一种反渗透膜元件及水处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及净水领域，具体而言，涉及一种反渗透膜元件及水处理装置。


背景技术：

2.近年来，以反渗透技术为核心的水处理技术快速发展。反渗透技术是一种超高精度的膜法分离技术，具有纳米级孔径，可以有效去除水中的有机物、微生物、病毒和重金属，以保证饮用水的绝对安全。其具有水通量较高，表面光滑、不易吸附污染物等优点。已广泛应用于饮用水净化、超纯水制备等各大领域。
3.传统家用反渗透膜元件具有过滤精度高，出水口感好，具有较高的机械强度，化学稳定性好等优点。同样的，传统家用反渗透膜元件也具有净水产水率低，使用寿命短，后期维护成本高等缺点。
4.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个方面，涉及一种反渗透膜元件，包括：中心管以及设置在所述中心管外层上的反渗透单元，所述反渗透单元包括卷绕设置在所述中心管的管壁上的复合反渗透膜层；
6.所述反渗透膜层包括依次连接设置的第一复合膜层、第一流道布层、第二复合膜层和第二流道布层；
7.所述第一复合膜层包括脱盐层面相对设置的第一反渗透膜层和第二反渗透膜层，以及设置在所述第一反渗透膜层和所述第二反渗透层之间的第三流道布层；所述第二复合膜层包括脱盐层面相对设置的第三反渗透膜层和第四反渗透膜层，以及设置在所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层之间的第四流道布层；
8.其中，所述反渗透单元的最内层，所述复合反渗透膜层的卷绕起点处，平行于所述中心管中轴线的边缘，所述第一反渗透膜层和所述第二反渗透膜层固定连接，所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层固定连接；
9.所述反渗透单元在垂直于所述中心管中轴线的两个边缘处，分别设置有第一胶粘层和第二胶粘层，所述第一胶粘层和所述第二胶粘层连接所述第二反渗透膜层、所述第三反渗透膜层和所述第一流道布层；
10.所述反渗透单元的最外层，所述复合反渗透膜层的卷绕终点处，平行于所述中心管中轴线的边缘，分别设置有第三胶粘层和第四胶粘层，所述第三胶粘层连接所述第一反渗透膜层和所述第二反渗透膜层；所述第四胶粘层连接所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层。
11.所述的反渗透膜元件的净水产水率高，使用寿命长，后期需要的维护成本低。
12.优选地，所述中心管的管壁上设置若干个集水孔。
13.优选地，所述集水孔平行于所述中心管的轴线呈直线设置。
14.优选地，所述中心管沿中轴线的方向上，所述反渗透单元的长度小于所述中心管的长度。
15.优选地，所述中心管的两端分别为进水口和出水口。
16.优选地，靠近所述中心管的进水口的外壁上套设有密封圈。
17.优选地，所述卷绕的周数至少为1周。
18.优选地，所述第一胶粘层、所述第二胶粘层、所述第三胶粘层和所述第四胶粘层为聚烯烃材料层。
19.优选地，所述第一流道布层为聚丙烯材料层。
20.优选地，所述第二流道布层、所述第三流道布层和所述第四流道布层为聚对苯二甲酸乙二醇酯材料层。
21.本实用新型的另一方面，还涉及一种水处理装置，包括所述的反渗透膜元件。
22.所述的水处理装置，净水的成本低，使用寿命久。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
24.(1)本实用新型提供的反渗透膜元件，通过改变膜元件结构和水路结构，延长进水流道，降低了浓水排放量，缩减流道宽度，使得膜元件表面的水流速度提高，加大水流对膜片的冲洗，减轻膜片表面的浓差极化现象，提高膜元件的节水能力，延长使用期限，可以实现反向冲洗，通过定期反向冲洗，冲刷膜片表面的污垢，减轻膜表面的污染，进一步延长膜元件的使用寿命。
25.(2)本实用新型水处理装置，净水的成本低，使用寿命久。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型实施例提供的反渗透膜元件的示意图；
28.图2为本实用新型实施例提供的复合反渗透膜层的示意图；
29.图3为本实用新型实施例提供的反渗透膜元件的结构示意图；
30.图4为本实用新型实施例提供的反渗透膜元件第一胶粘层和第二胶粘层的示意图；
31.图5为本实用新型实施例提供的反渗透膜元件第三胶粘层和第四胶粘层的示意图；
32.图6为本实用新型实施例提供的反渗透膜元件正常运行水路结构示意图；
33.图7为本实用新型实施例提供的反渗透膜元件反冲洗水路结构示意图。
34.附图标记：
35.1-中心管、2-反渗透单元、3-复合反渗透膜层、4-第一复合膜层、5-第一流道布层、6-第二复合膜层、7-第二流道布层、8-第一反渗透膜层、9-第二反渗透膜层、10-第三流道布层、11-第三反渗透膜层、12-第四反渗透膜层、13-第四流道布层、14-第一胶粘层、15-第二胶粘层、16-第三胶粘层、17-第四胶粘层、18-集水孔和19-密封圈。
具体实施方式
36.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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实用新型中的具体含义。
39.本实用新型的一个方面，涉及一种反渗透膜元件，包括：中心管以及设置在所述中心管外层上的反渗透单元，所述反渗透单元包括卷绕设置在所述中心管的管壁上的复合反渗透膜层；
40.所述反渗透膜层包括依次连接设置的第一复合膜层、第一流道布层、第二复合膜层和第二流道布层；
41.所述第一复合膜层包括脱盐层面相对设置的第一反渗透膜层和第二反渗透膜层，以及设置在所述第一反渗透膜层和所述第二反渗透层之间的第三流道布层；所述第二复合膜层包括脱盐层面相对设置的第三反渗透膜层和第四反渗透膜层，以及设置在所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层之间的第四流道布层；
42.其中，所述反渗透单元的最内层，所述复合反渗透膜层的卷绕起点处，平行于所述中心管中轴线的边缘，所述第一反渗透膜层和所述第二反渗透膜层固定连接，所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层固定连接；
43.所述反渗透单元在垂直于所述中心管中轴线的两个边缘处，分别设置有第一胶粘层和第二胶粘层，所述第一胶粘层和所述第二胶粘层连接所述第二反渗透膜层、所述第三反渗透膜层和所述第一流道布层；
44.所述反渗透单元的最外层，所述复合反渗透膜层的卷绕终点处，平行于所述中心管中轴线的边缘，分别设置有第三胶粘层和第四胶粘层，所述第三胶粘层连接所述第一反渗透膜层和所述第二反渗透膜层；所述第四胶粘层连接所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层。
45.所述的反渗透膜元件的净水的产水率高，使用寿命长，后期需要的维护成本低。
46.反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技
术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。通常反渗透膜一面为进水面，另一面为出水面，出水面上设置脱盐层。
47.所述第一反渗透膜层和所述第二反渗透膜层相对设置的脱盐层面形成产水流道；所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层相对设置的脱盐层面形成产水流道；所述第二反渗透膜层、所述第三反渗透膜层和所述第一流道布层之间形成进水流道。
48.本实用新型反渗透膜元件的胶粘层的如图4和图5所示，所述第二反渗透膜层、所述第三反渗透膜层和所述第一流道布层，垂直于所述中心管中轴线的两侧边缘处相粘接；所述第一反渗透膜层和所述第二反渗透膜层平行于所述中心管中轴线的边缘相粘接；所述反渗透单元的最外层，所述复合反渗透膜层的卷绕终点处，所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层平行于所述中心管中轴线的边缘相粘接。
49.优选地，所述中心管的管壁上设置若干个集水孔。
50.优选地，所述集水孔平行于所述中心管的轴线呈直线设置。
51.本实用新型提供反渗透膜元件的正常运行水路结构如图6所示。所述反渗透膜元件正常运行时，原水从反渗透膜元件的进水口进入，由集水孔进入反渗透单元中，在压力作用下，部分纯净水进入反渗透膜内，从膜元件的上、下两端面排出并收集，剩余的浓水从膜元件的侧面流出并收集。
52.本实用新型提供反渗透膜元件的反冲洗水路结构如图7所述。原水从膜元件的上、下两端面进入，通过反渗透膜片，由浓水侧或者通过集水孔从进水口排出。
53.优选地，所述中心管沿中轴线的方向上，所述反渗透单元的长度小于所述中心管的长度。
54.优选地，所述中心管的两端分别为进水口和出水口。
55.优选地，靠近所述中心管的进水口的外壁上套设有密封圈。
56.优选地，所述卷绕的周数至少为1周。
57.优选地，所述第一胶粘层、所述第二胶粘层、所述第三胶粘层和所述第四胶粘层为聚烯烃材料层。
58.优选地，所述第一流道布层为聚丙烯材料层。
59.优选地，所述第二流道布层、所述第三流道布层和所述第四流道布层为聚对苯二甲酸乙二醇酯材料层。
60.本实用新型的另一方面，还涉及一种水处理装置，包括所述的反渗透膜元件。
61.所述的水处理装置，用于净水时的净水成本低，使用寿命久。
62.优选地，所述反渗透膜元件的制备方法包括以下步骤：
63.将所述第一反渗透膜层、所述第三流道布层、所述第二反渗透膜层、所述第一流道布层、所述第三反渗透膜层、所述第四流道布层和所述第四反渗透膜层依次叠放在所述第二流道布层上；向所述第一胶粘层和所述第二胶粘层上打胶，粘接所述第二反渗透膜层、所述第三反渗透膜层和所述第一流道布层；向所述第三胶粘层上打胶，粘接所述第一反渗透膜层和所述第二反渗透膜层；向所述第四胶粘层上打胶，粘接所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层，得到所述复合反渗透膜层；将所述复合反渗透膜层卷绕在所述中心管的
外壁上。
64.优选地，所述卷绕从所述第一反渗透膜层、所述第二反渗透膜层、所述第三反渗透膜层和所述第四反渗透膜层的固定连接端开始。
65.下面将结合具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的解释。
66.实施例1
67.本实施例提供的反渗透膜元件如图1～5所示，包括：中心管1以及设置在所述中心管1外层上的反渗透单元2，所述反渗透单元2包括卷绕设置在所述中心管1的管壁上的复合反渗透膜层3；所述反渗透膜层包括依次连接设置的第一复合膜层4、第一流道布层5、第二复合膜层6和第二流道布7层；所述第一复合膜层4包括脱盐层面相对设置的第一反渗透膜层8和第二反渗透膜层9，以及设置在所述第一反渗透膜层8和所述第二反渗透层之间的第三流道布层10；所述第二复合膜层6包括脱盐层面相对设置的第三反渗透膜层11和第四反渗透膜层12，以及设置在所述第三反渗透膜层11和所述第四反渗透膜层12之间的第四流道布层13；
68.其中，所述反渗透单元2的最内层，所述复合反渗透膜层3的卷绕起点处，平行于所述中心管1中轴线的边缘，所述第一反渗透膜层8和所述第二反渗透膜层9固定连接，所述第三反渗透膜层11和所述第四反渗透膜层12固定连接；所述反渗透单元2在垂直于所述中心管1中轴线的两个边缘处，分别设置有第一胶粘层14和第二胶粘层15，所述第一胶粘层14和所述第二胶粘层15连接所述第二反渗透膜层9、所述第三反渗透膜层11和所述第一流道布层5；所述反渗透单元2的最外层，所述复合反渗透膜层3的卷绕终点处，平行于所述中心管1中轴线的边缘，分别设置有第三胶粘层16和第四胶粘层17，所述第三胶粘层16连接所述第一反渗透膜层8和所述第二反渗透膜层9；所述第四胶粘层17连接所述第三反渗透膜层11和所述第四反渗透膜层12；所述中心管1的管壁上设置若干个集水孔18；所述集水孔18平行于所述中心管1的轴线呈直线设置；所述中心管1沿中轴线的方向上，所述反渗透单元2的长度小于所述中心管1的长度；所述中心管1的两端分别为进水口和出水口；靠近所述中心管1的进水口的外壁上套设有密封圈19；所述卷绕的周数至少为1周；
69.所述第一胶粘层14、所述第二胶粘层15、所述第三胶粘层16和所述第四胶粘层17为聚烯烃材料层；所述第一流道布层5为聚丙烯材料层；所述第二流道布层7、所述第三流道布层10和所述第四流道布层13为聚对苯二甲酸乙二醇酯材料层。
70.实施例2
71.本实施例提供的水处理装置，包括所述的反渗透膜元件。
72.尽管已用具体实施例来说明和描述了本实用新型，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本实用新型范围内的所有这些替换和修改。