一种卷式膜组件制造技术

本实用新型专利技术提供了一种卷式膜组件，包括膜片和设置在膜片渗透液侧的渗透侧隔网；所述渗透侧隔网为聚丙烯硬弹性膜。聚丙烯高分子硬弹性膜的网络孔结构，对透过膜进入渗透侧的渗透液提供广阔的流道空间，有效提高膜过滤过程中的水通量，而且聚丙烯高分子硬弹性膜具有相对无规则的网络孔结构，对透过膜进入渗透侧的渗透液提供了更加广阔的流道空间，从而降低系统运行压力，延长膜组件使用寿命，为卷式膜组件节能降耗做出贡献。同时，聚丙烯高分子硬弹性膜对卷式膜组件中的膜片提供了有效的背衬，保护膜片不受外力损伤。本实用新型专利技术从膜组件制造技术这一方面有效提升了卷式膜组件的整体性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种卷式膜组件


[0001]本技术属于卷式膜组件
，涉及一种卷式膜组件，尤其涉及一种含有聚丙烯硬弹性膜渗透侧隔网的卷式膜组件。

技术介绍

[0002]膜法水处理技术自上世纪诞生以来发展迅速，并对全球可持续发展战略做出了重大贡献。卷式膜组件又称螺旋卷式膜组件，是在60年代研制成功的，因其填充密度高、造价低廉而成为普遍应用的膜组件形式，在反渗透领域中占据了大部分市场份额(高达75％左右)，是目前市场使用最多最广泛的膜应用形式，也是目前反渗透、超滤及气体分离过程中最重要的膜组件形式。
[0003]卷式膜组件的主要优点是填装密度大，使用操作简便，行业标准比较一致，所以在大多数用膜场合，膜都是以卷式膜的形式出现的，而且卷式膜组件(SWM)也是建造海水淡化和苦咸水淡化，以及各种污水净化处理设施的基本组成部分。卷式膜组件通常由若干层膜片、进水侧隔网和渗透侧隔网绕多孔收集管卷制而成。在实际应用中，通常是把几个膜元件的中心管密封串联起来，再安装到压力容器中，组成一个单元。其中，进水侧隔网和渗透侧隔网同时起到分离膜片和形成必要的流水通道的作用，两种隔网的几何结构特征很大程度上决定了整个卷式膜组件的性能。
[0004]但是，目前对于卷式膜组件两侧的隔网的相关工业化研究还较少，特别是渗透侧隔网通常因假设渗透通道中压降可以忽略的影响而被忽视。
[0005]因此，如何得到一种更为适宜的卷式膜组件中的渗透侧隔网，进一步提高和维持卷式膜组件的性能，已成为本领域技术人员诸多一线研究人员广为关注的问题之一。
技术内容
[0006]有鉴于此，本技术要解决的技术问题在于提供一种卷式膜组件，特别是一种卷式膜组件渗透侧隔网。本技术提供的聚丙烯硬弹性膜渗透侧隔网不仅能够满足膜组件制造硬度和稳定性要求，而且有效提高了膜过滤过程中的水通量，提升了卷式膜组件的整体性能，延长膜组件使用寿命。而且应用方法简单，有利于工业化实现。
[0007]本技术提供了一种卷式膜组件，包括膜片和设置在膜片渗透液侧的渗透侧隔网；
[0008]所述渗透侧隔网为聚丙烯硬弹性膜。
[0009]优选的，所述卷式膜组件包括膜片和隔网；
[0010]所述膜片包括反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜和渗透汽化膜中的一种或多种。
[0011]优选的，所述隔网包括渗透侧隔网；
[0012]所述隔网还包括进水侧隔网。
[0013]优选的，所述聚丙烯硬弹性膜的厚度为20～35mil；
[0014]所述聚丙烯硬弹性膜的孔径为1～10mm。
[0015]优选的，所述聚丙烯硬弹性膜的分子量为180～400kDa；
[0016]所述聚丙烯硬弹性膜的弹性模量为0.9～2.8Gpa；
[0017]所述膜片包括反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜和渗透汽化膜中的一种或多种。
[0018]优选的，所述卷式膜组件还包括设置在所述膜片另一侧的进水侧隔网、穿孔中心管和外壳；
[0019]所述进水侧隔网的材质包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈和聚苯乙烯中的一种或多种；
[0020]所述进水侧隔网的厚度为13～27mil。
[0021]优选的，所述膜片按活性分离层朝内，支撑层朝外复合，形成膜片组；
[0022]所述复合包括折叠、压合、粘合、捏合和辊压中的一种或多种；
[0023]所述膜片组的活性分离层之间设置有进水侧隔网。
[0024]优选的，所述膜片组包括单组或多组；
[0025]所述膜片组之间设置有渗透侧隔网；
[0026]所述膜片组与穿孔中心管之间设置有渗透侧隔网。
[0027]优选的，所述多组的个数为2～10组；
[0028]所述穿孔中心管的长度为9～19英寸。
[0029]优选的，所述渗透侧隔网、膜片组依次卷绕包裹在穿孔中心管上；
[0030]所述膜片组与膜片组之间密封复合。
[0031]本技术提供了一种卷式膜组件，包括膜片和设置在膜片渗透液侧的渗透侧隔网；所述渗透侧隔网为聚丙烯硬弹性膜。与现有技术相比，本技术针对现有的卷式膜组件的研究中，对于卷式膜组件渗透侧隔网的相关工业化研究较少，而且渗透侧隔网通常因假设渗透通道中压降可以忽略的影响而被忽视的问题。
[0032]本技术基于研究认为，从工业角度来讲，对卷式膜元件设计的研发需求中，应该更加强调渗透侧隔网的重要性，特别是对与膜宽度相关的渗透侧压降效应的理解，很大程度上决定了工业界内大型卷式膜元件的效率。而且传统的卷式膜组件渗透侧隔网为由薄塑料纤维编织而成的相对较密的织物，网状织物在高压进水侧推力作用下，会发生一定的形变，改变流体流动、污染物堆积以及产生流动压降，从而影响了卷式膜组件的整体性能。
[0033]本技术提出了一种卷式膜组件。本技术采用聚丙烯高分子硬弹性膜代替传统的卷式膜组件渗透侧隔网，用于卷式膜组件的制备。在高压进水流产生的较大轴向力(推力)作用下，膜片与隔网在垂直于膜元件轴的方向上都会受到相当大的应力，为确保卷式膜组件的完整性和整体刚度，本技术将膜片与聚丙烯高分子硬弹性膜，以及进水侧隔网紧紧包裹在穿孔中心管上。卷式膜组件中由于在进水侧普遍存在的高压，渗透侧隔网还会承受额外的法相应力，相比于传统的卷式膜组件渗透侧隔网，聚丙烯高分子硬弹性膜对卷式膜组件中的膜片提供了有效的背衬，保护膜片不受外力损伤；而且聚丙烯高分子硬弹性膜具有相对无规则的网络孔结构，对透过膜进入渗透侧的渗透液提供了更加广阔的流道空间，即在压力驱动膜过滤过程中料液分离的阻碍降低，从而降低系统运行压力，延长膜组件使用寿命，为卷式膜组件节能降耗做出贡献。
[0034]本技术采用满足膜组件制造硬度和稳定性要求的聚丙烯高分子材料，将其制成聚丙烯高分子硬弹性膜用于替换传统的卷式膜元件渗透侧隔网，聚丙烯高分子硬弹性膜
的网络孔结构，对透过膜进入渗透侧的渗透液提供广阔的流道空间，有效提高膜过滤过程中的水通量。聚丙烯高分子硬弹性膜替换传统的卷式膜组件渗透侧隔网，从膜组件制造技术这一方面有效提升了卷式膜组件的整体性能，而且应用方法简单，有利于工业化实现。
[0035]实验结果表明，本技术制备的卷式膜组件，按照国家标准文件GB/T 34241
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2017《卷式聚酰胺复合反渗透膜元件》中1812家用反渗透膜元件产水量大于等于0.15m3/d、稳定脱盐率大于等于96％的要求，所得膜元件产水量为0.166m3/d，膜元件产水量有效提升10％以上，且脱盐率稳定在99.5％以上。
附图说明
[0036]图1为本技术提供的卷式膜组件的结构示意简图。
具体实施方式
[0037]为了进一步了解本技术，下面结合实施例对本技术的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本技术的特征和优点而不是对本技术专利要求的限制。
[0038]本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷式膜组件，其特征在于，包括膜片和设置在膜片渗透液侧的渗透侧隔网；所述渗透侧隔网为聚丙烯硬弹性膜；所述卷式膜组件还包括设置在所述膜片另一侧的进水侧隔网、穿孔中心管和外壳。2.根据权利要求1所述的卷式膜组件，其特征在于，所述卷式膜组件包括膜片和隔网；所述膜片包括反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜和渗透汽化膜中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的卷式膜组件，其特征在于，所述隔网包括渗透侧隔网；所述隔网还包括进水侧隔网。4.根据权利要求1所述的卷式膜组件，其特征在于，所述聚丙烯硬弹性膜的厚度为20～35mil；所述聚丙烯硬弹性膜的孔径为1～10mm。5.根据权利要求1所述的卷式膜组件，其特征在于，所述聚丙烯硬弹性膜的分子量为180～400kDa；所述聚丙烯硬弹性膜的弹性模量为0.9～2.8Gpa；所述膜片包括反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜和渗透汽化膜中的一种或多种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：宁波日新恒力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：