[发明专利]一种膜组件、具有该膜组件的膜设备及膜系统

说明书

本公开揭示了一种膜组件，包括膜壳、位于所述膜壳两端的端盖及设置在所述膜壳内的膜元件，对应于两端的所述端盖上各构造为相对地进水端和出水端，所述膜元件包括设置有排出纯水的出水孔，所述集水管外缠绕设置有产水流道布，所述产水流道布外缠绕设置有多层膜叶，相邻的两层膜叶之间设置有构成进水流道的进水流道布，其中，所述膜元件彼此串联设置有多个，且多个所述膜元件中至少部分所述膜元件的所述进水流道布的厚度沿进水端至出水端方向减少。本发明提供的一种膜组件，通过合理调整膜袋长度、膜元件有效膜面积、进水流道布厚度、膜页数等参数，实现反渗透过滤膜组件整体产水平均分布。

技术领域

本发明涉及反渗透膜元件技术领域，具体涉及一种膜组件，该膜组件可用于工业反渗透膜设备，且该膜组件可以降低反渗透膜设备构成的反渗透膜系统的污染速率。

背景技术

一般地，大型工业反渗透系统中，为了提升系统回收率，通常采用一级两段设计，一般回收率不大于75％，每段膜壳内安装多个反渗透膜元件，一般为6支或7支。原水从一段进水端进入，依次经过膜壳中的各支膜元件，前一支膜的浓水作为后一支膜的进水，膜元件的产水在集水管中统一收集。在此过程中，由于每支膜的产水及压差，导致越往后膜的进水压力逐渐降且含盐量逐渐浓缩，在理想情况下，排在膜壳最后段的膜元件浓差极化现象最严重，最容易结垢。但是，近些年来，在煤化工、石油化工、印染及钢铁等等各个行业的污水深度回用系统反渗透装置中，普遍存在中第一段膜壳内的前两支膜胶体及有机物污堵速度过快，大部分进水无法有效通过前三支膜的流道，导致末端流速进一步降低，加重污染速率，产生了“阀门”效应，造成了进水截留，产生阀门效应后，膜壳中的后几支膜无法正常工作，从而导致整体系统产水量衰减，如不及时清洗，由于一段压差过大，可能会导致最后一支膜爆裂。想解决此种问题，如果单纯的提高进水压力，降低高压泵频率，则更加速污堵，进入恶性循环，导致系统运行受到影响，膜的寿命急剧衰减，只能通过在线或者离线清洗来解决，但大部分污染严重的膜元件无法再生，只能通过更换反渗透膜元件来解决问题，影响正常生产用水的同时，提高了维护及使用成本。

可见，现有技术存在的上述问题亟待改进。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的一方面的目的在于提供一种可以缓解阀门效应的产生，延长膜组件使用寿命的RO反渗透膜系统的膜组件。

为了实现上述目的，本发明实施例一个方面提供的一种膜组件，包括膜壳、位于所述膜壳两端的端盖及设置在所述膜壳内的膜元件，对应于两端的所述端盖上各构造为相对地进水端和出水端，所述膜元件包括设置有排出纯水的出水孔，所述集水管外缠绕设置有产水流道布，所述产水流道布外缠绕设置有多层膜叶，相邻的两层膜叶之间设置有构成进水流道的进水流道布，其中，所述膜元件彼此串联设置有多个，且多个所述膜元件中至少部分所述膜元件的所述进水流道布的厚度沿进水端至出水端方向减少。

作为优选，除靠近进水端和出水端的两个所述膜元件外，其余多个所述膜元件中，相邻的两个所述膜元件的所述进水流道布的厚度差的绝对值自靠近出水端一侧起符合以下条件：

T_n＝T₁*q^(n-1),

T_n为第n项厚度差绝对值，T₁为第1项厚度差绝对值，q、n为自然数。

作为优选，相邻的两个所述膜元件的所述进水流道布的厚度差自靠近出水端一侧起符合等比数列，q为公比，且q为大于1的自然数。

作为优选，多个所述膜元件中至少部分所述膜元件的膜页数沿进水端至出水端方向增加。

作为优选，多个所述膜元件中至少部分所述膜元件的有效膜面积沿进水端至出水端方向增加。

作为优选，多个所述膜元件中至少部分所述膜元件的膜叶长度沿进水端至出水端方向减少。