一种模块式反渗透膜元件及反渗透组件

摘要

本发明公开了一种模块式反渗透膜元件及反渗透组件，涉及反渗透净水技术领域。包括：出水管，出水管外间隔分布有穿透孔和封闭区域，穿透孔分布于所述出水管长度方向，出水管一端封闭；隔板，隔板成对式间隔设置在出水管外，每对隔板间形成有水流通道，每对隔板与邻近一对隔板间形成有模块区域；模块区域设置在出水管封闭区域外；水流通道包括进水通道和出水支道，进水通道通过封闭区域与出水管封闭，出水支道通过穿透孔与出水管连通；反渗透膜片，反渗透膜片设置在模块区域内，原水通过进水通道和反渗透膜片后进入出水支道并汇总至出水管；隔板、流体管采用漏水材料制成。本发明提供了一种缩短流体路径、方便清洗的反渗透膜元件及反渗透组件。

说明书

技术领域

本发明涉及反渗透净水技术领域，尤其涉及一种模块式反渗透膜元件及反渗透组件。

背景技术

反渗透膜元件及反渗透组件用于反渗透系统中对于无机盐离子的去除。

现有的反渗透膜元件通常是采用折叠式方式缠绕在出水管（或产水管）外，如授权公告号为：CN 101838033 B、名称为一种卷式反渗透膜元件的专利；授权公告号为：CN106110894 B、名称为螺旋卷式反渗透膜元件、滤芯和反渗透净水器的专利；授权公告号为：CN 206395881U 、名称为延长流体移动通道的侧流式反渗透膜过滤器的专利；上述专利技术均是将反渗透膜片缠绕式包围在出水管（或产水管）外，这种膜元件具有以下缺点：

（1）膜片以集水管为中心进行缠绕而成，循环的缠绕造成流体在膜片内的流向路径大大增加；

（2）流体通过膜片进行过滤、分离，产出的流体通过膜片之间的疏水网格流向集水管，因集中于一个流道流向集水管，导致一只反渗透膜的处理水量很小，回收率低下；

（3）卷式反渗透膜的缠绕结构设计，使得流体在流道中迂回流向集水管，导致流体中的一些高硬度离子及污染物极易在流道中堆积、结垢，且污堵流道后，造成脱盐率下降；

（4）卷式反渗透膜需要根据产水水质、压差、回收率等情况进行定期清洗，缠绕式结构，导致清洗不够充分，降低了清洗后的膜处理效果。

授权公告号为：CN 103638815B、名称为一种大通量滤芯的专利，同样采用了将膜垂直于圆环直径方向折叠设置，解决了能够摆脱圆环的直径差增大过滤面积的技术问题，但是该滤芯用于过滤大颗粒物质，反渗透膜用于过滤无机盐离子等小颗粒物质，同时该结构的滤芯不能够在过滤过程中对膜片起到冲刷清洗膜片上过滤后剩余的杂质的技术问题。

因此，为解决上述技术问题，需要提出一种新的技术方案来解决这个问题。尤其是提供一种模块式反渗透膜元件及反渗透组件。

发明内容

本发明为解决市场上现有的反渗透膜元件原水流体过滤时的流向路径大、过滤效率低、高硬度离子容易在膜元件本身上堆积、结垢的技术问题，提供了一种模块式反渗透膜元件及反渗透组件。

为实现上述目的提供了如下技术方案：一种模块式反渗透膜元件，包括：

出水管，所述出水管外间隔分布有穿透孔和封闭区域，所述穿透孔分布于所述出水管长度方向，所述出水管一端封闭；

隔板或流体管，所述隔板成对式间隔设置在所述出水管外，每对隔板间形成有水流通道，每对隔板与邻近一对隔板间形成有模块区域；或者所述流体管间隔设置在所述出水管外，所述流体管内形成水流通道，所述流体管间形成有模块区域；

所述模块区域设置在所述出水管封闭区域外；所述水流通道包括进水通道和出水支道，所述进水通道通过封闭区域与出水管封闭，所述出水支道通过穿透孔与所述出水管连通；

反渗透膜片，所述反渗透膜片设置在所述模块区域内，原水通过所述进水通道和反渗透膜片后进入所述出水支道并汇总至所述出水管；

所述隔板、流体管采用漏水材料制成。

优选地，所述进水通道和出水支道间隔设置在所述出水管外。

优选地，所述反渗透膜片弧形垂直于出水管直径方向迂回折叠式设置在所述模块区域内。

优选地，还包括外管，所述外管设置在所述出水管外，所述隔板或流体管设置在所述外管和出水管之间。

优选地，所述隔板或流体管一端与所述外管固定连接另一端与所述出水管固定连接，所述外管采用防水材料制成。

同时本发明还提供一种反渗透组件，包括上述的反渗透膜元件；中心管，所述中心管上设有贯穿孔，所述中心管设置在所述出水管内；封板，所述封板密封式设置在所述反渗透组件的端面。

优选地，所述封板密封式设置在所述反渗透膜片和出水管外。

本发明的有益效果：本发明通过成对式设置的隔板或流体管形成进水通道和出水支道，隔板或流体管采用具有细孔能够渗漏水的材料制成，膜片设置在成对式隔板或流体管分隔形成的模块区域内。需要过滤的原水从进水通道内流入并留向两侧的模块区域内，经过模块区域内的反渗透膜片过滤后流入出水支道，并通过出水支道汇总至出水管内。这种膜元件具有多个进水通道和出水支道，原水在经过反渗透膜过滤的同时还能够从反渗透膜表面流过，对反渗透膜表面具有冲刷效果，使得本发明的膜元件和反渗透组件具有以下效果：

（1）隔板间距可以根据需要设置，拓宽了进水通道和出水支管的面积，使得单只膜的处理水量大大增加，提高了流体的回收率；

（2）流体经过进水通道流经反渗透膜片过滤分离，可以直接进入出水支道，缩短了流体的路径，提高过滤效率；

（3）因为反渗透膜有浓水产生的错流效果，此结构提高了浓水带走大量附着在膜片上的过滤后的污染物质的效果，充分保证了膜产品对流体的脱盐率和过滤效率；

（4）反渗透膜片在过滤分离流体时，会有沉淀物及结垢物质附着在反渗透膜片上，因此在清洗时，此结构充分保证了清洗药剂与反渗透膜片的充分接触并清洗干净，清洗后再次运行时保证了反渗透膜片的过滤性能和回收率，且提高了反渗透膜元件的使用寿命；

（5）反渗透膜元件在流体过滤分离系统中的价值较高，本发明也通过减少膜片的清洗频率，减少了清洗药剂的损耗，提高膜片的使用寿命，大大降低了整个反渗透系统的运营成本。

附图说明

图1是本发明的反渗透组件整体结构示意图。

图2是本发明的反渗透组件端面结构示意图。

图3是本发明图1中A-A处的横截面省略中心管后的结构示意图即膜元件的横截面结构示意图。

10、反渗透膜元件；101、外管；102、隔板；103、反渗透膜片；104、出水管；11、进水通道；12、出水支道；20、反渗透组件；201、中心管；202、封板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、 “上”、 “下”、 “左”、“右”、 “竖直”、 “水平”、 “内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、 “第二”、 “第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、 “相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图3所示，一种模块式反渗透膜元件，包括：出水管104、隔板102或流体管和反渗透膜片103。

所述出水管104外间隔分布有穿透孔和封闭区域，所述穿透孔分布于所述出水管104长度方向，所述出水管104一端封闭。出水管外设有圆周设有穿透孔，穿透孔之间形成封闭区域，此结构沿出水管长度方向延伸设置，出水管一端封闭，封闭端位于反渗透膜元件安装时安装在反渗透组件进水口一端，使出水管内流出的水均是经过过滤后的水。

所述隔板102成对式间隔设置在所述出水管104外，每对隔板102间形成有水流通道，每对隔板102与邻近一对隔板102间形成有模块区域；或者所述流体管间隔设置在所述出水管外，所述流体管内形成水流通道，所述流体管间形成有模块区域。隔板成对式设置在出水管外，隔板围合形成水流通道。流体管与成对式隔板的功能和设置方式相同，二者可以二选一使用。

水流通道包括进水通道11和出水支道12，所述进水通道11通过出水管外的封闭区域与出水管104封闭，所述出水支道12通过出水管外的穿透孔与所述出水管104连通。所述模块区域设置在所述出水管104封闭区域反渗透膜片103设置在模块区域内。原水通过所述进水通道11和反渗透膜片103后进入所述出水支道12并汇总至所述出水管104。

所述隔板102、流体管采用漏水材料制成，使原水能够经过隔板和流体管后流向反渗透膜片，具体地可以优选为ABS塑料材料制成。

为了提高膜元件的稳定性和过滤效果，可以在出水管104外设置外管101，如外管101可以与出水管104采用同心圆的方式设置，所述隔板102或流体管设置在所述外管101和出水管104之间，设置方式可以为所述隔板102或流体管一端与所述外管101固定连接另一端与所述出水管104固定连接，所述外管101采用防水材料制成。这样模块区域就位于外管、出水管和隔板围合形成的区域内，反渗透膜片设置在模块区域内，如此形成了结构牢固、稳定的模块式反渗透膜元件。

为了能够均衡进水量和出水量保持水流畅通、同时增加过滤效率，将进水通道11和出水支道12间隔设置在所述出水管104外。如此原水经过进水通道进入膜元件内后在水压作用下进入进水通道两侧的模块区域内，经过模块区域内的反渗透膜片过滤后流入出水支管，同时经过各个出水支管汇总至出水管，并通过出水管产出纯净水。

为了增加模块区域内的过滤面积，将反渗透膜片103弧形垂直于出水管直径方向迂回折叠式设置在所述模块区域内，两端的膜片通过胶粘密封的方式与外管101和出水管104密封连接。

水流从膜片一端面的隔板或流体管的长度方向进入时，水流的方向主要有从隔板两侧流向过滤膜片或流入进水管底端后再流向过滤膜片。在流向过滤膜片时水流会经过膜片同时又会在膜片表面流动，经过膜片的水流会汇聚到出水支道再汇入出水管，同时还可能直接在膜片表面流动，最终从膜片的另一端流出，形成浓水。此时浓水的作用就对膜片表面具有一定的冲刷作用，能够在反渗透过滤过程中清洁膜片。

膜片的迂回向上折叠方向沿着水流通道的直线方向，如此原水在过滤过程中会有部分流体从膜片表面经过，对膜片表面起到冲刷作用使过滤的高硬度盐离子堆积在出水支道的侧壁上，保持了膜片的洁净度和过滤效果同时在后期通过清洁剂离子溶解时，离子堆积后溶解、减少有遗漏，增加清洁效果。

如图1和图2所示，同时本发明还提供了一种反渗透组件20，包括上述的反渗透膜元件10、中心管201和封板202。所述中心管201上设有贯穿孔，所述中心管201设置在所述出水管104内，所述封板202密封式设置在所述反渗透组件10的端面，所述封板202密封式设置在所述反渗透膜片103和出水管104外。

由于出水管的进水口端封闭且反渗透组件两端的模块区域和出水管均被封板密封，需要过滤的水流从反渗透组件进水端的进水管进入，然后经过膜片过滤后流入出水支道并最终汇聚到出水管和中心管内，从中心管向外流出。同时部分水流由于未进入出水管内而是沿着反渗透膜元件和/或反渗透组件的长度方向从另一端即出水端的进水通道流出，此时流出的水为浓水。进水通道在整个膜组件长度方向延伸，同时膜片的表面与出水管的长度方向呈类似于平行式设置，部分水流即浓水会贯穿增个反渗透膜元件和/或反渗透组件的长度方向对反渗透膜元件和/或反渗透组件具有冲刷作用，能够带出膜片表面的部分无机盐离子使用过程中对膜片也起到清洗的作用，浓水沿着膜片表面流动同时还减少浓水的错流现象。本发明中的材质采用现有技术，其中隔板优选为ABS塑料材料制成，膜片优选为聚酰胺复合材料。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。