1.6.2 管式
管式构型也是比较早使用的一种装置，管式组件的结构主要是把膜和支撑体均制成管状，两者装在一起，或者把膜直接刮制在支撑管内，再将一定数量的管以一定方式联成一体而组成，其外形极类似列管式换热器。管式组件的形式较多，按其联结方式可分为单管式和管束式，按其作用方式可分为内压型管式和外压型管式。
内压单管式膜组件是将管状膜装在多孔的不锈钢管内或者装在用玻璃纤维增强的塑料承压管内，加压的液体从管内流过，透过膜所得产品水收集在管子外侧，如图l.5（a）所示。
内压管束式膜组件的结构与列管式换热器也很相似。其制造方法是首先在多孔性耐压管壁上直接喷注成膜，再把许多耐压膜管平行排列组装成有共同进出口的管束，然后把管束装在一个大的收集管内，即完成制造过程。原水是由进口流入，经耐压管内壁的膜管，于另一端流出。纯水透过膜后由收集管汇集。如图l.5（b）所示。
外压型管式膜组件是将膜装在耐压多孔管外，水从管外透过膜进入管内。由于外压式需要耐局压的外壳，且进水流动状态又差，故一般不用。
图1.5 管式膜组件示意图 事实上，管式构型在应用后不久很快就被螺旋卷式及中空纤维式装置所取
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代，这是由于后者具有较大的膜面积与体积比和价格较低的缘故。
1.6.3 卷式
卷式又称螺旋式，这是目前国内外反渗透装置中用得最广泛的一种膜组件。这种组装方式原则上是卷压起来的平板式体系。如图1.6所示，在两片反渗透膜中夹入一层多孔支撑材料。将两片膜的三边密封，再在膜上铺一层隔网然后用多孔管卷绕依次选好的多层材料。最后将组件装入圆筒形的耐压容器中，将几个卷式膜组件串联起来，使之成为卷式反渗透器。如果要提高产水率，可以将膜组件加长，或者在一个组件内采用几种膜。
卷式反渗透膜具有以下优点：填充密度大，而且能够保持膜的原始形状；具有良好的反渗透性能（脱盐率和透水量）；易于操作和作用稳定；水流保持均匀并且表面流速稳定。其具体的特性如下：
a 通水量和回收率高； b 单位体积出水质量好； c 抗污染性好； d 相对容易清洗；
e 运行压力在1.6～4.2Mpa； f 制水成本低。
图1.6 卷式反渗透膜组件示意图
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1.6.4 中空纤维型
美国Du Pont公司和Dow化学公司提出用纯中空纤维素作为反渗透膜，制造出一种中空纤维式反渗透装置。这种装置类似于一端封死的热交换器，其中含有外径50μm、内径25μm装成一种圆柱形中空纤维管束，一端敞开，另一端用环氧树脂封死，放入这种圆筒形耐压容器中，或者将中空纤维弯曲成U形装入耐压容器中，由于这种中空纤维极细，通常可以装填几百万根。高压溶液从容器旁打进去，经过中空纤维膜的外壁，从中空纤维管束的另一端把渗透液收集起来，浓缩后的料液从另一端连续排掉。如图1.7所示[6]。
中空纤维组件具有很大的充填密度和自支撑能力，容器内没有另外的支撑，装置十分紧凑。由于它对进水有更高的净化要求，产品制作比较困难，所以这种形式在高含盐水和苦咸水处理中应用较少。
图1.7 中空纤维膜装置 下表1.3中简单总结比较了上述四种反渗透膜组件的性能。
表1.3 反渗透膜组件的性能比较
类型 管式 项目 结构 膜装填密度（m/m） 膜支撑结构 膜清洗 外压式难 23平板式 非常复杂 160—500 复杂 易 卷式 复杂 650—1600 简单 难 中空纤维式 复杂 16000—30000 不需要 难 简单 33—330 简单 内压式易 综上所述，在实际的工作应用中，对膜元件的基本要求是应有尽可能高的
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膜装填密度，并使流体在膜表面上有合理的流速与分布，以减少膜表面的污染。同时组件的价格应尽可能低，并便与清洗和更换。表1.4是上述四种膜元件的的优缺点比较。
表1.4 四种反渗透装置的优缺点比较
类型 优点 结构紧凑牢固，能够平板式 缺点 液流状态较差，容易适用范围 适于建造产水百吨/天以下的水厂及产品的浓缩提纯。 承受高压，性能稳定，造成浓差极化，成本工艺成熟，换膜方便。 高。 料液流速可调范围大浓差极化容易控制，单位体积膜面积小，设备体积大，装置成本高。 适合于建造中小型水厂及医药化工产品的浓缩提纯。 管式 流道畅通，压力损失小，易安装、清洗和拆换，工艺成熟。 结构紧凑，单位体积浓差极化不容易控膜面积大，产水量大，卷式 工艺较成熟，设备费清洗，换膜困难。 用低。 单位体积膜面积最膜容易堵塞，不容易大，不需外加支撑材中空纤维式 料，设备结构紧凑，要求高，换膜费用高。 设备费用低。 清洗，原料液预处理适于大型水厂 制，易堵塞，不容易适于大型水厂 2.1 装置介绍
工厂内的砂滤－碳滤－离子交换－反渗透集成膜制备纯水设备包括原水预处理装置和反渗透水处理装置两部分，如图2.1所示，其中砂滤器、活性炭过滤器、离子交换软化装置和保安过滤器属于预处理装置，其后为反渗透装置。
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