專利名稱：螺旋型薄膜元件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于膜分離設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大通量、能適用于較高水壓的螺旋型薄膜元件及其制備方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，海水淡化、超純水以及各種工業(yè)用水的獲得，一般是采用反滲透膜(R0膜)、納濾膜(NF膜)以及超濾膜(UF膜)的螺旋型薄膜元件，從原水中分離離子或低分子成份的方法。而正滲透技術(shù)所采用的正滲透膜(F0膜)工作原理的特殊性，使得FO膜元件在結(jié)構(gòu)上就與RO膜元件存在不同的地方。正滲透技術(shù)利用了高濃度鹽水產(chǎn)生的滲透壓驅(qū)使純水從原水一側(cè)透過正滲透膜進(jìn)入到高濃度鹽水一側(cè)，這就意味著與RO膜技術(shù)通過水壓驅(qū)使水透過RO膜不同。正滲透膜兩側(cè)均需與溶液接觸，才能實(shí)現(xiàn)FO工藝。一側(cè)是高濃度鹽溶液(汲取液)，另一側(cè)是原水(供料液)。目前美國(guó)HTI (hydration technology innovation)公司生產(chǎn)的FO膜元件采用螺旋式薄膜元件，基本結(jié)構(gòu)與RO膜元件相似，將分離膜、供料液側(cè)流道材料和汲取液側(cè)流道材料的層疊體單個(gè)或多個(gè)纏繞在有孔的中空狀集水管的周圍。圖1是HTI公司FO膜元件流道的示意圖。在HTI公司FO膜元件中，中心管中間被封堵，從而分成兩部分；膜袋的中部涂上膠水粘結(jié)后，從而形成一個(gè)U形流道。工作時(shí)，供料液由一端面供給，沿著供料液側(cè)流道材料流動(dòng)，同時(shí)，汲取液從中心管一端流入，然后從中心管的孔流出，進(jìn)入汲取液側(cè)流道材料流動(dòng)，經(jīng)過U形流道后又進(jìn)入中心管另半部分的孔，然后從中心管的另一端流出。HTI公司FO膜元件的流道的設(shè)計(jì)存在明顯的不足，一是容易產(chǎn)生流體死角，這樣會(huì)減少膜有效過濾面積，降低膜元件過濾效率；二是不能承受較大的水通量和水壓，容易破壞膜膠結(jié)部位，從而損害整個(gè)膜元件。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不合理性，提供一種大通量的、適用于較高水壓、不存在流體死角的螺旋型薄膜元件及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種螺旋型薄膜元件，包括圓筒狀卷繞體和密封部分，所述圓筒狀卷繞體包括兩個(gè)集液器和薄膜層；所述薄膜層包括正滲透膜，在所述正滲透膜的一側(cè)形成汲取液流道，在所述汲取液流道中設(shè)置有汲取液導(dǎo)流材料，所述正滲透膜的另一側(cè)形成供料液流道，在所述供料液流道中設(shè)置有供料液導(dǎo)流材料；其中第一集液器為汲取液進(jìn)口接管，第二集液器為汲取液出口接管，所述汲取液流道的兩端分別與兩個(gè)集液器相連通；所述螺旋型薄膜元件的汲取液流道為直線。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述汲取液進(jìn)口接管的一端封閉。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述密封部分包括外密封部和內(nèi)密封部，所述外密封部設(shè)置在所述薄膜層的兩側(cè)軸向端面，所述內(nèi)密封部設(shè)置在所述正滲透膜的徑向端部。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述螺旋型薄膜元件分別以汲取液進(jìn)口接管和汲取液出口接管為軸心，由正滲透膜、汲取液導(dǎo)流材料和供料液導(dǎo)流材料組成的薄膜層緊貼著所述汲取液進(jìn)口接管和汲取液出口接管螺旋式卷成第一圓筒狀卷繞體和第二圓筒狀卷繞體。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述螺旋型薄膜元件以汲取液進(jìn)口接管為軸心，由正滲透膜、汲取液導(dǎo)流材料和供料液導(dǎo)流材料組成的薄膜層緊貼著所述汲取液進(jìn)口接管螺旋式卷成第三圓筒狀卷繞體，所述薄膜層的末端嵌入所述汲取液出口接管。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述薄膜層至少為兩個(gè)，所述薄膜層的內(nèi)密封部之間設(shè)置有汲取液導(dǎo)流材料。本發(fā)明的另一目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種螺旋型薄膜元件的制備方法，包括如下步驟:(I)制備薄膜層:首先將正滲透膜對(duì)折，并將正滲透膜的兩端進(jìn)行密封；再將供料液導(dǎo)流材料放置在正滲透膜的間隙；接下來將汲取液導(dǎo)流材料與正滲透膜重疊放置，得到薄膜層，然后對(duì)薄膜層的兩側(cè)軸向端部進(jìn)行密封形成外密封部；(2)圓筒狀卷繞體制備:將步驟(I)制備的薄膜層以集液器為軸心，使薄膜層緊貼著集液器螺旋式卷繞形成圓筒狀卷繞體；(3)密封:對(duì)步驟(2)制得的圓筒狀卷繞體的集液器的周圍進(jìn)行密封。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟(2)中，步驟(I)制備的薄膜層的兩端分別與集液器固定，然后分別以兩個(gè)集液器為軸心，使薄膜層緊貼著集液器螺旋式卷繞形成第一圓筒狀卷繞體和第二圓筒狀卷繞體。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟(2)中，步驟(I)制備的薄膜層的一端與其中一個(gè)集液器固定，然后以該集液器為軸心，使薄膜層緊貼著集液器螺旋式卷繞形成第三圓筒狀卷繞體；之后將薄膜層的另一端嵌入另一個(gè)集液器。在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)薄膜層為多個(gè)時(shí)，步驟(2)還包括將薄膜層層疊的步驟，并在薄膜層的內(nèi)密封部之間設(shè)置汲取液導(dǎo)流材料。本發(fā)明的有益效果是:(I)本發(fā)明的螺旋型薄膜元件中的汲取液的流道為直線，不存在流道死角，因此不會(huì)減少膜的有效過濾面積，不會(huì)降低膜元件的過濾效率，能夠充分利用正滲透膜的面積，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的進(jìn)行水處理；(2)本發(fā)明的螺旋型薄膜元件可以在較高通量或較高壓力下運(yùn)行，也能保持膜元件的完整。


以下結(jié)合具體附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是HTI公司FO膜元件流道的示意圖；圖2為本發(fā)明的螺旋型薄膜元件的流道示意圖；圖3為本發(fā)明的螺旋型薄膜元件的一個(gè)實(shí)施例的整體示意圖4為本發(fā)明的螺旋型薄膜元件的另一個(gè)實(shí)施例的整體示意圖；圖5為本發(fā)明的螺旋型薄膜元件制備方法中的步驟(I)的示意圖；圖6為本發(fā)明的螺旋型薄膜元件制備方法中的步驟(2)的其中一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖7為本發(fā)明的螺旋型薄膜元件制備方法中的步驟(2)的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖2，本發(fā)明提供一種直線流道的螺旋型薄膜元件，該螺旋型薄膜元件包括圓筒狀卷繞體和密封部分，所述圓筒狀卷繞體包括兩個(gè)集液器和薄膜層；所述薄膜層包括正滲透膜1，在所述正滲透膜的一側(cè)形成汲取液流道，在所述汲取液流道中設(shè)置有汲取液導(dǎo)流材料2，所述正滲透膜的另一側(cè)形成供料液流道，在所述供料液流道中設(shè)置有供料液導(dǎo)流材料3 ；其中第一集液器4為汲取液進(jìn)口接管，第二集液器5為汲取液出口接管，所述汲取液流道的兩端分別與兩個(gè)集液器相連通；所述螺旋型薄膜元件的汲取液流道為直線。參見圖2，為了實(shí)現(xiàn)汲取液流道為直線的目的，本實(shí)施例設(shè)置了兩個(gè)集液器，汲取液從一個(gè)集液器進(jìn)入，從另一個(gè)集液器流出。具體的說，本實(shí)施例中的汲取液通過第一集液器即汲取液進(jìn)口接管進(jìn)入螺旋型薄膜元件，集液器上設(shè)置有集液孔，汲取液通過集液孔進(jìn)入汲取液流道，通過汲取液流道中的汲取液導(dǎo)流材料在汲取液流道中流動(dòng)至汲取液流道的另一端，然后通過設(shè)置在第二集液器即汲取液出口接管的集液孔進(jìn)入汲取液出口接管后排出。采用兩個(gè)集液器后，本實(shí)施例中該螺旋型薄膜元件的汲取液流道為直線而不是目前通用的U型，這樣形成的流道不會(huì)存在流道死角，進(jìn)而不會(huì)降低有效膜面積，不會(huì)降低膜元件的過濾效率。而本實(shí)施例中的供料液流道與集液器的軸向一致，供料液從與集液器的軸向平行的一端進(jìn)入供料液流道，通過供料液流道中的供料液導(dǎo)流材料在供料液流道中沿與集液器軸向方向流動(dòng)，然后從另一端流出。大致上而言，汲取液的流動(dòng)方向與供料液的流動(dòng)方向垂直。作為一種實(shí)施方式，可以在本發(fā)明的螺旋式薄膜元件上設(shè)置供料液進(jìn)口接管和供料液出口接管；一般的供料液進(jìn)口接管和供料液出口接管可以與汲取液進(jìn)口接管或汲取液出口接管平行設(shè)置，只要供料液進(jìn)口接管和供料液出口接管與供料液流道相連通即可。本實(shí)施例中的薄膜層的兩端分別與兩個(gè)集液器連接。參見圖3和圖4，本實(shí)施例中，汲取液導(dǎo)流材料和供料液導(dǎo)流材料分別設(shè)置在正滲透膜的兩側(cè)，也就是說汲取液和供料液分別設(shè)置在正滲透膜的兩側(cè)且汲取液和供料液不會(huì)直接接觸，此時(shí)，供料液中的水分子通過正滲透膜進(jìn)入汲取液。本實(shí)施例中的薄膜層分別卷繞在兩個(gè)集液器的外圍形成兩個(gè)圓筒狀卷繞體，并且汲取液導(dǎo)流材料靠近集液器，即本實(shí)施例以集液器為軸心形成集液器一汲取液導(dǎo)流材料一正滲透膜一供料液導(dǎo)流材料一正滲透膜一汲取液導(dǎo)流材料一正滲透膜一供料液導(dǎo)流材料……的結(jié)構(gòu)，汲取液導(dǎo)流材料和供料液導(dǎo)流材料交替設(shè)置在正滲透膜的兩側(cè)。較佳的，作為一種可實(shí)施方式，本實(shí)施例中的汲取液進(jìn)口接管4的一端封閉。這是為了使汲取液能夠進(jìn)入汲取液流道?，F(xiàn)有技術(shù)中只有一個(gè)集液器，該集液器的一端為汲取液進(jìn)口而另一端為汲取液出口，而本實(shí)施例采用了兩個(gè)集液器，因此為了保證汲取液能夠全部進(jìn)入汲取液流道，將汲取液進(jìn)口接管的一端封閉。汲取液出口接管可以一端封閉，也可以兩端均為流出口。優(yōu)選汲取液出口接管的兩端均開放，這樣可以增加汲取液的流出速度。本實(shí)施例中包括一個(gè)汲取液進(jìn)口和兩個(gè)汲取液出口。較佳的，作為一種可實(shí)施方式，所述密封部分包括外密封部6和內(nèi)密封部，所述外密封部6設(shè)置在所述薄膜層的兩側(cè)軸向端面，所述內(nèi)密封部設(shè)置在所述正滲透膜的徑向端部。所述薄膜層的軸向端面是指薄膜層的與集液器軸心方向一致的兩個(gè)端面。而正滲透膜的徑向端部是指與滲透膜的延伸方向相同的端部。本實(shí)施例中的外密封部主要是防止汲取液泄露以及防止汲取液與供料液混合，本實(shí)施例中的內(nèi)密封部主要用于防止汲取液和供料液混合。較佳的，作為一種可實(shí)施方式，本實(shí)施例中的集液器的形狀可以是方形集液器，也可以是圓形集液器，集液器的材料可以是硬質(zhì)材料，也可以是軟質(zhì)材料。優(yōu)選截面形狀為圓形的集液器。所述的集液器可以是帶有集液孔的中心管。本發(fā)明的螺旋型薄膜元件可以有兩種實(shí)現(xiàn)方式，以下分別敘述。實(shí)施例一較佳的，作為一種可實(shí)施方式，參見圖3，所述螺旋型薄膜元件分別以汲取液進(jìn)口接管4和汲取液出口接管5為軸心，由正滲透膜1、汲取液導(dǎo)流材料2和供料液導(dǎo)流材料3組成的薄膜層緊貼著所述汲取液進(jìn)口接管4和汲取液出口接管5螺旋式卷成第一圓筒狀卷繞體和第二圓筒狀卷繞體。本實(shí)施例中形成兩個(gè)卷繞體，這樣螺旋型薄膜元件的通量大，適用于較高壓力。較佳的，作為一種可實(shí)施方式，本實(shí)施例中的所述密封部分包括外密封部6和內(nèi)密封部，所述外密封部設(shè)置在所述第一圓筒狀卷繞體和第二圓筒狀卷繞體的兩個(gè)軸向端面，所述內(nèi)密封部設(shè)置在所述正滲透膜的徑向端部。本實(shí)施例中的圓筒狀卷繞體的軸向端面也就是圓筒狀卷繞體的圓形端面。外密封部和內(nèi)密封部可以通過膠結(jié)劑膠結(jié)薄膜層來形成。也就是說，本實(shí)施例中的螺旋型薄膜元件的圓形端面的最外層為外密封部。較佳的，作為一種可實(shí)施方式，為了使本發(fā)明的螺旋型薄膜元件使用和制造更加方便，所述第一圓筒狀卷繞體和第二圓筒狀卷繞體中薄膜層的長(zhǎng)度比為3:1至1:3，優(yōu)選為1:1。本實(shí)施例中的螺旋型薄膜元件的制備方法，包括如下步驟:參見圖5，(1)制備薄膜層:首先將正滲透膜I對(duì)折，并將正滲透膜I的兩端進(jìn)行密封形成內(nèi)密封部；再將供料液導(dǎo)流材料3放置在正滲透膜的間隙；接下來將汲取液導(dǎo)流材料2與正滲透膜I重疊放置，得到薄膜層，然后對(duì)薄膜層的兩側(cè)軸向端部進(jìn)行密封形成外密封部6 ;本步驟中的密封可以采用膠結(jié)劑進(jìn)行膠結(jié)；正滲透膜對(duì)折后，對(duì)正滲透膜的開口的一端采用膠結(jié)劑進(jìn)行膠結(jié)使得正滲透膜的開口端封閉，同時(shí)也可以對(duì)正滲透膜的折線的一端粘貼保護(hù)膠帶以保護(hù)滲透膜，使得正滲透膜耐用；參見圖6，(2)圓筒狀卷繞體制備:將步驟(I)制備的薄膜層的兩端分別與集液器
4、5固定，然后分別以第一集液器4和第二集液器5為軸心，按圖6箭頭所示方向使薄膜層緊貼著集液器螺旋式卷繞形成第一圓筒狀卷繞體和第二圓筒狀卷繞體；
(3)密封:對(duì)步驟(2)制得的圓筒狀卷繞體的集液器的周圍進(jìn)行密封。實(shí)施例二本實(shí)施例是螺旋型薄膜元件的另一種實(shí)現(xiàn)方式。較佳的，作為一種可實(shí)施方式，參見圖4，所述螺旋型薄膜元件以汲取液進(jìn)口接管4為軸心，由正滲透膜1、汲取液導(dǎo)流材料2和供料液導(dǎo)流材料3組成的薄膜層緊貼著所述汲取液進(jìn)口接管4螺旋式卷成第三圓筒狀卷繞體，所述薄膜層的末端嵌入所述汲取液出口接管5。本實(shí)施例中僅形成一個(gè)圓筒狀卷繞體，汲取液出口接管的外側(cè)沒有形成卷繞體，這樣形成的螺旋型薄膜元件體積小，易于安裝。較佳的，作為一種可實(shí)施方式，參見圖4，本實(shí)施例中的所述密封部分包括外密封部6和內(nèi)密封部，所述外密封部設(shè)置在所述第三圓筒狀卷繞體的軸向端面和所述汲取液出口接管上設(shè)置有薄膜層的端面，所述內(nèi)密封部設(shè)置在所述正滲透膜的徑向端部。同樣的，夕卜密封部設(shè)置在本實(shí)施例的薄膜層的軸向端面，薄膜層的軸向端面是指與集液器軸線一致的方向，而滲透膜的徑向是指與滲透膜的延伸方向相同的方向。較佳的，作為一種可實(shí)施方式，本實(shí)施例中的薄膜層可以為多個(gè)，只需要將多個(gè)薄膜層層疊在一起卷繞在集液器的外側(cè)即可，為了保證薄膜層中汲取液的流動(dòng)，可以在多個(gè)薄膜層的內(nèi)密封部之間設(shè)置汲取液導(dǎo)流材料，也就是說汲取液導(dǎo)流材料的長(zhǎng)度大于供料液導(dǎo)流材料。本實(shí)施例中的螺旋型薄膜元件的制備方法，包括如下步驟:參見圖5，(1)制備薄膜層:首先將正滲透膜I對(duì)折，并將正滲透膜I的兩端進(jìn)行密封形成內(nèi)密封部；再將供料液導(dǎo)流材料3放置在正滲透膜的間隙；接下來將汲取液導(dǎo)流材料2與正滲透膜重疊放置，得到薄膜層，然后對(duì)薄膜層的兩側(cè)軸向端部進(jìn)行密封形成外密封部6 ;本步驟中的密封可以采用膠結(jié)劑進(jìn)行膠結(jié)；正滲透膜對(duì)折后，對(duì)正滲透膜的開口的一端采用膠結(jié)劑進(jìn)行膠結(jié)使得正滲透膜的開口端封閉，同時(shí)也可以對(duì)正滲透膜的折線的一端粘貼保護(hù)膠帶以保護(hù)滲透膜，使得正滲透膜耐用；參見圖7，(2)圓筒狀卷繞體制備:將步驟(I)制備的薄膜層的一端與其中一個(gè)集液器4固定，然后以該集液器4為軸心，使薄膜層緊貼著集液器螺旋式卷繞形成第三圓筒狀卷繞體；之后將薄膜層的另一端嵌入另一個(gè)集液器；此步驟中作為軸心的集液器的一端封閉；(3)密封:對(duì)步驟(2)制得的圓筒狀卷繞體的集液器的周圍進(jìn)行密封。更優(yōu)的，本發(fā)明中的薄膜層可以為兩個(gè)或兩個(gè)以上，當(dāng)薄膜層為多個(gè)時(shí)，步驟(2)還包括將薄膜層層疊的步驟，并在薄膜層的內(nèi)密封部之間設(shè)置汲取液導(dǎo)流材料。本發(fā)明的螺旋型薄膜元件應(yīng)用于正滲透膜領(lǐng)域時(shí)，汲取液走汲取液流道，在第一圓筒狀卷繞體中，汲取液由內(nèi)向外螺旋流動(dòng)，而在第二圓筒狀卷繞體中，汲取液由外向內(nèi)螺旋運(yùn)動(dòng)；而在第三圓筒狀卷繞體中，汲取液由內(nèi)向外螺旋流動(dòng)。供料液走供料液流道，在圓筒狀卷繞體中一方面螺旋流動(dòng)，另一方面軸向流動(dòng)。利用正滲透原理，以濃度差為推動(dòng)力，由于汲取液中的溶質(zhì)濃度遠(yuǎn)高于供料液，所以正滲透膜兩側(cè)存在著濃度差，供料液中的水分子向汲取液擴(kuò)散，進(jìn)入汲取液，這樣可以將供料液中的水分離出來。并且本發(fā)明的螺旋式薄膜元件采用螺旋式流動(dòng)，增加了平均濃度差，提高了滲透推動(dòng)力，同時(shí)由于汲取液和供料液的螺旋式的流體流動(dòng)路程長(zhǎng)，流動(dòng)速度快，增大了傳質(zhì)系數(shù)，使得本發(fā)明的螺旋型薄膜元件的水通量高。本發(fā)明的螺旋式薄膜元件結(jié)構(gòu)排列緊湊，裝填密度大，體積小，重量輕，可立體組裝，占地面積小，能夠有效利用膜面積，不存在流體死角，并且流動(dòng)路程長(zhǎng)，流動(dòng)速度快。根據(jù)流道中導(dǎo)流材料的不同，流道名稱可以互換。較佳的，作為一種可實(shí)施方式，本發(fā)明的螺旋型薄膜元件可以采用外裝材料使其形成螺旋型薄膜裝置，外裝材料可以是單個(gè)或多個(gè)片狀材料纏繞在圓筒狀卷繞體的表面，本實(shí)施例中的外裝材料可以是聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、玻璃纖維布等。進(jìn)一步的，本發(fā)明在螺旋型薄膜元件上可以設(shè)置防止變形的端部材料、密封材料、增強(qiáng)材料等。作為一種實(shí)施例，本發(fā)明還提供一種螺旋型薄膜組件，所述組件是將以上制得的螺旋型薄膜元件作為膜芯，安裝于由外裝材料制備的外殼中，端頭用環(huán)氧樹脂或其他膠結(jié)劑澆鑄固定，所述螺旋型薄膜組件設(shè)置有5個(gè)進(jìn)出口接管，其中I個(gè)汲取液進(jìn)口接管、2個(gè)汲取液出口接管、I個(gè)供料液進(jìn)口接管和I個(gè)供料液出口接管。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種螺旋型薄膜元件，包括圓筒狀卷繞體和密封部分，其特征在于:所述圓筒狀卷繞體包括兩個(gè)集液器和薄膜層； 所述薄膜層包括正滲透膜，在所述正滲透膜的一側(cè)形成汲取液流道，在所述汲取液流道中設(shè)置有汲取液導(dǎo)流材料，所述正滲透膜的另一側(cè)形成供料液流道，在所述供料液流道中設(shè)置有供料液導(dǎo)流材料； 其中第一集液器為汲取液進(jìn)口接管，第二集液器為汲取液出口接管，所述汲取液流道的兩端分別與兩個(gè)集液器相連通； 所述螺旋型薄膜元件的汲取液流道為直線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋型薄膜元件，其特征在于:所述汲取液進(jìn)口接管的一端封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋型薄膜元件，其特征在于:所述密封部分包括外密封部和內(nèi)密封部，所述外密封部設(shè)置在所述薄膜層的兩側(cè)軸向端面，所述內(nèi)密封部設(shè)置在所述正滲透膜的徑向端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋型薄膜元件，其特征在于:所述螺旋型薄膜元件分別以汲取液進(jìn)口接管和汲取液出口接管為軸心，由正滲透膜、汲取液導(dǎo)流材料和供料液導(dǎo)流材料組成的薄膜層緊貼著所述汲取液進(jìn)口接管和汲取液出口接管螺旋式卷成第一圓筒狀卷繞體和第二圓筒狀卷繞體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋型薄膜元件，其特征在于:所述螺旋型薄膜元件以汲取液進(jìn)口接管為軸心，由正滲透膜、汲取液導(dǎo)流材料和供料液導(dǎo)流材料組成的薄膜層緊貼著所述汲取液進(jìn)口接管螺旋式卷成第三圓筒狀卷繞體，所述薄膜層的末端嵌入所述汲取液出口接管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋型薄膜元件，其特征在于:所述薄膜層至少為兩個(gè)，所述薄膜層的內(nèi)密封部之間設(shè)置有汲取液導(dǎo)流材料。
7.權(quán)利要求1飛所述的螺旋型薄膜元件的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (O制備薄膜層:首先將正滲透膜對(duì)折，并將正滲透膜的兩端進(jìn)行密封；再將供料液導(dǎo)流材料放置在正滲透膜的間隙；接下來將汲取液導(dǎo)流材料與正滲透膜重疊放置，得到薄膜層，然后對(duì)薄膜層的兩側(cè)軸向端部進(jìn)行密封形成外密封部； (2)圓筒狀卷繞體制備:將步驟(I)制備的薄膜層以集液器為軸心，使薄膜層緊貼著集液器螺旋式卷繞形成圓筒狀卷繞體； (3)密封:對(duì)步驟(2)制得的圓筒狀卷繞體的集液器的周圍進(jìn)行密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋型薄膜元件的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中，步驟(I)制備的薄膜層的兩端分別與集液器固定，然后分別以兩個(gè)集液器為軸心，使薄膜層緊貼著集液器螺旋式卷繞形成第一圓筒狀卷繞體和第二圓筒狀卷繞體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋型薄膜元件的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中，步驟(I)制備的薄膜層的一端與其中一個(gè)集液器固定，然后以該集液器為軸心，使薄膜層緊貼著集液器螺旋式卷繞形成第三圓筒狀卷繞體;之后將薄膜層的另一端嵌入另一個(gè)集液器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的螺旋型薄膜元件的制備方法，其特征在于:當(dāng)薄膜層為多個(gè)時(shí)，步驟(2)還包括將薄膜層層疊的步驟，并在薄膜層的內(nèi)密封部之間設(shè)置汲取液導(dǎo)流材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種螺旋型薄膜元件及其制備方法，該薄膜元件包括圓筒狀卷繞體和密封部分，所述圓筒狀卷繞體包括兩個(gè)集液器和薄膜層；所述薄膜層包括正滲透膜，在所述正滲透膜的一側(cè)形成汲取液流道，在所述汲取液流道中設(shè)置有汲取液導(dǎo)流材料，所述正滲透膜的另一側(cè)形成供料液流道，在所述供料液流道中設(shè)置有供料液導(dǎo)流材料；所述螺旋型薄膜元件的汲取液流道為直線。本發(fā)明的螺旋型薄膜元件中的供料液的流道為直線，不存在流道死角，因此不會(huì)減少膜的有效過濾面積，不會(huì)降低膜元件的過濾效率，能夠充分利用正滲透膜的面積，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的進(jìn)行水處理。
文檔編號(hào)B01D63/10GK103143259SQ20131006282
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者段偉, 王效寧, 蔡軍剛 申請(qǐng)人:新加坡三泰水技術(shù)有限公司