一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件制造技术

本发明专利技术涉及一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件，包括上法兰部件、下法兰部件、膜芯、中心杆、膜壳、下接头、上接头以及产水套部件，中心杆为整体强度结构件；上法兰部件、下法兰部件分别与上接头、下接头组合套在中心杆上；膜芯套在中心杆上，两端分别与上法兰和下法兰配合；膜壳与上法兰部件，下法兰部件，膜芯配合装配；产水套部件与下法兰件及中心杆配合装配；膜组件两端的上法兰部件及产水套用螺母锁紧。上/下法兰部件为一体式或分体式法兰，在径向和轴向方向上进行双密封，保证了密封的可靠性；膜壳锁紧方式采用对称的两个膜壳压块替代常规STRO膜组件的法兰垫圈和膜壳压环，使得膜组件的拆装时间节约50%，并且具有很好的耐高压性能。压性能。压性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件


[0001]本专利技术涉及污水处理领域，特别涉及一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件。

技术介绍

[0002][0003]反渗透膜技术是目前国内广泛使用的工业废水处理技术，其中，管网式反渗透作为浓水反渗透技术（装置）应用普遍。其主要作用为废水浓缩液的浓缩减量，以降低终端蒸发的能耗，因此，其来水往往为高盐高COD废水，该类水的处理需要较高的操作压力，且压力越高，浓缩倍率越高，因此高操作压力是管网式膜产品的运行特征。相比其它浓缩减量的产品，管网式反渗透具有水质适应性强、处理量大、结构稳定、运维简便等优点。
[0004]管网式反渗透膜组件从结构上由膜芯、端板、中心杆、膜壳等主要部件组成，其中，膜芯主要由膜页、浓水流道、产水中心管等部分构成，而膜页由膜片和产水流道组成，常规产水流道一般采用平纹编织方式，在高压条件下易压密、压断从而使膜页产水通道堵塞影响产水量，持续高压下，膜页甚至会塌陷损坏，此外，高压操作条件下，卷膜过程中所用的胶水极易老化，造成膜元件泄露，过滤过程失效。常规管网式反渗透膜膜芯产水中心管为POM或ABS材质，而膜芯与承压/过水法兰之间采用径向密封的方式，在较高的操作压力下，膜芯产水中心管容易发生形变使得密封泄露导致浓水进入产水通道从而影响水处理性能。此外，现有STRO浓水流道一般采用平行（中间层型）网格，该形式网格在编织交叉处污染物容易聚集，导致流道堵塞、膜面浓差极化进而膜片污染严重、压降增大从而影响膜组件性能及寿命。
[0005]此外，为了防止运行过程中出现的膜壳上涌问题，管网式反渗透膜组件一般需有膜壳锁紧结构，现有STRO产品通常采用环状的膜壳压片配合数个径向分布的螺钉来紧固，不利于膜组件的维护。该膜壳锁紧结构复杂，极大的降低了膜组件的拆装效率，严重影响运维效率。
[0006]另外，现有的膜组件膜芯与过水法兰的密封方式为O型圈径向密封，在超高压条件下，径向密封一方面可靠性偏弱、存在泄漏风险，同时，O型圈变形后容易与密封法兰上的O型圈槽的边缘接触挤压导致O型圈划伤或划破，导致密封泄露。
[0007]综上，现有STRO产品存在耐压等级低、结构不稳定且不利运行维护、运行稳定性不高、抗污染性能不佳及寿命短等问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件，分别从膜芯结构和组件结构两方面进行设计，使得膜产品同时具备耐高压、抗污染、易拆装、运行稳定等性能。
[0009]一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件，包括上法兰部件、下法兰部件、膜芯、中心杆、膜壳、下接头、上接头以及产水套部件，所述中心杆为整体强度结构件；上法兰部件、下法兰部件分别与上接头、下接头组合套在中心杆上，作为膜组件过流及承压部件；膜芯作
为核心分离部件套在中心杆上，其一端与上法兰配合、一端与下法兰配合；膜壳作为压力容器与上法兰部件、下法兰部件、膜芯配合装配；，产水套部件同时与下法兰件及中心杆配合装配；膜组件两端的上法兰部件及产水套用螺母锁紧。
[0010]进一步的，所述膜芯由产水中心管、ATD端盖、膜页、浓水流道等卷制而成，膜页夹着浓水流道卷制在产水中心管上，ATD端盖安装在产水中心管两端，膜页数量18~22页。
[0011]进一步的，所述产水中心管材质可为PSU、PPO或高强度ABS，洛氏硬度≥80，长度1030mm，设产水孔，产水孔沿中心管径向45
°
分布4排，孔径3mm，孔当量面积≥400mm2，孔间距规律理想为离进水端越近分布越密。
[0012]进一步的，所述膜页由膜片及产水流道用胶水粘合而成，侧边及底边胶线宽度≥5cm，产水流道采用离散支撑方式，厚度10mil，双层编织，正面孔隙率12%~15%、背面孔隙率35%~45%，截面流道占比30%~35%，该技术参数产水流道厚度适中，在保证整体膜面积的同时2000psi压力下压缩比≤10%，最大限度防止膜页压密，保证膜组件产水量。
[0013]进一步的，所述浓水流道厚度32~34mil，采用无编织型双层流道，可有效避免浓差极化，降低水力损失；网孔角90
°
，保证最小压降、最大通量。
[0014]进一步的，所述上/下法兰部件为一体式上/下法兰部件或分体式上/下法兰部件，一体式上/下法兰部件材质为2205不锈钢；分体式上/下法兰部件由上/下承压法兰、上/下过水法兰组成，上/下承压法兰材质为431、上/下过水法兰材质为POM。
[0015]进一步的，所述一体式上/下法兰部件与膜壳密封处设O型圈、唇形圈双层密封；分体式上/下法兰部件中，上/下承压法兰与上/下过水法兰之间设O型圈密封，上/下过水法兰与膜壳密封处设唇形圈密封。
[0016]进一步地，所述一体式上/下法兰部件与膜芯密封处设O型圈槽；分体式上/下法兰部件其上/下过水法兰与膜芯密封处设O型圈槽，O型圈槽结构同时满足轴向密封与径向密封；O型圈槽密封结构同时满足轴向与径向密封要求，形成高精度轴径向密封，极大提高密封性能，有效防止原水、浓水渗漏进产水通道继而影响膜组件性能。
[0017]进一步的，所述一体式上/下法兰部件端面设膜壳压块，膜壳压块通过螺钉固定在一体式上/下法兰部件上；分体式上/下法兰部件，其上/下承压法兰部分端面位置设膜壳压块，膜壳压块通过螺钉固定在分体式上/下法兰部件上，膜壳压块可有效阻止膜壳窜动、防止膜组件发生泄露，保证膜系统稳定运行。
[0018]进一步的，所述中心杆为630不锈钢材质；所述产水套部件设两处O型圈密封，分别与中心杆、下法兰部件密封；所述产水套部件侧面连接有两个L型外牙弯接。
[0019]本专利技术的有益效果为：（1）高强度耐压结构膜芯，离散支撑产水流道、宽胶线，承压可达2000psi，该条件下产水中心管不形变，膜页不压密，产水量稳定；同时，在膜芯密封方面，通过唇形密封圈轴向密封膜芯和膜芯端板，轴向唇形密封圈的开口面向膜芯，轴向唇形密封圈受压时开口张开，密封效果更好，修改后的密封方式更加耐压，不易泄露，同时，密封周边没有锐角，不易划破。
[0020]（2）高耐污染结构膜芯，无编织型浓水流道，形成纵向和横向的双流道，90
°
网孔角，90
°
的网孔角使得浓水流道不易堵塞，耐受COD可达30000ppm，正常运行膜组件压降＜0.5bar，运行过程浓差极化现象弱，膜组件清洗恢复性强。
[0021]（3）高密封可靠性及运行稳定性，法兰部件与膜壳双密封、端面压块膜壳锁紧结构，膜组件运行无外漏，系统运行稳定；法兰部件与膜芯中心管轴径向强密封，膜组件运行无内漏，产水效果好，脱盐率性能优，脱盐率≥99%。
[0022]（4）该膜组件的法兰结构，可以采用一体式或者分体式，将过水法兰与承压法兰做成一体或者分体，除密封方式不同外，结构变化不大，本专利技术的法兰结构，简化膜组件拆装，一体式法兰为不锈钢材质，优选2205不锈钢，另外，法兰的密封方式采用唇形圈和O型圈在径向和轴向方向上进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件，其特征在于：包括上法兰部件、下法兰部件、膜芯、中心杆、膜壳、下接头、上接头以及产水套部件，所述中心杆为整体强度结构件；上法兰部件、下法兰部件分别与上接头、下接头组合套在中心杆上；膜芯套在中心杆上，其一端与上法兰配合、另一端与下法兰配合；膜壳与上法兰部件、下法兰部件、膜芯配合装配；产水套部件同时与下法兰件及中心杆配合装配；膜组件两端的上法兰部件及产水套用螺母锁紧。2.根据权利要求1所述的一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件，其特征在于：所述膜芯由产水中心管、ATD端盖、膜页、浓水流道卷制而成，膜页夹着浓水流道卷制在产水中心管上，ATD端盖安装在产水中心管两端，所述膜页数量18~22页。3.根据权利要求2所述的一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件，其特征在于：所述产水中心管材质为PSU、PPO或高强度ABS，洛氏硬度≥80，长度1030mm，产水中心管上设产水孔，产水孔沿中心管径向45
°
分布4排，孔径3mm，孔当量面积≥400mm2，孔间距离进水端越近分布越密。4.根据权利要求2所述的一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件，其特征在于：所述膜页由膜片及产水流道用胶水粘合而成，侧边及底边胶线宽度≥5cm，产水流道采用离散支撑方式，厚度10mil，双层编织，正面孔隙率12%~15%、背面孔隙率35%~45%，截面流道占比30%~35%。5.根据权利要求2所述的一种耐高压、易拆装管网式反渗透膜组件，其特征在于：所述浓水流道厚度32~34mil，采用无编织型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立江，沈斌，方丽娜，周睿，范立航，王克涛，
申请(专利权)人：杭州碟滤膜技术有限公司，
类型：发明
国别省市：