长效卷式膜组件的制作方法
【专利摘要】本发明为长效卷式膜组件，包括若干卷式膜元件、中心管、外壳，解决膜一旦被污染，需要停机清洗，每天要用净水反冲清洗膜元件，定期要分别用酸、碱清洗膜元件的问题。疏水布（9）为碳纤维疏水布，在碳纤维疏水布中抽出一个扁平的导电接头，将所有的导电接头根据排列顺序号命名，将奇数号导电接头并联在一起为A电极，将偶数号导电接头并联在一起为B电极，A、B两个电极通过中心管（6）从外壳（7）引出与可调极性电源连接。
【专利说明】
长效卷式膜组件
[0001 ] 技术领域:
本发明与卷式膜组件有关。
[0002]【背景技术】:
卷式膜组件是目前市场使用最多最广泛的膜应用形式，其主要特点是填装密度大，使用操作简便。在大多数用膜场合，膜都是以卷式膜的形式出现的。卷式膜组件主要用平板膜片卷制而成。包括了平板膜片、流道间隔网、透析液收集管、膜壳等组件。
[0003]卷式膜元件为两张渗透膜之间夹一张疏水布，三边热合封闭形成一个矩形的长信封状的平板膜片，未封闭开口边正对中心管的孔，透过膜的透析液就可以被收集到中心管内。卷式膜元件由一张平板膜片和流道间隔网卷绕而成，称为“单叶”。商品化卷式膜组件大多采用“多叶”结构。在膜面积大体相同情况下，多叶较单叶的透过液的流道短，降低了背压损失、提高了通量，还使流道各处的流动更加均匀。多叶卷式膜元件是将平板膜片未封闭开口边正对中心管的孔黏结在中心管上，再衬上一张流道间隔网，直至黏结多片平板膜片并隔衬多片流道间隔网卷绕在中心管上成螺旋卷状。
[0004]卷式膜元件原水从膜元件端部引入，沿着膜表面平行的方向流动，被分离出的透析液则垂直于膜表面进入疏水布，如此，透析液和原水形成相互交叉垂直和横向两种流向。水中的阴阳离子、盐分和胶体被留在原水(逐步地形成浓水)中，并被横向水流带走，如果膜元件的水通量过大，或回收率过高(指超过制造厂导则规定)，盐分和胶体滞留在膜表面上的可能性就越大。浓度过高会形成浓差极化，阴阳离子、盐分和胶体颗粒会污染膜表面。
[0005]卷式膜元件主要优点:
①结构紧凑，单位体积内有效膜面积较大。
[0006]②制作工艺相对简单。
[0007]③安装、操作比较方便。
[0008]然而其缺点是在使用过程中，膜一旦被污染，需要停机清洗，每天要用净水反冲清洗膜元件，定期要分别用酸、碱清洗膜元件。传统的清洗方式对膜元件造成的损害，增加了废水的排放，减少膜元件的使用寿命，提高了装置的运行费用。
[0009]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种膜组件在进行过滤的同时能自行清洗，膜元件的使用寿命长，装置的运行效率高的卷式膜组件。
[0010]本发明是这样实现的:
本发明包括卷式膜元件5、中心管6、外壳7，卷式膜元件5为两张渗透膜10之间夹至少一张第一疏水布9，三边热合封闭形成一个矩形的长信封状的平板膜片，将平板膜片未封闭开口边正对中心管的孔黏结在中心管上，两卷式膜元件5之间衬上一张流道间隔网11，多片平板膜片和流道间隔网11卷绕在中心管上构成螺旋卷，螺旋卷位于外壳7内，中心管6位于外壳轴线，其上、下端与密封法兰盘4连接，透水垫8位于螺旋卷与密封法兰盘4之间，外壳7下端与密封法兰盘4之间的进水腔有原水进口 I，外壳7上端与密封法兰盘4之间的出水腔有浓缩水出口 3连接透水垫8，净水出口 2位于中心管6上伸出端，第一疏水布9为碳纤维疏水布，在碳纤维疏水布中抽出一个扁平的导电接头，将所有的第一疏水布9的导电接头根据排列顺序号命名，将奇数号导电接头并联在一起为A电极，将偶数号导电接头并联在一起为B电极，A、B两个电极通过中心管6从外壳7引出与可调极性电源连接。
[0011]包括若干卷式膜元件5、中心管6、外壳7，卷式膜元件5为两张渗透膜10之间夹一张第一疏水布9，三边热合封闭形成一个矩形的长信封状的平板膜片，将平板膜片未封闭开口边正对中心管的孔黏结在中心管上，多片平板膜片和流道间隔网11卷绕在中心管上构成螺旋卷，螺旋卷位于外壳7内，中心管6位于外壳轴线，其上、下端与密封法兰盘4连接，透水垫8位于螺旋卷与密封法兰盘4之间，外壳7下端与密封法兰盘4之间的进水腔有原水进口 I，外壳7上端与密封法兰盘4之间的出水腔有浓缩水出口 3连接透水垫8，净水出口 2位于中心管6上伸出端，两卷式膜元件5之间衬上两张流道间隔网11，两张流道间隔网11之夹一张第二疏水布9，第二疏水布为碳纤维疏水布，在碳纤维疏水布中抽出一个扁平的导电接头，将第二疏水布9所有的导电接头根据排列顺序号命名，将奇数号导电接头并联在一起为A电极，将偶数号导电接头并联在一起为B电极，A、B两个电极通过中心管6从外壳7引出与可调极性电源连接。
[0012]疏水布中抽出一个扁平的厚度0.2mm、宽度8mm、长度36mm的导电接头。
[0013]本发明将平板膜片中的疏水布9的材料由尼龙材料改成同规格、同尺寸的导电性能良好的碳纤维疏水布，在对称的两个端口分别引出了 A、B两个电极。接上可调极性电源，在卷式膜元件中形成电场。部份膜片上沉积阴离子，另一部份膜片上沉积阳离子。按一定周期变换电源极性，由于电场的引力和斥力作用，膜片上的阴、阳离子开始互换，从而脱离膜片，随原水的流动被带出膜片。
[0014]变换电场的极性就达到了清洗膜片的功能，使原来每天要用净水反冲清洗的膜元件和定期要分别用酸、碱清洗的膜元件几乎不再清洗。由于不使用过大压力和过高温度的溶液对膜片进行正、反清洗，因此元件的寿命得以大大延长。提高装置的运行效率。
[0015]【附图说明】:
图1为本发明结构图。
[0016]图2为图1的局部放大图。
[0017]【具体实施方式】:
实施例1:
本发明包括卷式膜元件5、中心管6、外壳7，卷式膜元件5为两张渗透膜10之间夹一张第一疏水布9，三边热合封闭形成一个矩形的长信封状的平板膜片，将平板膜片未封闭开口边正对中心管的孔黏结在中心管上，两卷式膜元件5之间衬上一张流道间隔网11，多片平板膜片和流道间隔网11卷绕在中心管上构成螺旋卷，螺旋卷位于外壳7内，中心管6位于外壳轴线，其上、下端与密封法兰盘4连接，透水垫8位于螺旋卷与密封法兰盘4之间，外壳7下端与密封法兰盘4之间的进水腔有原水进口 I，外壳7上端与密封法兰盘4之间的出水腔有浓缩水出口 3连接透水垫8，净水出口 2位于中心管6上伸出端，第一疏水布9为碳纤维疏水布，在碳纤维疏水布中抽出一个扁平的导电接头，将所有的第一疏水布9导电接头根据排列顺序号命名，将奇数号导电接头并联在一起为A电极，将偶数号导电接头并联在一起为B电极，A、B两个电极通过中心管6从外壳7引出与可调极性电源连接。
[0018]疏水布中抽出一个扁平的厚度0.2mm、宽度8mm、长度36mm的导电接头。
[0019]实施例2:
包括若干卷式膜元件5、中心管6、外壳7，卷式膜元件5为两张渗透膜10之间夹一张第一疏水布9，三边热合封闭形成一个矩形的长信封状的平板膜片，将平板膜片未封闭开口边正对中心管的孔黏结在中心管上，两卷式膜元件5之间衬上至少一张流道间隔网11，多片平板膜片和流道间隔网11卷绕在中心管上构成螺旋卷，螺旋卷位于外壳7内，中心管6位于外壳轴线，其上、下端与密封法兰盘4连接，透水垫8位于螺旋卷与密封法兰盘4之间，外壳7下端与密封法兰盘4之间的进水腔有原水进口 1，外壳7上端与密封法兰盘4之间的出水腔有浓缩水出口 3连接透水垫8，净水出口 2位于中心管6上伸出端，两卷式膜元件5之间衬上两张流道间隔网11，两张流道间隔网11之夹一张第二疏水布9，第二疏水布为碳纤维疏水布，在碳纤维疏水布中抽出一个扁平的导电接头，将第二疏水布9所有的导电接头根据排列顺序号命名，将奇数号导电接头并联在一起为A电极，将偶数号导电接头并联在一起为B电极，A、B两个电极通过中心管6从外壳7引出与可调极性电源连接。
[0020]实验例:
来自原水进口 I的原水经过法兰盘4的周边和透水垫8，进入到不锈钢膜壳7内，在压力作用下，原水经过渗透膜10进入疏水布9，在压力作用下进入集水管6成为净水，净水出口 2流出被收集起来;一部分原水沿膜柱经透水垫8沿法兰盘4的周边和透水垫8经出浓缩水口 3排出浓缩水。
[0021]A、B为电极，在膜柱工作时，A、B电极上的直流电，每5-10分钟变换一次极性，A正、B负，经5-10分钟后变为A负、B正，如此每隔5-10分钟循环一次，试验电压为12V-36V。
[0022]以下以NF两种不同面积的卷式膜柱为实验例予以说明:
实验例I:
长效卷式膜组件结构为实施例1的结构。
[0023]用平板膜片卷成了与图1结构相似的NF膜柱，膜的面积为lm2，当温度为20°C?28°C，使用自来水作原水，用压力为1.6MPa的水栗按通量为4L/min向NF膜柱栗入原水，在不加极性变换电源的前提下，可连续工作时间在3天左右，随着时间的推移，出水量每小时减小2%左右，到72小时后，膜被堵塞，基本上不能再排出净水，而废水量增到到4L/min左右。
[0024]当在A、B电极上加上可调极性的电源，电压为V2，电流为0.3A。当极性每8分钟变换一次时，NF膜柱的净水输出量为3.4L/min左右，废水出水量为0.6L/min左右，接下来的30天内，净水的输出量每3天递减1%，而废水输出量每3天递增1%，连续工作60天后，卷式NF膜柱仍可以继续工作。
[0025]实验例2:
长效卷式膜组件结构为实施例2的结构。
[0026]用平板膜片卷成了与图1结构相似的NF膜柱，膜面积为9m2，当温度为20°C?28°C，使用自来水作原水，用压力为1.6MPa的水栗按通量为60L/min向膜柱栗入原水，在不加极性变换电源的前提下，可连续工作时间在3天左右，随着时间的推移，出水量每小时减小2%左右，到72小时后，膜被堵塞，基本上不能再排出净水，而废水量增加到60L/min左右。
[0027]当在A、B电极上加上可调极性的电源，电压为Vl，电流为3A。当极性每8分钟变换一次时，净水平均输出量为52 L/min，废水输出量为8 L/min，随着时间的推移，每3天净水的输出量都要递减1%左右，而废水输出量每3天都要递增1%左右，如此连续工作60天后，卷式膜柱仍可以继续工作。
[0028]用R0、UF、MF三种平板膜片做上述试验，在合适的直流电压下，定期变换极性，都有同样延长清洗周期的效果。
【主权项】
1.长效卷式膜组件，包括若干卷式膜元件(5)、中心管(6)、外壳(7)，卷式膜元件为两张渗透膜(10)之间夹一张第一疏水布(9)，三边热合封闭形成一个矩形的长信封状的平板膜片，将平板膜片未封闭开口边正对中心管的孔黏结在中心管上，两卷式膜元件之间衬上至少一张流道间隔网(11)，多片平板膜片和流道间隔网卷绕在中心管上构成螺旋卷，螺旋卷位于外壳内，中心管位于外壳轴线，其上、下端与密封法兰盘(4)连接，透水垫(8)位于螺旋卷与密封法兰盘之间，外壳下端与密封法兰盘之间的进水腔有原水进口( I )，外壳上端与密封法兰盘之间的出水腔有浓缩水出口(3)连接透水垫，净水出口(2)位于中心管上伸出端，其特征在于第一疏水布(9)为碳纤维疏水布，在碳纤维疏水布中抽出一个扁平的导电接头，将所有的第一疏水布的导电接头根据排列顺序号命名，将奇数号导电接头并联在一起为A电极，将偶数号导电接头并联在一起为B电极，A、B两个电极通过中心管从外壳引出与可调极性电源连接。2.长效卷式膜组件，其特征在于包括若干卷式膜元件(5)、中心管(6)、外壳(7)，卷式膜元件为两张渗透膜(10)之间夹一张第一疏水布(9)，三边热合封闭形成一个矩形的长信封状的平板膜片，将平板膜片未封闭开口边正对中心管的孔黏结在中心管上，两卷式膜元件之间衬上至少一张流道间隔网(11)，多片平板膜片和流道间隔网卷绕在中心管上构成螺旋卷，螺旋卷位于外壳内，中心管位于外壳轴线，其上、下端与密封法兰盘(4)连接，透水垫(8)位于螺旋卷与密封法兰盘之间，外壳下端与密封法兰盘之间的进水腔有原水进口(1)，外壳上端与密封法兰盘之间的出水腔有浓缩水出口(3)连接透水垫，净水出口(2)位于中心管上伸出端，其特征在于两卷式膜元件(5)之间衬上两张流道间隔网(11)，两张流道间隔网之间夹一张第二疏水布，第二疏水布为碳纤维疏水布，在碳纤维疏水布中抽出一个扁平的导电接头，将第二疏水布所有的导电接头根据排列顺序号命名，将奇数号导电接头并联在一起为A电极，将偶数号导电接头并联在一起为B电极，A、B两个电极通过中心管从外壳引出与可调极性电源连接。3.根据权利要求1或2所述的长效卷式膜组件，其特征在于疏水布中抽出导电接头为一个扁平的厚度0.2mm、宽度8mm、长度36mm的导电接头。
【文档编号】B01D65/02GK106040005SQ201610546127
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月13日
【发明人】廖忠烈, 罗意, 高亮娟
【申请人】四川民生管业有限责任公司