[发明专利]一种反渗透及纳滤复合膜组件及制备

说明书

本发明涉及反渗透及纳滤复合膜技术领域，特别涉及一种反渗透及纳滤复合膜组件及制备，所述膜组件按照淡水隔网、膜片I、淡水隔网、膜片Ⅱ依次叠放组成；所述膜片I沿长度方向对折后夹有进水隔网；所述膜片Ⅱ沿长度方向对折后夹有进水隔网。

技术领域

本发明涉及反渗透及纳滤复合膜技术领域，特别涉及一种反渗透及纳滤复合膜组件及制备。

技术背景

水资源是人类生存发展不可或缺的自然资源,然而地球上可供人类利用的淡水资源占有率不到1％，膜分离技术由于其高效、节能环保、成本低等优点而广泛应用于海水淡化、苦碱水脱盐、污水处理等水资源的再生利用中。膜分离过程是用起分离作用的半透膜作为核心分离部件，在膜的两侧施加外加压力、电势差、浓度差、气压差等导致膜两侧化学势不相等的外界驱动力，从而使目标产物在化学势的驱动下透过半透膜达到收集器一侧。根据分离膜的孔径大小和截留溶质的尺寸可以将压力驱动的膜分离过程分为以下几类：微滤、超滤、纳滤、反渗透，其中反渗透与纳滤分离技术能够脱除水体系中的水合离子，微型污染物和小的有机分子，是获得供人类生存、生活水资源的关键技术。

界面聚合技术制备的聚酰胺分离膜是目前反渗透和纳滤膜的主流，商品化聚酰胺的制备单体是均苯三甲酰氯与间苯二胺或者哌嗪。用这几种单体制备的聚酰胺复合膜分离性能突出，不同官能度的联苯酰氯是通过金属催化的偶联反应制备所得，制备步骤繁琐，复杂，且随着反渗透与纳滤膜应用的推广，反渗透及纳滤膜的需求越来越多样化，仅仅依靠聚酰胺功能层上的研究已满足不了需求。

现今，膜生产企业通常通过调整膜片的生产工艺来获得相应性能的纳滤或反渗透膜组件。本领域人员都知道膜片性能的调整难度较大，现有方式一定程度上限制了纳滤或反渗透膜组件的性能多样性，因此，仅依靠调整膜片性能的方式来生产反渗透膜组件不仅不能满足需求，不仅消耗大量的成本并且生产效率较低。在反渗透领域应用最多的为卷式复合反渗透膜，一直以来，研究人员将研究重点主要放在了聚酰胺功能层上，而相应忽略了将不同性能的反渗透膜片组合卷制来调整膜组件的性能的方法。

发明内容

本发明主要提供一种反渗透及纳滤复合膜组件及制备，目的为解决纳滤及反渗透膜组件性能少的问题，该方法操作简单、易于控制、效率高，并且极大降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方法是：

一种反渗透及纳滤复合膜组件，所述膜组件按照淡水隔网、膜片I、淡水隔网、膜片Ⅱ依次叠放组成；所述膜片I沿长度方向对折后夹有进水隔网；所述膜片Ⅱ沿长度方向对折后夹有进水隔网。

一种反渗透及纳滤复合膜组件的制备方法，包括以下步骤：

1)根据膜系统的设计水量、水质、回收率及通量设计导则确定膜组件面积和规格型号；所述规格型号包括膜组件外径d₂(mm)、长度L(mm)、产水收集管外径d₁(mm)、进水隔网厚度δ₁(mm)、产水隔网厚度δ₂(mm)；

2)根据膜系统的设计需求，匹配膜组件的测试标准及目标通量F(L/m²*h)、和截留率R(％)；

3)根据步骤2)中的设计通量F和R，选择通量及截留率分别接近F和R的膜片Ⅰ及膜片Ⅱ，通量分别计为F₁，F₂，截留率分别计为R₁，R₂；并测量膜片的厚度为δ(mm)；

4)计算进水隔网、淡水隔网的用量X(m)及膜片的使用量为x(m)，并将进水、淡水隔网及膜片的宽度按L尺寸下料；其中x按下式计算：

5)计算膜片Ⅰ及膜片Ⅱ的用量x₁(m)及x₂(m)，膜片Ⅰ及膜片Ⅱ的用量x₁、x₂按如下公式计算：