【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及反渗透膜组件，具体为一种反渗透膜组件及反渗透膜组件的海水淡化系统。
技术介绍
1、随着全球水资源短缺问题的日益严峻，海水淡化技术作为解决水资源危机的重要手段之一，受到了广泛关注和研究。传统的海水淡化方法包括蒸馏法、电渗析法等，但这些方法往往存在能耗高、设备复杂、维护成本高等问题。因此，开发高效、节能、环保的海水淡化技术成为当前研究的热点。
2、在海水淡化过程中，反渗透技术因其高效、节能、操作简便等优点而被广泛应用。然而，传统的反渗透膜组件在处理海水时，常常面临膜污染、通量下降、截留性能下降等问题，这严重影响了海水淡化的效率和出水水质。因此，提高反渗透膜组件的抗污染性、稳定性和截留性能，成为提升海水淡化技术水平的关键。
3、现有的反渗透膜组件通常包括单一或多层膜结构，但这些膜结构在去除海水中的悬浮微粒、细菌、大颗粒有机物质以及小分子有机物、油脂、重金属离子等方面存在不足。同时，传统的反渗透膜材料在制备过程中，往往存在膜性能不稳定、易污染。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题在于克服
技术介绍
中提到的缺陷，提供一种反渗透膜组件，及使用该反渗透膜组件的海水淡化系统。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种反渗透膜组件，包括反渗透芯以及反渗透芯两端密封安装的封盖；所述反渗透芯包括中间的内膜支撑层以及内膜支撑层外侧包裹的两组微滤膜和两组超滤膜，所述微滤膜和超滤膜包裹内膜支撑层的之间设置有叠片式预过滤层，所述微滤膜和超滤膜后
3、进一步的，所述pa反渗透膜的制作方法如下：采用界面聚合法结合ip-uv接枝聚合耦合技术，以间苯二胺和均苯三甲酰氯为反应单体，在水相中添加高溶解性离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐作为添加剂，通过抑制mpd扩散、促进初生聚酰胺层形成、uv引发接枝聚合及热处理重构；在有机相中引入新型添加剂吐温80，通过吐温80与tmc反应生成tw-tmc产物。
4、进一步的，所述微滤膜采用聚偏氟乙烯中空纤维膜，截留分子量依次为500ku和300ku，而超滤膜采用聚醚砜中空纤维膜，截留分子量依次为100ku和50ku，同时叠片式预过滤层截留分子量为50μm。
5、进一步的，所述ip-uv接枝聚合耦合制膜法中，uv引发接枝聚合步骤采用波长为254nm的紫外光源，并在氮气保护下进行，热处理重构步骤在120°c至150°c的温度范围内进行，持续时间为30分钟至60分钟。
6、进一步的，所述隔网由不锈钢丝网编织而成，其目数为100至200目，所述内膜支撑层采用高强度、耐腐蚀的聚丙烯材料制成，其表面经过微孔化处理。
7、进一步的，所述叠片式预过滤层由多层聚丙烯纤维无纺布叠压而成，每层之间设置有支撑骨架。
8、一种海水淡化系统，所述海水淡化系统包括如下步骤：第一步：预处理单元：用于对海水进行初步处理，去除海水中的悬浮微粒、细菌及大颗粒有机物质，预处理单元包括：
9、预过滤器：设置于海水进水口处，用于初步过滤海水中的大颗粒杂质，以减少后续膜组件的负荷；
10、膜过滤组件：微滤膜组件用于进一步去除海水中的微小颗粒、胶体及部分细菌，超滤膜组件则用于截留更小的细菌及相对分子质量较大的悬浮物，微滤膜组件和超滤膜组件均采用中空纤维膜结构；
11、吸附过滤器：设置于膜过滤组件之后，用于吸附海水中的小分子有机物、油脂、重金属离子，以进一步提升出水水质；
12、第二步：反渗透膜组件：连接于预处理单元之后，用于通过渗透压原理将预处理后的海水中的淡水与盐分分离，得到淡化后的水；
13、第三步：控制系统：用于监控并调节整个系统的运行状态，包括但不限于监控各膜组件的跨膜压差、出水水质参数；如浊度、uv254，并根据预设的维护条件自动执行清洗程序，当跨膜压差达到或超过预设阈值时，启动维护性清洗，以恢复跨膜压差至低压水平，保证系统的长期稳定运行；
14、第四步：清洗单元：与反渗透膜组件相连，用于在控制系统指示下进行维护性清洗，以去除膜组件表面附着的污染物，恢复膜组件的通量和截留性能。
15、进一步的，所述预处理单元还包括一个自动反冲洗装置，该装置能够定期或根据水质监测结果自动启动，对预过滤器进行反冲洗，以清除累积在过滤器上的杂质，从而延长预过滤器的使用寿命并减少维护成本。
16、进一步的，所述清洗单元采用超声波清洗与化学清洗相结合的方式，其中超声波清洗用于初步去除膜组件表面的松散污垢，而化学清洗则用于深入清洗膜孔内的顽固污染物，确保膜组件的彻底清洁和恢复其性能。
17、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
18、显著提高海水淡化效率与出水水质：
19、本专利技术的反渗透膜组件采用了多层复合膜结构，包括微滤膜、超滤膜和pa反渗透膜，以及叠片式预过滤层和活性炭层，这些设计层层递进，有效去除了海水中的悬浮微粒、细菌、大颗粒有机物质、小分子有机物、油脂和重金属离子，显著提高了海水淡化的效率和出水水质。多层膜的协同作用使得系统能够处理更复杂、更恶劣的海水环境，保证了出水水质的稳定性和可靠性。
20、增强膜组件的抗污染性和稳定性：
21、通过采用界面聚合法结合ip-uv接枝聚合耦合技术制备的pa反渗透膜，不仅提高了膜的截留性能和通量，还显著增强了膜的抗污染性。高溶解性离子液体和新型添加剂的引入，优化了膜的结构和性能，使得膜在长期使用过程中不易被污染，延长了膜的使用寿命。同时，叠片式预过滤层和隔网的设计也有效防止了污染物直接接触并堵塞膜孔，进一步增强了膜组件的稳定性。
22、优化预处理和清洗单元，降低维护成本：
23、本专利技术的海水淡化系统设计了高效的预处理单元和清洗单元。预处理单元通过预过滤器、膜过滤组件和吸附过滤器的层层处理，有效去除了海水中的大部分杂质，减轻了后续膜组件的负荷。同时，自动反冲洗装置的引入，能够定期或根据水质监测结果自动启动，对预过滤器进行反冲洗，延长了预过滤器的使用寿命并减少了维护成本。清洗单元则采用超声波清洗与化学清洗相结合的方式，能够彻底去除膜组件表面的污染物，恢复膜组件的通量和截留性能，减少了因膜污染而导致的系统停机时间和维护成本。
24、增强系统的可靠性和耐用性：
25、本专利技术的反渗透膜组件和海水淡化系统采用了高强度、耐腐蚀的材料制成，如聚丙烯材料制成的内膜支撑层和不锈钢丝网编织的隔网等。这些材料具有良好的物理和化学性能，能够在恶劣的海水环境中长期稳定运行而不受损坏。同时，多层复合膜结构和优化的清洗单元设计也增强了系统的可靠性和耐用性，使得系统能够在长时间内保持高效稳定的运行状态。
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1.一种反渗透膜组件，其特征在于：包括反渗透芯（2）以及反渗透芯（2）两端密封安装的封盖（1）；所述反渗透芯（2）包括中间的内膜支撑层（3）以及内膜支撑层（3）外侧包裹的两组微滤膜（5）和两组超滤膜（6），所述微滤膜（5）和超滤膜（6）包裹内膜支撑层（3）的之间设置有叠片式预过滤层（4），所述微滤膜（5）和超滤膜（6）后方包裹有PA反渗透膜（7），且在PA反渗透膜（7）后方设置有隔网（8），并且在隔网（8）外侧设置有活性炭层，且活性炭层由活性炭内防护层（9）、活性炭外防护层（10）以及两组内部填充的活性炭构成。
2.根据权利要求1所述的一种反渗透膜组件，其特征在于：所述PA反渗透膜（7）的制作方法如下：采用界面聚合法结合IP-UV接枝聚合耦合技术，以间苯二胺和均苯三甲酰氯为反应单体，在水相中添加高溶解性离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐作为添加剂，通过抑制MPD扩散、促进初生聚酰胺层形成、UV引发接枝聚合及热处理重构；在有机相中引入新型添加剂吐温80，通过吐温80与TMC反应生成TW-TMC产物。
3.根据权利要求2所述的一种反渗透膜组件，其特征在于：所
4.根据权利要求3所述的一种反渗透膜组件，其特征在于：所述IP-UV接枝聚合耦合制膜法中，UV引发接枝聚合步骤采用波长为254nm的紫外光源，并在氮气保护下进行，热处理重构步骤在120°C至150°C的温度范围内进行，持续时间为30分钟至60分钟。
5.根据权利要求4所述的一种反渗透膜组件，其特征在于：所述隔网（8）由不锈钢丝网编织而成，其目数为100至200目，所述内膜支撑层（3）采用高强度、耐腐蚀的聚丙烯材料制成，其表面经过微孔化处理。
6.根据权利要求5所述的一种反渗透膜组件，其特征在于：所述叠片式预过滤层（4）由多层聚丙烯纤维无纺布叠压而成，每层之间设置有支撑骨架。
7.一种根据权利要求1—6任一项所述的反渗透膜组件的海水淡化系统，其特征在于：所述海水淡化系统包括如下步骤：第一步：预处理单元：用于对海水进行初步处理，去除海水中的悬浮微粒、细菌及大颗粒有机物质，预处理单元包括：
8.根据权利要求7所述的一种海水淡化系统，其特征在于：所述预处理单元还包括一个自动反冲洗装置，该装置能够定期或根据水质监测结果自动启动，对预过滤器进行反冲洗，以清除累积在过滤器上的杂质，从而延长预过滤器的使用寿命并减少维护成本。
9.根据权利要求7所述的一种海水淡化系统，其特征在于：所述清洗单元采用超声波清洗与化学清洗相结合的方式，其中超声波清洗用于初步去除膜组件表面的松散污垢，而化学清洗则用于深入清洗膜孔内的顽固污染物，确保膜组件的彻底清洁和恢复其性能。
...【技术特征摘要】
1.一种反渗透膜组件，其特征在于：包括反渗透芯（2）以及反渗透芯（2）两端密封安装的封盖（1）；所述反渗透芯（2）包括中间的内膜支撑层（3）以及内膜支撑层（3）外侧包裹的两组微滤膜（5）和两组超滤膜（6），所述微滤膜（5）和超滤膜（6）包裹内膜支撑层（3）的之间设置有叠片式预过滤层（4），所述微滤膜（5）和超滤膜（6）后方包裹有pa反渗透膜（7），且在pa反渗透膜（7）后方设置有隔网（8），并且在隔网（8）外侧设置有活性炭层，且活性炭层由活性炭内防护层（9）、活性炭外防护层（10）以及两组内部填充的活性炭构成。
2.根据权利要求1所述的一种反渗透膜组件，其特征在于：所述pa反渗透膜（7）的制作方法如下：采用界面聚合法结合ip-uv接枝聚合耦合技术，以间苯二胺和均苯三甲酰氯为反应单体，在水相中添加高溶解性离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐作为添加剂，通过抑制mpd扩散、促进初生聚酰胺层形成、uv引发接枝聚合及热处理重构；在有机相中引入新型添加剂吐温80，通过吐温80与tmc反应生成tw-tmc产物。
3.根据权利要求2所述的一种反渗透膜组件，其特征在于：所述微滤膜（5）采用聚偏氟乙烯中空纤维膜，截留分子量依次为500ku和300ku，而超滤膜（6）采用聚醚砜中空纤维膜，截留分子量依次为100ku和50ku，同时叠片式预过滤层（4）截留分子量为50μm。
4.根据权利要求3所述的一种反渗透膜组件，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫川川，盛虎，王学浦，陈勇顺，赵伟，王智国，金毅，何运项，张研，
申请(专利权)人：华电龙口发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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