的收集到纯水管100'中，优选设置每一所述侧表面101'上均间隔设有多个所述纯水入水孔，且多个所述纯水入水孔沿所述纯水管100'的长度方向均匀排布(参考图1所示实施例)，由此，每个位置的纯水都能够快速的流动到较近的纯水入水孔中；为了能够及时排除废水，每一所述废水管200'上均间隔设有多个所述废水入水孔(未图示)进入废水管200'的内部通路，且多个所述废水入水孔沿所述废水管200'的长度方向均匀排布，保证每个位置的废水都能够快速的流动到较近的废水入水孔中进入废水管200'的内部通路。请参阅图9，在本发明的又一实施例中，所述纯水管100”的横截面呈圆形设置，所述纯水管100”的周壁沿其周向对应多个所述废水管200”划分(被图中虚线划分)为多个弧面段102，每一所述弧面段102上均设有所述纯水入水孔(未图示)；每一所述废水管200”对应一个所述弧面段102的位置设置。在本实施例中，将，本实施例中，废水管200”的数量为6个，纯水管100”的周壁沿其周向对应多个所述废水管200”划分为6个弧面段102，每一个所述废水管200”对应一个所述弧面段102的位置设置。这种设置方式可以保证每个废水管200”单独对应纯水管100”的一个弧面段102，进行卷膜操作时互相之间不会彼此干扰，方便卷膜操作。为了保证每一个废水管200”对应的反渗透膜片组300出产的纯水都能够及时的收集到纯水管100”中，优选设置每一所述弧面段102上均间隔设有多个所述纯水入水孔，且多个所述纯水入水孔沿所述纯水管100”的长度方向均匀排布(参考图1所示实施例)，由此，每个位置的纯水都能够快速的流动到较近的纯水入水孔110中；为了能够及时排除废水，每一所述废水管200”上均间隔设有多个所述废水入水孔(未图示)进入废水管200”的内部通路，且多个所述废水入水孔沿所述废水管200”的长度方向均匀排布，保证每个位置的废水都能够快速的流动到较近的废水入水孔中进入废水管200”的内部通路。请参阅1和图3，为了方便卷膜操作，可以设置所述纯水管100和多个所述废水管200共同组合形成圆柱体形；卷膜时，中心管组旋转时比较均匀，不容易发生歪斜，同时卷制成品的外观也会比较均匀，便于卷制成品的安装到螺旋卷式反渗透膜元件的壳体中，也便于螺旋卷式反渗透膜元件的端盖与卷制成品的对准和密封。为了达到更好的导流效果，在本发明的中心管组中，请参阅图7，所述废水管200的周壁上开设有废水导流槽220，所述废水入水孔210设于所述废水导流槽220内。废水导流槽220的具体设置位置、形状和数量，可以根据具体情况选取，在本实施例中，该废水管200上间隔设有多个沿废水管200周向延伸的废水导流槽220，每一废水导流槽220内都设有一个废水入水孔210，废水导流槽220具有集水和导流的效果，能够帮助废水更准确快速的进入废水管200中。其他形状的废水导流槽220也能够实现集水和导流的效果，在此不做进一步限定。实际生产纯水管100时，由于纯水管100一般长度较长，而半径较小，因此生产时内滑块沿轴向抽芯困难，导致纯水管100无法快速量产，为了解决这个问题，请参阅图6，在本实施例的中心管组中，该纯水管100的周壁上开设有沿所述纯水管100长度方向延伸的第一让位开口120，生产该纯水管100时整个内滑块可以拆分为上中下三个滑块，中滑块可以通过第一让位开口120侧向抽芯，上下两个滑块可以分别通过两端管口抽芯，大大减小了生产难度，有利于纯水管100的快速量产。同时，第一让位开口120还能够起到纯水进水孔的功能，供纯水通过进入到纯水管100的内部通道中。由于纯水管100的整个外周壁在卷膜时都会受到挤压，为了防止膜片受压后在第一让位开口120处变形导致压伤，在本实施例中，所述第一让位开口120内设有第一加强筋130，所述第一加强筋130的两端分别连接所述第一让位开口120的不同的两条边。通过第一加强筋130对反渗透膜片组300的膜片进行支撑，能够有效防止反渗透膜片组300的膜片在过滤过程中压入第一让位开口120中导致压伤，进而导致脱盐率降低的问题。在本实施例中，第一加强筋130沿长度方向延伸，第一加强筋130的两端分别连接所述第一让位开口120的两个短边；显然第一加强筋130的设置方式不限于本实施例的具体方式，只要能够是实现支撑、不影响水路通畅并且不影响生产成型的结构都可以应用于本发明的技术方案中，第一加强筋130的具体设置数量、位置、形状都可以根据实际需要进行选取，在此不再赘述。生产废水管200时，考虑到抽芯问题，可以参考上述纯水管100的设置方式，请参阅图7，在所述废水管200的周壁上开设有沿所述废水管200长度方向延伸的第二让位开口230，减小废水管200的生产难度，有利于废水管200的快速量产。同时，第二让位开口230还能够起到废水入水孔的功能，供废水通过进入到废水管200的内部通道中。为了废水管200处的膜片受压后在第二让位开口230处变形导致压伤，在本实施例中，所述第二让位开口230设于所述废水管200朝向纯水管100的一侧，这个位置受力相对较小，不容易发生损伤。还可以在第二让位开口230内设置第二加强筋240，所述第二加强筋240的两端分别连接所述第二让位开口230的不同的两条边。通过第二加强筋240对反渗透膜片组300的膜片进行支撑，能够有效防止反渗透膜片组300的膜片在过滤过程中压入第二让位开口230中导致压伤，进而导致脱盐率降低的问题；只要能够是实现支撑、不影响水路通畅并且不影响生产成型的第二加强筋240结构都可以应用于本发明的技术方案中，第二加强筋240的具体设置数量、位置、形状都可以根据实际需要进行选取，在此不再赘述。为了方便收集纯水，请参阅图4，可以设置所述纯水管100的一端口被封堵，以使得纯水向所述纯水管100的另一端口流动；此时，纯水流动方向一定，能够可靠的收集纯水，为了方便导出废水，请参阅图5，可以设计至少一个所述废水管200的一端口被封堵，以使得废水向所述废水管200的另一端口流动；封堵后，废水流动方向一定，能够可靠的收集废水。优选地，所述纯水管100的一端口被封堵，每个所述废水管200的一端口被封堵；所述纯水管100被封堵的端口与所述废水管200被封堵的端口处于同侧，在实际使用时，螺旋卷式反渗透膜元件一般是竖直放置的，对应的所述纯水管100和多个所述废水管200也沿竖直方向摆放，此时，通常设置所述纯水管100的下端口被封堵，多个所述废水管200的下端口均被封堵，从上端收集纯水和废水，水流均匀，且便于管路的设计。具体流动情况，可以参阅图4和图5，其中带箭头的虚线指示的是水流方向，纯水从纯水入水孔110进入纯水管100，沿着纯水管100路向上流出纯水管100；废水从废水入水孔210进入废水管200，沿着废水管200路向上流出废水管200。本发明还提出一种螺旋卷式反渗透膜元件，该螺旋卷式反渗透膜元件包括中心管组，该中心管组的具体结构参照上述实施例，由于本螺旋卷式反渗透膜元件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。应当说明的是，本发明的各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域的技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3