螺旋卷式膜元件.pdf

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1、10申请公布号CN101966428A43申请公布日20110209CN101966428ACN101966428A21申请号201010531904922申请日20101104B01D63/1020060171申请人北京时代沃顿科技有限公司地址102249北京市昌平区昌平火车站西昌土路南6号72发明人王双唐涛张慧林马德清张建华常建国74专利代理机构北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司11204代理人王达佐阴亮54发明名称螺旋卷式膜元件57摘要公开了螺旋卷式膜元件，其包含至少两页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局1。

2、2发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页CN101966428A1/1页21螺旋卷式膜元件，其包含二页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片。2如权利要求1所述的膜片，其中所述膜元件的长度为SN，由公式SN2ND0KNN1K/2确定，其中在膜元件上卷绕折叠后膜片的圈数N由无膜片缠绕时集水管和最内圈多层产水流道布的总直径D0、所选膜片厚度1、折叠后膜片页数M、进料流道布厚度2、产水流道布厚度3和膜元件所需卷径，根据公式D02MN2123确定；K为厚度系数，根据公式K2M2123确定。3如权利要求1或2所述的螺旋卷式膜元件，其还包含厚度为27285密耳的浓水隔网。。

3、4螺旋卷式膜元件，其包含二页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片，所述螺旋卷式膜元件通过如下方法制备1计算可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的所用膜片长度，2折叠所述膜片，使得所述膜元件直径为18英寸、长度12英寸，且膜元件最内缘起始部位平分集水管外圆周，最外缘结束部位两页膜片尾端分别重合后呈180度平分外圆周。5如权利要求4所述的膜片，其中所述膜元件的长度为SN，由公式SN2ND0KNN1K/2确定，其中在膜元件上卷绕折叠后膜片的圈数N由无膜片缠绕时集水管和最内圈多层产水流道布的总直径D0、所选膜片厚度1、折叠后膜片页数M、进料流道布厚。

4、度2、产水流道布厚度3和膜元件所需卷径，根据公式D02MN2123确定；K为厚度系数，根据公式K2M2123确定。6如权利要求4或5所述的螺旋卷式膜元件，其还包含厚度为27285密耳的浓水隔网。权利要求书CN101966428A1/4页3螺旋卷式膜元件技术领域0001本申请涉及净水领域。具体地，本申请涉及螺旋卷式膜元件。背景技术0002健康饮用水是人类生活所必须，膜技术在净化水方面以其自身的优势在各种环保领域的水处理中应用得越来越广泛，成为现实增长最快的领域；目前用于反渗透膜技术中过滤装置的膜元件按照其制备方式可分位螺旋卷式膜元件，中空纤维膜元件，管式膜元件，板框式膜元件等等，由于螺旋卷式膜元。

5、件紧凑的设计、低廉的价格使其优势更加明显。0003螺旋卷制膜元件主要是由膜片、浓水隔网进水流道布、产水隔网产水流道布、集水管和密封胶水按一定顺序组合卷制而成。目前标准规格的家用螺旋卷式反渗透膜的价格随着产水量的增加而升高，这与膜元件生产时所需成本生产效率、原材料用量是相关的。与此同时，膜元件的使用寿命及运行稳定性也是顾客考虑性价比时又一关键因素。发明内容0004本申请一方面涉及螺旋卷式膜元件，螺旋卷式膜元件，其包含二页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片。0005本申请另一方面涉及螺旋卷式膜元件，其包含二页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元。

6、件的膜片，所述螺旋卷式膜元件通过如下方法制备00061计算可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的长度，00072折叠所述膜片，使得所述膜元件直径为18英寸、长度12英寸，且膜元件最内缘起始部位平分集水管外圆周，最外缘结束部位两页膜片尾端分别重合后呈180度平分外圆周。附图说明0008图1为螺旋卷式膜元件的示意图。0009图2为一页、二页膜片的示意图。0010图3为抗污染实验的通量变化图与脱盐率变化图。0011图4为膜元件外观端面示意图。具体实施方式0012一方面，本申请涉及螺旋卷式膜元件，其包含二页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片。00。

7、13在某些实施方案中，螺旋卷式膜元件包含二页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片、厚度为27285密耳的浓水隔网。0014通过以下方法制备本申请的螺旋卷式膜元件在膜元件上卷绕折叠后膜片的圈数N由无膜片缠绕时集水管和最内圈多层产水流道布的总直径D0、所选膜片厚度1、折叠说明书CN101966428A2/4页4后膜片页数M、进料流道布厚度2、产水流道布厚度3和膜元件所需卷径，根据公式D02MN2123确定。膜片长度SN由SN2ND0KNN1K/2确定，其中K为厚度系数K2M2123。0015在某些制备螺旋卷式膜元件的实施方案中，膜元件卷制时每页折叠后膜片放置的间隔距离。

8、L由折叠后膜片页数M和无膜片缠绕时集水管和最内圈多层产水流道布的总直径D0，根据公式LD01/M确定，以保证1M页折叠后膜片在集水管上均匀分布。0016在某些制备螺旋卷式膜元件的实施方案中，所述折叠后膜片的上半页较下半页多出的长度L，由在膜元件上卷绕折叠后膜片的圈数N、膜元件所需卷径、所选膜片厚度1、折叠后膜片页数M、进料流道布厚度2、产水流道布厚度3和膜元件卷制时每页折叠后膜片放置的间隔距离L，根据公式L2N2M21M2M13M1L确定，使折叠后膜片卷制N圈后第M页折叠后膜片的上半页与第一页折叠后膜片下半页末端重合。0017在某些实施方案中，螺旋卷式膜元件包含二页可以卷制成直径18英寸、长度。

9、12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片，其中所述膜元件的长度为SN，由公式SN2ND0KNN1K/2确定，其中在膜元件上卷绕折叠后膜片的圈数N由无膜片缠绕时集水管和最内圈多层产水流道布的总直径D0、所选膜片厚度1、折叠后膜片页数M、进料流道布厚度2、产水流道布厚度3和膜元件所需卷径，根据公式D02MN2123确定；K为厚度系数，根据公式K2M2123确定。0018在某些实施方案中，螺旋卷式膜元件包含二页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片、厚度为27285密耳的浓水隔网，其中所述膜元件的长度为SN，由公式SN2ND0KNN1K/2确定，其中在膜元件上卷绕折叠后膜片。

10、的圈数N由无膜片缠绕时集水管和最内圈多层产水流道布的总直径D0、所选膜片厚度1、折叠后膜片页数M、进料流道布厚度2、产水流道布厚度3和膜元件所需卷径，根据公式D02MN2123确定；K为厚度系数，根据公式K2M2123确定。0019另一方面，本申请涉及螺旋卷式膜元件，螺旋卷式膜元件，其包含二页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片，所述螺旋卷式膜元件通过如下方法制备00201计算可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的长度，00212折叠所述膜片，使得所述膜元件直径为18英寸、长度12英寸，且膜元件最内缘起始部位平分集水管外圆周，最外缘结束部位。

11、两页膜片尾端分别重合后呈180度平分外圆周。0022螺旋卷式膜元件，其包含二页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片以及厚度为27285密耳的浓水隔网，所述螺旋卷式膜元件通过如下方法制备00231计算可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的长度，00242折叠所述膜片，使得所述膜元件直径为18英寸、长度12英寸，且膜元件最内缘起始部位平分集水管外圆周，最外缘结束部位两页膜片尾端分别重合后呈180度平分外圆周。0025如采用含有1页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片，为保证产水量则需保证相应的有效膜面积，则所需的1。

12、页膜片长度过长，在机器卷制说明书CN101966428A3/4页5过程中易存在卷偏卷皱等现象，使生产合格率降低。0026同时在卷制成膜元件后由于随着纯水沿膜袋向集水管收集的过程中，压力是逐渐降低的，那么就导致近集水管处流速慢，从而导致产水不均一，易使膜片性能不均衡而导致膜元件使用寿命缩短。相反如采用2页可以卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片，则使流道变短，可使此现象减缓，膜元件寿命相对延长如附图2所示。0027但如采用25页可卷制成直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件的膜片，虽然流道相对变短，但由于半页的存在，使半页与长页相接处密封胶水不易充分粘接，易。

13、出现断胶及半页脱出现象，导致形不成有效的密封产水口袋，使合格率大大降低。而且卷制成型后圆度很差，膜片利用率低；且多余的膜片用量使为了保证膜元件外径尺寸必须采用厚度较低的浓水隔网。0028在浓水隔网的选择上，较高厚度的浓水隔网提供较宽的原水及浓水流道，便于杂质及污染物的清洗排出，所以其抗污染性能相对薄的浓水隔网要好，膜元件使用寿命增长。0029下文中，本发明将参照附图通过如下实施例进行详细解释以便更好地理解本发明的各个方面及其优点。然而，应当理解，以下的实施例是非限制性的而且仅用于说明本发明的某些实施方案。0030实施例0031卷制方法0032首先将直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP专。

14、用集水管装配至自动卷膜机上，先卷绕涂好边胶的产水流道布的引导页产水流道布的页数与膜片页数相同，引导页长度根据集水管的外径设计，使流道布固定在集水管上，将第一页含有浓水隔网折叠好的膜片放入第一层产水流道布和第二层产水流道布之间，涂边胶；再将第二页含有浓水隔网折叠好的膜片放入第二层产水流道布上，涂边胶；按照自动卷膜机的直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP程序收卷设定进行收卷，收卷后自动缠外观胶带，即形成有2个封闭纯水收集袋的直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件；通过压力作用下，产水进入到纯水袋中收集与集水管流出。0033按照以上具体实施方式以两页膜片卷制直径18英寸、长度12。

15、英寸、产水量75GDP膜元件，与现有技术中1页及25页膜片卷制直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP膜元件做通量、有效膜面积对比；以及与现有技术中使用厚度较低的浓水隔网做抗污染性对比如下0034本申请的螺旋卷式膜元件与现有技术中螺旋卷式膜元件的通量及有效膜面积对比如下表所示。0035表10036膜元件平均通量有效膜面积现有技术73GPD5FT2本申请76GPD516FT2说明书CN101966428A4/4页6通量/膜面积增加百分比39310037浓水隔网抗污染实验0038考虑到浓水隔网厚度增加及单位面积网格数减少对抗污染性能的影响，采用两种厚度27285密耳和1921密耳的浓水隔网进行。

16、卷制包含两页直径18英寸、长度12英寸、产水量75GDP的膜元件的膜片进行无机抗污染对比实验。0039实验条件0040污染实验条件试验污染物为500PPMCACL2与250PPMNAHCO3混合溶液，由于高浓度盐水渗透压较大，因此污染运行时选用70PSI操作压力，调节回收率为15；测试性能条件标准测试液为250PPMNACL溶液，操作压力为60PSI，回收率15，膜元件初始性能及污染中性能测试均用此条件；污染及性能测试温度均控制在30左右。初始污染运行4H后切换为测试液运行，在标准测试条件下测定并计算出膜元件的水通量与脱盐率，所得水通量与脱盐率分别与膜元件初始水通量和初始脱盐率进行对比，根据初。

17、始污染情况选择后续实验测试记录点来表征膜元件污染过程情况本实验采用4H、12H、22H、26H、34H为实验采样点，每个总的污染实验阶段以最大水通量衰减幅度不小于15来控制。0041实验结果0042由附图3可以看出，A组厚度大的浓水隔网与B组厚度低的浓水隔网相比较，初始通量A组膜元件77小于B组膜元件78，但脱盐A组相对较好，随着无机污染液的运行，A组通量衰减比B组通量衰减要低，其脱盐A组仍高于B组。0043由此可见，厚度在27285密耳的浓水隔网卷制的膜元件脱盐性能相较厚度为1921密耳的浓水隔网卷制膜元件要好，初始通量虽然低于旧浓网元件，但是其受无机污染后通量的衰减要小，其抗污染能力也较好。0044此外，通过对成本进行核算，制备本申请螺旋卷式膜元件的成本较现有技术中的1页或25页工艺成本降低1015，产品合格率提高1030。0045根据前文所述应当理解，尽管为了解释的目的已经在此描述了本发明的具体实施方案，但仍然可以进行各种改变而不违背本发明的精神和范围。因此，本发明仅受所附权利要求书的限制。说明书CN101966428A1/2页7图1图2说明书附图CN101966428A2/2页8图3图4说明书附图。