CN110639369B - 一种碟管式反渗透组件 - Google Patents

一种碟管式反渗透组件 Download PDF

Info

Publication number
CN110639369B
CN110639369B CN201910915629.1A CN201910915629A CN110639369B CN 110639369 B CN110639369 B CN 110639369B CN 201910915629 A CN201910915629 A CN 201910915629A CN 110639369 B CN110639369 B CN 110639369B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pull rod
upper flange
water
disc
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910915629.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110639369A (zh
Inventor
王如顺
袁志群
周静
严滨
马志鹏
钟汀梁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unisol Membrane Technology Xiamen Co ltd
Xiamen University of Technology
Xiamen Jiarong Technology Co Ltd
Original Assignee
Konos Membrane Technology Xiamen Co ltd
Xiamen University of Technology
Xiamen Jiarong Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konos Membrane Technology Xiamen Co ltd, Xiamen University of Technology, Xiamen Jiarong Technology Co Ltd filed Critical Konos Membrane Technology Xiamen Co ltd
Priority to CN201910915629.1A priority Critical patent/CN110639369B/zh
Publication of CN110639369A publication Critical patent/CN110639369A/zh
Priority to DE102020103691.4A priority patent/DE102020103691A1/de
Priority to US16/793,288 priority patent/US20210094001A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN110639369B publication Critical patent/CN110639369B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/08—Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06—Tubular membrane modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/39—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type
    • B01D29/41—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type mounted transversely on the tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • B01D63/0822—Plate-and-frame devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • B01D63/084—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes at least one flow duct intersecting the membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B01D63/089—Modules where the membrane is in the form of a bag, membrane cushion or pad
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/003—Membrane bonding or sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/20—Shape of filtering material
    • B01D2275/202—Disc-shaped filter elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/04—Specific sealing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/04—Specific sealing means
    • B01D2313/041—Gaskets or O-rings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/08—Flow guidance means within the module or the apparatus
    • B01D2313/086—Meandering flow path over the membrane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/12—Specific discharge elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/14—Specific spacers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/14—Specific spacers
    • B01D2313/143—Specific spacers on the feed side
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2319/00—Membrane assemblies within one housing
    • B01D2319/02—Elements in series
    • B01D2319/022—Reject series
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/39—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08—Flat membrane modules
    • B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • B01D63/0821—Membrane plate arrangements for submerged operation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/02—Fluid flow conditions
    • C02F2301/026—Spiral, helicoidal, radial

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种碟管式反渗透组件，包括中心拉杆、上法兰、下法兰、上锁紧螺母、下锁紧螺母、导流盘组件、膜片、进水接管、浓缩液接管、产水收集管、产水接管和壳体。导流盘组件和膜片由上至下依次交替设置，上法兰与中心拉杆密封连接，上锁紧螺母螺纹连接于中心拉杆的上端且位于上法兰上方，上法兰的下表面边缘沿圆周方向上均布有多个配水口，产水收集管套设于中心拉杆上且与下法兰的下侧密封相连，下锁紧螺母螺纹连接于中心拉杆的下端，产水接管的一端与产水收集管固定相连，壳体的内表面分别与上法兰、下法兰密封连接，进水接管和浓缩液接管固定于下法兰上。本发明的耐高压、抗污染性能更强，使用寿命更长，运行压力可达25.0Mpa。

Description

一种碟管式反渗透组件
技术领域
本发明涉及膜组件技术领域，特别是涉及一种碟管式反渗透组件.
背景技术
近年来随着国家环保政策的出台，废水处理排放标准越来越高，对于垃圾渗滤、高盐、高有机物、高氨氮等各种高难度废水处理，碟管式反渗透膜深度处理技术以其抗污染性强、组件耐压高、预处理要求简单等优越性能，得到越来越广泛的应用。现有碟管式反渗透反渗透膜组件的耐压一般在9.0Mpa以内，运行压力在8.0Mpa以内。在实际应用中，为追求更高的浓缩倍数，运行压力需要达到16.0Mpa，对组件的强度提出了更高的要求。同时为增强对高污染水源适应性，对膜组件抗污染性能方面也提出了更高要求。
碟管式反渗透膜组件是由中心拉杆、上法兰、下法兰及锁紧螺母，将若干组导流盘、膜片及密封圈通过一定的扭矩封装在一起，然后置于耐压壳体中。碟管式反渗透膜组件的耐压与上法兰、下法兰、拉杆、导流盘、膜片、膜支撑网以及密封件的强度相关。
中国专利授权公告号CN204952673公开了膜柱和耐高压膜柱，为提高膜组件的耐压性能，采用增加4根辅助拉压机构，这样加上原有的中心拉杆，相当于5根拉杆，理论上可以增加膜组件的耐压，但实施效果并不理想，因为5根拉杆对两端的法兰的压紧力是通过各自的螺母锁紧力来实现的，这样导致5根拉杆的作用力始终不同，从而导致膜组件上法兰及下法兰受力不均匀，而法兰受力不均会导致碟管式反渗透反渗透膜组件中的导流盘无法密封、加速变形、老化等失效问题，也就无法耐受高压。
中国专利授权公告号CN208356533 U公开了一种新型高压膜柱，通过在上法兰和下法兰上增加螺纹挡环(序号42)，将力分散到外壳上，外壳采用不锈钢材料以实现高压运行。通过螺纹挡环理论上可以将力分散到外壳上，以弥补中心拉杆抗拉能力，但在实施过程中难以实现。首先外壳需由防腐的玻璃钢材料更换成耐腐蚀的不锈钢材料，这会大大增加外壳的成本；其次不锈钢外壳内表面要满足高压密封要求，加工精度要求高，加工难度大；再次，一旦采用这种螺纹挡环结构，定期对导流盘进行扭矩预紧维护时，非常麻烦，由于膜组件立式安装，下法兰的螺纹挡环维护不便；另外，采用拉杆+螺纹挡环结构，还存在一个致命的缺陷，就是和5根拉杆结构类似，挡环对上法兰及下法兰的预紧力，与中心拉杆对上法兰及下法兰的预紧力同样存在始终无法一致的问题，也就导致了此种结构无法实施。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高压、抗污染、使用寿命长的碟管式反渗透组件，用以解决上述现有技术存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种碟管式反渗透组件，包括中心拉杆、上法兰、下法兰、上锁紧螺母、下锁紧螺母、导流盘组件、膜片、进水接管、浓缩液接管、产水收集管、产水接管和壳体，所述中心拉杆的两端具有外螺纹，所述导流盘组件包括导流盘和安装于所述导流盘上的导流盘密封圈槽内的导流盘密封圈，所述导流盘组件和所述膜片由上至下依次交替设置且均同轴套设于所述中心拉杆外侧，所述导流盘组件比所述膜片的数量多一个，所述上法兰和所述下法兰套设于所述中心拉杆上且将所述导流盘组件和所述膜片夹在中间，所述上法兰与所述中心拉杆密封连接，所述上锁紧螺母螺纹连接于所述中心拉杆的上端且位于所述上法兰上方，所述上锁紧螺母用以对所述上法兰施加向下的锁紧力，所述上法兰的下表面边缘沿圆周方向上均布有多个配水口，所述下法兰与所述中心拉杆之间留有空隙，所述产水收集管套设于所述中心拉杆上且与所述下法兰的下侧密封相连，所述产水收集管上与所述下法兰相邻的一端与所述中心拉杆之间留有空隙，所述下锁紧螺母螺纹连接于所述中心拉杆的下端且位于所述产水收集管下方，所述下锁紧螺母用以对所述产水收集管施加向上的锁紧力，所述产水接管的一端与所述产水收集管固定相连，所述产水接管的一端与所述产水收集管和所述中心拉杆之间的空隙连通，所述壳体的内表面分别与所述上法兰、所述下法兰密封连接，所述导流盘与所述壳体之间留有间隙，所述进水接管和所述浓缩液接管固定于所述下法兰上，所述下法兰上设有进水流道和出水流道，所述进水接管通过所述进水流道与所述导流盘和所述壳体之间的间隙连通，所述浓缩液接管通过所述出水流道与所述导流盘上的配水槽连通。
优选地，所述上法兰和所述下法兰各通过一唇形密封圈与所述壳体密封连接，所述上法兰和所述下法兰上设有与所述唇形密封圈对应的安装槽，两个所述唇形密封圈的开口相对设置。
优选地，所述上法兰和所述中心拉杆之间设有上法兰密封轴套，所述上法兰密封轴套套设于所述中心拉杆上，所述上法兰密封轴套的内侧通过上法兰密封轴套内密封圈和所述中心拉杆密封相连，所述上法兰密封轴套的外侧通过上法兰密封轴套外密封圈与所述上法兰密封相连，所述上法兰密封轴套上设有用以安装所述上法兰密封轴套内密封圈和所述上法兰密封轴套外密封圈的密封圈槽。
优选地，还包括拉杆垫块，所述拉杆垫块套设于所述中心拉杆外侧，所述拉杆垫块的两端分别与所述上锁紧螺母和所述上法兰相抵。
优选地，所述产水收集管远离所述下法兰的一端内侧通过产水收集管内密封圈与所述中心拉杆密封相连，所述下法兰的下表面中心处设有凹槽，所述产水收集管靠近所述下法兰的一端与所述凹槽的槽底相抵，且通过产水收集管外密封圈与所述凹槽的槽壁密封相连，所述产水收集管上设有用以安装所述产水收集管内密封圈和所述产水收集管外密封圈的密封圈槽。
优选地，所述导流盘包括：
导流盘本体，所述导流盘本体的正、反两面均设有凸点，多个所述凸点以所述导流盘本体的中心为圆心呈环形均匀分布，所述导流盘本体正、反两面的所述凸点圈数相同且每圈直径相互对应；
径向配水筋条，多个所述径向配水筋条以所述导流盘本体的中心为圆心呈环形均匀分布，相邻两个所述配水筋条之间形成所述配水槽，所述径向配水筋条的第一端与所述导流盘本体的内缘固定相连；
内支撑环，所述径向配水筋条的第二端与所述内支撑环的外缘固定相连，所述内支撑环的正面设有环形凸台，所述内支撑环的正、反两面对应位置处各设有一导流盘密封圈槽，所述导流盘密封圈槽的外侧槽壁为锯齿状，所述导流盘密封圈槽位于所述环形凸台外侧，所述内支撑环的内表面呈环形均布有多个产水收集槽，所述产水收集槽为轴向通槽，所述产水收集槽的槽深大于所述环形凸台的宽度，所述环形凸台的正面设有定位销，所述环形凸台的反面设有供所述定位销插入的定位孔；
外支撑环，所述外支撑环的内缘与所述导流盘本体的外缘固定相连，所述内支撑环、所述外支撑环、所述导流盘本体、所述环形凸台和所述导流盘密封圈槽同心。
优选地，所述膜片包括两张反渗透膜和一层支撑网，所述支撑网夹在两张所述反渗透膜之间，所述支撑网和所述反渗透膜为同心环状结构，两张所述反渗透膜和一层所述支撑网的外缘超声波焊接相连。
优选地，所述导流盘本体的正、反面上最内圈的所述凸点与所述径向配水筋条对应的位置角相同。
优选地，所述导流盘本体的正、反面上的每圈所述凸点与所述径向配水筋条的位置关系有两种，一种是该圈的任一所述凸点均与其中一所述径向配水筋条的位置角相同，另一种是该圈的任一所述凸点均位于所述配水槽的中心面上，两种位置关系交替分布。
优选地，所述导流盘密封圈的材质为丁腈橡胶，包括以下质量份数的制备原料：
100份丁腈橡胶生胶；
0.1～5份液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯；
60～90份液体丁腈橡胶改性炭黑；
1～3份防老剂；
2～6份复合硫化剂；
1～3份促进剂。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明通过导流盘上凸点的扰流作用，提高了导流盘和膜片的抗污染能力，延长了使用寿命；通过对导流盘密封圈槽的结构和导流盘密封圈的材质进行改进，提高了碟管式反渗透组件的耐压能力，密封压力可达25.0Mpa；通过单个中心拉杆对上法兰和下法兰的中心施加压紧力的方式，避免了采用多个拉杆导致的上法兰、下法兰圆周方向上受力不均的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的导流盘的正面结构示意图；
图2为本发明的导流盘的反面结构示意图；
图3为凸点的结构示意图；
图4为本发明的导流盘与导流盘密封圈、膜片组装后的部分结构剖视图；
图5为本发明的导流盘安装膜片后的正面结构示意图；
图6为本发明的导流盘正面结构的三维视角示意图；
图7为多个本发明的导流盘组装后叠加效果示意图；
图8为膜片的结构示意图；
图9为本发明碟管式反渗透组件的整体结构示意图；
图10为本发明的上法兰的结构示意图；
图11为本发明的下法兰的结构示意图；
图12为本发明碟管式反渗透组件的内部水流方向示意图；
附图标记说明：1导流盘本体；2径向配水筋条；3内支撑环；4外支撑环；5导流盘密封圈槽；6定位销；7定位孔；8轴向通槽；9配水槽；10凸点；11第一定位指示结构；12第二定位指示结构；13膜片；14导流盘密封圈；15中心拉杆；16上锁紧螺母；17拉杆垫块；18上法兰；19上法兰密封轴套外密封圈；20上法兰密封轴套；21上法兰密封轴套内密封圈；22唇形密封圈；23下锁紧螺母；24导流盘；25下法兰；26产水收集管外密封圈；27浓缩液接管；28产水收集管；29产水收集管内密封圈；30产水接管；31进水接管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种耐高压、抗污染、使用寿命长的碟管式反渗透组件，用以解决上述现有技术存在的技术问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-12所示，本发明提供一种碟管式反渗透组件，包括中心拉杆15、上法兰18、下法兰25、上锁紧螺母16、下锁紧螺母23、导流盘组件、膜片13、进水接管31、浓缩液接管27、产水收集管28、产水接管30和壳体。
其中，中心拉杆15的两端具有外螺纹，分别用以和上锁紧螺母16、下锁紧螺母23螺纹连接；导流盘组件包括导流盘24和安装于导流盘24上的导流盘密封圈槽5内的导流盘密封圈14，导流盘组件和膜片13由上至下依次交替设置且同轴套设于中心拉杆15外侧，为防止水流的冲击，最上面的一导流盘组件上方不设置膜片13，即导流盘组件比膜片13的数量多一个；上法兰18和下法兰25套设于中心拉杆15上且将导流盘组件和膜片13夹在中间，上法兰18与中心拉杆15密封连接，上锁紧螺母16螺纹连接于中心拉杆15的上端且位于上法兰18上方，上锁紧螺母16用以对上法兰18施加向下的锁紧力，上法兰18的下表面边缘沿圆周方向上均布有多个配水口；下法兰25与中心拉杆15之间留有空隙，产水收集管28套设于中心拉杆15上且与下法兰25的下侧密封相连，产水收集管28上与下法兰25相邻的一端与中心拉杆15之间留有空隙；下锁紧螺母23螺纹连接于中心拉杆15的下端且位于产水收集管28下方，下锁紧螺母23用以对产水收集管28施加向上的锁紧力；产水接管30的一端与产水收集管28固定相连，产水接管30的一端与产水收集管28和中心拉杆15之间的空隙连通；壳体的内表面分别与上法兰18、下法兰25密封连接，导流盘24与壳体之间留有间隙；进水接管31和浓缩液接管27固定于下法兰25上，下法兰25上设有进水流道和出水流道，进水接管31通过进水流道与导流盘24和壳体之间的间隙连通，浓缩液接管27通过出水流道与导流盘24上的配水槽9连通。通过上锁紧螺母16和下锁紧螺母23，用一定的扭矩将导流盘组件与膜片13封装在一起，形成膜芯，将整支膜芯置于壳体中，形成一支完整的碟管式反渗透膜组件。
本发明的碟管式反渗透组件在使用时，将水源与进水接管31连通，进水流经下法兰25上的进水通道后，由于导流盘24与壳体之间留有间隙，进水沿着导流盘组件与壳体之间的间隙向上流动(导流盘24经堆叠后其外支撑环4形成圆柱状结构)，直至流动至上法兰18处。上法兰18的下表面边缘沿圆周方向均布有多个配水口，配水口的径向宽度应大于导流盘24的外支撑环4的径向宽度，进水穿过配水口后流动至导流盘24的外支撑环4内侧，由于导流盘24均具有配水槽9，进水将沿上法兰18的下表面由四周向中心流动，然后向下穿过最上层的导流盘24的配水槽9，接着沿最上层的膜片13的上表面由中心向四周流动，再沿该膜片13的下表面由四周向中心流动，然后向下穿过第二层导流盘24的配水槽9，依此规律流动，直至向下穿过最下层的导流盘24上的配水槽9，浓缩液经下法兰25上的出水流道和浓缩液接管27流出。而经膜片13过滤后的产水向下沿中心拉杆15与导流盘24之间的产水收集槽流动(导流盘24的内支撑环3内侧具有轴向延伸的产水收集槽)，经产水收集管28和产水接管30流出。
为了提高密封性，本发明中上法兰18和下法兰25各通过一唇形密封圈22与壳体密封连接，上法兰18和下法兰25上设有与唇形密封圈22对应的安装槽，两个唇形密封圈22的开口相对设置。
进一步的，本发明于上法兰18和中心拉杆15之间设有上法兰密封轴套20，上法兰密封轴套20套设于中心拉杆15上，上法兰密封轴套20的内侧通过上法兰密封轴套内密封圈21和中心拉杆15密封相连，上法兰密封轴套20的外侧通过上法兰密封轴套外密封圈19与上法兰18密封相连，上法兰密封轴套20上设有用以安装上法兰密封轴套内密封圈21和上法兰密封轴套外密封圈19的密封圈槽。本领域技术人员也可以选择其它常用的密封结构作为中间结构，只要能实现上法兰18和中心拉杆15的密封连接即可。
进一步的，本发明的产水收集管28远离下法兰25的一端内侧通过产水收集管内密封圈29与中心拉杆15密封相连，下法兰25的下表面中心处设有凹槽，产水收集管28靠近下法兰25的一端与凹槽的槽底相抵，且通过产水收集管外密封圈26与凹槽的槽壁密封相连，产水收集管28上设有用以安装产水收集管内密封圈29和产水收集管外密封圈26的密封圈槽。
上锁紧螺母16可以直接与上法兰18接触，也可以于上锁紧螺母16与上法兰18之间设置中间结构。本发明中还包括拉杆垫块17，拉杆垫块17套设于中心拉杆15外侧，拉杆垫块17的两端分别与上锁紧螺母16和上法兰18相抵，即使用拉杆垫块17作为上锁紧螺母16与上法兰18的中间结构。
为了进一步提高本发明的碟管式反渗透组件的耐压能力，本发明对导流盘24的结构也作了改进。其中，导流盘本体1的正、反两面均设有凸点10，多个凸点10以导流盘本体1的中心为圆心呈环形均匀分布，导流盘本体1正、反两面的凸点10圈数相同且每圈直径相互对应。当进水在导流盘本体1的正、反两面上流动时，凸点10能够起到湍流的作用，从而达到清洁导流盘本体1和膜片13的效果。膜片13安装于相邻两个导流盘24之间后，由于导流盘本体1正、反两面凸点10圈的直径相同，导流盘本体1正、反面的凸点10对膜片13起到限位作用，且能够防止膜片13在湍流作用下发生大的位移导致膜片13的损伤。本发明中，由于在实际应用中膜组件通常采用竖直安装，为有效防止污染物在导流盘正面的沉积，导流盘本体1的正面的凸点10的数量多于导流盘本体1的反面的凸点10的数量。为了避免膜片13与凸点10接触时受到损伤，本发明的凸点10由底部至顶部呈收缩状结构，凸点10的底部与导流盘本体1圆弧过渡，凸点10的顶部为曲面。
多个径向配水筋条2以导流盘本体1的中心为圆心呈环形均匀分布，相邻两个配水筋条之间形成配水槽9，径向配水筋条2的第一端与导流盘本体1的内缘固定相连。进水能够通过配水槽9流向下一级导流盘24。
径向配水筋条2的第二端与内支撑环3的外缘固定相连，内支撑环3的正面设有环形凸台。环形凸台的高度不能小于膜片13的厚度，保证在组装时膜片13不会被上、下两侧的导流盘24压坏。内支撑环3的正、反两面对应位置处各设有一导流盘密封圈槽5，导流盘密封圈槽5用以容纳导流盘密封圈14。在组装时，膜片13并不由内支撑环3直接固定，一个导流盘24正面安装的导流盘密封圈14和另一导流盘24反面安装的导流盘密封圈14将膜片13夹在中间，导流盘密封圈14内侧为产水通道，导流盘密封圈14外侧为浓缩液流道。膜片13从中心到圆周方向上，由上下两导流盘24上同一直径的凸点10圆圈限位区间内呈自然状态。
本发明对导流盘24的主要改进之处在于，导流盘密封圈槽5的外侧槽壁为锯齿状，导流盘密封圈槽5的内侧槽壁为圆柱面。导流盘密封圈14安装在导流盘密封圈槽5内时，在外部扭矩的作用下导流盘密封圈14受压产生变形，导流盘密封圈14填充在锯齿中，增大了导流盘密封圈14与导流盘密封圈槽5的接触面积，使导流盘密封圈14在高压状态下不易滑脱，提高导流盘密封圈14在高压下的密封能力。外侧槽壁锯齿结构的宽度与深度以完全容纳导流盘密封圈14的变形量为宜。当配水槽9的高压水流朝导流盘密封圈14方向冲击时，由于导流盘密封圈14填充于锯齿状凹槽内，对导流盘密封圈槽5内的密封圈起到很好的防护作用。因此，本发明通过设置具有锯齿状外侧槽壁的导流盘密封圈槽5，在有效吸收导流盘密封圈14变形的同时，起到了很好的防护作用，确保了高压状态下密封的可靠性。
膜片13包括两张反渗透膜和一层支撑网，支撑网夹在两张反渗透膜之间，两张反渗透膜和一层支撑网的外缘超声波焊接相连，内缘开口，支撑网使通过膜片13的产水可以快速流向中心出口，支撑网和反渗透膜为同心环状结构。导流盘密封圈槽5位于环形凸台外侧，内支撑环3的内表面呈环形均布有多个产水收集槽，产水收集槽为轴向通槽8，产水收集槽沿径向穿过环形凸台。产水在两张反渗透膜中间沿支撑网流到轴向通槽8，导流盘密封圈槽5内的导流盘密封圈14防止进料液进入轴向通槽8，轴向通槽8的产水最终汇总收集并经产水接管30排出。本发明中，产水收集槽为六个，且沿内支撑环3的内表面的圆周方向均匀分布。
为了便于相邻两个导流盘24的定位安装，本发明的环形凸台的正面设有定位销6，环形凸台的反面设有供定位销6插入的定位孔7，相邻两个导流盘24销孔定位。
具体的，本发明的定位销6为五个，相邻两个定位销6对应的圆心角沿顺时针方向依次为45度、45度、90度、90度和90度。本发明的定位孔7为5个，相邻两个定位孔7对应的圆心角沿顺时针方向依次同样为45度、45度、90度、90度和90度。但是，五个定位孔7在环形凸台上的位置与五个定位销6在环形凸台上的位置整体相差180度。
为了便于对正和计数，外支撑环4的外侧面设有第一定位指示结构11和第二定位指示结构12，第一定位指示结构11和第二定位指示结构12的连线为外支撑环4的直径方向且与其中两个产水收集槽的连线共线，第一定位指示结构11和第二定位指示结构12不同。第一定位指示结构11为一个凸块，第二定位指示结构12为三个凸块。定位销6插入定位孔7后，上、下导流盘24的第一定位指示结构11和第二定位指示结构12交错安装。
外支撑环4的内缘与导流盘24本的外缘固定相连，内支撑环3、外支撑环4、导流盘本体1、环形凸台和导流盘密封圈槽5同心。在导流环本体的正面，于外支撑环4和环形凸台之间形成下凹部，用以容纳膜片13，即膜片13外径小于外支撑环4的内径，膜片13的内径大于环形凸台的外径。
为了保证该导流盘24安装在碟管式反渗透膜组件时内支撑环3与外支撑环4受力均匀不变形，本发明中内支撑环3与外支撑环4厚度相同，内支撑环3的反面与外支撑环4的反面共面，环形凸台的正面与外支撑环4的正面共面。
为保证该导流盘24的抗压差能力，本发明的导流盘本体1两侧的外支撑环4厚度相同为宜，使多个导流盘24组装在一起通过扭矩压紧时受力均匀。
进一步的，对于凸点10的分布形式，本发明中导流盘本体1的正、反面上最内圈的凸点10与径向配水筋条2对应的位置角相同。进料液从中心往圆周方向或从圆周往中心方向扩散时，可以避免经过进出配水筋条的进料液直接与凸点10对冲导致水流的剧烈翻滚，从而避免造成膜片13的损坏。
更进一步的，导流盘本体1的正、反面上的每圈凸点10与径向配水筋条2的位置关系有两种，一种是该圈的任一凸点10均与其中一径向配水筋条2的位置角相同，另一种是该圈的任一凸点10均位于配水槽9的中心面上，两种位置关系交替分布。这种布点方式，使进料液在流经导流盘24时，不是以直线平稳的流动方式流过，而是不管进料液从导流盘24正面的四周到中心，还是导流盘24背面的中心到四周，流经路线中均有一环一环的湍流凸点10直到流过膜片13，在此过程中，进料液流经凸点10时会对膜片13产生湍流作用，膜表面的污染物会被不断带走，大大延缓了污染物在膜表面的沉积效应，使得膜片13的抗污染性得到很大的提升，适应更伪劣的水质条件。
本发明的导流盘24在使用时，进料液从一导流盘24的配水槽9出来，然后由膜片13中心向圆周扩散，流经膜片13上表面后在膜片13圆周方向翻越至膜片13的背面，然后由圆周方向再流向中心，流过下一导流盘24的配水槽9，再流经下一膜片13。在进料液从中心到圆周，再从圆周到中心的过程中，进料液的过流面积从小到大然后再从大到小，对应的膜表面错流流速中心处大，圆周处小。膜片13中心处由导流盘密封圈14固定且过流面积较小，可以承受最高的错流流速，圆周处膜片13呈自然状态，较小的流速有利有于减少膜片13的冲击，保证膜的使用寿命。
除了对导流盘密封圈槽5的改进外，为了进一步提高密封能力，从而提升碟管式反渗透组件的耐压性，本发明对导流盘密封圈14的材质也做了改进，具体内容如下。
本发明的导流盘密封圈14为丁腈橡胶材质，包括以下质量份数的制备原料：
100份丁腈橡胶生胶；
0.1～5份液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯；
60～90份液体丁腈橡胶改性炭黑；
1～3份防老剂；
2～6份复合硫化剂；
1～3份促进剂。
按质量份数计，本发明提供的丁腈橡胶的制备原料包括100份丁腈橡胶生胶。在本发明中，所述丁腈橡胶生胶的门尼粘度(ML1+4，100℃)优选为40～65；所述丁腈橡胶生胶中丙烯腈的质量分数优选为20～30％。本发明对于所述丁腈橡胶生胶的粘度没有特殊的限定，优选采用日本JSR株式会社的N240S和/或N241型号的丁腈橡胶生胶；当采用上述两种型号丁腈橡胶生胶的混合物时，本发明对两种型号丁腈橡胶生胶的配比没有特殊的限定，采用任意配比均可。
以所述丁腈橡胶生胶的质量份数为基准，本发明提供的丁腈橡胶的制备原料包括0.1～5份液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯，优选为0.15～4.8份，更优选为0.5～3.5份，进一步优选为0.8～2.7份。本发明在制备丁腈橡胶时添加少量液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯，能够有效提高丁腈橡胶制备的密封圈的强度和降低其压缩永久变形，有利于提高密封圈在较严格使用环境下的使用寿命。
在本发明中，所述液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯优选由端氨基液体丁腈橡胶与氧化石墨烯反应得到。在本发明中，所述端氨基液体丁腈橡胶的相对分子质量优选为2000～4000；所述端氨基液体丁腈橡胶中氨基的质量分数优选≥15％；在本发明的实施例中，具体是采用Lubrizol公司生产的1300X16型号端氨基液体丁腈橡胶。本发明对于所述液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯的具体制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法制备得到即可；在本发明的实施例中，具体是参照美国专利US20150344666A1中的方法制备液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯。
以所述丁腈橡胶生胶的质量份数为基准，本发明提供的丁腈橡胶的制备原料包括60～90份液体丁腈橡胶改性炭黑，优选为65～85份，更优选为70～80份。在本发明中，炭黑可以增加丁腈橡胶的硬度、提高抗张强度等，但是随着炭黑量的增加，胶料的粘度越来越大，尤其是制备高硬度(硬度达到邵A 80度以上)的丁腈橡胶，炭黑的用量较大，加工后期胶料的粘度较大，造成加工困难，同时生热量也会提高，会影响胶料硫化后的性能；本发明采用液体丁腈橡胶改性炭黑作为原料制备丁腈橡胶，能够提高炭黑和丁腈橡胶生胶的相容性，在一定的加工条件下增加炭黑的加入量，有利于提高丁腈橡胶制备的密封圈的硬度和强度。
在本发明中，所述液体丁腈橡胶改性炭黑优选由端氨基液体丁腈橡胶与环氧基硅烷偶联剂处理的炭黑反应得到，具体的，包括以下步骤：
采用环氧基硅烷偶联剂对炭黑进行改性处理，得到环氧基硅烷偶联剂改性炭黑；
将端氨基液体丁腈橡胶与所述环氧基硅烷偶联剂改性炭黑进行反应，得到液体丁腈橡胶改性炭黑。
本发明优选采用环氧基硅烷偶联剂对炭黑进行改性处理，得到环氧基硅烷偶联剂改性炭黑。在本发明中，所述环氧基硅烷偶联剂优选包括3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-560)、3-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三乙氧基硅烷和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。在本发明中，所述炭黑优选包括半补强炭黑和细粒子热裂解炭黑，所述半补强炭黑和细粒子热裂解炭黑的质量比优选为(1～8)：(2～9)，更优选为(2～4)：(6～8)。在本发明中，所述半补强炭黑优选包括气炉法半补强炭黑N770或气炉法半补强炭黑N774，所述细粒子热裂解炭黑优选包括细粒子热裂解炭黑N880。本发明对于所述改性处理的具体操作步骤没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可；在本发明的实施例中，具体是参照中国发明申请专利CN108084803A中的方法采用环氧基硅烷偶联剂对炭黑进行改性处理。
得到环氧基硅烷偶联剂改性炭黑后，本发明将端氨基液体丁腈橡胶与所述环氧基硅烷偶联剂改性炭黑进行反应，得到液体丁腈橡胶改性炭黑。在本发明中，所述端氨基液体丁腈橡胶的相对分子质量优选为2000～4000；所述端氨基液体丁腈橡胶中氨基的质量分数优选≥15％；在本发明的实施例中，具体是采用Lubrizol公司生产的1300X16型号端氨基液体丁腈橡胶。在本发明中，所述端氨基液体丁腈橡胶与环氧基硅烷偶联剂改性炭黑的质量比优选为5：(0.8～1.2)，更优选为5：1。在本发明中，所述反应优选在有机溶剂存在条件下进行，所述有机溶剂优选包括乙酸乙酯；所述乙酸乙酯的质量优选为端氨基液体丁腈橡胶质量的6～7倍。
在本发明中，所述反应优选包括依次进行的两个阶段，其中，第一阶段反应的温度优选为15～35℃，更优选为20～25℃，具体的，可以在室温条件下进行第一阶段的反应；第一阶段反应的时间优选为50～70min，更优选为60min；第二阶段反应的温度优选为40～45℃，第二阶段反应的时间优选为50～70min，更优选为60min。本发明优选在上述条件下进行反应，能够实现端氨基液体丁腈橡胶与环氧基硅烷偶联剂改性炭黑充分反应，且能够较好的控制反应速率，有利于提高反应的安全性。
完成所述反应后，本发明优选将所得体系过滤，滤出固体用乙酸乙酯清洗3～5次，干燥后得到液体丁腈橡胶改性炭黑。本发明对于所述过滤、清洗以及干燥没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。
以所述丁腈橡胶生胶的质量份数为基准，本发明提供的丁腈橡胶的制备原料包括1～3份防老剂，优选为1.2～2.5份，更优选为1.5～2.0份。在本发明中，所述防老剂优选包括防老剂2246、防老剂RD和防老剂4020中的一种或几种，更优选为防老剂2246。
以所述丁腈橡胶生胶的质量份数为基准，本发明提供的丁腈橡胶的制备原料包括2～6份复合硫化剂，优选为3～5份。在本发明中，所述复合硫化剂优选包括硫磺和过氧化物硫化剂，所述过氧化物硫化剂优选包括过氧化二异丙苯；所述硫磺与过氧化二异丙苯的质量比优选为(1～3)：(7～9)。
以所述丁腈橡胶生胶的质量份数为基准，本发明提供的丁腈橡胶的制备原料包括1～3份促进剂，优选为1.5～2.5份。在本发明中，所述促进剂优选包括三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯和间苯撑双马来酰亚胺中的一种或几种，更优选包括三烯丙基氰脲酸酯或三烯丙基异氰脲酸酯。
本发明提供了上述技术方案所述丁腈橡胶的制备方法，包括以下步骤：
将丁腈橡胶生胶、防老剂、液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯、液体丁腈橡胶改性炭黑、复合硫化剂和促进剂混炼，得到丁腈橡胶。
在本发明中，所述丁腈橡胶的制备方法优选包括以下步骤：
将丁腈橡胶生胶进行第一薄通压合，得到第一薄通压合料；
将所述第一薄通压合料与防老剂混合后进行第二薄通压合，得到第二薄通压合料；
将所述第二薄通压合料与液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯和液体丁腈橡胶改性炭黑混合后进行第三薄通压合，得到第三薄通压合料；
将所述第三薄通压合料与复合硫化剂和促进剂混合后进行第四薄通压合，得到第四薄通压合料；
将所述第四薄通压合料行第五薄通压合，得到丁腈橡胶。
在本发明中，制备所述丁腈橡胶的整个过程优选在三辊机上进行。
本发明优选将丁腈橡胶生胶进行第一薄通压合，得到第一薄通压合料。在本发明中，第一薄通压合过程中，三辊机的辊距优选为1～2mm；所述第一薄通压合的时间优选为5～10min。
得到第一薄通压合料后，本发明优选将所述第一薄通压合料与防老剂混合后进行第二薄通压合，得到第二薄通压合料。在本发明中，第二薄通压合的过程中，三辊机的辊距优选为2～3mm；所述第二薄通压合的时间优选为2～3min。
得到第二薄通压合料后，本发明优选将所述第二薄通压合料与液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯和液体丁腈橡胶改性炭黑混合后进行第三薄通压合，得到第三薄通压合料。本发明优选分3～5批次加入液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯和液体丁腈橡胶改性炭黑的混合物；所述第三薄通压合的过程中，三辊机的辊距优选为4～6mm，每次添加液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯和液体丁腈橡胶改性炭黑的混合物后，薄通压合的时间优选为10～15min。本发明通过分批加入液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯和液体丁腈橡胶改性炭黑的混合物，能够提高液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯和液体丁腈橡胶改性炭黑在丁腈橡胶生胶中的分散性，有利于液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯和液体丁腈橡胶改性炭黑充分发挥作用，最终制备得到力学性能优异的丁腈橡胶。
得到第三薄通压合料后，本发明优选将所述第三薄通压合料与复合硫化剂和促进剂混合后进行第四薄通压合，得到第四薄通压合料。在本发明中，第四薄通压合的过程中，三辊机的辊距优选为4～6mm；所述第四薄通压合的时间优选为2～3min。
得到第四薄通压合料后，本发明优选将所述第四薄通压合料进行第五薄通压合，得到丁腈橡胶。在本发明中，第五薄通压合的过程中，三辊机的辊距优选为1～2mm；所述第五薄通压合的时间优选为3～5min。
完成所述第五薄通压合后，本发明优选将所得体系冷却至室温(前述第一薄通压合到第五薄通压合的过程，优选在室温条件下进行，但是薄通压合会产生摩擦热，导致物料温度升高，故优选冷却至室温再进行后续处理)，继续进行薄通压合2次，下片，得到丁腈橡胶。在本发明中，最后2次薄通压合的过程中，三辊机的辊距优选为2～3mm，每次薄通压合的时间优选为2～3min。
本发明提供了一种密封圈，以上述技术方案所述丁腈橡胶或上述技术方案所述制备方法制备得到的丁腈橡胶为原料制备得到。本发明优选以所述丁腈橡胶作为制备原料，经注塑模压成型、传递模压成型或平板模压成型制备得到密封圈。本发明对于所述注塑模压成型、传递模压成型或平板模压成型的操作方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可。在本发明的实施例中，具体是采用平板模压成型方法制备密封圈，其中，平板模压成型优选在1.5～2.5MPa、175～185℃条件下进行。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1～8
制备液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯(简称为LNBR-GO)：
参照美国专利US20150344666A1中的方法制备液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯，其中，所用端氨基液体丁腈橡胶(简称为ATBN)购自Lubrizol公司，具体为1300X16型号端氨基液体丁腈橡胶。
制备液体丁腈橡胶改性炭黑(简称为LNBR-C)：
参照中国发明申请专利CN108084803A中的方法采用环氧基硅烷偶联剂(具体为硅烷偶联剂KH-560)对炭黑进行改性处理，得到环氧基硅烷偶联剂改性炭黑；
按重量份数计，将1份环氧基硅烷偶联剂改性炭黑分散在30份乙酸乙酯中，加入5份端氨基液体丁腈橡胶(简称为ATBN，购自Lubrizol公司，具体为1300X16型号)，室温(25℃)条件下搅拌反应1h，升温至40℃继续搅拌反应1h；反应完成后，将所得体系过滤，滤出固体用乙酸乙酯清洗3次，干燥后得到液体丁腈橡胶改性炭黑。
实施例1～8中各制备原料选择如下，具体种类及用量列于表1中：
丁腈橡胶生胶为日本JSR株式会社的N240S和/或N241型号的丁腈橡胶生胶；
LNBR-GO按照上述方法制备得到；
LNBR-C按照上述方法制备得到；其中，所用炭黑为半补强炭黑(气炉法半补强炭黑N770或气炉法半补强炭黑N774)和细粒子热裂解炭黑(细粒子热裂解炭黑N880)；
防老剂为防老剂2246；
复合硫化剂为硫磺和过氧化异丙苯；
促进剂为三烯丙基氰脲酸酯或三烯丙基异氰脲酸酯。
利用上述制备原料制备丁腈橡胶，包括以下步骤：
将丁腈橡胶生胶在三辊机上辊距2mm条件下进行薄通压合8min；加入防老剂，在辊距2mm条件下进行薄通压合3min；分4批次加入LNBR-GO和LNBR-C，在辊距5mm条件下进行薄通压合，每次加料后薄通压合10min；加入复合硫化剂和促进剂，在辊距5mm条件下进行薄通压合3min；调整辊距为1mm，进行薄通压合3min后冷却至室温，继续进行2次薄通压合(辊距2mm，每次薄通压合的时间为2min)，下片，得到丁腈橡胶。
利用所述丁腈橡胶制备密封圈，包括以下步骤：
将所述丁腈橡胶在2MPa、180℃条件下进行平板模压成型，得到密封圈。
表1实施例1～8中各制备原料的种类及用量
Figure BDA0002216044330000171
Figure BDA0002216044330000181
对比例1
按重量份数计，将100份丁腈橡胶生胶(由60份N240S和40份
Figure BDA0002216044330000182
N241组成)、1.1份LNBR-GO、85份炭黑(由20份N770和60份N880组成)、10份邻苯二甲酸二辛酯(软化剂，缩写为DOP)和2.5份防老剂2246、5份复合硫化剂(由1份硫磺和4份过氧化异丙苯组成)和2份三烯丙基氰脲酸酯，按上述实施例中方法加工得到丁腈橡胶，并进一步制备得到密封圈。
对比例2
按重量份数，将100份丁腈橡胶生胶(由60份N240S和40份
Figure BDA0002216044330000183
N241组成)、85份炭黑(由20份N770和60份N880组成)、10份软化剂DOP和2.5份防老剂2246、5份复合硫化剂(由1份硫磺和4份过氧化异丙苯组成)和2份三烯丙基氰脲酸酯，按上述实施例中方法加工得到丁腈橡胶，并进一步制备得到密封圈。
性能测试
对实施例1～8和对比例1～2中加工得到的丁腈橡胶和制备得到的密封圈进行性能测试，具体如下：
最小扭矩ML：参考ASTM D-2084中方法采用硫化仪测试丁腈橡胶的最小扭矩ML；ML数值越低，表示胶料的粘度越大，越难加工。
抗张强度：25℃，按GB/T528-2009要求对密封圈进行测试。
邵A硬度：25℃，按GB/T531-2009要求对密封圈进行测试。
压缩永久变形：按GB/T1683-2018要求对密封圈进行测试，测试温度为100℃，测试时间分别为22h和30h，试样压缩率为30％，选取高度为8mm的限制器；测试时间22h得到的压缩永久变形记为压缩永久变形1(简称变形1)，测试时间30h得到的压缩永久变形记为压缩永久变形2(简称变形2)，变形2相对变形1增大比例越大，表示密封圈越容易变形，寿命越短。
运行时间：将密封圈安装在反渗透器件中，按实际运行条件运行，反渗透施加压力25MPa，观察出现泄漏的时间；运行时间越长表示密封圈的寿命越长。
上述性能测试结果如表2所示。
表2实施例1～8和对比例1～2中丁腈橡胶和密封圈的性能测试结果
Figure BDA0002216044330000191
从表2的结果可知，本发明提供的丁腈橡胶具有较好的加工性，即使添加的炭黑较多，也具有较好的加工性；本发明制备得到的密封圈具有较好的抗张强度，即使邵A硬度达到85度以上，抗张强度也达到20MPa以上；而且本发明制备得到的密封圈具有较好的压缩永久变形，在实际应用中具有较长的使用寿命，可在高反渗透施加压力的情况下作为反渗透器件的密封圈使用。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种碟管式反渗透组件，其特征在于，包括中心拉杆、上法兰、下法兰、上锁紧螺母、下锁紧螺母、导流盘组件、膜片、进水接管、浓缩液接管、产水收集管、产水接管和壳体，所述中心拉杆的两端具有外螺纹，所述导流盘组件包括导流盘和安装于所述导流盘上的导流盘密封圈槽内的导流盘密封圈，所述导流盘组件和所述膜片由上至下依次交替设置且均同轴套设于所述中心拉杆外侧，所述导流盘组件比所述膜片的数量多一个，所述上法兰和所述下法兰套设于所述中心拉杆上且将所述导流盘组件和所述膜片夹在中间，所述上法兰与所述中心拉杆密封连接，所述上锁紧螺母螺纹连接于所述中心拉杆的上端且位于所述上法兰上方，所述上锁紧螺母用以对所述上法兰施加向下的锁紧力，所述上法兰的下表面边缘沿圆周方向上均布有多个配水口，所述下法兰与所述中心拉杆之间留有空隙，所述产水收集管套设于所述中心拉杆上且与所述下法兰的下侧密封相连，所述产水收集管上与所述下法兰相邻的一端与所述中心拉杆之间留有空隙，所述下锁紧螺母螺纹连接于所述中心拉杆的下端且位于所述产水收集管下方，所述下锁紧螺母用以对所述产水收集管施加向上的锁紧力，所述产水接管的一端与所述产水收集管固定相连，所述产水接管的一端与所述产水收集管和所述中心拉杆之间的空隙连通，所述壳体的内表面分别与所述上法兰、所述下法兰密封连接，所述导流盘与所述壳体之间留有间隙，所述进水接管和所述浓缩液接管固定于所述下法兰上，所述下法兰上设有进水流道和出水流道，所述进水接管通过所述进水流道与所述导流盘和所述壳体之间的间隙连通，所述浓缩液接管通过所述出水流道与所述导流盘上的配水槽连通；
所述导流盘包括：
导流盘本体，所述导流盘本体的正、反两面均设有凸点，多个所述凸点以所述导流盘本体的中心为圆心呈环形均匀分布，所述导流盘本体正、反两面的所述凸点圈数相同且每圈直径相互对应；
径向配水筋条，多个所述径向配水筋条以所述导流盘本体的中心为圆心呈环形均匀分布，相邻两个所述配水筋条之间形成所述配水槽，所述径向配水筋条的第一端与所述导流盘本体的内缘固定相连；
内支撑环，所述径向配水筋条的第二端与所述内支撑环的外缘固定相连，所述内支撑环的正面设有环形凸台，所述内支撑环的正、反两面对应位置处各设有一导流盘密封圈槽，所述导流盘密封圈槽的外侧槽壁为锯齿状，所述导流盘密封圈槽位于所述环形凸台外侧，所述内支撑环的内表面呈环形均布有多个产水收集槽，所述产水收集槽为轴向通槽，所述产水收集槽的槽深大于所述环形凸台的宽度，所述环形凸台的正面设有定位销，所述环形凸台的反面设有供所述定位销插入的定位孔；
外支撑环，所述外支撑环的内缘与所述导流盘本体的外缘固定相连，所述内支撑环、所述外支撑环、所述导流盘本体、所述环形凸台和所述导流盘密封圈槽同心；
所述膜片包括两张反渗透膜和一层支撑网，所述支撑网夹在两张所述反渗透膜之间，所述支撑网和所述反渗透膜为同心环状结构，两张所述反渗透膜和一层所述支撑网的外缘超声波焊接相连；
所述导流盘本体的正、反面上最内圈的所述凸点与所述径向配水筋条对应的位置角相同；
所述导流盘本体的正、反面上的每圈所述凸点与所述径向配水筋条的位置关系有两种，一种是该圈的任一所述凸点均与其中一所述径向配水筋条的位置角相同，另一种是该圈的任一所述凸点均位于所述配水槽的中心面上，两种位置关系交替分布；
所述导流盘密封圈的材质为丁腈橡胶，包括以下质量份数的制备原料：
100份丁腈橡胶生胶；
0.1～5份液体丁腈橡胶改性氧化石墨烯；
60～90份液体丁腈橡胶改性炭黑；
1～3份防老剂；
2～6份复合硫化剂；
1～3份促进剂。
2.根据权利要求1所述的碟管式反渗透组件，其特征在于，所述上法兰和所述下法兰各通过一唇形密封圈与所述壳体密封连接，所述上法兰和所述下法兰上设有与所述唇形密封圈对应的安装槽，两个所述唇形密封圈的开口相对设置。
3.根据权利要求1所述的碟管式反渗透组件，其特征在于，所述上法兰和所述中心拉杆之间设有上法兰密封轴套，所述上法兰密封轴套套设于所述中心拉杆上，所述上法兰密封轴套的内侧通过上法兰密封轴套内密封圈和所述中心拉杆密封相连，所述上法兰密封轴套的外侧通过上法兰密封轴套外密封圈与所述上法兰密封相连，所述上法兰密封轴套上设有用以安装所述上法兰密封轴套内密封圈和所述上法兰密封轴套外密封圈的密封圈槽。
4.根据权利要求1所述的碟管式反渗透组件，其特征在于，还包括拉杆垫块，所述拉杆垫块套设于所述中心拉杆外侧，所述拉杆垫块的两端分别与所述上锁紧螺母和所述上法兰相抵。
5.根据权利要求1所述的碟管式反渗透组件，其特征在于，所述产水收集管远离所述下法兰的一端内侧通过产水收集管内密封圈与所述中心拉杆密封相连，所述下法兰的下表面中心处设有凹槽，所述产水收集管靠近所述下法兰的一端与所述凹槽的槽底相抵，且通过产水收集管外密封圈与所述凹槽的槽壁密封相连，所述产水收集管上设有用以安装所述产水收集管内密封圈和所述产水收集管外密封圈的密封圈槽。
CN201910915629.1A 2019-09-26 2019-09-26 一种碟管式反渗透组件 Active CN110639369B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910915629.1A CN110639369B (zh) 2019-09-26 2019-09-26 一种碟管式反渗透组件
DE102020103691.4A DE102020103691A1 (de) 2019-09-26 2020-02-13 Disc-tube-umkehrosmose-modul
US16/793,288 US20210094001A1 (en) 2019-09-26 2020-02-18 Disc tube reverse osmosis module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910915629.1A CN110639369B (zh) 2019-09-26 2019-09-26 一种碟管式反渗透组件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110639369A CN110639369A (zh) 2020-01-03
CN110639369B true CN110639369B (zh) 2021-02-05

Family

ID=68992709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910915629.1A Active CN110639369B (zh) 2019-09-26 2019-09-26 一种碟管式反渗透组件

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210094001A1 (zh)
CN (1) CN110639369B (zh)
DE (1) DE102020103691A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111450709A (zh) * 2020-03-25 2020-07-28 科诺思膜技术(厦门)有限公司 一种高压卷式膜组件
CN112705051B (zh) * 2021-01-21 2023-03-31 烟台金正环保科技有限公司 一种使用上法兰及压紧套的膜柱
US20220347603A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 Pall Corporation Filter disk segments
CN113351021B (zh) * 2021-06-08 2023-12-22 天津海派特环保科技有限公司 应用于碟管式膜组件的导流盘组件
CN113559709B (zh) * 2021-08-06 2023-01-31 烟台金正环保科技有限公司 一种应用于高倍浓缩的反渗透膜元件
CN113578054A (zh) * 2021-08-30 2021-11-02 江西林斯特净水设备有限公司 一种dtro导流盘

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104194096A (zh) * 2014-09-22 2014-12-10 安徽电气集团股份有限公司 一种高强度改性丁腈橡胶及其制备方法
WO2015093088A1 (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 三菱重工業株式会社 逆浸透膜濾過装置
CN206428084U (zh) * 2017-01-11 2017-08-22 苏圣科技（无锡）有限公司 一种垃圾渗滤液处理装置
CN108079790A (zh) * 2017-12-25 2018-05-29 天津珑源新材料科技有限公司 一种前置预处理的碟管式反渗透膜一体化膜分离装置
CN207546243U (zh) * 2017-11-08 2018-06-29 北京沧浪清源环保科技有限责任公司 用于碟管式反渗透组件的导流盘
CN208617431U (zh) * 2018-05-10 2019-03-19 昆山荣兰贸易有限公司 两面对称的导流盘
CN208678829U (zh) * 2018-06-04 2019-04-02 烟台金正环保科技有限公司 一种水处理用碟管式膜柱的导流盘

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3794360A (en) * 1971-11-01 1974-02-26 Philco Ford Corp External swage end fitting
DE3327431A1 (de) * 1983-07-29 1985-02-14 Wilhelm 2000 Hamburg Heine Vorrichtung zum filtern und trennen von stroemungsmedien, insbesondere zur wasserentsalzung und wasserreinigung durch umkehrosmose und ultrafiltration
EP1731214A1 (de) * 2005-06-06 2006-12-13 Rochem RO-Wasserbehandlung GmbH Abstandselement zur Führung von Strömungsmedien
EP3437724A1 (de) * 2017-08-01 2019-02-06 R.T.S. ROCHEM Technical Services GmbH Vorrichtung zum filtern und trennen von strömungsmedien

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015093088A1 (ja) * 2013-12-20 2015-06-25 三菱重工業株式会社 逆浸透膜濾過装置
CN104194096A (zh) * 2014-09-22 2014-12-10 安徽电气集团股份有限公司 一种高强度改性丁腈橡胶及其制备方法
CN206428084U (zh) * 2017-01-11 2017-08-22 苏圣科技（无锡）有限公司 一种垃圾渗滤液处理装置
CN207546243U (zh) * 2017-11-08 2018-06-29 北京沧浪清源环保科技有限责任公司 用于碟管式反渗透组件的导流盘
CN108079790A (zh) * 2017-12-25 2018-05-29 天津珑源新材料科技有限公司 一种前置预处理的碟管式反渗透膜一体化膜分离装置
CN208617431U (zh) * 2018-05-10 2019-03-19 昆山荣兰贸易有限公司 两面对称的导流盘
CN208678829U (zh) * 2018-06-04 2019-04-02 烟台金正环保科技有限公司 一种水处理用碟管式膜柱的导流盘

Also Published As

Publication number Publication date
US20210094001A1 (en) 2021-04-01
DE102020103691A1 (de) 2021-04-01
CN110639369A (zh) 2020-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110639369B (zh) 一种碟管式反渗透组件
CN110483861B (zh) 一种丁腈橡胶及其制备方法和密封圈
CN109092064B (zh) 高效开放式网管流道反渗透膜元件
CN1274048C (zh) 高分子电解质型燃料电池
CN207546243U (zh) 用于碟管式反渗透组件的导流盘
CN109499368B (zh) 一种用于高压碟管式膜组件的导流盘
CN207546239U (zh) 碟管式反渗透组件的一体化导流盘
CN202762316U (zh) 一种集束型可拆卸外压柱式膜组件
CN211274242U (zh) 一种高压dtro膜柱结构
CN209646245U (zh) 一种用于高压碟管式膜组件的导流盘
CN216703968U (zh) 一种耐高温高压的碟管式反渗透膜组件
CN211946380U (zh) 一种阴阳离子交换器
CN211537771U (zh) 预缩聚反应釜
CN208279349U (zh) 一种用于过滤膜的导流板
CN207081352U (zh) 双向防腐蚀耐高压高效石墨换热装置
CN212269583U (zh) Uasb厌氧反应器
CN110316792A (zh) 一种防树脂倒灌的高速混床布水装置
CN219314877U (zh) 一种混合芳烃脱水装置
CN217627839U (zh) 一种应用于垃圾渗滤液处理的新型构造的dtro膜柱
CN214232864U (zh) 2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯后处理用过滤装置
CN216572489U (zh) 高温混合气体分布器及检测装置
CN205613290U (zh) 膜过滤组件及其下盖组件
CN212655523U (zh) 一种新型并联式ro过滤膜柱结构
CN220294525U (zh) 一种适用于中高粘度流体的搅拌釜
CN218962649U (zh) 一种酮肟型硅酮胶的静态混合装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 361101 Room B, 4th floor, 98 Shitou Road, Xiang'an District, Xiamen City, Fujian Province

Patentee after: UNISOL membrane technology (Xiamen) Co.,Ltd.

Patentee after: XIAMEN JIARONG TECHNOLOGY Corp.,Ltd.

Patentee after: XIAMEN University OF TECHNOLOGY

Address before: 361101 Room B, 4th floor, 98 Shitou Road, Xiang'an District, Xiamen City, Fujian Province

Patentee before: KONOS membrane technology (Xiamen) Co.,Ltd.

Patentee before: XIAMEN JIARONG TECHNOLOGY Corp.,Ltd.

Patentee before: XIAMEN University OF TECHNOLOGY

CP01 Change in the name or title of a patent holder