中空纤维脱盐膜组件及设备的制作方法

文档序号:11100644阅读:1023来源:国知局
中空纤维脱盐膜组件及设备的制造方法与工艺

本发明涉及膜技术领域,特别是涉及一种中空纤维脱盐膜组件及设备。



背景技术:

膜法脱盐技术已成用途最广泛的脱盐处理技术,具有以下优点:1.没有相变,实际操作过程中不需要对水质以及使用仪器进行加热处理,这就简化了操作步骤,增强了实际操作的使用价值。2.能耗少。3.占地面积小、操作简单,适应性强。4.对环境不产生污染,分离过程是物理分离,不会对环境产生污染。依据上述优点,膜法脱盐技术已广泛应用于海水淡化、工业废水处理与回用、医药纯水制备等领域。

目前市场上主要的脱盐产品为卷式膜组件,已经在工业废水处理、浓盐水精制等领域实现了大规模及大范围的应用,占据了脱盐市场总体份额的90%以上。卷式脱盐膜组件分离性能主要依靠平板脱盐膜表面的界面聚合功能层,而卷式脱盐膜组件的耐氧化性较弱,水中游离氯会对脱盐膜表面功能层造成致命性损伤,直接导致组件系统的失效,降低产品使用寿命。此外,由于卷式脱盐膜组件内铺设有隔网支撑层,在高操作压力的影响下组件内部隔网易陷入平板脱盐膜表面的功能层内,也容易令功能层形成缺陷,影响产品分离精度。同时,由于卷式脱盐膜组件产品内部流道固定,在应用过程中易污染以及产生浓差极化现象,而化学清洗剂由于对功能层的破坏性,使其只能进行水冲洗,清洗效果较差,膜产品服役稳定性差,服役期短,导致膜换代频繁,投资、运行成本过大。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的卷式膜组件产品服役稳定性差,服役期短的缺点,提供一种中空纤维脱盐膜组件。

为实现本发明的目的,所采用的技术方案为:

一种中空纤维脱盐膜组件,其特征在于,包括压力容器以及置于所述的压力容器内的脱盐膜单元;所述的压力容器上设有原水进口以及浓水出口;

所述的脱盐膜单元包括膜壳,以及设置在所述的膜壳内的脱盐膜组件;

所述的脱盐膜组件包括中心产水管、绕设在所述的中心产水管外周侧的中心进水管、设置在所述的中心进水管外周侧的多条脱盐膜丝、以及用以分别固定所述的脱盐膜丝两端的进水端固定层和产水端固定层;

所述的进水端固定层设置在所述的中心进水管以及所述的膜壳之间,所述的中心进水管上设有供原水通过的开孔;所述的中心进水管与所述的中心产水管之间形成有供原水进入的间隙;所述的进水端固定层与所述的原水进口之间设有阻止原水通过的原水密封件;

所述的产水端固定层设置在所述的中心产水管与所述的膜壳之间,所述的膜丝穿过所述的产水端固定层形成与所述的中心产水管连通的产水口;所述的膜壳上设有与所述的浓水出口连通的出水口。

所述的膜丝以中心管为中心成圆周等间距或者非等间距排列;优选的,为等间距排布。

所述的产水端固定层以及进水端固定层采用树脂浇注,所述的树脂为环氧树脂、聚氨酯或硅橡胶体中的一种。

所述的中心产水管贯通所述的压力容器,所述的产水管上设有与所述的压力容器匹配的压力适配器。

所述的膜壳上设有出气孔。

所述的原水进口为两个;分别设置在所述的压力容器的左侧的上部和下部;所述的浓水出口为两个;分别设置在所述的压力容器的右侧的上部和下部。

所述的压力容器为可开合结构。

本发明还包括一种中空纤维脱盐膜设备,包括多个所述的中空纤维脱盐膜组件;所述的多个中空纤维脱盐膜组件的中心产水管进行串联。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明采用中空纤维形式的脱盐膜浇注制成;相对于现有技术中的卷式膜,无需设置支撑隔网,避免了在高操作压力的影响下组件内部支撑隔网易陷入脱盐膜表面的功能层内,使功能层形成缺陷,影响产品分离精度的缺陷。同时,本发明采用在中心管外周壁设置多条膜丝,膜丝内部形成产水通道,膜丝外部形成浓水通道,避免了卷式脱盐膜组件产品内部流道固定,在应用过程中易污染以及产生浓差极化现象,而化学清洗剂由于对功能层的破坏性,使其只能进行水冲洗,清洗效果较差,膜产品服役稳定性差,服役期短,导致膜换代频繁,投资、运行成本过大的缺陷。

作为其中的一种优选,所述的膜壳上设有出气孔,使组件在清洗过程中的气体能够方便的排出。

作为其中的一种优选,浓水开口设置在压力容器的顶部和底部同时开口方式,浓水排放无死角,且排放效率增加。压力容器的开合设计可以方便对中空纤维脱盐膜组件进行更换。

同时,本发明还提供一种中空纤维脱盐膜设备,可以对多个中空纤维脱盐膜进行串联,提高排水量,增大排水效率。

本发明公开的中空纤维脱盐膜组件具有较高的抗污染能力和较长的使用寿命,且替换成本低,可以在较恶劣的水质条件下工作,产水量稳定且水质优良,适用于大型反渗透脱盐系统的预处理。

附图说明

图1为本发明中空纤维脱盐膜组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1:一种中空纤维脱盐膜组件,其特征在于,包括压力容器15以及置于所述的压力容器内的脱盐膜单元;所述的压力容器上设有原水进口2以及浓水出口3;所述的原水进口为两个;分别设置在所述的压力容器的左侧的上部和下部;所述的浓水出口为两个;分别设置在所述的压力容器的右侧的上部和下部。所述的脱盐膜单元包括膜壳7,以及设置在所述的膜壳内的脱盐膜组件;所述的脱盐膜组件包括中心产水管13、绕设在所述的中心产水管外周侧的中心进水管12、设置在所述的中心进水管外周侧的多条脱盐膜丝、以及用以分别固定所述的脱盐膜丝两端的进水端固定层6和产水端固定层10;本发明所采用的膜丝为CN01510515838.9制备的以三醋酸纤维素为主体的中空纤维反渗透膜;所述的进水端固定层设置在所述的中心进水管12以及所述的膜壳之间,所述的中心进水管上设有供原水通过的开孔;所述的中心进水管与所述的中心产水管之间形成有供原水进入的间隙;所述的进水端固定层与所述的原水进口之间设有阻止原水通过的原水密封件5;所述的产水端固定层设置在所述的产水管与所述的膜壳之间,所述的膜丝穿过所述的产水端固定层形成与所述的中心产水管连通的产水口;所述的膜壳上设有与所述的浓水出口连通的出水口8。所述的产水口与膜盖件设有连接端盖9;所述的连接端盖上设有供中心产水管通过的开口;所述的连接端盖与所述的供中心产水管间设有产水密封件11。所述的中心产水管与滤出液出口4连通。所述的膜丝以中心管为中心成圆周等间距或者非等间距排列;优选的,为等间距排布。所述的产水端固定层以及进水端固定层采用树脂浇注,所述的树脂为环氧树脂、聚氨酯或硅橡胶体中的一种。所述的中心产水管贯通所述的压力容器15,所述的产水管上设有与所述的压力容器匹配的压力适配器1。所述的膜壳上设有出气孔14。所述的压力容器为可开合结构。本发明还包括一种中空纤维脱盐膜设备,包括多个所述的中空纤维脱盐膜组件;所述的多个中空纤维脱盐膜组件的中心产水管进行串联。

本发明的工作原理为:原水通过压力容器15的原水进口2进入中空纤维脱盐膜组件,流经中间产水管与中心进水管之间的间隙,通过中心进水管的开孔进入脱盐区域;进水端固定层以及原水密封件5可以阻止原水进入产水区域。进入脱盐区域后的原水,经过膜丝的脱盐作用,产水从膜丝的内部经由产水端固定层流出至于中心产水管连通的产水口,最终经由滤出液出口4流出。而浓水则充斥在膜丝的外部,经由膜壳上的出水口8流出,并最终经由压力容器的浓水出口3排出。

本发明采用中空纤维形式的脱盐膜浇注制成;相对于现有技术中的卷式膜,无需设置支撑隔网,避免了在高操作压力的影响下组件内部支撑隔网易陷入脱盐膜表面的功能层内,使功能层形成缺陷,影响产品分离精度的缺陷。同时,本发明采用在中心管外周壁设置多条膜丝,膜丝内部形成产水通道,膜丝外部形成浓水通道,避免了卷式脱盐膜组件产品内部流道固定,在应用过程中易污染以及产生浓差极化现象,而化学清洗剂由于对功能层的破坏性,使其只能进行水冲洗,清洗效果较差,膜产品服役稳定性差,服役期短,导致膜换代频繁,投资、运行成本过大的缺陷。

本发明公开的中空纤维脱盐膜组件具有较高的抗污染能力和较长的使用寿命,且替换成本低,可以在较恶劣的水质条件下工作,产水量稳定且水质优良,适用于大型反渗透脱盐系统的预处理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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