長效卷式膜組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為長效卷式膜組件，包括若干卷式膜元件、中心管、外殼，解決膜一旦被污染，需要停機清洗，每天要用凈水反沖清洗膜元件，定期要分別用酸、堿清洗膜元件的問題。疏水布（9）為碳纖維疏水布，在碳纖維疏水布中抽出一個扁平的導電接頭，將所有的導電接頭根據(jù)排列順序號命名，將奇數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為A電極，將偶數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為B電極，A、B兩個電極通過中心管（6）從外殼（7）引出與可調(diào)極性電源連接。
【專利說明】
長效卷式膜組件
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明與卷式膜組件有關(guān)。
[0002]【背景技術(shù)】:
卷式膜組件是目前市場使用最多最廣泛的膜應用形式，其主要特點是填裝密度大，使用操作簡便。在大多數(shù)用膜場合，膜都是以卷式膜的形式出現(xiàn)的。卷式膜組件主要用平板膜片卷制而成。包括了平板膜片、流道間隔網(wǎng)、透析液收集管、膜殼等組件。
[0003]卷式膜元件為兩張滲透膜之間夾一張疏水布，三邊熱合封閉形成一個矩形的長信封狀的平板膜片，未封閉開口邊正對中心管的孔，透過膜的透析液就可以被收集到中心管內(nèi)。卷式膜元件由一張平板膜片和流道間隔網(wǎng)卷繞而成，稱為“單葉”。商品化卷式膜組件大多采用“多葉”結(jié)構(gòu)。在膜面積大體相同情況下，多葉較單葉的透過液的流道短，降低了背壓損失、提高了通量，還使流道各處的流動更加均勻。多葉卷式膜元件是將平板膜片未封閉開口邊正對中心管的孔黏結(jié)在中心管上，再襯上一張流道間隔網(wǎng)，直至黏結(jié)多片平板膜片并隔襯多片流道間隔網(wǎng)卷繞在中心管上成螺旋卷狀。
[0004]卷式膜元件原水從膜元件端部引入，沿著膜表面平行的方向流動，被分離出的透析液則垂直于膜表面進入疏水布，如此，透析液和原水形成相互交叉垂直和橫向兩種流向。水中的陰陽離子、鹽分和膠體被留在原水(逐步地形成濃水)中，并被橫向水流帶走，如果膜元件的水通量過大，或回收率過高(指超過制造廠導則規(guī)定)，鹽分和膠體滯留在膜表面上的可能性就越大。濃度過高會形成濃差極化，陰陽離子、鹽分和膠體顆粒會污染膜表面。
[0005]卷式膜元件主要優(yōu)點:
①結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)有效膜面積較大。
[0006]②制作工藝相對簡單。
[0007]③安裝、操作比較方便。
[0008]然而其缺點是在使用過程中，膜一旦被污染，需要停機清洗，每天要用凈水反沖清洗膜元件，定期要分別用酸、堿清洗膜元件。傳統(tǒng)的清洗方式對膜元件造成的損害，增加了廢水的排放，減少膜元件的使用壽命，提高了裝置的運行費用。
[0009]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種膜組件在進行過濾的同時能自行清洗，膜元件的使用壽命長，裝置的運行效率高的卷式膜組件。
[0010]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明包括卷式膜元件5、中心管6、外殼7，卷式膜元件5為兩張滲透膜10之間夾至少一張第一疏水布9，三邊熱合封閉形成一個矩形的長信封狀的平板膜片，將平板膜片未封閉開口邊正對中心管的孔黏結(jié)在中心管上，兩卷式膜元件5之間襯上一張流道間隔網(wǎng)11，多片平板膜片和流道間隔網(wǎng)11卷繞在中心管上構(gòu)成螺旋卷，螺旋卷位于外殼7內(nèi)，中心管6位于外殼軸線，其上、下端與密封法蘭盤4連接，透水墊8位于螺旋卷與密封法蘭盤4之間，外殼7下端與密封法蘭盤4之間的進水腔有原水進口 I，外殼7上端與密封法蘭盤4之間的出水腔有濃縮水出口 3連接透水墊8，凈水出口 2位于中心管6上伸出端，第一疏水布9為碳纖維疏水布，在碳纖維疏水布中抽出一個扁平的導電接頭，將所有的第一疏水布9的導電接頭根據(jù)排列順序號命名，將奇數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為A電極，將偶數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為B電極，A、B兩個電極通過中心管6從外殼7引出與可調(diào)極性電源連接。
[0011]包括若干卷式膜元件5、中心管6、外殼7，卷式膜元件5為兩張滲透膜10之間夾一張第一疏水布9，三邊熱合封閉形成一個矩形的長信封狀的平板膜片，將平板膜片未封閉開口邊正對中心管的孔黏結(jié)在中心管上，多片平板膜片和流道間隔網(wǎng)11卷繞在中心管上構(gòu)成螺旋卷，螺旋卷位于外殼7內(nèi)，中心管6位于外殼軸線，其上、下端與密封法蘭盤4連接，透水墊8位于螺旋卷與密封法蘭盤4之間，外殼7下端與密封法蘭盤4之間的進水腔有原水進口 I，外殼7上端與密封法蘭盤4之間的出水腔有濃縮水出口 3連接透水墊8，凈水出口 2位于中心管6上伸出端，兩卷式膜元件5之間襯上兩張流道間隔網(wǎng)11，兩張流道間隔網(wǎng)11之夾一張第二疏水布9，第二疏水布為碳纖維疏水布，在碳纖維疏水布中抽出一個扁平的導電接頭，將第二疏水布9所有的導電接頭根據(jù)排列順序號命名，將奇數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為A電極，將偶數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為B電極，A、B兩個電極通過中心管6從外殼7引出與可調(diào)極性電源連接。
[0012]疏水布中抽出一個扁平的厚度0.2mm、寬度8mm、長度36mm的導電接頭。
[0013]本發(fā)明將平板膜片中的疏水布9的材料由尼龍材料改成同規(guī)格、同尺寸的導電性能良好的碳纖維疏水布，在對稱的兩個端口分別引出了 A、B兩個電極。接上可調(diào)極性電源，在卷式膜元件中形成電場。部份膜片上沉積陰離子，另一部份膜片上沉積陽離子。按一定周期變換電源極性，由于電場的引力和斥力作用，膜片上的陰、陽離子開始互換，從而脫離膜片，隨原水的流動被帶出膜片。
[0014]變換電場的極性就達到了清洗膜片的功能，使原來每天要用凈水反沖清洗的膜元件和定期要分別用酸、堿清洗的膜元件幾乎不再清洗。由于不使用過大壓力和過高溫度的溶液對膜片進行正、反清洗，因此元件的壽命得以大大延長。提高裝置的運行效率。
[0015]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2為圖1的局部放大圖。
[0017]【具體實施方式】:
實施例1:
本發(fā)明包括卷式膜元件5、中心管6、外殼7，卷式膜元件5為兩張滲透膜10之間夾一張第一疏水布9，三邊熱合封閉形成一個矩形的長信封狀的平板膜片，將平板膜片未封閉開口邊正對中心管的孔黏結(jié)在中心管上，兩卷式膜元件5之間襯上一張流道間隔網(wǎng)11，多片平板膜片和流道間隔網(wǎng)11卷繞在中心管上構(gòu)成螺旋卷，螺旋卷位于外殼7內(nèi)，中心管6位于外殼軸線，其上、下端與密封法蘭盤4連接，透水墊8位于螺旋卷與密封法蘭盤4之間，外殼7下端與密封法蘭盤4之間的進水腔有原水進口 I，外殼7上端與密封法蘭盤4之間的出水腔有濃縮水出口 3連接透水墊8，凈水出口 2位于中心管6上伸出端，第一疏水布9為碳纖維疏水布，在碳纖維疏水布中抽出一個扁平的導電接頭，將所有的第一疏水布9導電接頭根據(jù)排列順序號命名，將奇數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為A電極，將偶數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為B電極，A、B兩個電極通過中心管6從外殼7引出與可調(diào)極性電源連接。
[0018]疏水布中抽出一個扁平的厚度0.2mm、寬度8mm、長度36mm的導電接頭。
[0019]實施例2:
包括若干卷式膜元件5、中心管6、外殼7，卷式膜元件5為兩張滲透膜10之間夾一張第一疏水布9，三邊熱合封閉形成一個矩形的長信封狀的平板膜片，將平板膜片未封閉開口邊正對中心管的孔黏結(jié)在中心管上，兩卷式膜元件5之間襯上至少一張流道間隔網(wǎng)11，多片平板膜片和流道間隔網(wǎng)11卷繞在中心管上構(gòu)成螺旋卷，螺旋卷位于外殼7內(nèi)，中心管6位于外殼軸線，其上、下端與密封法蘭盤4連接，透水墊8位于螺旋卷與密封法蘭盤4之間，外殼7下端與密封法蘭盤4之間的進水腔有原水進口 1，外殼7上端與密封法蘭盤4之間的出水腔有濃縮水出口 3連接透水墊8，凈水出口 2位于中心管6上伸出端，兩卷式膜元件5之間襯上兩張流道間隔網(wǎng)11，兩張流道間隔網(wǎng)11之夾一張第二疏水布9，第二疏水布為碳纖維疏水布，在碳纖維疏水布中抽出一個扁平的導電接頭，將第二疏水布9所有的導電接頭根據(jù)排列順序號命名，將奇數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為A電極，將偶數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為B電極，A、B兩個電極通過中心管6從外殼7引出與可調(diào)極性電源連接。
[0020]實驗例:
來自原水進口 I的原水經(jīng)過法蘭盤4的周邊和透水墊8，進入到不銹鋼膜殼7內(nèi)，在壓力作用下，原水經(jīng)過滲透膜10進入疏水布9，在壓力作用下進入集水管6成為凈水，凈水出口 2流出被收集起來;一部分原水沿膜柱經(jīng)透水墊8沿法蘭盤4的周邊和透水墊8經(jīng)出濃縮水口 3排出濃縮水。
[0021]A、B為電極，在膜柱工作時，A、B電極上的直流電，每5-10分鐘變換一次極性，A正、B負，經(jīng)5-10分鐘后變?yōu)锳負、B正，如此每隔5-10分鐘循環(huán)一次，試驗電壓為12V-36V。
[0022]以下以NF兩種不同面積的卷式膜柱為實驗例予以說明:
實驗例I:
長效卷式膜組件結(jié)構(gòu)為實施例1的結(jié)構(gòu)。
[0023]用平板膜片卷成了與圖1結(jié)構(gòu)相似的NF膜柱，膜的面積為lm2，當溫度為20°C?28°C，使用自來水作原水，用壓力為1.6MPa的水栗按通量為4L/min向NF膜柱栗入原水，在不加極性變換電源的前提下，可連續(xù)工作時間在3天左右，隨著時間的推移，出水量每小時減小2%左右，到72小時后，膜被堵塞，基本上不能再排出凈水，而廢水量增到到4L/min左右。
[0024]當在A、B電極上加上可調(diào)極性的電源，電壓為V2，電流為0.3A。當極性每8分鐘變換一次時，NF膜柱的凈水輸出量為3.4L/min左右，廢水出水量為0.6L/min左右，接下來的30天內(nèi)，凈水的輸出量每3天遞減1%，而廢水輸出量每3天遞增1%，連續(xù)工作60天后，卷式NF膜柱仍可以繼續(xù)工作。
[0025]實驗例2:
長效卷式膜組件結(jié)構(gòu)為實施例2的結(jié)構(gòu)。
[0026]用平板膜片卷成了與圖1結(jié)構(gòu)相似的NF膜柱，膜面積為9m2，當溫度為20°C?28°C，使用自來水作原水，用壓力為1.6MPa的水栗按通量為60L/min向膜柱栗入原水，在不加極性變換電源的前提下，可連續(xù)工作時間在3天左右，隨著時間的推移，出水量每小時減小2%左右，到72小時后，膜被堵塞，基本上不能再排出凈水，而廢水量增加到60L/min左右。
[0027]當在A、B電極上加上可調(diào)極性的電源，電壓為Vl，電流為3A。當極性每8分鐘變換一次時，凈水平均輸出量為52 L/min，廢水輸出量為8 L/min，隨著時間的推移，每3天凈水的輸出量都要遞減1%左右，而廢水輸出量每3天都要遞增1%左右，如此連續(xù)工作60天后，卷式膜柱仍可以繼續(xù)工作。
[0028]用R0、UF、MF三種平板膜片做上述試驗，在合適的直流電壓下，定期變換極性，都有同樣延長清洗周期的效果。
【主權(quán)項】
1.長效卷式膜組件，包括若干卷式膜元件(5)、中心管(6)、外殼(7)，卷式膜元件為兩張滲透膜(10)之間夾一張第一疏水布(9)，三邊熱合封閉形成一個矩形的長信封狀的平板膜片，將平板膜片未封閉開口邊正對中心管的孔黏結(jié)在中心管上，兩卷式膜元件之間襯上至少一張流道間隔網(wǎng)(11)，多片平板膜片和流道間隔網(wǎng)卷繞在中心管上構(gòu)成螺旋卷，螺旋卷位于外殼內(nèi)，中心管位于外殼軸線，其上、下端與密封法蘭盤(4)連接，透水墊(8)位于螺旋卷與密封法蘭盤之間，外殼下端與密封法蘭盤之間的進水腔有原水進口( I )，外殼上端與密封法蘭盤之間的出水腔有濃縮水出口(3)連接透水墊，凈水出口(2)位于中心管上伸出端，其特征在于第一疏水布(9)為碳纖維疏水布，在碳纖維疏水布中抽出一個扁平的導電接頭，將所有的第一疏水布的導電接頭根據(jù)排列順序號命名，將奇數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為A電極，將偶數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為B電極，A、B兩個電極通過中心管從外殼引出與可調(diào)極性電源連接。2.長效卷式膜組件，其特征在于包括若干卷式膜元件(5)、中心管(6)、外殼(7)，卷式膜元件為兩張滲透膜(10)之間夾一張第一疏水布(9)，三邊熱合封閉形成一個矩形的長信封狀的平板膜片，將平板膜片未封閉開口邊正對中心管的孔黏結(jié)在中心管上，兩卷式膜元件之間襯上至少一張流道間隔網(wǎng)(11)，多片平板膜片和流道間隔網(wǎng)卷繞在中心管上構(gòu)成螺旋卷，螺旋卷位于外殼內(nèi)，中心管位于外殼軸線，其上、下端與密封法蘭盤(4)連接，透水墊(8)位于螺旋卷與密封法蘭盤之間，外殼下端與密封法蘭盤之間的進水腔有原水進口(1)，外殼上端與密封法蘭盤之間的出水腔有濃縮水出口(3)連接透水墊，凈水出口(2)位于中心管上伸出端，其特征在于兩卷式膜元件(5)之間襯上兩張流道間隔網(wǎng)(11)，兩張流道間隔網(wǎng)之間夾一張第二疏水布，第二疏水布為碳纖維疏水布，在碳纖維疏水布中抽出一個扁平的導電接頭，將第二疏水布所有的導電接頭根據(jù)排列順序號命名，將奇數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為A電極，將偶數(shù)號導電接頭并聯(lián)在一起為B電極，A、B兩個電極通過中心管從外殼引出與可調(diào)極性電源連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長效卷式膜組件，其特征在于疏水布中抽出導電接頭為一個扁平的厚度0.2mm、寬度8mm、長度36mm的導電接頭。
【文檔編號】B01D65/02GK106040005SQ201610546127
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月13日
【發(fā)明人】廖忠烈, 羅意, 高亮娟
【申請人】四川民生管業(yè)有限責任公司