一种自清洁反渗透膜及其制备方法与流程

本发明涉及一种物质分离技术具体涉及一种自清洁功能的反渗透膜芯及制备方法。

背景技术：

反渗透技术，是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10a左右)，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97%-98%)。反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物;反渗透(ro)、超过滤(uf)、微孔膜过滤(mf)和电渗析(edi)技术都属于膜分离技术。

这种膜分离技术与过滤法等物理筛分技术一样，都存在着分离物与被分离物阻塞“通道”的技术障碍，使分离效率很快下降，能耗瞬间增大，甚至使分离过程中断。

反渗透系统最终是需要进行清洗的，在你的ro系统表现出污染的倾向、长时间停运之前、或按计划进行常规保养时，建议你清洗ro系统。当出现下列污染特征(标准化后产水量下降10~15%，标准化后产水水质下降10~15%，或者给水与浓水间的压降增加10~15%)时，表明ro系统需要清洗了。由于ro系统出现污垢而需要清洗的频率随地点的不同而不同，一般习惯上可接受的清洗频率是3~12个月一次。如果每个月你不得不清洗一次以上，你就应该改善ro的预处理系统，调整ro系统的运行参数，如果每1~3个月需要清洗一次，则需要在提高当前设备的运行水平上做工作，但是否需要改进预处理系统较难判断。在ro设计中通常会忽视使用ro产品水冲洗系统中的污垢，采用该法可减少ro的清洗次数。在设备停运期间用产品水浸泡ro膜组件有助于溶解垢和松散沉积物，因此降低化学清洗频度。因此，防止膜表面沉积大量被分离的大物质（俗称结垢），提高ro膜有效分离工作时间，减少清洗次数是克服现有技术缺陷的主要技术突破方向。

技术实现要素：

本发明的目的就是让分离物与被分离物各行其道，并利用未分离的液体能动态、及时清除将要沉积在分离物通道口的被分离物，这样有效减少了被分离的大物质阻挡拟分离的小物质通道的技术障碍，有效延长了分离时间，减少了分离阻力，延长了膜寿命、减少了冲洗次数、降低了能耗和工作压力，提高了回收率和脱盐率。我们具体发明是：

防结垢卷式反渗透膜其特点是半透膜的自清洁导流方式，海水或高浓度溶液半透膜卷芯内进入，通过防结垢并自动冲洗的导流条于外侧集中，水分子或小分子物质通过半透膜，从膜另一面的顶端集中。

上述的卷式反渗透膜其特征还在于密封头，进液口密封于卷式膜的内芯；出液口密封于顶端；浓液出口密封于侧面或出液口外侧。

上述的卷式反渗透膜其特征在于半透膜外侧有一张应力加强网，可提高膜的抗高压疲劳，有效延长膜寿命。

上述的卷式反渗透膜其特征在于出液口有均匀分布的导流条。

上述防结垢卷式反渗透膜制备方法是，在反渗透膜的反面用安全胶粘附上左右及均匀分布且平行于左右的导流条，在反渗透膜的正面用安全胶粘附上下封边，与上下底边成45度到0度夹角的自动冲洗导流条；把粘附好导流条的半透膜正面朝上，上边放置进液口，下端放置封闭端头，从左向右卷成膜芯。

卷式反渗透膜制备方法的特征是左边是全密封圈，即与外壳与膜片密封；右边为内齿轮式压紧式半密封圈，即与外壳密封与膜片开放；外壳为一进干出，均为端口直出。

上述的卷式反渗透膜制备方法其特征在于膜芯外侧两端均采用密封圈，外壳出口设置为两端和外壳侧面。

附图说明

图1是防结垢ro半透膜芯内侧展开图，其中1为封边条，2为中心导流条。传统的卷式膜流体没有经过导流条的引导，没有定向流动，流量、流速不确定，不具有利用流体自身的流动能进行自清洁，防止盐份在膜介质表面结晶沉积。

图2是防结垢ro半透膜芯外侧展开图，通过加导流条，加快透过膜的物质快速离开，有利于将要透过膜的物质进来。

图3是防结垢ro半透膜u型封装膜芯剖视图，其中3为进液口、4为原液出口、5为透过半透膜的分离物出口。

图4是防结垢ro半透膜串型封装膜芯剖视图。

图5是内有导流芯外有膜套的封装膜芯剖视图，其中，6为膜芯外壳，增强膜的耐压能力，61为原液流孔，7为膜芯引流管，71为引流孔，定向引原液至膜流入口。提高流入的准确性及提高注入的效率。6和7的引入将能大幅度提高膜芯的耐压性。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的过程及应用说明，列举如下实施例，但并不限于以下实施例。

实施例1把带有如图1所示封边条和导流条和如图2所示的膜外侧所示封边条和导流条的膜铺于不能透过任何物质的隔离层上，从a端向b端卷成膜芯。封边条与导流条成45度夹角。由此方法封装的膜芯，测试压力15kg（1.5mpa,225psi），25°c，测试浓度2000ppm，单支回收率15%，脱盐率99.6%。

实施例2把带有如图1所示封边条和导流条和如图2所示的膜外侧所示封边条和导流条的膜铺于不能透过任何物质的隔离层上，从a端向b端卷成膜芯。封边条与导流条成1度夹角。由此方法封装的膜芯，测试压力30kg（3mpa,435psi），25°c，测试浓度2000ppm，单支回收率15%，脱盐率99.8%。

实施例3把带有如图1所示封边条和导流条和如图2所示的膜外侧所示封边条和导流条的膜铺于不能透过任何物质的隔离层上，从a端向b端卷成膜芯。封边条与导流条成0度夹角，即与封边条平行。由此方法封装的膜芯，测试压力60kg（6mpa,870psi），25°c，测试浓度2000ppm，单支回收率15%，脱盐率99.8%。

实施例4把带有如图1所示封边条和导流条和如图2所示的膜外侧所示封边条和导流条的膜铺于不能透过任何物质的隔离层上，从a端向b端卷成膜芯。封边条与导流条成0.8度夹角。在膜有a边与图5所示的膜芯导流管，并将导流孔71与a端对齐，有利于原液进入膜内侧通道，由此方法封装的膜芯，测试压力60kg（6mpa,870psi），25°c，测试浓度2000ppm，单支回收率50%，脱盐率99.8%。半年后拆机发现膜介质表面，几无结构，几无清洁死角，产水量几无下降。

实施例5把带有如图1所示封边条和导流条和如图2所示的膜外侧所示封边条和导流条的膜铺于不能透过任何物质的隔离层上，从a端向b端卷成膜芯。封边条与导流条成1度夹角。在膜有a边与图5所示的膜芯导流管，并将导流孔71与a端对齐，有利于原液进入膜内侧通道，膜外侧除了隔离层外，还有一个耐压的壳，还有出液孔，由此方法封装的膜芯，测试压力80kg（8mpa,870psi），25°c，测试浓度2000ppm，单支回收率50%，脱盐率99.8%。三个月内无需清洗，一年后没有酸洗，产水量几无改变。

以上提及的仅是优先的方案和实施案例，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

技术特征：

1.一种自清洁ro反渗透膜其特征在于半透膜的自清洁导流方式，海水或高浓度溶液半透膜卷芯内进入，通过防结垢并自动冲洗的导流条于外侧集中，水分子或小分子物质通过半透膜，从膜另一面的顶端集中。

2.如权利要求1所述的自清洁ro反渗透膜其特征在于密封头，进液口密封于卷式膜的内芯；出液口密封于顶端；浓液出口密封于侧面或出液口外侧。

3.如权利要求1所述的卷式反渗透膜其特征在于半透膜外侧有一张应力加强网，可提高膜的抗高压疲劳，有效延长膜寿命。

4.如权利要求1所述的卷式反渗透膜其特征在于出液口有均匀分布的导流条。

5.一种自清洁ro反渗透膜制备方法其特征是，在反渗透膜的反面用安全胶粘附上左右及均匀分布且平行于左右的导流条，在反渗透膜的正面用安全胶粘附上下封边，与上下底边成45度到0度夹角的自动冲洗导流条；把粘附好导流条的半透膜正面朝上，上边放置进液口，下端放置封闭端头，从左向右卷成膜芯。

6.如权利要求5所述的卷式反渗透膜制备方法其特征在于膜芯的左边是全密封圈，即与外壳与膜片密封；右边为内齿轮式压紧式半密封圈，即与外壳密封与膜片开放；外壳为一进干出，均为端口直出。

7.如权利要求5所述的卷式反渗透膜制备方法其特征在于膜芯外侧两端均采用密封圈，外壳出口设置为两端和外壳侧面。

技术总结
本发明公开了一种防结垢的卷式反渗透膜，其特征是进液和出液铺有专有通道，不能通过膜的大分子物质在进液液体的推动下即时离开分离介质表面，防止在膜表面沉积、结垢。其特征还在于膜的外侧有一层抗高压和张力的保护网，使膜可适用1MPA‑10MPA的压力。这种膜的特点是防止结垢、便于清洁、使用复活化学药剂少、膜寿命长、维护简便等特点。

技术研发人员：刘振民;卓盈;傅宜方
受保护的技术使用者：广州赛佛科技有限公司;刘振民;傅宜方
技术研发日：2020.12.28
技术公布日：2021.05.11