CN109012205A - 一种产水隔网、卷制方法以及反渗透膜元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种产水隔网、卷制方法以及反渗透膜元件，产水隔网展开后是由左右间隔排列且竖向延伸的多根纵筋和上下依次间隔排列且横向延伸的多根横筋相互编织而成的方形网状结构；所述多根纵筋的长度相同且相邻纵筋之间间隔的宽度相同；所述横筋的长度不同，其包括交错布置的多根长横筋和多根短横筋。卷制成膜之后，横筋的方向与集水管垂直，纵筋的方向与集水管平行，且丝网密集的一端远离集水管，丝网稀疏的一端靠近集水管。本发明能够使产水富集的程度降低，从而降低产水侧的压力，产水能够比较顺畅的通过产水流道进入集水管，具体表现为，相同原水压力，相同进水流量前提下，产水量有所提升。

Description

一种产水隔网、卷制方法以及反渗透膜元件
技术领域
本发明属于反渗透膜元件技术领域，具体涉及一种产水隔网、卷制方法以及反渗透膜元件。
背景技术
反渗透作为一种比较成熟的技术已经被市场认可，以反渗透膜为主题的研究有很多，包括膜片性能提升，进水隔网优化设计等，但针对产水隔网的研究比较少，一直到现在为止，产水隔网只是作为一个结构件在反渗透膜中发挥流道作用，将产生的纯水导流进集水管。但是在研究过程中发现，反渗透膜在工作过程中，靠近集水管的膜袋内，由于产水压力的存在，抵消了一部分进水压力，使得这部分膜片没有在额定压力下进行工作，产水量降低，从而造成整支膜产水量降低。产水隔网作为产水流道，将两层膜片撑起，供产水流动，越靠近集水管，汇集的纯水越多，在流道厚度不发生改变的前提下，产水富集造成压力升高，从而降低膜片的产水效率。
发明内容
为了提高膜片的产水效率，需要降低因产水富集而形成的产水压力，因此本发明提供一种丝网密度逐渐变稀疏的产水隔网、卷制方法以及反渗透膜元件。
本发明的原理是：构成隔网的丝网密度由密集逐渐过渡到稀疏，使用时，密集的一端远离集水管，稀疏的一端靠近集水由于越靠近集水管，丝网越稀疏，让出一部分空间供产水流动，降低产水侧的压力，原水侧和产水侧的压力差会减小，从而提高靠近集水管处的膜片的产水量，进而提高整支反渗透膜的产水量；此外，虽然在靠近集水管侧丝网比较稀疏，但其稀疏程度并不会导致产水隔网两侧的膜片在压力作用下塌陷，这是调整产水隔网疏密程度的前提。
本发明之一是提供一种产水隔网，其展开后是由左右间隔排列且竖向延伸的多根纵筋和上下依次间隔排列且横向延伸的多根横筋相互编织而成的方形网状结构；
所述多根纵筋的长度相同且相邻纵筋之间间隔的宽度相同；所述横筋的长度不同，其包括交错布置的多根长横筋和多根短横筋；
所述长横筋的第一端与位于最左端的纵筋固定、第二端与位于最右端的纵筋固定、中部分别与其接触的各纵筋编织连接；
所述短横筋的第一端与位于最左端的纵筋固定、第二端与位于中部的某纵筋固定、中部分别与其接触的各纵筋编织连接；
所述短横筋的长度不小于长横筋长度的一半。
进一步的，所述短横筋为长度不一的多种规格，分别与长横筋交错布置。
进一步的，其中最短短横筋的长度等于长横筋长度的一半。
进一步的，所述横筋的排列方式包括上下重复布置多个单元，每个单元包括组合排列的16根横筋，包括长横筋8根、短横筋8根，若将长横筋的长度设定为10，则短横筋的长度分布如下：长度为9的4根，长度为8、7、6、5的各一根；所述长横筋和短横筋按照长度为准的组合排列方式为10/9/10/8/10/9/10/7/10/9/10/6/10/9/10/5。
进一步的，所述相邻横筋之间间隔的宽度相同。
本发明之二是提供一种上述产水隔网的卷制方法，将处于展开状态的产水隔网、反渗透膜片和进水隔网卷制为多层的圆筒状结构反渗透膜元件；所述多层的圆筒状结构反渗透膜元件中产水隔网由外层到内层丝网叠加的密度由大逐渐过渡到小。即卷制成膜之后，横筋的方向与集水管垂直，纵筋的方向与集水管平行，且丝网密集的一端远离集水管，丝网稀疏的一端靠近集水管。
本发明之三是提供一种反渗透膜元件，所述反渗透膜元件的产水隔网由上述产水隔网按照上述卷制方法卷制而成。反渗透膜元件的其他部分与现有常规膜元件一致。
本发明提供了一种丝网密度逐渐变稀疏的产水隔网，将原本由丝网占据的空间让给产水，使产水富集的程度降低，从而降低产水侧的压力，产水能够比较顺畅的通过产水流道进入集水管，具体表现为，相同原水压力，相同进水流量前提下，产水量有所提升。
附图说明
图1为常规产水隔网展开后的结构示意图；
图2为本发明中产水隔网展开后的结构示意图；
图中：1、纵筋，2、横筋，21、长横筋，22、短横筋，箭头方向为产水流动方向。
具体实施方式
以下结合具体的具体实施例对本发明做进一步的说明，但不作为对本发明的限定。
一种产水隔网，其展开后是由左右间隔排列且竖向延伸的多根纵筋1和上下依次间隔排列且横向延伸的多根横筋2相互编织而成的方形网状结构。
多根纵筋1的长度相同且相邻纵筋之间间隔的宽度相同；多根横筋2中相邻横筋之间间隔的宽度相同但长度不同，其包括交错布置的多根长横筋21和多根短横筋22；长横筋21的第一端与位于最左端的纵筋1固定、第二端与位于最右端的纵筋1固定、中部分别与其接触的各纵筋1编织连接；短横筋22的第一端与位于最左端的纵筋1固定、第二端与位于中部的某纵筋1固定、中部分别与其接触的各纵筋1编织连接。短横筋22为长度不一的多种规格，其中最短短横筋22的长度等于长横筋21长度的一半。
以下为优选的横筋的排列方式，即包括上下重复布置多个单元，每个单元包括组合排列的16根横筋，包括长横筋8根、短横筋8根，若将长横筋的长度设定为10，则短横筋的长度分布如下：长度为9的4根，长度为8、7、6、5的各一根；长横筋和短横筋按照长度为准的组合排列方式为10/9/10/8/10/9/10/7/10/9/10/6/10/9/10/5。
以卷制8040膜元件为例，在其余参数都一致的前提下，我们用常规产水隔网卷制一批8040膜元件，用本发明中的产水隔网卷制一批8040膜元件，卷至方法即将图2中处于展开状态的产水隔网由右端向左端依次卷制为多层的圆筒状结构，多层的圆筒状结构由外层到内层丝网叠加的密度由大逐渐过渡到小，即卷制成膜之后，横筋的方向与集水管垂直，纵筋的方向与集水管平行，且丝网密集的一端远离集水管，丝网稀疏的一端靠近集水管。由于两种产水隔网的厚度相同，所以，不会影响卷径，设计产水通量为10000GPD。
卷制完成之后，设置测试条件为：2000ppm氯化钠溶液，1.55MPa测试压力，25℃，15%回收率。分别取三组数据，第一组数据为开机1小时后读取，第二组数据开机1天后读取，第三组数据开机一周后读取，具体见下表：
通过以上对比我们可以看出，相同条件下，本发明产水隔网卷制的8040膜元件，初始脱盐率和产水通量均高于常规产水隔网卷制的膜元件，产水通量高验证了我们的理论，由于产水能够及时导流进集水管，靠近中心管处的膜片得以在接近额定压力的条件下进行工作，从而脱盐率也会提高。经过1周的测试，常规产水隔网卷制膜元件脱盐率上升0.13个百分点，而本发明产水隔网卷制的膜元件脱盐率上升0.15个百分点；常规产水隔网卷制的膜元件产水通量衰减2.8%，而本发明产水隔网卷制的膜元件产水通量衰减2.4%。由此说明，本发明产水隔网的应用，对膜元件保持脱盐率有利，并且降低了膜元件产水通量的衰减率。
相同条件下，采用本发明中的产水隔网卷制的膜元件性能上均优于常规产水隔网卷制的膜元件，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。
本领域技术人员应当理解，以上举例仅仅是本发明的一个典型实施例，在不超出或不偏离本发明保护范围的情况下，本发明的技术方案及其实施方式有多种修饰、改进或等价变化，这些均应落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种产水隔网，其展开后是由左右间隔排列且竖向延伸的多根纵筋和上下依次间隔排列且横向延伸的多根横筋相互编织而成的方形网状结构；其特征在于：
所述多根纵筋的长度相同且相邻纵筋之间间隔的宽度相同；所述横筋的长度不同，其包括交错布置的多根长横筋和多根短横筋；
所述长横筋的第一端与位于最左端的纵筋固定、第二端与位于最右端的纵筋固定、中部分别与其接触的各纵筋编织连接；
所述短横筋的第一端与位于最左端的纵筋固定、第二端与位于中部的某纵筋固定、中部分别与其接触的各纵筋编织连接；
所述短横筋的长度不小于长横筋长度的一半。
2.根据权利要求1所述的产水隔网，其特征在于，所述短横筋为长度不一的多种规格，分别与长横筋交错布置。
3.根据权利要求2所述的产水隔网，其特征在于，其中最短短横筋的长度等于长横筋长度的一半。
4.根据权利要求3所述的产水隔网，其特征在于，所述横筋的排列方式包括上下重复布置多个单元，每个单元包括组合排列的16根横筋，包括长横筋8根、短横筋8根，若将长横筋的长度设定为10，则短横筋的长度分布如下：长度为9的4根，长度为8、7、6、5的各一根；所述长横筋和短横筋按照长度为准的组合排列方式为10/9/10/8/10/9/10/7/10/9/10/6/10/9/10/5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的产水隔网，其特征在于，所述相邻横筋之间间隔的宽度相同。
6.权利要求1-5任一项所述产水隔网的卷制方法，其特征在于，将处于展开状态的产水隔网、反渗透膜片和进水隔网卷制为多层的圆筒状结构反渗透膜元件；所述多层的圆筒状结构反渗透膜元件中产水隔网由外层到内层丝网叠加的密度由大逐渐过渡到小。
7.一种反渗透膜元件，其特征在于，所述反渗透膜元件的产水隔网由权利要求1-5任一项所述的产水隔网按照权利要求6所述的卷制方法卷制而成。
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