专利名称：一体化反渗透膜及其用在水处理中的方法和水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种反渗透膜及该反渗透膜在水处理净化中的水处理方法和用该反 渗透膜进行水处理方法中使用的水处理装置，特别涉及一种一体化反渗透膜及该一体化反 渗透膜在水处理净化中的水处理方法和用该一体化反渗透膜进行水处理方法中使用的水 处理装置，属于水处理技术领域。
背景技术：
反渗透是一项高新膜分离技术，反渗透膜孔径其孔径小至纳米级，大都 ^ IOX ΙΟ,αΟΑ)，在一定的压力下，水分子可以通过膜表面，而无机盐、重金属离子、有机 物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过，从而达到去除目的。反渗透技术以其新型、高效、节能 的分离技术在水及液体分离域占有重要位置，目前在海水淡化、中水回用、微污染地表水处 理等多个领域得到广泛应用。目前反渗透膜元件在系统中都是安装在以玻璃钢或不锈钢材质为主的膜壳内。现 有膜壳安装包括膜壳和两端密封端盖，膜壳、端盖上有管道连接。对于产水量较大的水处理 系统，通过增加膜壳长度，让膜元件进行串联安装，即可增加产水量。这种方式安装较为方 便，排列整齐，系统占地面积小，易于布局。但对于家用型或产水量较小的场所，膜壳安装方 式则显得繁琐，不易根据场地情况改动，且膜壳端盖上的密封件较多，同时也增加了出现密 封问题的几率。现有反渗透处理系统，无论规模大小都需要一个膜承压装置，即膜壳。同时膜进出 水连接管道都连接在膜壳上，连接方式需要增加密封件。同时，目前既有小型制水设备皆为带动力设备需要施压驱动，在停电情况下，则无 法进行运作。
发明内容
本发明的目的是提供一种一体化反渗透膜及其用在水处理中的方法和水处理装 置。通过一体化反渗透膜，简化膜系统，减少膜壳，简易进水连接方式，改进安装结构，应用 在水处理中，使得水处理系统的处理步骤更加简化，清洗更加方便，水处理装置更加简单， 可以克服现有技术的不足。本发明的技术方案一种一体化反渗透膜，其特征在于，通过采用密闭结构的膜端 盖来承受在反渗透过程中的水压力；采用玻璃纤维交叉绕制的膜元件连接膜端盖，将膜元 件与膜端盖连接后固化，后两者之间无间隙，形成一体化。在上述的一体化反渗透膜中，通过开设在膜端盖上的出水接口、进水接口和浓水 接口分别与产水出水管、原水进水管和浓水出水管相接，实现产水；将所述的产水出水管、 原水进水管反接在进水接口和出水接口上，原水进水管通入原水后冲洗受到污染的膜元件 的出水端。在前述的一体化反渗透膜中，所述的一体化反渗透膜由超低压反渗透膜片螺旋卷制而成，进水接口直接连接自来水水管，利用城市自来水管网压力，滤后的产水达到最终使 用要求。在前述的一体化反渗透膜中，所述的一体化渗透膜包括膜端盖和筒状的膜元件， 在膜元件内设有螺旋卷制而成的超低压反渗透膜片，所述的膜端盖固连在膜元件的两端且 两者固连成一体，在膜端盖上设有出水接口、进水接口和浓水接口。用前述一体化反渗透膜进行水处理的方法，该方法是先将原水通过石英砂过滤去 除原水中的悬浮物和大颗粒杂质，再将通过石英砂过滤后的原水通过活性炭吸附水体中的 重金属及胶体、细菌等物质后得到澄清水，澄清水再进入保安过滤器去除水中的小颗粒杂 质，然后由增压装置输入一体化反渗透膜中，经过滤后的产水达到最终使用要求。用前述一体化反渗透膜进行水处理的装置，其特征在于，其包括进水罐、石英砂过 滤罐和活性碳过滤器，石英砂过滤罐分别通过管道与进水罐输出端、活性炭过滤器输入端 相连通，在活性炭过滤器的输出端连接有保安过滤器，保安过滤器的输出端通过管道与一 体化反渗透膜相连接，在保安过滤器和一体化反渗透膜之间连接有增压装置。在前述的用一体化反渗透膜进行水处理方法的水处理装置，其特征在于，所述的 增压装置为压力泵。与现有技术相比，本一体化反渗透膜及其用在水处理中的方法和水处理装置具有 以下的有点1、该反渗透膜采用一体化结构，摒弃原有的传统膜壳安装形式，直接在膜元件上 两端安装密闭结构的端盖。这种端盖改进了原有传统反渗透膜元件的端盖，使其在应用中 充当进水膜壳作用。膜元件两头的出水孔可根据需要选择与进水口或浓水口同侧。在三个 接口上设置螺纹，这些带螺纹的接口代替了传统膜壳上的管道，它的作用是可以便捷安装 外接管道，方便水管接头接驳。2、传统膜壳设计系统，膜元件和膜壳间存在一定空隙。进水容易在这里停留，特别 是停机时候，容易滋生微生物细菌类物质，并且清洗不方便。而一体化反渗透膜中膜元件与 端盖无间隙，不存在积水现象，有效地解决了这个问题。3、传统膜元件清洗膜元件都是从进水端冲洗，但膜元件污染多发生在膜后端，即 出水端。如果要清洗这一端需要将膜元件在膜壳中倒装过来。而一体化膜只需更改进出水 管道即可，管道接口是方便易接驳的螺纹口。4、膜元件采用新型玻璃钢绕制工艺。玻璃纤维绕制方式以往为环向绕制，而现在 采用的玻璃纤维交叉绕制，固化成形，使得膜元件与端盖无明显分界，实现一体化。原有环 向绕制的膜元件在膜受到由内向外作用力时容易撑破这层玻璃纤维绕制层，这种情况多发 生在重度污染时期，造成膜元件不可恢复性损伤。而交叉绕制工艺制成的膜元件抗压能力 客服了这个难题。5、该一体化膜元件与泵，泵前预处理单元结合成为完整水处理系统。因为没有膜 壳对管道要求不高，普通耐压塑料管道即可，泵后及水处理这一单元安装要求小，无需特别 固定方式。6、该一体化膜元件采用的超低压膜片可在较低压力下运行，使得该膜元件可在无 泵情况下使用，直接接驳自来水水管，利用城市自来水管网压力，实现过滤产水。
图1是本一体化反渗透膜的结构示意图。图2是用本一体化反渗透膜进行水处理方法的水处理装置的结构示意图。图中，膜元件1 ；膜端盖2 ；出水接口 21 ；进水接口 22 ；浓水接口 23 ；产水出水管 24 ；原水进水管25 ；浓水出水管26 ；超低压反渗透膜片3 ；进水罐4 ；活性炭过滤器5 ；保安 过滤器6 ；—体化反渗透膜7 ；增压装置8 ；石英砂过滤器9。
具体实施例方式本一体化反渗透膜，包括膜元件1和膜端盖2，膜端盖2制成密闭结构用于承受在 反渗透时的水压力；所述的膜元件1采用的玻璃纤维交叉绕制，由环氧树脂胶水固化成形， 膜元件1与膜端盖2固化后两者之间无间隙，形成一体化。环氧树脂胶水可由市场购得。在 膜端盖2上开设出水接口 21、进水接口 22和浓水接口 23，这三个接口为设置在膜端盖2上 的螺纹孔，通过螺纹三者分别能够与产水出水管24、原水进水管25和浓水出水管26相接； 出水接口 21与浓水接口 23位于同一侧，根据实际情况，出水接口 21可开设在进水接口 22 这一端。由于膜元件1污染多发生在膜后端，即出水端，要清洗时，将产水出水管24、原水进 水管25反接在进水接口 22和出水接口 21上，原水进水管25通入原水后即可冲洗受到污 染的膜元件1的出水端。一体化反渗透膜由超低压反渗透膜片3螺旋卷制而成，在停电或 者其他使泵无法工作的情况下，进水接口 22直接连接自来水水管，利用城市自来水管网压 力，滤后的产水达到最终使用要求。如图1所示，本一体化渗透膜包括膜端盖2和筒状的膜元件1，在膜元件1内设有 螺旋卷制而成的超低压反渗透膜片3，所述的膜端盖2固连在膜元件1的两端且两者固连成 一体，在膜端盖2上设有出水接口 21、进水接口 22和浓水接口 23。膜端盖2和膜元件1连 成一体后，省去密封圈等密封连接件，两者之间也不存在间隙，不会出现积水的情况。利用本一体化反渗透膜的水处理方法，该方法是先将原水通过石英砂过滤去除原 水中的悬浮物和大颗粒杂质，再将通过石英砂过滤后的原水通过活性炭吸附水体中的重金 属及胶体、细菌等物质后得到澄清水，澄清水再进入保安过滤器去除水中的小颗粒杂质，然 后由增压装置8输入一体化反渗透膜7中，经过滤后的产水达到最终使用要求。如图2所示，用本一体化反渗透膜进行水处理的装置，其包括现有的进水罐4、石 英砂过滤罐9、活性碳过滤器5和保安过滤器6，石英砂过滤罐9分别通过管道与进水罐4 输出端、活性炭过滤器5输入端相连通，在活性炭过滤器5的输出端连接有保安过滤器6，保 安过滤器6的输出端通过管道与一体化反渗透膜7相连接，在保安过滤器6和一体化反渗 透膜7之间连接有增压装置8 ；增压装置8为压力泵。保安过滤器6也可采用现有的简单 滤芯过滤设备。本水处理装置中的进水罐4存储有需净化的原水，加压后，经过石英砂过滤器9和 活性炭过滤器5，进入到精密过滤器即保安过滤器6，经保安过滤器6净化过的水进入到一 体化反渗透膜中，经压力泵加压后清水从出水接口 21中流出，而剩下的浓缩水从浓水接口 23中流出。
权利要求
一种一体化反渗透膜，其特征在于，通过采用密闭结构的膜端盖(2)来承受在反渗透过程中的水压力；采用玻璃纤维交叉绕制的膜元件(1)连接膜端盖(2)，将膜元件(1)与膜端盖(2)连接后固化，后两者之间无间隙，形成一体化。
2.根据权利要求1所述的一体化反渗透膜，其特征在于，通过开设在膜端盖(2)上的 出水接口(21)、进水接口(22)和浓水接口(23)分别能够与产水出水管(24)、原水进水管 (25)和浓水出水管(26)相接，实现产水；将所述的产水出水管(24)、原水进水管(25)反接 在进水接口(22)和出水接口(21)上，原水进水管(25)通入原水后冲洗受到污染的膜元件 ⑴的出水端。
3.根据权利要求2所述的一体化反渗透膜，其特征在于，所述的一体化反渗透膜由超 低压反渗透膜片(3)螺旋卷制而成，进水接口(22)直接连接自来水水管，利用城市自来水 管网压力，滤后的产水达到最终使用要求。
4.根据权利要求3所述的一体化反渗透膜，其特征在于，所述的一体化渗透膜包括 膜端盖(2)和筒状的膜元件(1)，在膜元件(1)内设有螺旋卷制而成的超低压反渗透膜片 (3)，所述的膜端盖(2)固连在膜元件(1)的两端且两者固连成一体，在膜端盖(2)上设有 出水接口(21)、进水接口 (22)和浓水接口(23)。
5.采用权利要求1至4任一权利要求所述的一体化反渗透膜进行水处理的方法，其特 征在于，该方法是先将原水通过石英砂过滤去除原水中的悬浮物和大颗粒杂质，再将通过 石英砂过滤后的原水通过活性炭吸附水体中的重金属及胶体、细菌后得到澄清水，澄清水 再进入保安过滤器(6)去除水中的小颗粒杂质，然后由增压装置(8)输入一体化反渗透膜 (7)中，经过滤后的产水达到最终使用要求。
6.采用权利要求1至4任一权利要求所述的一体化反渗透膜进行水处理的装置，其特 征在于，其包括进水罐(4)、石英砂过滤罐(9)和活性碳过滤器(5)，石英砂过滤罐(9)分别 通过管道与进水罐(4)输出端、活性炭过滤器(5)输入端相连通，在活性炭过滤器(5)的输 出端连接有保安过滤器(6)，保安过滤器(6)的输出端通过管道与一体化反渗透膜(7)相连 接，在保安过滤器(6)和一体化反渗透膜(7)之间连接有增压装置(8)。
7.根据权利要求6所述的进行水处理的装置，其特征在于，所述的增压装置(8)为压力泵。
全文摘要
本发明公开了一体化反渗透膜及其用在水处理中的方法和水处理装置，该一体化反渗透膜，通过采用密闭结构的膜端盖来承受在反渗透过程中的水压力；采用玻璃纤维交叉绕制的膜元件连接膜端盖，将膜元件与膜端盖连接后固化，后两者之间无间隙，形成一体化。该方法是先将原水通过石英砂过滤去除原水中的悬浮物和大颗粒杂质，再将通过石英砂过滤后的原水通过活性炭吸附水体中的重金属及细菌后得到澄清水，再进入保安过滤器去除水中的小颗粒杂质，然后输入一体化反渗透膜中，经过滤后的产水达到最终使用要求。通过一体化反渗透膜，简化膜系统，减少膜壳，简易进水连接方式，改进安装结构；应用在水处理中使得水处理系统的处理步骤更加简化，清洗更加方便。
文档编号B01D61/08GK101987282SQ20091030503
公开日2011年3月23日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者刘广庆, 张慧林, 王思亮, 蔡志奇 申请人:北京时代沃顿科技有限公司