[发明专利]一种碟管式分离膜组件

说明书

本发明涉及一种碟管式(DT)分离膜组件，采用自身带有流道的分离膜膜片结构，并对膜组件的密封方式进行优化。与传统膜组件相比，新型碟管式分离膜组件具有结构简单，膜装填面积高，便于维护，成本低廉，组件密封性好等优势，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及膜分离器，具体为一种碟管式(DT)分离膜组件。

背景技术

碟管式膜组件构造与传统的卷式膜和中空纤维膜截然不同，膜柱是通过两端都有螺纹的不锈钢管将一组导流盘与反渗透膜紧密集结成筒状而成的。碟管式膜组的优良性能依赖于品质优良的膜片和导流盘结构。导流盘表面有一定方式排列的凸点，使处理液形成湍流，增加透过速率和自清洗功能。导流盘将膜片夹在中间，使处理液快速切向流过膜片表面。该技术是专门针对高浓度料液的过滤分离而开发的，已成功应用近30年。其中，碟管式反渗透膜组件的应用最为广泛。

和其他膜组件相比，碟管式反渗透具有以下四个明显的特点：

通道宽：膜片之间的通道远大于卷式封装的膜组件。

流程短：液体在膜表面的流程仅7cm，而卷式封装的膜组件为100cm。

湍流行：由于高压的作用，渗滤液打到导流盘上的凸点后形成高速湍流，这种湍流的冲刷下，膜表面不易沉降污染物。在卷式封装的膜组件中，网状支架会截留污染物，造成静水区从而带来膜片的污染。

易维护：当拉杆已释放时，可容易地移除液压盘及膜垫。模块的无损开闭允许低成本滤膜更换。

碟管式膜主要由膜片和导流盘所构成。导流盘保证原料液从膜片外沿-到膜片内沿-再到膜片外沿的顺序流动，且导流盘存在很多小凸点，帮助原料液在膜表面形成湍流。同时，导流盘可以为碟管式膜提供较宽的流道，有助于降低膜污染。因此，导流盘是碟管式分离膜的关键部件。

根据料液在碟管式分离膜中的流动方式，导流盘需要与膜片交替排列。一根商业化8英寸碟管式分离膜中含膜片209片，导流盘为210片，有效膜面积为9.04㎡，远小于商业化8040卷式膜组件的有效膜面积(37m²)。图4中给出了传统碟管式分离膜的导流盘和密封结构。(14)为传统碟管式分离膜膜片。(15)为传统碟管式分离膜垫圈槽。(16)为传统碟管式分离膜组件垫圈。(17)为传统碟管式分离膜导流盘上的凸点。有效膜面积降低导致碟管式分离膜的处理量较小，经济性较差，处理成本高，影响了碟管式分离膜的应用。造成这种现象的原因是导流盘的厚度(4.2mm)比膜片的厚度(0.5mm)大的多。因此，通过结构设计和优化，提高分离膜的集成度，是提高碟管式分离膜性能的关键因素。另一方面，碟管式膜组件采用密封垫挤压密封的方式，该方式对碟管式组件的装配工艺提出较高要求，同时在使用过程中频繁的加压和泄压操作容易造成分离膜垫圈密封性下降，导致分离膜截留性能下降。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是研发一种具有高装填密度，良好密封性能和抗污染的碟管式分离膜组件。

为解决以上技术问题，本发明提出的技术方案是优化碟管式分离膜组件的密封结构，通过改变导流盘结构来增加膜组件的装填密度，提高膜组件的有效膜面积。采用带有抗菌基团的隔网材料，在隔网上形成凸点已保持原料液在分离膜的湍流形态。所述的分离膜膜片分为两种。一种膜片的流道在膜片的外侧；一种膜片的流道在膜片的内侧，两种膜片交替排列，膜片的形状为圆形；所述的密封圈为Y型圈，在加压后可以自动压紧，形成密封层；所述的分离膜隔网形式为传统的反渗透进水隔网，隔网上含有凸点形成湍流。所述的垫圈支撑板的厚度为2.5mm，小于原有导流板的厚度4.2mm，可以大幅度提高碟管式分离膜的装填密度。