一种抗高压耐污染卷式膜元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于膜分离技术领域，具体涉及一种抗高压耐污染卷式膜元件。
【背景技术】
[0002]随着我国工业化程度越来越高，含有大量有机物和无机盐的工业废水的排放量也越来越大，对生态环境造成了巨大的危害，更是加速了水资源的匮乏，成为对社会经济持续发展的严重制约因素。面对这样严峻的形式，我国对工业废水的排放标准越来越高，甚至要求工业废水“零排放”，要求企业尽量实现工业废水全部回用。
[0003]目前国内广泛使用的工业废水处理技术包主要包括纳滤(NF)、反渗透(RO)膜技术，一般最高浓缩的废水为5?6万ppm含盐量，该浓度距离盐蒸发结晶的饱和浓度(23?30%)还有很大的距离。也就是说6万含盐量以上的废水浓缩主要靠耗能的蒸发，所以如何进一步减少浓缩液量和提高浓缩液的盐含量，减少蒸发结晶环节的耗能量，一直是工业废水处理的研宄发展方向。工业废水“零排放”系统的技术难点就在于工业高含盐量废水的处理，包括煤化工废水、电厂脱硫废水、冶金工业废水等。
[0004]高含盐量废水的处理要求卷膜元件既耐高压，又要抗污染。但传统的反渗透卷膜元件一般只能承受80公斤左右的操作压力，当操作压力升高时，浓差极化严重，膜寿命大大缩短。而且在高压操作条件下，卷膜过程中所用的粘结剂极易老化，造成膜元件泄露，过滤过程失效。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种抗高压耐污染的卷式膜元件。
[0006]本实用新型包括中心产水管、端盖、膜卷和外包层。
[0007]中心产水管的管壁开有产水收集孔，一个圆周上均布4?8个产水收集孔。两个端盖固定设置在中心产水管的两端，中心产水管贯穿两个端盖。膜卷设置在两个端盖之间，外包层包覆在膜卷上，外包层采用外包网或玻璃钢。所述的膜卷为膜袋和导流网卷绕在中心产水管上而成。中心产水管和端盖材料相同，为聚砜(PS )、ABS树脂或不锈钢。
[0008]所述的膜袋包括矩形的膜片和产水布，产水布夹在两张错位对折后的膜片之间，相邻两张膜片除折边外的其他三边与产水布对齐密封后形成信封状的膜袋，产水布底边超出膜片的折边，膜片与膜片如此连接形成侧面成阶梯状的膜袋组。密封方式采用超声焊接、热粘合、红外粘结、射频粘接、或微波粘接，优选地，本设计采用超声焊接。导流网设置在相邻两个膜袋之间，即一张膜片对折后的夹心处。膜袋和导流网一起缠绕在中心产水管。
[0009]所述的导流网由纵向线和斜向线构成，纵向线和斜向线的截面都是圆形，纵向线的直径大于斜向线的直径，所有的纵向线平行，所有的斜向线平行，所有的纵向线和斜向线位于同一平面，且一体成型。纵向线与斜向线的夹角为30?60度，纵向线与中心产水管的轴线平行。所述纵向线的排列为4-8个/英寸，斜向线的排列为6-13个/英寸。导流网的材料为聚丙稀、聚乙稀、聚偏二氟乙稀、聚醚砜、尼龙、或聚醋。
[0010]本实用新型的设计减少了高压流体对膜卷的损害，延长其使用寿命。导流网的独特结构，彻底消除两向线连接处形成的死角，减少了结垢点，增加了膜元件的抗污染性能，并减少了流体流经导流网的阻力损失，并大大降低了流体杂质在导流网内堆积的可能性。导流网的特殊设计使整个卷膜元件真正实现抗高压耐污染，适用于处理各种难处理的高盐含量工业废水。本实用新型别适合于高浓度含盐废水(电导率大于6万)的浓缩分离和零排放应用。
【附图说明】
[0011]图1本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为图1中膜袋、导流网的侧面结构示意图；
[0013]图3为导流网的侧面示意图；
[0014]图4为导流网的平面示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种抗高压耐污染的卷式膜元件包括中心产水管1、端盖2、膜卷3和外包层4。
[0016]中心产水管I的管壁开有产水收集孔101，一个圆周上均布8个产水收集孔101，以适应高压下湍急的流速，在中心产水管I处不产生背压，减少对膜卷的损害，延长其使用寿命。中心产水管I贯穿两个端盖2，两个端盖2固定设置在中心产水管I的两端，并与中心产水管I的轴向垂直。膜卷3设置在两个端盖2之间，外包层4包覆在膜卷3上，外包层4采用耐腐蚀和机械性能优异的玻璃钢结构，适应整个膜柱的高盐含量及高压操作环境。膜卷3为膜袋和导流网卷绕在中心产水管I上而成。中心产水管I和端盖2的材料采用机械性能优良且质轻的ABS树脂。
[0017]如图2所示:膜袋包括矩形的膜片301和产水布302，产水布302夹在两张错位对折后的膜片301之间，相邻两张膜片除折边外的其他三边与产水布对齐密封后形成信封状的膜袋，产水布底边超出膜片的折边，为了避免在高压条下，粘结剂被氧化破坏造成渗漏，设备不能正常工作，密封方式采用超声焊接。膜片与膜片如此连接形成侧面成阶梯状的膜袋组。膜袋形成后，将导流网303设置在相邻两个膜袋之间，即一张膜片301对折后的夹心处。然后将膜袋和导流网一起紧紧地缠绕在中心产水管I上，形成卷膜元件。
[0018]如图3和4所示，导流网303由纵向线3031和斜向线3032构成，纵向线3031和斜向线3032的截面都是圆形，纵向线直径大于斜向线直径，所有的纵向线3031平行，所有的斜向线3032平行，所有的纵向线3031和斜向线3032位于同一平面，且一体成型，纵向线3031和斜向线3032的夹角为45度。卷膜时，纵向线3031与中心产水管I的轴线平行。
[0019]导流网303与传统导流网的主要区别就在于其纵向线和斜向线一体成型的结构，彻底消除两向线连接处形成的死角，减少了结垢点，增加了膜元件的抗污染性能。纵向线的直径大于斜向线的直径，使导流网只有纵向线与膜袋接触，减少了流体流经导流网的阻力损失，并大大降低了流体杂质在导流网内堆积可能性，减少了浓差极化，增加了膜元件的抗污染性能。斜度的存在同样减少流体的阻力损失和增加卷膜元件的抗污染性能。纵向线的排列为4-8个/英寸，斜向线的排列为6-13个/英寸。导流网的材料采用经济且机械性能，耐腐蚀性能优良的聚乙烯材料。导流网的特殊设计使整个膜柱真正实现抗高压耐污染，适用于处理各种难处理的高盐含量工业废水。
【主权项】
1.一种抗高压耐污染卷式膜元件，包括中心产水管、端盖、膜卷和外包层，其特征在于: 所述的中心产水管的管壁开有产水收集孔，两个端盖固定设置在中心产水管的两端，中心产水管贯穿两个端盖，膜卷设置在两个端盖之间，外包层包覆在膜卷上；所述的膜卷为膜袋和导流网卷绕在中心产水管上而成； 所述的膜袋包括矩形的膜片和产水布，产水布夹在两张错位对折后的膜片之间，相邻两张膜片除折边外的其他三边与产水布对齐密封后形成信封状的膜袋，产水布底边超出膜片的折边，膜片与膜片如此连接形成侧面成阶梯状的膜袋组；导流网设置在相邻两个膜袋之间，即一张膜片对折后的夹心处；膜袋和导流网一起缠绕在中心产水管； 所述的导流网由纵向线和斜向线构成，纵向线和斜向线的截面都是圆形，所有的纵向线平行，所有的斜向线平行，所有的纵向线和斜向线位于同一平面，且一体成型；纵向线与斜向线的夹角为30?60度，纵向线与中心产水管的轴线平行。2.如权利要求1所述的一种抗高压耐污染卷式膜元件，其特征在于:所述的中心产水管的管壁一个圆周上均布4?8个产水收集孔。3.如权利要求1所述的一种抗高压耐污染卷式膜元件，其特征在于:所述的中心产水管和端盖的材料为聚砜、ABS树脂或不锈钢。4.如权利要求1所述的一种抗高压耐污染卷式膜元件，其特征在于:所述的外包层采用玻璃钢。5.如权利要求1所述的一种抗高压耐污染卷式膜元件，其特征在于:所述的导流网的材料为聚丙稀、聚乙稀、聚偏二氟乙稀、聚醚砜、尼龙、或聚醋。6.如权利要求1所述的一种抗高压耐污染卷式膜元件，其特征在于:所述的密封采用超声焊接、热粘合、红外粘结、射频粘接、或微波粘接。7.如权利要求1所述的一种抗高压耐污染卷式膜元件，其特征在于:所述的纵向线的直径大于斜向线的直径。8.如权利要求1所述的一种抗高压耐污染卷式膜元件，其特征在于:所述的纵向线的排列为4-8个/英寸，斜向线的排列为6-13个/英寸。
【专利摘要】本实用新型涉及一种抗高压耐污染卷式膜元件。本实用新型包括中心产水管、端盖、膜卷和外包层。中心产水管的管壁开有产水收集孔，两个端盖固定设置在中心产水管的两端，膜卷设置在两个端盖之间，外包层包覆在膜卷上。膜卷为膜袋和导流网卷绕在中心产水管上而成。膜袋由矩形的膜片和产水布通过超声焊接而成。导流网设置在相邻两个膜袋之间。导流网由纵向线和斜向线构成，纵向线和斜向线一体成型，夹角为30～60度，纵向线与中心产水管的轴线平行。本实用新型的设计增加了卷膜元件的抗高压耐污染性能，减少了浓差极化，减少了流体流经导流网的阻力损失，延长了其使用寿命，适用于处理各种难处理的高盐含量工业废水。
【IPC分类】C02F1/44, B01D63/10
【公开号】CN204619764
【申请号】CN201520106972
【发明人】陈楚龙
【申请人】浙江美易膜科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年2月13日