多层进水流道布及其构成的新型反渗透膜元件的卷制方法技术

本发明专利技术公开了一种多层进水流道布及其构成的新型反渗透膜元件的卷制方法，进水流道布由数层单层进水流道布上下依次叠至而成，相邻叠至的单层进水流道布之间通过均布的点固定方式相互连接；利用卷膜机将准备好的膜片、进水流道布、产水流道布按照规定位置分别进行摆放，之后利用密封胶水将折叠后的膜片与集水管相连的另外三端密封，形成收集产水的膜袋，即卷制成膜元件。本发明专利技术的卷膜方法可有效提高膜元件脱盐率以及抑制膜元件通量衰减，提升了膜元件抗污堵性，同时保留了传统卷膜工艺流程，成品率高；相同条件下，采用本发明专利技术中的多层进水流道布卷制的膜元件性能上均优于传统单层进水流道布卷制的膜元件。

【技术实现步骤摘要】
多层进水流道布及其构成的新型反渗透膜元件的卷制方法

本专利技术属于反渗透膜元件卷制
，具体涉及一种多层进水流道布及其构成的新型反渗透膜元件的卷制方法。
技术介绍
作为水处理的核心元件，反渗透膜元件是实现水处理领域深度过滤的关键，其最重要的两个性能指标为脱盐率和水通量，反渗透膜由于其较高的科技含量，成熟的工艺系统、稳定的质量保障，得到了行业内外的一致肯定。现阶段反渗透膜元件通常是由以下功能性材料组成：进水流道布、产水流道布、反渗透膜片、中心管以及密封胶，膜元件卷制过程一般是利用卷膜机对规定进行折叠尺寸的膜片（将单层进水流道布叠入膜片中），再将单层产水布按照规定位置分别进行摆放，之后利用密封胶水将折叠后的膜片与集水管相连的另外三端密封，从而形成收集产水的膜袋，此时一支膜元件卷制作业完成，采用上述方式卷制，其优点在于制作流程成熟稳定，不足点在于单支膜所使用进水流道布硬度大，聚酰胺膜片脱盐层又极为脆弱，进水流道布容易在卷制过程中铬伤脱盐层，造成膜元件脱盐率指标降低，其次所使用单层进水流道布卷制的膜元件，由于层数单一，在使用过程中进水湍流程度不够，水中的杂质易沉积在膜片上，抗结垢性能不足，长期运行后易造成膜元件通量指标衰减。
技术实现思路
为了改变传统单层进水流道布卷制的膜元件易造成的性能指标降低的缺点，提高膜元件抗污堵性，本专利技术提供了一种可用多层进水流道布卷制膜元件方法。为便于理解，首先给出本专利技术技术方案的理论说明：将传统单层进水流道布厚度定为Qmm，其Q值通常在0.5mm-1.5mm之间，本专利技术技术方案将进水流道布层数定位N(1＜N＜4），所对应单层进水流道布厚度定位Vmm（V=Q/N）。当N=1时，就为传统的单层流道布卷制工艺，当1＜N＜4时，就为本专利技术提出的多层流道布卷制工艺技术方案（当N≥4时，由于层数过多，会导致卷制时进水流道布在膜片中滑动，点焊难度加大，卷制时容易跑偏，卷膜效率和成品率下降），为保证所卷制膜元件卷径的一致性，本专利技术技术方案确保N*V=Q；在保证其他工艺参数均不变的前提下，只改变进水流道布厚度V及层数N，卷制相同型号膜元件型号，其创新主要在以下二点：1、采用传统厚度为Qmm厚度的单层进水流道布卷制某型号膜元件和采用Vmm厚度的N层进水流道布卷制同样型号膜元件，首先V=Q/N，就意味着Vmm进水流道布厚度更薄，硬度更低，在卷制过程中厚度为Vmm的进水流道布与膜片接触时柔软程度高，对膜片表面脱盐层的损伤会降低到最小，使卷制完成后成品组件脱盐率损失也最小，即单支膜元件脱盐率会更高。2、采用多层厚度更薄的进水流道布，使用点焊设备（根据膜元件尺寸，每组均布焊接多个点），使其在卷制过程中上下层紧密连接成一体，便于卷制，这样在保证卷制效率的同时，使进水流道布的支撑筋呈现交叉状，当进水流入时，可大幅度增加水流错流程度，极大提高了水流的流动性，降低了水质污染物沉积或者结垢在膜片上的可能性，从而抑制膜元件通量衰减。另外，在卷制成型的膜元件中，进水流道布各层之间存在一定的微小缝隙，在膜元件清洗的过程中，各进水流道布层之间的污染物随着摩擦及抖动更容易清洗，从而大幅度提高了膜元件的清洗恢复性能，延长膜元件使用寿命。通过上述对多层流道布卷制膜元件进水流道布的结构说明和卷制后性能的优点进行分析，我们接下来给出本专利技术的具体技术方案，具体如下：本专利技术之一是提供一种多层进水流道布，所述进水流道布由数层单层进水流道布上下依次叠至而成，相邻叠至的单层进水流道布之间通过均布的点固定方式相互连接。进一步的，所述单层进水流道布叠至的层数小于四。进一步的，所述各层进水流道布的支撑筋呈现交叉状。进一步的，所述单层进水流道布的厚度在0.16mm-0.75mm之间。进一步的，所述点固定的方式为点焊固定。本专利技术之二是提供上述多层进水流道布的制造方法，包括如下步骤：（1），首先，根据要卷制的膜元件型号以及参数，确定单层进水流动布厚度的取值范围以及进水流动布层数的取值范围，具体如下：所述单层进水流动布厚度的取值范围在0.16mm-0.75mm之间；所述单层进水流动布的层数范围通过如下公式计算得出：当D＞0.6时，N=A*D/V当D≤0.6时，N=4A*D/V其中：A为所述单层进水流道布长度，单位m；D为所述单层进水流道布宽度，单位m；V为所述单层进水流道布厚度，单位mm；N为所述进水流道布层数，单位层，N根据计算结果取四舍五入整数值；（2）然后，根据要卷制的膜元件型号以及参数，确定焊点点数，具体通过如下公式计算得出：当D≤0.6m，C=A*N/D；当D＞0.6m，C=N*D/A；其中：A为所述单层进水流道布长度，单位m；D为所述单层进水流道布宽度，单位m；V为所述单层进水流道布厚度，单位mm；N为所述进水流道布层数，单位层；C为所述焊点点数，单位个；C根据计算结果取四舍五入整数值；（3）最后，根据焊点点数，以均匀分布的原则，通过点焊设备，将确定厚度和层数的单层进水流道布依次叠至并焊接为一体。进一步的，所述步骤（1）中，若计算出进水流道布层数N的取值范围不再1＜N＜4范围内，应适当调整单层进水流道布厚度V的数值后再重新计算。本专利技术之三是提供一种新型反渗透膜元件，所述反渗透膜元件中的进水流道布采用上述多层进水流道布或者上述制造方法得到的多层进水流道布。本专利技术之四是提供一种新型反渗透膜元件的卷制方法，步骤如下：利用卷膜机将准备好的膜片、进水流道布、产水流道布按照规定位置分别进行摆放，之后利用密封胶水将折叠后的膜片与集水管相连的另外三端密封，形成收集产水的膜袋，即卷制成膜元件；所述进水流道布采用上述多层进水流道布或者上述制造方法得到的多层进水流道布。本专利技术的卷膜方法可有效提高膜元件脱盐率以及抑制膜元件通量衰减，提升了膜元件抗污堵性，同时保留了传统卷膜工艺流程，成品率高；相同条件下，采用本专利技术中的多层进水流道布卷制的膜元件性能上均优于传统单层进水流道布卷制的膜元件，将有效提高膜元件性能指标和降低膜元件使用成本，延长膜元件的使用寿命。附图说明图1为本专利技术专利的膜元件结构示意图；图2为膜元件卷制完成后效果图；图3为膜元件端面示意图；图4为进水流道布的示意图；图5为实施例1中系统产水量趋势对比曲线图；图6为实施例1系统脱盐率趋势对比曲线图；图7为实施例2中系统产水量趋势对比曲线图；图8为实施例2系统脱盐率趋势对比曲线图；图中：1、集水管，2、多层进水流道布，3、膜片，4、产水流道布，5、进水流道布支撑筋呈交叉状，6、进水流道布支撑筋。具体实施方式以下结合具体的2个实施例对本专利技术做进一步的说明，但不作为对本专利技术的限定。实施例1以批量卷制8040膜元件为例，对上述专利技术做进一步阐述，批量用单层进水流道布（正常工艺）卷制一批8040膜元件，同时根据公式计算出N的数值，批量用N层进水流道布卷制一批8040膜元件，包括膜片在内的其他参数全部相同。结合上述分析，查看卷制工艺及卷制后在系统上性能测试情况。本次实施例包括膜元件卷制部分和性能测试部分，具体包括以下步骤：实施步骤（1）N（层数）的确定首先，确认将要卷制的膜元件型号为8040，以及所对应物料参数的确认，包括：8040膜元件进水流道布正常工艺卷制时进水流道布下料尺寸、产水网下料尺寸及其他参数均同正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层进水流道布，其特征在于，所述进水流道布由数层单层进水流道布上下依次叠至而成，相邻叠至的单层进水流道布之间通过均布的点固定方式相互连接。

【技术特征摘要】
1.一种多层进水流道布，其特征在于，所述进水流道布由数层单层进水流道布上下依次叠至而成，相邻叠至的单层进水流道布之间通过均布的点固定方式相互连接。2.根据权利要求1所述的多层进水流道布，其特征在于，所述单层进水流道布叠至的层数小于四。3.根据权利要求1所述的多层进水流道布，其特征在于，所述各层进水流道布的支撑筋呈现交叉状。4.根据权利要求1所述的多层进水流道布，其特征在于，所述单层进水流道布的厚度在0.16mm-0.75mm之间。5.根据权利要求1所述的多层进水流道布，其特征在于，所述点固定的方式为点焊固定。6.权利要求1-5任一项多层进水流道布的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：（1），首先，根据要卷制的膜元件型号以及参数，确定单层进水流动布厚度的取值范围以及进水流动布层数的取值范围，具体如下：所述单层进水流动布厚度的取值范围在0.16mm-0.75mm之间；所述单层进水流动布的层数范围通过如下公式计算得出：当D＞0.6时，N=A*D/V当D≤0.6时，N=4A*D/V其中：A为所述单层进水流道布长度，单位m；D为所述单层进水流道布宽度，单位m；V为所述单层进水流道布厚度，单位mm；N为所述进水流道布层数，单位层，N根据计算结果取四舍五入整数值；（2）然后，根据要卷制的膜元件型号以及参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王双，蔡相宇，李泽东，殷苗苗，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12