本發(fā)明一般涉及用于水過濾的螺旋卷繞膜組件。

背景技術(shù)：

螺旋卷繞膜組件用于多種反滲透和納米過濾應(yīng)用；參見例如：US 5458774、US 6881336、US 8337698以及US 20040182774。螺旋卷繞組件以“橫向流”模式運(yùn)行，其中橫穿膜表面的進(jìn)給水具有穿過膜的部分作為“滲透液”。進(jìn)料溶液通過膜的百分比稱為“回收”或“回收率”。根據(jù)進(jìn)料的組合物，以高回收率的運(yùn)行可導(dǎo)致結(jié)垢為鹽并且在進(jìn)料中其它溶解的固體變得濃縮高于其溶解度極限。在住宅RO系統(tǒng)中使用的螺旋卷繞組件通常經(jīng)設(shè)計(jì)，回收率在20％至35％之間。以更高回收率(例如高于35％)的運(yùn)行通常導(dǎo)致結(jié)垢為非軟化的住宅水源，所述非軟化的住宅水源可含有相當(dāng)大量的鈣離子和碳酸氫根離子。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為經(jīng)設(shè)計(jì)以減緩結(jié)垢的螺旋卷繞組件。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，組件(2)包括至少一個(gè)膜包封(4)和圍繞中心滲透管(8)卷繞形成入口卷表面(30)和出口卷表面(32)以及外周邊(38)的進(jìn)料間隔片(6)。進(jìn)料間隔片(6)包括：

i)沿著滲透物收集管(8)從入口卷表面(30)朝向出口卷表面(32)延伸的進(jìn)料入口段(50)，

ii)沿著外周邊(38)從出口卷表面(32)朝向入口卷表面(30)延伸的進(jìn)料出口段(52)，以及

iii)位于進(jìn)料入口段(50)和進(jìn)料出口段(52)之間的中心進(jìn)料段(54)。

進(jìn)料間隔片(6)的進(jìn)料入口段(50)在平行于滲透物收集管(8)的方向上具有中值流動(dòng)阻力，其小于25％的在垂直于滲透物收集管(8)的方向上中心進(jìn)料段(54)的中值流動(dòng)阻力。

附圖說明

圖1為螺旋卷繞膜組件的透視部分剖視圖。

圖2為部分組裝的螺旋卷繞膜組件的透視圖。

圖3為單獨(dú)示出螺旋卷繞膜組件的相對(duì)卷表面的實(shí)施例的透視部分剖視圖。

具體實(shí)施方式

反滲透(RO)和納米過濾(NF)為基于膜的分離方法，其中在半滲透膜的一側(cè)對(duì)進(jìn)料溶液施加壓力。所施加的壓力導(dǎo)致“溶劑”(例如水)穿過膜(即形成“滲透物”)，而“溶質(zhì)”(例如鹽)不能穿過膜并且在剩余進(jìn)料中濃縮(即形成“濃縮物”溶液)。一旦濃縮超出其溶解度極限，殘留的鹽(例如CaCO₃)開始在膜上形成結(jié)垢。此類結(jié)垢對(duì)于住宅RO系統(tǒng)在高回收率下的長(zhǎng)期運(yùn)行而言尤其成問題。

本發(fā)明包括適合用于以高回收率運(yùn)行的反滲透(RO)和納米過濾(NF)系統(tǒng)中的螺旋卷繞組件。此類組件包括一個(gè)或多個(gè)RO或NF膜包封和圍繞滲透物收集管卷繞的進(jìn)料間隔片。用以形成包封的RO膜相對(duì)不可滲透幾乎全部溶解鹽，并且通常阻擋超過約95％的具有單價(jià)離子的鹽，例如氯化鈉。RO膜還通常阻擋超過約95％的無機(jī)分子以及分子量大于約100道爾頓的有機(jī)分子。NF膜比RO膜更可滲透并且通常阻擋小于約95％的具有單價(jià)離子的鹽，同時(shí)阻擋大于約50％(并且常常大于90％)的具有二價(jià)離子的鹽，這取決于二價(jià)離子的種類。NF膜還通常阻擋在納米范圍內(nèi)的粒子以及分子量大于約200到500道爾頓的有機(jī)分子。出于此說明書的目的，術(shù)語“超濾”涵蓋RO和NF兩者。

代表性螺旋卷繞膜組件一般示出在圖1中的2處。組件(2)通過圍繞滲透物收集管(8)同心地卷繞一個(gè)或多個(gè)膜包封(4)和(一或多個(gè))進(jìn)料間隔片(“進(jìn)料間隔件”)(6)而形成。每個(gè)膜包封(4)優(yōu)選地包含膜片的兩個(gè)基本上矩形區(qū)段(10，10')。膜片的每個(gè)區(qū)段(10，10')具有膜或前側(cè)(34)以及支撐或背側(cè)(36)。膜包封(4)是通過上覆膜片(10，10')且對(duì)準(zhǔn)其邊緣而形成。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，膜片的區(qū)段(10，10')包圍滲透物間隔片(12)。此夾層型結(jié)構(gòu)沿著三個(gè)邊緣(16，18，20)例如通過密封劑(14)而固定在一起以形成包封(4)，同時(shí)第四邊緣，即“近端邊緣”(22)緊靠滲透物收集管(8)以使得包封(4)的內(nèi)部部分(以及任選的滲透物間隔件(12))與沿著滲透物收集管(8)的長(zhǎng)度延伸的多個(gè)開口(24)流體連通。對(duì)于膜片的每個(gè)區(qū)段(10，10')的活性膜區(qū)域(25)對(duì)應(yīng)于在運(yùn)行期間液體可穿過其進(jìn)入包封(4)中的膜區(qū)域；(相比于由粘合劑、膠帶等隔離的非活性膜區(qū)域(25')使得液體經(jīng)膜且進(jìn)入滲透物包封的內(nèi)部中的流動(dòng)被阻止)。組件(2)可包括單個(gè)包封或多個(gè)膜包封(4)，每個(gè)包封由進(jìn)料間隔片(6)分隔開。在所說明的實(shí)施例中，膜包封(4)通過接合鄰近定位的膜片葉包的背側(cè)(36)表面而形成。膜葉包包含自身折疊以界定兩個(gè)膜“葉”的基本上矩形膜片(10)，其中每個(gè)葉的前側(cè)面(34)彼此面對(duì)，且所述折疊與膜包封(4)的近端邊緣(22)軸向?qū)?zhǔn)，即與滲透收集管(8)平行。示出進(jìn)料間隔片(6)位于折疊的膜片(10)的面對(duì)的前側(cè)面(34)之間。進(jìn)料間隔片(6)有助于進(jìn)料流體流經(jīng)組件(2)。雖然未示出，但組合件中也可包括額外的中間層。膜葉包和其制造的代表性實(shí)例進(jìn)一步描述在Haynes等人的US 7875177中。

在組件制造期間，滲透物間隔片(12)可圍繞滲透物收集管(8)的圓周附接，其中膜葉包交錯(cuò)于其間。鄰近定位的膜葉(10，10')的背側(cè)面(36)圍繞其周邊的部分(16，18，20)密封以封閉滲透物間隔片(12)從而形成膜包封(4)。用于將滲透物間隔片附接到滲透物收集管的合適的技術(shù)描述在Solie的US 5538642中。(一或多個(gè))膜包封(4)和(一或多個(gè))進(jìn)料間隔件(6)圍繞滲透物收集管(8)同心地卷繞或“輥壓”以形成兩個(gè)相對(duì)的卷表面(入口卷表面(30)和出口卷表面(32))和外周邊(38)。所得螺旋束通過膠帶或其它方式保持在適當(dāng)位置。然后可修整組件的卷表面(30，32)并且如在Larson等人的US 7951295中所描述，密封劑可任選地施加在卷表面(30，32)和滲透物收集管(8)之間的接合點(diǎn)處。如在McCollam的US 8142588中所描述，不可滲透層如膠帶可圍繞卷繞組件的圓周卷繞。在替代實(shí)施例中，多孔膠帶或玻璃纖維涂層可施加到組件的周邊。

圖1中所示的箭頭示出了進(jìn)料和滲透物通過組件(2)的一般流動(dòng)方向(26，28)。更具體來說，進(jìn)料流體從入口卷表面(30)進(jìn)入組件(2)并且從出口卷表面(32)離開組件。滲透物流體在如由箭頭(28)指示的一般垂直于滲透物收集管(8)的方向上沿著滲透物間隔片(12)流動(dòng)。

為了更好地示出由虛線箭頭(48)示出的進(jìn)料流動(dòng)路徑，組件(2)以包括從滲透物收集管(8)延伸的膜包封(4)和進(jìn)料間隔片(6)的展開狀態(tài)示出。進(jìn)料間隔片(6)優(yōu)選地包含包括多根交叉長(zhǎng)絲的聚合物纖維網(wǎng)或織網(wǎng)材料的片材，與以商品名VEXAR^TM可購(gòu)自Conwed Plastics或如Johnson的US 6881336中所描述的那些相似。更具體來說，進(jìn)料間隔片(6)包括：

i)沿著滲透物收集管(8)從入口卷表面(30)朝向出口卷表面(32)延伸的進(jìn)料入口段(50)，

ii)沿著外周邊(38)(即鄰近膜包封(20)的遠(yuǎn)端邊緣)從出口卷表面(32)朝向入口卷表面(30)延伸的進(jìn)料出口段(52)，以及

iii)位于進(jìn)料入口段(50)和進(jìn)料出口段(52)之間的中心進(jìn)料段(54)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，進(jìn)料間隔片(6)的進(jìn)料入口段(50)和中心進(jìn)料段(54)各自具有不同的中值流動(dòng)阻力；其中術(shù)語“流動(dòng)阻力”是指在25℃下在1cm/秒的水流速度下每單位距離的壓力降。更具體來說，進(jìn)料入口段(50)在平行于滲透物收集管(8)的方向上具有中值流動(dòng)阻力，其小于25％的在垂直于滲透物收集管(8)的方向上的中心進(jìn)料段(54)的中值流動(dòng)阻力。在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，進(jìn)料間隔片(6)的進(jìn)料出口段(52)也具有小于25％的在垂直于滲透物收集管(8)的方向上中心進(jìn)料段(54)的中值流動(dòng)阻力的中值流動(dòng)阻力。以此方式，進(jìn)料入口段(50)和出口段(52)有效地充當(dāng)?shù)妥枇α鲃?dòng)分配器，用于進(jìn)料流體流到中心進(jìn)料段(54)并從中心進(jìn)料段(54)流動(dòng)。優(yōu)選地，當(dāng)在25℃下以15cm/sec的平均流速測(cè)量時(shí)，在中心進(jìn)料段(54)中垂直于滲透物收集管(8)的中值流動(dòng)阻力大于0.5psi/ft，更優(yōu)選大于1psi/ft或甚至大于2psi/ft。當(dāng)在25℃下以15cm/sec的流速測(cè)量時(shí)，在進(jìn)料入口段(50)和/或進(jìn)料出口段(52)中平行于滲透物收集管(8)的中值流動(dòng)阻力優(yōu)選小于1.0psi/ft，更優(yōu)選小于0.5psi/ft或甚至小于025psi/ft。

進(jìn)料間隔片(6)可呈單片形式，其中不同區(qū)(進(jìn)料入口段(50)、進(jìn)料出口段(52)和中心進(jìn)料段(54))具有不同的流動(dòng)阻力，或者可包含可任選地固定在一起以有助于組件裝配的單獨(dú)區(qū)。例如，進(jìn)料間隔片(6)可用具有不同厚度、自由體積、長(zhǎng)絲根數(shù)、長(zhǎng)絲之間的角度和絲束細(xì)化的區(qū)制得。進(jìn)料間隔件相對(duì)于流動(dòng)方向(48)的取向還可以用于在規(guī)定方向上改變流動(dòng)阻力。例如，相同的間隔件材料可以在如進(jìn)料入口段(50)和進(jìn)料出口段(52)中用于中心進(jìn)料段(54)內(nèi)，但是可通過定向單獨(dú)的長(zhǎng)絲(例如在90°處)以在平行于滲透物收集管(8)(即軸X)的方向上改變其流動(dòng)阻力的方式使其“不同”。優(yōu)選地，中心進(jìn)料段(54)含有經(jīng)定向以在垂直于滲透物管(8)的方向上提供較低流動(dòng)阻力的織網(wǎng)。優(yōu)選地，進(jìn)料入口段(50)和/或進(jìn)料出口段(52)含有經(jīng)定向以在平行于滲透物收集管(8)的方向上提供較低流動(dòng)阻力的織網(wǎng)。

在另一實(shí)施例中，平行于滲透物收集管(8)的進(jìn)料流動(dòng)阻力可通過改良在整個(gè)進(jìn)料間隔片(6)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)中的進(jìn)料間隔片(6)的部件來降低。例如，可以切出織網(wǎng)在進(jìn)料入口段(50)和/或進(jìn)料出口段(52)中的區(qū)域。優(yōu)選地，將移去的區(qū)在滲透物收集管(8)的方向上延長(zhǎng)并且定向。可替代地，流動(dòng)通道可以壓印于織網(wǎng)中以使在滲透物管(8)方向上更容易流動(dòng)。在另一替代實(shí)施例中，整個(gè)間隔片(6)可包括第一間隔片型，并且可以添加較低阻力層以在進(jìn)料間隔片(6)的進(jìn)料入口段(50)和進(jìn)料出口段(52)中的一者或兩者中重疊第一間隔片型，從而降低在給出區(qū)內(nèi)的流動(dòng)阻力。更一般來說，組件(2)可包括位于中心進(jìn)料段(52)內(nèi)的第一間隔片型并且進(jìn)料間隔片(6)的進(jìn)料入口段(50)或進(jìn)料出口段(52)可包括第一間隔片型和具有第二間隔片型的重疊第二間隔件型，所述第二間隔片型優(yōu)選具有比第一間隔片型更小的在平行于滲透物收集管(8)的方向上的中值流動(dòng)阻力。更優(yōu)選地，第二間隔片型為經(jīng)定向具有比在垂直于滲透物收集管(8)的方向上更小的在平行于滲透物收集管(8)的方向上的流動(dòng)阻力的織網(wǎng)。第二間隔件型可附著于第一間隔片型以輔助組件輥壓。進(jìn)料間隔片(6)的進(jìn)料入口段(50)和進(jìn)料出口段(52)示出在圖2中，如通過虛線(56，58)與中心進(jìn)料段(54)分隔開。雖然在圖2中未按比例示出，但是進(jìn)料入口段(50)和進(jìn)料出口段(52)各自優(yōu)選包含小于20％(并且更優(yōu)選小于15％或甚至小于10％)的進(jìn)料間隔片(6)的總面積，其中中心進(jìn)料段(54)包含大部分(例如60％、75％、90％等)的總面積。在所示出的優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)料入口段(50)和出口段(52)一般為矩形并且分別沿著滲透物收集管(8)和外周邊(38)定位。在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，進(jìn)料間隔片(6)的進(jìn)料出口段(52)的大部分(超過50％的面積)與膜片(10)的非活性膜區(qū)域(25')平面接觸，優(yōu)選在活性膜區(qū)域(25)和組件外周邊(38)之間的位置處。在又一另外的優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)料出口段(52)僅在其活性膜區(qū)域(25)遠(yuǎn)端的點(diǎn)處接觸膜片(10)的非活性膜區(qū)域(25')。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，流入組件中的進(jìn)料受限于圍繞滲透物收集管(8)同心地定位且與外周邊(38)隔開的區(qū)域。類似地，流出組件(2)的進(jìn)料優(yōu)選地受限于與出口卷表面(32)的外周邊(38)鄰近的區(qū)域。用于限制流入組件和流出組件的方式不受特定限制并且包括在卷表面(30，32)上使用密封劑(62)或膠帶(未示出)。在圖3中所示的替代實(shí)施例中，任選的帽構(gòu)件(33，35)可以附接到組件(2)的相應(yīng)的入口卷表面(30)和出口卷表面(32)。在帽構(gòu)件上的定位裝置(37)可將帽構(gòu)件與滲透物管(8)或外周邊(38)對(duì)齊。入口帽構(gòu)件(33)可將進(jìn)入入口卷表面(30)中的流動(dòng)限制于接近滲透物管(8)的進(jìn)料入口區(qū)(60)。出口帽構(gòu)件(35)可將通過出口卷表面(32)的流動(dòng)限制于接近外周邊(38)的區(qū)域。優(yōu)選地，至少50％并且更優(yōu)選至少75％的穿過中心進(jìn)料段(54)的進(jìn)料液體也穿過進(jìn)料出口區(qū)(64)。

圖3中所示的實(shí)施例還示出了若干個(gè)其它任選的特征。不可滲透層(69)(例如膠帶)被示出圍繞周邊表面(38)纏繞。鹽水密封條(65)定位于此不可滲透層(69)并且經(jīng)定向以當(dāng)對(duì)進(jìn)料入口區(qū)(60)施加高壓時(shí)提供最佳的密封。在組件的相對(duì)端，對(duì)應(yīng)于進(jìn)料出口區(qū)(64)，O形環(huán)被示出為附接到滲透物收集管(8)，即接近出口卷表面(32)的密封構(gòu)件(67)。雖然未示出，但是滲透物收集管(8)可進(jìn)一步包括接近入口卷表面(30)的密封端。

在運(yùn)行中，進(jìn)料流動(dòng)到位于入口卷表面(30)上與滲透物收集管(8)相鄰的進(jìn)料入口區(qū)(60)中，沿著滲透物收集管(8)在進(jìn)料入口段(50)內(nèi)軸向流動(dòng)，并且然后朝向外周邊(38)徑向通過中心進(jìn)料段(54)流到進(jìn)料出口段(52)，其中進(jìn)料隨后軸向流動(dòng)以在位于與外周邊(38)相鄰的出口卷表面(32)上的進(jìn)料出口區(qū)(64)處離開組件(2)。因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，進(jìn)料流當(dāng)進(jìn)入組件并且穿過進(jìn)料入口段(50)時(shí)遇到相對(duì)低的流動(dòng)阻力。此低阻值的區(qū)域使得進(jìn)料在徑向上重新定向，同時(shí)防止接近滲透物收集管(8)的“死”區(qū)域，在“死”區(qū)域處進(jìn)料流度可以其它方式變慢。此外，進(jìn)料出口段(52)使得進(jìn)料流在接近組件周邊(38)的活性膜(25)兩端維持高且均一的速度，其中結(jié)垢濃度為最高的。由于組件的外周邊(38)(即膜包封(4)的遠(yuǎn)側(cè)末端(20))為其中滲透物背壓為最大的位置，流量在此位置處降低。其結(jié)果是，不大可能發(fā)生結(jié)垢，這使得螺旋卷繞膜組件能夠以比常規(guī)設(shè)計(jì)更高的回收率運(yùn)行。此外，目標(biāo)組件適用于大規(guī)模生產(chǎn)并且可利用常規(guī)的基礎(chǔ)架構(gòu)、壓力器皿等。

用于構(gòu)造螺旋卷繞組件的各種部件的材料為本領(lǐng)域中眾所周知的。用于密封膜包封的合適的密封劑包括氨基甲酸酯、環(huán)氧樹脂、硅酮、丙烯酸酯、熱熔粘合劑和UV可固化粘合劑。雖然較不常用，但也可以使用如施加熱、壓力、超聲波焊接和膠帶等其它密封方式。滲透物收集管通常由塑性材料制成，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚砜、聚(亞苯基氧化物)、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等。經(jīng)編織聚酯材料常用做滲透物間隔件。額外的滲透物間隔件描述在US 8388848中。

膜片不受特定限制并且可以使用各種材料，例如醋酸纖維素材料、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚磺酰胺、聚偏二氟乙烯等。優(yōu)選的膜為三層復(fù)合材料，所述三層復(fù)合材料包含1)非編織背襯纖維網(wǎng)(例如可購(gòu)自阿波紙業(yè)公司(Awa Paper Company)的非編織織物如聚酯纖維織物)的背襯層(背側(cè)面)，2)包含典型厚度為約25μm至125μm的多孔載體的中間層以及3)包含厚度通常小于約1微米(例如0.01微米到1微米，但更通常約0.01μm到0.1μm)的薄膜聚酰胺層的頂部區(qū)別層(前側(cè)面)。背襯層不受特定限制，但優(yōu)選地包含包括可經(jīng)定向的纖維的非編織織物或纖維網(wǎng)。替代地，可使用例如帆布等編織織物。代表性實(shí)例描述在US 4,214,994；US 4,795,559；US 5,435,957；US 5,919,026；US 6,156,680；US 2008/0295951和US 7,048,855中。多孔支撐通常為聚合物材料，其孔徑具有足夠大小以準(zhǔn)許滲透物的基本上不受限制的通過，但并不足夠大以便干擾形成于其上的薄膜聚酰胺層的橋接。例如，載體的孔徑優(yōu)選介于約0.001μm到0.5μm范圍內(nèi)。多孔載體的非限制性實(shí)例包括由聚砜、聚醚砜、聚酰亞胺、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚丙烯腈、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚乙烯、聚丙烯和各種鹵代聚合物如聚偏二氟乙烯制備的那些。區(qū)別層優(yōu)選在微孔聚合物層的表面上通過多官能胺單體和多官能?；u單體之間的界面聚縮合反應(yīng)形成。由于其相對(duì)較薄，聚酰胺層通常根據(jù)其在多孔載體上的涂層覆蓋度或負(fù)載量來描述，例如每平方米多孔載體的表面積約2mg到5000mg聚酰胺并且更優(yōu)選約50mg/m²到500mg/m²。

用于反滲透的原典型膜為由間苯二胺和均苯三甲酰氯的反應(yīng)制備的FilmTec'公司的FT-30^TM型膜。這種和其它界面聚縮合反應(yīng)描述于若干來源(例如US 4277344和US 6878278)中。聚酰胺膜層可以通過在多孔載體的至少一個(gè)表面上使多官能胺單體與多官能酰基鹵單體(其中每個(gè)術(shù)語旨在涉及使用單一物質(zhì)或多個(gè)物質(zhì))界面聚合而制備。如本文所用，術(shù)語“聚酰胺”是指其中酰胺鍵(-C(O)NH-)沿著分子鏈存在的聚合物。多官能胺和多官能酰基鹵單體最常借助于涂布步驟由溶液施加到多孔支撐體，其中所述多官能胺單體通常由水基或極性溶液涂布并且所述多官能?；u由有機(jī)基或非極性溶液涂布。

本發(fā)明中使用的壓力器皿不受特定限制，但優(yōu)選地包括能夠承受與運(yùn)行條件相關(guān)的壓力的實(shí)心結(jié)構(gòu)。器皿結(jié)構(gòu)優(yōu)選地包括腔室，其內(nèi)周邊對(duì)應(yīng)于將容納于其中的螺旋卷繞組件的外周邊。壓力器皿還可包括一旦用一個(gè)或多個(gè)組件加載時(shí)密封腔室的一個(gè)或多個(gè)帽或端板。器皿進(jìn)一步包括位于腔室端的一端處的進(jìn)料入口、優(yōu)選位于腔室的相對(duì)端處的濃縮物出口以及至少一個(gè)滲透物出口。壓力器皿的取向不受特定限制，例如可使用水平和垂直取向兩者。

適用的壓力器皿、組件布置和加載的實(shí)例描述在US 6074595、US 6165303、US 6299772和US 2008/0308504中。用于大系統(tǒng)的壓力器皿的制造商包括明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯市的濱特爾公司(Pentair)、加利福尼亞州維斯塔市的貝卡爾特公司(Bekaert)以及以色列貝爾謝巴市的貝爾復(fù)合材料公司(Bel Composite)。腔室的長(zhǎng)度優(yōu)選對(duì)應(yīng)于以待依次(軸向)加載的組件(例如1到8個(gè)組件)的組合長(zhǎng)度，參見Mickols的US 2007/0272628。本發(fā)明的組件尤其用作在一系列組件中的最后組件，以使得其看到最高的進(jìn)給水濃度。在一個(gè)優(yōu)選的情況下，待處理的水由上游組件供應(yīng)并且進(jìn)入進(jìn)料入口區(qū)(50)。小于50％的待處理的水被轉(zhuǎn)換為滲透物。大部分待處理的水垂直于滲透物管流動(dòng)通過中心進(jìn)料段(54)和進(jìn)料出口段(52)。留在接近外周邊(38)的組件的濃縮進(jìn)給水離開器皿。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例包含在器皿內(nèi)的其它組件，并且大部分其它組件具有常規(guī)的設(shè)計(jì)，其中進(jìn)料流主要被主要定向平行于滲透物管。

本發(fā)明尤其適合于經(jīng)設(shè)計(jì)用于住宅使用的組件，例如膜面積小于2m²并且更優(yōu)選小于1m²的那些組件。此類組件的優(yōu)選長(zhǎng)度為小于0.5m。代表性超濾組件包括FilmTec的1812配置(例如TW30-1812)，其直徑為標(biāo)稱1.8英寸(4.6cm)且長(zhǎng)度為標(biāo)稱12英寸(30cm)。此組件可以配備有如本文中所描述的進(jìn)料間隔片。優(yōu)選地，本發(fā)明組件將是器皿內(nèi)的唯一組件。含有本發(fā)明組件的器皿將僅包括用于進(jìn)料、濃縮物和滲透物流的連接件中的每一個(gè)連接件。

已經(jīng)描述了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例并且在一些情況下已將某些實(shí)施例、選擇、范圍、成分或其它特征表征為“優(yōu)選的”?！皟?yōu)選的”特征的此類指代決不應(yīng)解釋為本發(fā)明的必需或重要方面。表達(dá)的范圍具體來說包括端點(diǎn)。