一種反滲透膜元件和淨水設備的製作方法

2023-05-12 15:28:41 3

本發明涉及水處理領域，尤其涉及一種反滲透膜元件和淨水設備。

背景技術：

反滲透膜元件是淨水機中的核心部件，目前採用的反滲透膜元件多採用卷式反滲透膜元件，卷式反滲透膜元件包括中心管和卷繞在中心管上且與中心管連通的反滲透膜。

為了不斷地提高卷式反滲透膜元件對水的淨化效果，人們對其進行了很多改進，但是這些改進中反滲透膜元件的進出水方式可以總結為一下幾種：原水從中心管進入，淡水從膜元件的端面或者側面流出，濃水從膜元件的側面或者端面流出；原水從膜元件的端面進入，淡水從中心管中流出，濃水從膜元件的另一端面流出。上述這兩種方式中，原水在膜元件中的最大行程為進水流道的長度，雖然能夠滿足目前的需要，但是隨著水資源的緊缺，人們希望進一步提高反滲透膜元件的淨化效率，從相同體積的原水中淨化出更多的淡水。

同時，目前的反滲透膜元件需要較頻繁地清理反滲透膜上的雜質，甚至有時需要較頻繁的更換淨水機上的反滲透元件，降低了使用效率，也提高了使用成本。

技術實現要素：

本發明的主要目的在於提供一種反滲透膜元件和淨水設備，通過對現有技術中的反滲透膜元件進行改進，延長原水在膜元件中停留時間，使得更多的原水被淨化進而提高了淡水的回收率。

為達到以上目的，本發明採用的技術方案為：一種反滲透膜元件，包括管體上帶有進水孔的中心管和纏繞在中心管上的反滲透膜片組，所述反滲透膜片組包括正面對摺的反滲透膜片，反滲透膜片的正面夾層形成進水流道，反面夾層形成與中心管相通的產水流道，其特徵在於，還包括沿水流流向將進水流道在中心管的軸向上分為相連通的原水側進水流道和濃水側進水流道的分隔結構，原水從所述反滲透膜元件的側面流入所述原水側進水流道，濃水從所述反滲透膜元件的側面流出所述濃水側進水流道。

優選地，所述原水側進水流道和濃水側進水流道在靠近中心管的位置處連通。

優選地，所述分隔結構包括設置在進水流道中並且沿著進水流道遠離中心管的一側向靠近中心管的一側延伸的第一防水膠帶，所述原水側進水流道與濃水側進水流道在第一防水膠帶靠近中心管的一端連通。

優選地，所述分隔結構還包括套設在反滲透膜片組的外周上且與所述第一防水膠帶對應的位置處的外密封圈。

優選地，還包括設置在反滲透膜片組兩端的封堵結構。

優選地，所述封堵結構包括設置在反滲透膜片的反面四周的第二防水膠帶。

優選地，所述封堵結構還包括設置在反滲透膜片的的沿中心管軸向位於正面上的兩端的第三防水膠帶。

優選地，所述封堵結構還包括設置在反滲透膜元件兩端面的端蓋。

優選地，所述進水流道中設置有擾流結構。

優選地，在原水側進水流道和濃水側進水流道中均設置有擾流結構。

優選地，所述擾流結構包括設置在進水流道中的第四防水膠帶。

優選地，所述第四防水膠帶與其所在位置處的水流方向呈第一預設夾角。

優選地，所述擾流結構包括設置在濃水側進水流道中並且在所述原水側進水流道與濃水側進水流道的連通處對應的位置處的第五防水膠帶，所述第五防水膠帶與所述連通處的水流方向呈第二預設夾角。

優選地，所述進水流道中設置有進水導流網，所述產水流道中設置有純水導流網，並且位於原水側進水流道中的進水導流網與位於濃水側進水流道中的進水導流網對水導流的方向相反。

優選地，所述中心管位於原水側進水流管一側的端部被封堵，所述純水從產水流道通過中心孔進入到中心管，並從中心管的另一端流出。

本發明還提供了一種淨水設備，該淨水設備採用上述反滲透膜元件。

與現有技術相比，本發明的反滲透膜元件至少具有以下優點：

1)本發明的反滲透膜元件的原水入口和濃水出口均在反滲透膜元件的側面，進水流道中的水在進水流道中需要從入口流到靠近中心管的位置處，然後從靠近中心管的位置處流道出口，其所走的行程大概是現有技術中的兩倍，使原水在反滲透膜元件內的停留時間隨著原水流道的迂迴延長而增加，從而使原水得到充分過濾，提高了原水的利用率，相對減小了濃水的排放，提高了膜元件整體的回收率；

2)在反滲透膜片的正面夾層內設置有擾流結構，使原水流向迂迴前進，促進原水在膜片正面的湍流，加大水流的速度，同時也改變了擾流結構附近的水流方向，即使水流出現較大的波動，使雜質不容易停留在的反滲透膜片的正面，從而降低膜面汙染的風險；

3)本發明的反滲透膜元件是在現有技術的基礎上改進，結構簡單，生產成本低。

附圖說明

圖1是根據本發明的實施例一的反滲透膜片的正面的展開結構圖

圖2是根據本發明的實施例一的纏繞後的反滲透膜元件

圖3是根據本發明的實施例一的反滲透膜元件的展開結構圖

圖4是根據本發明的實施例二的反滲透膜片的正面的展開結構圖

圖5是根據本發明的實施例二的纏繞後的反滲透膜元件

具體實施方式

以下描述用於揭露本發明以使本領域技術人員能夠實現本發明。以下描述中的優選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。

實施例一

一種反滲透膜元件，包括中心管1和纏繞在中心管1上的反滲透膜片組，在中心管1的管體上均勻設置有多個與反滲透膜片組相通的進水孔6，所述反滲透膜片組的內端與中心管1固定連接。

所述反滲透膜片組包括正面7相對對摺的反滲透膜片(即將正面7折至內部，反面8折至外部)，反滲透膜片的正面夾層形成進水流道，所述反面夾層形成產水流道，位於進水流道中的原水或者濃水只能從反滲透膜片的正面7向反面8進行滲透，而不能從滲透膜片的反面8向正面7滲透進而避免獲得的純水再次滲透到原水或者濃水中，即在反滲透膜片上原水流入的一側為正面，水經反滲透膜片滲透至的另一側為反面，從反面進入產水流道的水為純水，所述產水流道通過進水孔6與中心管相連通，進入產水流道的純水從中心管1的進水孔6進入中心管1並從中心管1的端部流出。

在進水流道中設置有沿遠離中心管的一側向靠近中心管1一側的方向延伸的第一防水膠帶22，所述第一防水膠帶22將對應位置處的反滲透膜片的相對的正面粘接，並且所述第一防水膠帶22靠近中心管1的一端與反滲透膜片的對摺處之間具有一通道，進而所述第一防水膠帶22將進水流道沿軸線方向分為兩側，兩側的進水流道通過通道連通，並且在反滲透膜片組的兩端分別設置有防止水從進水流道和產水流道兩端流出的封堵結構，第一防水膠帶22與一端的封堵結構使一側的進水流道形成原水側進水流道，第一防水膠帶22與另一端的封堵結構使另一側的進水流道形成濃水側進水流道，原水從原水側進水流道流入，濃水從濃水側進水流道流出，原水側進水流道中的水經過通道進入濃水側進水流道，使原水的入水口和濃水的出水口均在反滲透膜元件的側面。由於原水需要從側面入口進入，流入到靠近中心管的位置，然後從靠近中心管的位置再從側面流出，原水所流經的路程大致是現有技術中的反滲透膜元件中的兩倍，這必然增加了原水在反滲透膜元件中停留的時間，使原水儘可能地滲透為純水，提高了原水的回收率。

所述封堵結構使產水流道中的水只能從進水孔6中進入中心管7中進而從中心管7的端部流出。

為了進一步使儘可能多地原水從上述通道中通過，在纏繞好的反滲透膜片組的外側設置有外密封圈4，所述外密封圈4在軸向位置上與第一防水膠帶22的位置對應，外密封圈4具有密封作用(外密封圈實現了兩個位置的密封：密封圈內壁與第一防水膠帶22的末端實現密封，防止原水從原水側進水流道從22末端進入濃水測進水流道中；外密封圈外壁與膜殼(裝膜元件的外殼，膜殼一端設有進水口，另一端設有濃水口和純水口)密封，保證原水進入膜殼後只能從原水側進水流道進入濃水側進水流道，阻止原水沿膜殼內壁直接流入另一端濃水出口)，進而進一步阻隔了原水側進水流道中的水進入到濃水側進水流道中。

所述反滲透膜元件還包括設置在產水流道中的純水導流網9和分別設置在原水側進水流道和濃水側進水流道中的進水導流網10，所述純水導流網9使純水向著中心管1的方向流動並通過進水孔6進入到中心管1中，所述原水側進水流道中的進水導流網10使水在進水流道中向著中心管1的方向流動，濃水側進水流道中的進水導流網10使水在進水流道中向著遠離中心管1的方向流動，即位於原水側進水流道中的進水導流網10和位於濃水側進水流道中的進水導流網10使水流的方向相反。

在該實施例中，所述封堵結構包括將反滲透膜片的相對的正面的沿軸向上的兩端相互粘貼的第三防水膠帶21和23，所述第三防水膠帶21和23與第一防水膠帶22分別分別限定了濃水側進水流道和原水側進水流道。

所述封堵結構還包括粘在發滲透膜片反面四周的第二防水膠帶11，所述第二防水膠帶11限定了產水流道只與中心管1相通。

為了加大原水通道中水(包括原水和濃水)的流速，在進水通道中設置有擾流結構，所述擾流結構在進水通道中一方面通過減少通道的橫截面積增大了水的流速，另一方面改變了局部範圍內水的流向以產生擾流，進而能夠有效地降低雜質停留在反滲透膜片上的概率，提高了反滲透膜元件的使用壽命。

具體地，所述擾流結構可以為粘貼在反滲透膜片的正面夾層之間的防水膠帶，所述擾流結構的形狀、數量以及粘貼的位置能夠根據實際情況進行確定。

在本實施例中，在原水側進水流道和濃水側進水流道中分別設置有沿軸向延伸的第四防水膠帶32和33作為擾流結構，所述第四防水膠帶32和33與水流方向大致呈90°。所擾流結構還包括設置在濃水側進水流道中的第五防水膠帶31，所述第五防水膠帶31與上述通道相對設置並且沿垂直於中心管1的方向延伸，其一方面起到擾流的作用，另一面方便能夠有效地減少水對第三防水膠帶21的衝擊以提高整個反滲透膜片組的壽命。優選地，所述第四防水膠帶32、33和第五防水膠帶31的寬度為1～2cm，長度為2～3cm，並且所述第五防水膠帶31距離第三防水膠帶21的距離為2-3cm。

所述中心管1位於原水入水口的一端被封堵，另一端開口，使純水僅從中心管1的一端排出以方便收集。

該實施例的反滲透膜元件的使用方法如下：原水從原水側進水流道的入口進入，原水在進水導流網10的導流作用下流動，同時純水從反滲透膜片的正面滲透到反面並進入純水流道，而雜質不能通過反滲透膜片，純水在純水導流網9的導流作用下進入到中心管1中，位於進水流道中的原水帶著雜質繼續流動，通過反滲透膜片對摺處的通道進入到第一防水膠帶22的上側，原水從對摺處向著濃水出水口流動，在流動的過程中不斷地滲透。濃水在該反滲透膜元件的行程大致為未對摺前的反滲透膜片的長度，是現有技術中行程的兩倍，必然地，通過該實施例的反滲透膜元件的原水滲透的時間更長，使得反滲透膜元件的回收率更高。並且該反滲透膜元件中設置有擾流結構，通過擾流結構能夠有效降低雜質停留在膜片上的概率，避免了反滲透膜片被堵塞，延長了使用壽命。

實施例二

實施例二與實施例一的不同在於，實施例二通過端蓋51和52代替實施例一中的第二防水膠帶21和23來實現對反滲透膜元件的兩端面的封堵。

在該實施例中，反滲透膜片的反面的四周也設置有第二防水膠帶11，由於當採用端蓋51和52時，原水或者濃水會從進水流道的兩側流出，通過第二防水膠帶11能夠有效防止從進水流道流出的原水或者濃水進入到產水流道中以對純水造成汙染。

該實施例的反滲透膜元件的使用方法與實施例一完全相同。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明的範圍內。本發明要求的保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。