044]如图8和图9所示，膜柱，包括内部具有容纳腔的壳体和设置在容纳腔的膜片8，膜片8将容纳腔分割为至少一个第一腔室和至少一个第二腔室，壳体上设置有进水口 10、产水口 11和浓缩液口 12，进水口 10和浓缩液口 12均与第一腔室连通，并且进水口 10和浓缩液口 12相远离地设置，产水口 11与第二腔室连通，产水口 11与进水口 10相靠近地设置。需要处理的水经进水口 10进入第一腔室内后立即接触到将容纳腔分割成第一腔室和第二腔室的膜片8，然后经膜片8的作用将水得以净化，净化完的水经膜片8进入第二腔室后从产水口 11流出，水的流动方向如图8中的箭头方向，在第一腔室内远离进水口 10的位置，浓度高的水从浓缩液口 12流出，从而将水净化。需处理的水在边流动边净化，避免了如图1-图7的碟管式膜柱的压力损失，提高了设备的处理效果。需要说明的是膜片8可根据实际需要处理的水中含有的溶质的不同而选用不同的型号。
[0045]膜片8多次弯曲，以增大表面积，以延长膜片8与水的接触时间，使得水经膜片8的充分渗透后得以回收。
[0046]上述膜柱还包括多个轴线重合、边缘的厚度大于中部厚度的导流盘7，如图12-图14所示导流盘7的外缘与形成容纳腔的内壁配合，膜片8为多个上下平行布置、袋状的膜袋，任意相邻的两个导流盘7的中部之间形成一容纳一个膜袋的第三腔室，膜袋的底部朝向导流盘7的边缘；所有导流盘7上均设有上下对应的通过孔21，膜袋在通过孔21远离导流盘7的边缘的两侧分别与其上部的导流盘7之间和其下部的导流盘7之间均密封连接。导流盘7上设有光滑过渡的凸起16，更符合水力学需求，消除了导流盘7上的死角，增大膜表面的湍流作用，由于采用了弧形设计，即便遇到背压水锤等工况，膜紧贴导流盘7，突起部分不至于刺伤膜片8，本发明所使用的导流盘7对于膜表面有更好的保护作用，不易造成膜穿孔。
[0047]上述膜柱还包括中心拉杆1、上法兰5和下法兰4，其中:中心拉杆I穿过第二腔室；壳体包括具有上开口和下开口的膜壳2及分别与上开口、下开口配合的上端盖6和下端盖3，进水口 10和产水口 11分别设置在下端盖3上，浓缩液口 12设置在上端盖6上；中心拉杆I依次穿过上端盖6、上法兰5、第二腔室、下法兰4和下端盖3，中心拉杆I的两端分别固定在上端盖6和下端盖3上，上法兰5上设有第一通孔17，下法兰4上分别设有第二通孔18和第三通孔19，第一通孔17的位置与浓缩液口 12的位置对应，第二通孔18的位置与进水口 10的位置对应，第三通孔19的位置与产水口 11的位置对应；上端盖6、上法兰5、下法兰4和下端盖3均与膜壳2密封连接，上端盖6、上法兰5、下法兰4和下端盖3均与中心拉杆I密封连接，该密封连接为O型圈9。
[0048]本发明从膜柱下部的进水口 10进水，进水通过下法兰4的配水孔进入膜柱，下法兰4的作用是使水流均匀进入，水进入后沿导流盘7和膜片8形成的过水流道向上流动，在流动过程中水分子透过膜进入到膜片8或膜袋中，然后从膜片8或膜袋出口汇集到中心拉杆I周围的空隙处，产水向下流动，从产水口 11流出。进水向上流动，经过多层膜片8或膜袋，由于水分子的不断透过膜片8流出，进水浓度变得越来越高，最后形成浓缩液从膜柱顶端的浓缩液口 12流出，在开始运行时由于膜柱内充满空气，水从底部进入会将密度低的空气向上部挤压，最终由浓缩液口 12排出，气体的排出使得膜柱内部充满水，不会由于气泡形成气堵，减少了膜柱的阻力损失，增大了膜与水的接触面积，减少了启动设备的排气时间。
[0049]第一通孔17的横截面的面积大于第二通孔18的横截面的面积，第一通孔17的横截面的面积大于第三通孔19的横截面面积。该设置是因为，进水从第一通孔17内进入第一腔室内，净化后的水从第三通孔19流出，浓缩液从第一通孔17流出，即进水分别分流至第二通孔18和第三通孔19，故该设置满足系统的稳定运行。
[0050]耐高压膜柱，如图10和图11所示，除包括该中心拉杆I外还包括若干均匀布置在中心拉杆I的周侧的辅助拉压机构，辅助拉压机构的上端和下端分别通过锁紧件锁紧在上端盖6和下端盖3上。辅助拉压机构的数量可以为四个。使用辅助拉压机构代替图4中的压板13，使该辅助拉压机构承受拉力。该耐高压膜柱对水的处理的工作原理与上述的膜柱对水的处理的工作原理相同，水的流动方向即图11的箭头方向。
[0051]作为该辅助拉压机构的一种形式，其结构如下:辅助拉压机构包括两个压盖14和一个辅助拉杆15，两个压盖14分别与上端盖6和下端盖3固定连接，两个压盖14上分别开设有上下对应的第四通孔20，辅助拉杆15的两端设有外螺纹，辅助拉杆15分别穿过两个压盖14上的第四通孔20后通过锁紧螺母锁紧在两个压盖14上。压盖14的形状为带有中心孔的凸台盘，压盖14的中心孔的轴线与中心拉杆I的轴线重合，膜壳2的两端分别超出上端盖6和下端盖3，压盖14上的凸台与膜壳2的两端的内壁配合。膜壳2内的压力有时高达160bar以上，膜柱内的压力传导给膜壳2和上端盖6和下端盖3，膜壳2为加厚玻璃钢膜壳2，膜壳2可以耐受160bar以上的高压，上下端盖3受到的压力传导给中心拉杆1、压盖14和辅助拉杆15，形成对中心拉杆I和辅助拉杆15的拉力，中心拉杆1、压盖14和辅助拉杆15均为不锈钢材质，四根辅助拉杆15提供的拉力弥补了中心拉杆I抗拉能力的不足，压盖14为钢板切割后与厚壁管焊接而成，辅助拉杆15为不锈钢棒材加工而成，两者加工精度要求低，加工难度小。辅助拉杆15承拉替代了膜壳2承拉，从而大大降低了对膜壳2的材质和加工精度的要求，从而可以使用价格便宜的玻璃钢膜壳2，同时新增的压盖14和辅助拉杆15由于加工难度低，材料用量少，造价同样较低，膜壳2和辅助拉杆15的造价只有不锈钢膜壳2的约20%，这使得高压膜柱总体价格大幅下降。
【主权项】
1.膜柱，其特征在于，包括内部具有容纳腔的壳体和设置在所述容纳腔的膜片，所述膜片将所述容纳腔分割为至少一个第一腔室和至少一个第二腔室，所述壳体上设置有进水口、产水口和浓缩液口，所述进水口和所述浓缩液口均与所述第一腔室连通，并且所述进水口和所述浓缩液口相远离地设置，所述产水口与所述第二腔室连通，所述产水口与所述进水口相靠近地设置。2.根据权利要求1所述的膜柱，其特征在于，所述膜片多次弯曲，以增大表面积。3.根据权利要求1所述的膜柱，其特征在于，还包括多个轴线重合、边缘的厚度大于中部厚度的导流盘，所述导流盘的外缘与形成所述容纳腔的内壁配合，所述膜片为多个上下平行布置、袋状的膜袋，任意相邻的两个所述导流盘的中部之间形成一容纳一个所述膜袋的第三腔室，所述膜袋的底部朝向所述导流盘的边缘； 所有所述导流盘上均设有上下对应的通过孔，所述膜袋在所述通过孔远离所述导流盘的边缘的两侧分别与其上部的导流盘之间和其下部的导流盘之间均密封连接。4.根据权利要求3所述的膜柱，其特征在于，所述导流盘上设有光滑过渡的凸起。5.根据权利要求1-4中任一项所述的膜柱，其特征在于，还包括中心拉杆、上法兰和下法兰，其中: 所述中心拉杆穿过所述第二腔室； 所述壳体包括具有上开口和下开口的膜壳及分别与所述上开口、所述下开口配合的上端盖和下端盖，所述进水口和所述产水口分别设置在所述下端盖上，所述浓缩液口设置在所述上端盖上； 所述中心拉杆依次穿过所述上端盖、所述上法兰、所述第二腔室、所述下法兰和所述下端盖，所述中心拉杆的两端分别固定在所述上端盖和所述下端盖上，所述上法兰上设有第一通孔，所述下法兰上分别设有第二通孔和第三通孔，所述第一通孔的位置与所述浓缩液口的位置对应，所述第二通孔的位置与所述进水口的位置对应，所述第三通孔的位置与所述产水口的位置对应； 所述上端盖、所述上法兰、所述下法兰和所述下端盖均与所述膜壳密封连接，所述上端盖、所述上法兰、所述下法兰和所述下端盖均与所述中心拉杆密封连接。6.根据权利要求5所述的膜柱，其特征在于，所述第一通孔的横截面的面积大于所述第二通孔的横截面的面积，所述第一通孔的横截面的面积大于所述第三通孔的横截面面积。7.包括权利要求5所述的设备的耐高压膜柱，其特征在于，还包括若干均匀布置在所述中心拉杆的周侧的辅助拉压机构，所述辅助拉压机构的上端和下端分别通过锁紧件锁紧在所述上端盖和所述下端盖上。8.根据权利要求6所述的耐高压膜柱，其特征在于，所述辅助拉压机构的数量为四个。9.根据权利要求7或8所述的耐高压膜柱，其特征在于，所述辅助拉压机构包括两个压盖和一个辅助拉杆，两个所述压盖分别与上端盖和所述下端盖固定连接，两个所述压盖上分别开设有上下对应的第四通孔，所述辅助拉杆的两端设有外螺纹，所述辅助拉杆分别穿过两个所述压盖上的第四通孔后通过锁紧螺母锁紧在两个所述压盖上。10.根据权利要求9所述的耐高压膜柱，其特征在于，所述压盖的形状为带有中心孔的凸台盘，所述压盖的中心孔的轴线与所述中心拉杆的轴线重合，所述膜壳的两端分别超出 所述上端盖和所述下端盖，所述压盖上的凸台与所述膜壳的两端的内壁配合。
【专利摘要】本发明公开了一种膜柱和耐高压膜柱，膜柱包括内部具有容纳腔的壳体和设置在所述容纳腔的膜片，膜片将容纳腔分割为至少一个第一腔室和至少一个第二腔室，壳体上设置有进水口、产水口和浓缩液口，进水口和浓缩液口均与第一腔室连通，并且进水口和浓缩液口相远离地设置，产水口与第二腔室连通，产水口与进水口相靠近地设置；该耐高压膜柱在上述膜柱壳体的中心穿入第二腔室的中心拉杆，并且在中心拉杆的周侧设置两端分别与壳体的两个相对面固接的辅助拉压机构。本发明的有益效果为：水从底部进入会将密度低的空气向上部挤压，最终由浓缩液口排出，不会由于气泡形成气堵，减少了膜柱的阻力损失，增大了膜与水的接触面积，减少了启动设备的排气时间。
【IPC分类】B01D61/00, C02F1/44, B01D65/00
【公开号】CN105080343
【申请号】CN201510512522
【发明人】张丽, 吴静
【申请人】北京合创天地环保科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月19日