[发明专利]螺旋卷式膜元件

说明书

技术领域

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

家用净水装置已广泛应用到家庭生活中，以膜技术为主导的直饮机以其可靠的净水品质、简单的使用方法、较小的占地面积、较高的性价比成为人们的首选，其中超滤膜饮水机和反渗透饮水机应用较多，特别是反渗透饮水机因其更精细的选择性过滤赢得了大部分消费者的信赖。反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程，目前市场上所售的家用反渗透膜元件大部分为螺旋卷式膜元件。

为了保证膜元件长期稳定的运行，需要根据所需产水量选择合适的膜片通量，并设计膜元件的卷制方式，其中包括膜片、隔网等的用料；最大化膜面积设计；进水及产水流道长度等。

发明内容

本申请一方面涉及螺旋卷式膜元件，其包含至少三页可以卷制成直径2.0英寸、长度12英寸、产水量100GDP膜元件的膜片。

本申请另一方面涉及螺旋卷式膜元件，其包含至少三页可以卷制成直径2.0英寸、长度12英寸、产水量100GDP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2.0英寸、长度12英寸、产水量100GDP膜元件的长度；

(2)折叠所述膜片，使得所述膜元件最内缘起始部位三页膜片平分中心管外圆周，并且所述膜元件收卷后最外缘结束部位三页膜片尾端分别重合后呈120度平分外圆周。

附图说明

图1为一页膜片、二页膜片和三页膜片的示意图。

图2示出了含有三页膜片的膜元件的端面图。

图3为抗污染实验的通量及脱盐变化图。

具体实施方式

一方面，本申请涉及螺旋卷式膜元件，其包含至少三页可以卷制成直径2.0英寸、长度12英寸、产水量100GDP膜元件的膜片。

在某些实施方案中，螺旋卷式膜元件包含至少三页可以卷制成直径2.0英寸、长度12英寸、产水量100GDP膜元件的膜片以及厚度为15-21密耳的浓水隔网。

在某些实施方案中，螺旋卷式膜元件包含三页可以卷制成直径2.0英寸、长度12英寸、产水量100GDP膜元件的膜片。

在某些实施方案中，螺旋卷式膜元件包含三页可以卷制成直径2.0英寸、长度12英寸、产水量100GDP膜元件的膜片以及厚度为15-21密耳的浓水隔网。

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&＝D₀+2mn(2&₁+&₂+&₃)确定，膜片长度S_n由S_n＝2{nπ(D₀+k)+n(n-1)kπ/2}确定，其中k为厚度系数k＝2m(2&₁+&₂+&₃)。

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ΔL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ΔL＝πD₀(1/m)确定，以保证1-m页折叠后膜片在集水管上均匀分布。

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ΔL，根据公式L＝π&-2nπ[(2m-2)&₁+m&₂+(m-1)&₃]-(m-1)ΔL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。