專利名稱：一體化反滲透膜及其用在水處理中的方法和水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反滲透膜及該反滲透膜在水處理凈化中的水處理方法和用該反 滲透膜進(jìn)行水處理方法中使用的水處理裝置，特別涉及一種一體化反滲透膜及該一體化反 滲透膜在水處理凈化中的水處理方法和用該一體化反滲透膜進(jìn)行水處理方法中使用的水 處理裝置，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
反滲透是一項高新膜分離技術(shù)，反滲透膜孔徑其孔徑小至納米級，大都 ^ IOX ΙΟ,αΟΑ)，在一定的壓力下，水分子可以通過膜表面，而無機鹽、重金屬離子、有機 物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無法通過，從而達(dá)到去除目的。反滲透技術(shù)以其新型、高效、節(jié)能 的分離技術(shù)在水及液體分離域占有重要位置，目前在海水淡化、中水回用、微污染地表水處 理等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前反滲透膜元件在系統(tǒng)中都是安裝在以玻璃鋼或不銹鋼材質(zhì)為主的膜殼內(nèi)?，F(xiàn) 有膜殼安裝包括膜殼和兩端密封端蓋，膜殼、端蓋上有管道連接。對于產(chǎn)水量較大的水處理 系統(tǒng)，通過增加膜殼長度，讓膜元件進(jìn)行串聯(lián)安裝，即可增加產(chǎn)水量。這種方式安裝較為方 便，排列整齊，系統(tǒng)占地面積小，易于布局。但對于家用型或產(chǎn)水量較小的場所，膜殼安裝方 式則顯得繁瑣，不易根據(jù)場地情況改動，且膜殼端蓋上的密封件較多，同時也增加了出現(xiàn)密 封問題的幾率?，F(xiàn)有反滲透處理系統(tǒng)，無論規(guī)模大小都需要一個膜承壓裝置，即膜殼。同時膜進(jìn)出 水連接管道都連接在膜殼上，連接方式需要增加密封件。同時，目前既有小型制水設(shè)備皆為帶動力設(shè)備需要施壓驅(qū)動，在停電情況下，則無 法進(jìn)行運作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種一體化反滲透膜及其用在水處理中的方法和水處理裝 置。通過一體化反滲透膜，簡化膜系統(tǒng)，減少膜殼，簡易進(jìn)水連接方式，改進(jìn)安裝結(jié)構(gòu)，應(yīng)用 在水處理中，使得水處理系統(tǒng)的處理步驟更加簡化，清洗更加方便，水處理裝置更加簡單， 可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的技術(shù)方案一種一體化反滲透膜，其特征在于，通過采用密閉結(jié)構(gòu)的膜端 蓋來承受在反滲透過程中的水壓力；采用玻璃纖維交叉繞制的膜元件連接膜端蓋，將膜元 件與膜端蓋連接后固化，后兩者之間無間隙，形成一體化。在上述的一體化反滲透膜中，通過開設(shè)在膜端蓋上的出水接口、進(jìn)水接口和濃水 接口分別與產(chǎn)水出水管、原水進(jìn)水管和濃水出水管相接，實現(xiàn)產(chǎn)水；將所述的產(chǎn)水出水管、 原水進(jìn)水管反接在進(jìn)水接口和出水接口上，原水進(jìn)水管通入原水后沖洗受到污染的膜元件 的出水端。在前述的一體化反滲透膜中，所述的一體化反滲透膜由超低壓反滲透膜片螺旋卷制而成，進(jìn)水接口直接連接自來水水管，利用城市自來水管網(wǎng)壓力，濾后的產(chǎn)水達(dá)到最終使 用要求。在前述的一體化反滲透膜中，所述的一體化滲透膜包括膜端蓋和筒狀的膜元件， 在膜元件內(nèi)設(shè)有螺旋卷制而成的超低壓反滲透膜片，所述的膜端蓋固連在膜元件的兩端且 兩者固連成一體，在膜端蓋上設(shè)有出水接口、進(jìn)水接口和濃水接口。用前述一體化反滲透膜進(jìn)行水處理的方法，該方法是先將原水通過石英砂過濾去 除原水中的懸浮物和大顆粒雜質(zhì)，再將通過石英砂過濾后的原水通過活性炭吸附水體中的 重金屬及膠體、細(xì)菌等物質(zhì)后得到澄清水，澄清水再進(jìn)入保安過濾器去除水中的小顆粒雜 質(zhì)，然后由增壓裝置輸入一體化反滲透膜中，經(jīng)過濾后的產(chǎn)水達(dá)到最終使用要求。用前述一體化反滲透膜進(jìn)行水處理的裝置，其特征在于，其包括進(jìn)水罐、石英砂過 濾罐和活性碳過濾器，石英砂過濾罐分別通過管道與進(jìn)水罐輸出端、活性炭過濾器輸入端 相連通，在活性炭過濾器的輸出端連接有保安過濾器，保安過濾器的輸出端通過管道與一 體化反滲透膜相連接，在保安過濾器和一體化反滲透膜之間連接有增壓裝置。在前述的用一體化反滲透膜進(jìn)行水處理方法的水處理裝置，其特征在于，所述的 增壓裝置為壓力泵。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本一體化反滲透膜及其用在水處理中的方法和水處理裝置具有 以下的有點1、該反滲透膜采用一體化結(jié)構(gòu)，摒棄原有的傳統(tǒng)膜殼安裝形式，直接在膜元件上 兩端安裝密閉結(jié)構(gòu)的端蓋。這種端蓋改進(jìn)了原有傳統(tǒng)反滲透膜元件的端蓋，使其在應(yīng)用中 充當(dāng)進(jìn)水膜殼作用。膜元件兩頭的出水孔可根據(jù)需要選擇與進(jìn)水口或濃水口同側(cè)。在三個 接口上設(shè)置螺紋，這些帶螺紋的接口代替了傳統(tǒng)膜殼上的管道，它的作用是可以便捷安裝 外接管道，方便水管接頭接駁。2、傳統(tǒng)膜殼設(shè)計系統(tǒng)，膜元件和膜殼間存在一定空隙。進(jìn)水容易在這里停留，特別 是停機時候，容易滋生微生物細(xì)菌類物質(zhì)，并且清洗不方便。而一體化反滲透膜中膜元件與 端蓋無間隙，不存在積水現(xiàn)象，有效地解決了這個問題。3、傳統(tǒng)膜元件清洗膜元件都是從進(jìn)水端沖洗，但膜元件污染多發(fā)生在膜后端，即 出水端。如果要清洗這一端需要將膜元件在膜殼中倒裝過來。而一體化膜只需更改進(jìn)出水 管道即可，管道接口是方便易接駁的螺紋口。4、膜元件采用新型玻璃鋼繞制工藝。玻璃纖維繞制方式以往為環(huán)向繞制，而現(xiàn)在 采用的玻璃纖維交叉繞制，固化成形，使得膜元件與端蓋無明顯分界，實現(xiàn)一體化。原有環(huán) 向繞制的膜元件在膜受到由內(nèi)向外作用力時容易撐破這層玻璃纖維繞制層，這種情況多發(fā) 生在重度污染時期，造成膜元件不可恢復(fù)性損傷。而交叉繞制工藝制成的膜元件抗壓能力 客服了這個難題。5、該一體化膜元件與泵，泵前預(yù)處理單元結(jié)合成為完整水處理系統(tǒng)。因為沒有膜 殼對管道要求不高，普通耐壓塑料管道即可，泵后及水處理這一單元安裝要求小，無需特別 固定方式。6、該一體化膜元件采用的超低壓膜片可在較低壓力下運行，使得該膜元件可在無 泵情況下使用，直接接駁自來水水管，利用城市自來水管網(wǎng)壓力，實現(xiàn)過濾產(chǎn)水。


圖1是本一體化反滲透膜的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是用本一體化反滲透膜進(jìn)行水處理方法的水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，膜元件1 ；膜端蓋2 ；出水接口 21 ；進(jìn)水接口 22 ；濃水接口 23 ；產(chǎn)水出水管 24 ；原水進(jìn)水管25 ；濃水出水管26 ；超低壓反滲透膜片3 ；進(jìn)水罐4 ；活性炭過濾器5 ；保安 過濾器6 ；—體化反滲透膜7 ；增壓裝置8 ；石英砂過濾器9。
具體實施例方式本一體化反滲透膜，包括膜元件1和膜端蓋2，膜端蓋2制成密閉結(jié)構(gòu)用于承受在 反滲透時的水壓力；所述的膜元件1采用的玻璃纖維交叉繞制，由環(huán)氧樹脂膠水固化成形， 膜元件1與膜端蓋2固化后兩者之間無間隙，形成一體化。環(huán)氧樹脂膠水可由市場購得。在 膜端蓋2上開設(shè)出水接口 21、進(jìn)水接口 22和濃水接口 23，這三個接口為設(shè)置在膜端蓋2上 的螺紋孔，通過螺紋三者分別能夠與產(chǎn)水出水管24、原水進(jìn)水管25和濃水出水管26相接； 出水接口 21與濃水接口 23位于同一側(cè)，根據(jù)實際情況，出水接口 21可開設(shè)在進(jìn)水接口 22 這一端。由于膜元件1污染多發(fā)生在膜后端，即出水端，要清洗時，將產(chǎn)水出水管24、原水進(jìn) 水管25反接在進(jìn)水接口 22和出水接口 21上，原水進(jìn)水管25通入原水后即可沖洗受到污 染的膜元件1的出水端。一體化反滲透膜由超低壓反滲透膜片3螺旋卷制而成，在停電或 者其他使泵無法工作的情況下，進(jìn)水接口 22直接連接自來水水管，利用城市自來水管網(wǎng)壓 力，濾后的產(chǎn)水達(dá)到最終使用要求。如圖1所示，本一體化滲透膜包括膜端蓋2和筒狀的膜元件1，在膜元件1內(nèi)設(shè)有 螺旋卷制而成的超低壓反滲透膜片3，所述的膜端蓋2固連在膜元件1的兩端且兩者固連成 一體，在膜端蓋2上設(shè)有出水接口 21、進(jìn)水接口 22和濃水接口 23。膜端蓋2和膜元件1連 成一體后，省去密封圈等密封連接件，兩者之間也不存在間隙，不會出現(xiàn)積水的情況。利用本一體化反滲透膜的水處理方法，該方法是先將原水通過石英砂過濾去除原 水中的懸浮物和大顆粒雜質(zhì)，再將通過石英砂過濾后的原水通過活性炭吸附水體中的重金 屬及膠體、細(xì)菌等物質(zhì)后得到澄清水，澄清水再進(jìn)入保安過濾器去除水中的小顆粒雜質(zhì)，然 后由增壓裝置8輸入一體化反滲透膜7中，經(jīng)過濾后的產(chǎn)水達(dá)到最終使用要求。如圖2所示，用本一體化反滲透膜進(jìn)行水處理的裝置，其包括現(xiàn)有的進(jìn)水罐4、石 英砂過濾罐9、活性碳過濾器5和保安過濾器6，石英砂過濾罐9分別通過管道與進(jìn)水罐4 輸出端、活性炭過濾器5輸入端相連通，在活性炭過濾器5的輸出端連接有保安過濾器6，保 安過濾器6的輸出端通過管道與一體化反滲透膜7相連接，在保安過濾器6和一體化反滲 透膜7之間連接有增壓裝置8 ；增壓裝置8為壓力泵。保安過濾器6也可采用現(xiàn)有的簡單 濾芯過濾設(shè)備。本水處理裝置中的進(jìn)水罐4存儲有需凈化的原水，加壓后，經(jīng)過石英砂過濾器9和 活性炭過濾器5，進(jìn)入到精密過濾器即保安過濾器6，經(jīng)保安過濾器6凈化過的水進(jìn)入到一 體化反滲透膜中，經(jīng)壓力泵加壓后清水從出水接口 21中流出，而剩下的濃縮水從濃水接口 23中流出。
權(quán)利要求
一種一體化反滲透膜，其特征在于，通過采用密閉結(jié)構(gòu)的膜端蓋(2)來承受在反滲透過程中的水壓力；采用玻璃纖維交叉繞制的膜元件(1)連接膜端蓋(2)，將膜元件(1)與膜端蓋(2)連接后固化，后兩者之間無間隙，形成一體化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化反滲透膜，其特征在于，通過開設(shè)在膜端蓋(2)上的 出水接口(21)、進(jìn)水接口(22)和濃水接口(23)分別能夠與產(chǎn)水出水管(24)、原水進(jìn)水管 (25)和濃水出水管(26)相接，實現(xiàn)產(chǎn)水；將所述的產(chǎn)水出水管(24)、原水進(jìn)水管(25)反接 在進(jìn)水接口(22)和出水接口(21)上，原水進(jìn)水管(25)通入原水后沖洗受到污染的膜元件 ⑴的出水端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化反滲透膜，其特征在于，所述的一體化反滲透膜由超 低壓反滲透膜片(3)螺旋卷制而成，進(jìn)水接口(22)直接連接自來水水管，利用城市自來水 管網(wǎng)壓力，濾后的產(chǎn)水達(dá)到最終使用要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化反滲透膜，其特征在于，所述的一體化滲透膜包括 膜端蓋(2)和筒狀的膜元件(1)，在膜元件(1)內(nèi)設(shè)有螺旋卷制而成的超低壓反滲透膜片 (3)，所述的膜端蓋(2)固連在膜元件(1)的兩端且兩者固連成一體，在膜端蓋(2)上設(shè)有 出水接口(21)、進(jìn)水接口 (22)和濃水接口(23)。
5.采用權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的一體化反滲透膜進(jìn)行水處理的方法，其特 征在于，該方法是先將原水通過石英砂過濾去除原水中的懸浮物和大顆粒雜質(zhì)，再將通過 石英砂過濾后的原水通過活性炭吸附水體中的重金屬及膠體、細(xì)菌后得到澄清水，澄清水 再進(jìn)入保安過濾器(6)去除水中的小顆粒雜質(zhì)，然后由增壓裝置(8)輸入一體化反滲透膜 (7)中，經(jīng)過濾后的產(chǎn)水達(dá)到最終使用要求。
6.采用權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的一體化反滲透膜進(jìn)行水處理的裝置，其特 征在于，其包括進(jìn)水罐(4)、石英砂過濾罐(9)和活性碳過濾器(5)，石英砂過濾罐(9)分別 通過管道與進(jìn)水罐(4)輸出端、活性炭過濾器(5)輸入端相連通，在活性炭過濾器(5)的輸 出端連接有保安過濾器(6)，保安過濾器(6)的輸出端通過管道與一體化反滲透膜(7)相連 接，在保安過濾器(6)和一體化反滲透膜(7)之間連接有增壓裝置(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的進(jìn)行水處理的裝置，其特征在于，所述的增壓裝置(8)為壓力泵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一體化反滲透膜及其用在水處理中的方法和水處理裝置，該一體化反滲透膜，通過采用密閉結(jié)構(gòu)的膜端蓋來承受在反滲透過程中的水壓力；采用玻璃纖維交叉繞制的膜元件連接膜端蓋，將膜元件與膜端蓋連接后固化，后兩者之間無間隙，形成一體化。該方法是先將原水通過石英砂過濾去除原水中的懸浮物和大顆粒雜質(zhì)，再將通過石英砂過濾后的原水通過活性炭吸附水體中的重金屬及細(xì)菌后得到澄清水，再進(jìn)入保安過濾器去除水中的小顆粒雜質(zhì)，然后輸入一體化反滲透膜中，經(jīng)過濾后的產(chǎn)水達(dá)到最終使用要求。通過一體化反滲透膜，簡化膜系統(tǒng)，減少膜殼，簡易進(jìn)水連接方式，改進(jìn)安裝結(jié)構(gòu)；應(yīng)用在水處理中使得水處理系統(tǒng)的處理步驟更加簡化，清洗更加方便。
文檔編號B01D61/08GK101987282SQ20091030503
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者劉廣慶, 張慧林, 王思亮, 蔡志奇 申請人:北京時代沃頓科技有限公司