CN114522540A - 一种高通量节能反渗透膜元件制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，该反渗透膜元件由中心管、反渗透复合层、稳定杆、外壳、进水端盖和出水端盖构成，其特征是，制备步骤如下，步骤一：中心管加工制作；步骤二：反渗透复合层处理并与稳定杆组装，构成反渗透膜片组件；步骤三：将反渗透膜片组件与中心管组装；步骤四：安装外壳、进水端盖和出水端盖。本发明的有益效果是：对反渗透膜氧化处理，降低反渗透膜的交联密度，提高反渗透膜水通量；旋转机构外侧成辐射状布置的进料机构向中心管进料，配合旋转机构的旋转动作，一次进料即可实现反渗透膜片组件与中心管连接安装，操作简单；设置的稳定卡口和稳定卷轮使反渗透膜片组件在进料时保持平整，确保组装质量。

Description

一种高通量节能反渗透膜元件制备方法

技术领域

本发明涉及反渗透膜制备相关技术领域，尤其是指一种高通量节能反渗透膜元件制备方法。

背景技术

随着人们对饮水安全的关注，反渗透纯水机正在逐渐成为现代家用净水产品的主流，它采用的是反渗透过滤技术，核心元件是反渗透膜，只有水分子才能透过反渗透膜并保留下来供引用；细菌、病毒(包括SARS病毒及世界上最小的疯牛病毒都能被有效拦截)、水垢、重金属离子、放射性物质等各类有害物质、各种污染物质、以及溶解性的盐离子均不能透过膜，而是成为浓缩水排出。.

中国专利申请公布号：CN 108525532 A，申请公布日：2018.09.14，公开了高通量反渗透膜的制备方法、反渗透膜及反渗透膜制备系统，包括如下制备步骤：1)将有机胺类物质在水中溶解，依次加入樟脑磺酸和三乙胺，得到基膜液A，将基膜液A 在支撑层上定量涂覆，形成基膜层；2)将含有至少两个酰卤基团的有机卤化物溶解于有机溶剂中，得到聚合液B，将聚合液 B定量涂覆于基膜层上，聚合液B与基膜液A发生聚合反应在基膜层上形成复合层；3)对复合层进行氧化处理和亲水处理，降低复合层的交联密度和负电性，得到高通量的反渗透膜。该方案未针对组装反渗透膜与中心管时的组装质量和操作便利性进行说明。

因此需要设计一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，来实现制作高通量节能的反渗透膜元件，同时保证组装的质量和操作便利性。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中组装质量差、操作不便利的不足，提供了一种组装质量好、操作便利的高通量节能反渗透膜元件制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，该反渗透膜元件由中心管、反渗透复合层、稳定杆、外壳、进水端盖和出水端盖构成，其特征是，制备步骤如下，

步骤一：中心管加工制作；

步骤二：反渗透复合层处理并与稳定杆组装，构成反渗透膜片组件；

步骤三：将反渗透膜片组件与中心管组装；

步骤四：安装外壳、进水端盖和出水端盖。

高通量的节能反渗透膜元件包括中心管、反渗透复合层、稳定杆、外壳、进水端盖和出水端盖。首先将中心管进行加工，使其具备导出过滤后水的功能。反渗透复合层进行处理后与稳定杆组装构成反渗透膜片组件，然后将反渗透膜片组件与中心管粘接组装，在将外壳套在步骤三中完成的组件外，两端分别封闭连接进水端盖和出水端盖。经过处理后的反渗透复合层可实现高通量效果。

作为优选，将中心管的外侧壁加工若干等间距的安装槽，若干安装槽的之间加工进水孔，所述安装槽与稳定杆连接。安装槽作为连接稳定杆的槽，安装槽与稳定杆直径相同，稳定杆可填充在安装槽内，保证中心管外壁截面为圆形，确保反渗透膜片组件与中心管的贴附性；经过反渗透膜片组件过滤后的水可从进水孔进入到中心管并排出，保证反渗透膜元件的功能性。

作为优选，所述反渗透复合层包括进水格网、反渗透膜、产水格网，所述反渗透复合层的构造方式采用进水网格、反渗透膜、产水网格、反渗透膜依次逐层粘贴，所述反渗透复合层端部与稳定杆连接。分渗透复合层采用依次逐层粘贴的形式构成，并与稳定杆连接，构成反渗透膜片组件，方便后续组装，使操作简单，并能保证后续组装的质量。

作为优选，所述反渗透膜进行氧化处理，氧化溶液采用高锰酸钾溶液或者高氯酸钾溶液中的一种。对反渗透膜进行氧化处理，可提高反渗透膜的水通量，实现高通量性能。

作为优选，所述反渗透膜片组件和中心管组装采用卷制装置进行制作，所述卷制装置包括安装板，所述安装板上转动连接有使中心管旋转的旋转机构，所述旋转机构外侧设置有若干可输送反渗透膜片组件的进料机构，若干进料机构均匀布置在旋转机构外侧且与旋转机构相对应。旋转机构安装在安装板上，旋转机构可带动中心管转动，进料机构置于旋转机构的外侧且成辐射状均匀布置，实现从不同方向进料，提升组装工作效率，方便操作，保证组装质量。

作为优选，所述旋转机构包括旋转电机，所述旋转电机与安装板连接，所述旋转电机的转轴端连接有转动块，所述转动块上表面设置有让位槽，所述让位槽内滑动连接有限位卡块，所述限位卡块与中心管相对应。让位槽内设置的限位卡块连接有伸缩装置或其他可使限位卡块沿卡槽滑动的机构，保证限位卡块的位置可沿转动块径向滑动，实现对中心管的卡接限位，保证连接可靠性和可调节性。

作为优选，所述限位卡块的外侧面为弧形面，所述限位卡块的中部设置有支撑块，所述支撑块与中心管的端面接触。限位卡块为弧形面保证与中心管接触时增大接触面积，支撑块支撑中心管下端面，保证接触时卡接稳定性，确保中心管在旋转时始终保持为竖直状态，保证组装质量。

作为优选，所述进料机构包括导向板、进料滑块和稳定滑块，所述导向板设置有导向槽，所述进料滑块设置有进料滑动板，所述进料滑动板与导向槽滑动连接，所述稳定滑块设置有稳定滑动板，所述稳定滑动板与导向槽滑动连接。进料滑块与稳定滑块相隔一定间距，保证反渗透膜片组件的连接，，进料滑动板和稳定滑动板分别可沿导向板上设置的导向槽滑动，实现在组装时可带动反渗透膜片沿导向板向中心管方向送料，使组装质量更好，操作更方便。

作为优选，所述进料滑动板铰接有稳定卡块，所述稳定卡块设置有稳定卡口，所述稳定卡口与稳定杆连接，所述稳定滑动板连接有若干稳定卷轮，若干稳定卷轮分两排均匀对称布置，若干稳定卷轮与反渗透膜片组件相对应。稳定卡块上设置有稳定卡口，稳定卡口可卡住稳定杆，使稳定杆保持竖直状态，稳定卷轮连接有电机，稳定卷轮在电机带动下转动，反渗透膜片组件远离稳定杆的一端置于稳定卷轮之间，稳定卷轮的转动和稳定卡口配合固定反渗透膜片组件，确保进料机构在送料时使反渗透膜片组件保持平整，在与中心管组装连接时组装质量好，操作简单。

作为优选，所述外壳采用玻璃钢材质，所述外壳的两端分别与进水端盖出水端盖紧密连接。外壳与进水端盖和出水端盖的连接采用粘接或焊接的形式，保证连接密封性，保证组装质量。

本发明的有益效果是：对反渗透膜进行氧化处理，有效降低反渗透膜的交联密度，提高反渗透膜的通量；在组装时，设置在旋转机构外侧成辐射状布置的进料机构向旋转机构上连接的中心管进料，配合旋转机构的旋转动作，一次进料即可实现反渗透膜片组件与中心管连接安装，操作简单；进料机构上设置的稳定卡口和稳定卷轮可使反渗透膜片组件在进料时保持平整，确保组装质量。

附图说明

图1是本发明组装示意图；

图2是本发明中卷制装置结构示意图；

图3是本发明中旋转机构结构示意图；

图4是本发明中进料机构结构示意图；

图5是图4中A处放大图；

图6是图4中B处放大图；

图7是本发明中中心管结构示意图；

图8是本发明中反渗透膜元件轴向剖视图；

图9是本发明中反渗透膜元件径向剖视图；

图10是本发明中国反渗透复合层剖视图。

附图中，

1. 中心管、2. 稳定杆、3. 外壳、4. 进水端盖、5. 出水端盖、6. 安装板、10. 安装槽、11. 进水孔、20. 进水格网、21. 反渗透膜、22. 产水格网、60. 旋转机构、61. 进料机构、600. 旋转电机、601. 转动块、602. 让位槽、603. 限位卡块、604. 支撑块、610. 导向板、611. 进料滑块、612. 稳定滑块、613. 导向槽、614. 进料滑动板、615. 稳定滑动板、616. 稳定卡块、617. 稳定卡口、618. 稳定卷轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1，如图1-10所示，一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，该反渗透膜元件由中心管1、反渗透复合层、稳定杆2、外壳3、进水端盖4和出水端盖5构成，其特征是，制备步骤如下，

步骤一：中心管1加工制作；

步骤二：反渗透复合层处理并与稳定杆2组装，构成反渗透膜片组件；

步骤三：将反渗透膜片组件与中心管1组装；

步骤四：安装外壳3、进水端盖4和出水端盖5。

如图7所示，将中心管1的外侧壁加工若干等间距的安装槽10，若干安装槽10的之间加工进水孔11。安装槽10与稳定杆2连接。

如图10所示，反渗透复合层包括进水格网20、反渗透膜21、产水格网22。反渗透复合层的构造方式采用进水格网20、反渗透膜21、产水格网22、反渗透膜21依次逐层粘贴。反渗透复合层端部与稳定杆2连接。

反渗透膜21进行氧化处理，氧化溶液采用高锰酸钾溶液或者高氯酸钾溶液中的一种。

如图1-6所示，反渗透膜片组件和中心管1组装采用卷制装置进行制作。卷制装置包括安装板6。安装板6上转动连接有使中心管1旋转的旋转机构60。旋转机构60外侧设置有若干可输送反渗透膜片组件的进料机构61，若干进料机构61均匀布置在旋转机构60外侧且与旋转机构60相对应。旋转机构60包括旋转电机600。旋转电机600与安装板6连接。旋转电机600的转轴端连接有转动块601。转动块601上表面设置有让位槽602。让位槽602内滑动连接有限位卡块603。限位卡块603与中心管1相对应。限位卡块603的外侧面为弧形面。限位卡块603的中部设置有支撑块604。支撑块604与中心管1的端面接触。进料机构61包括导向板610、进料滑块611和稳定滑块612。导向板610设置有导向槽613。进料滑块611设置有进料滑动板614。进料滑动板614与导向槽613滑动连接。稳定滑块612设置有稳定滑动板615。稳定滑动板615与导向槽613滑动连接。进料滑动板614铰接有稳定卡块616。稳定卡块616设置有稳定卡口617。稳定卡口617与稳定杆2连接。稳定滑动板615连接有若干稳定卷轮618，若干稳定卷轮618分两排均匀对称布置，若干稳定卷轮618与反渗透膜片组件相对应。

如图8所示，外壳3采用玻璃钢材质。外壳3的两端分别与进水端盖4出水端盖5紧密连接。

本发明的工作原理为：如图1-10所示，对中线管1进行加工，加工出安装槽10和进水孔11。将反渗透复合层和稳定杆2组装在一起，构成反渗透膜片组件。其中反渗透复合层包含进水格网20、反渗透膜21、产水格网22，在进行粘贴组装前对反渗透膜21进行氧化处理，采用高猛酸钾或者高氯酸钾溶液进行氧化，降低反渗透膜21的交联密度，提高反渗透膜21的水通量。反渗透复合层采用进水格网20、反渗透膜21、产水格网22、反渗透膜21按顺序依次叠放粘接在一起，并将端部连接到稳定杆的侧壁上。

在组装中心管1与反渗透膜片组件时，采用卷制装置进行组装。卷制装置中设置有安装板6，在安装板6上连接旋转电机600，旋转电机600连接转动块601，转动块601顶面设有让位槽602，让位槽602内连接限位卡块603，限位卡块603与让位槽602之间通过伸缩装置或采用弹簧连接，伸缩装置或弹簧提供限位卡块603在让位槽602内滑动的动力。限位卡块603的外侧面为弧形面保证与中心管1内壁连接的可靠性，在限位卡块603的中部还设置有支撑块604，支撑块604作为支撑中心管1，保证在旋转时使中心管1处于稳定竖直的状态，确保与反渗透膜片组件组装时的组装质量更好。在旋转电机600的外侧周围成辐射状布置均匀布置若干进料机构61，进料机构61设置有导向板610，导向板610为带有导向槽613的板，导向板610分为上下两块，平行布置。在导向槽613上滑动连接有进料滑动板614和稳定滑动板615，进料滑动板614和稳定滑动板615通过伸缩装置或丝杠导轨等结构带动在导向槽613上滑动。进料滑动板614上铰接有稳定卡块616，稳定卡块端部设置有稳定卡口617，稳定卡口617与稳定杆2连接，保证稳定杆2在组装时竖直保证竖直状态。稳定滑动板615上连接有若干稳定卷轮618，若干稳定卷轮618分两排平行布置且留有一定间隙，反渗透膜片组件远离稳定杆2的一端插入该间隙内，在组装时稳定卷轮618转动，配合稳定卡口617卡接稳定杆2，使反渗透膜片组件始终处于平整状态，保证在组装卷绕到中心管1上时不会出现褶皱，保证组装质量，使操作方便。

组装过程为：将中心管1放置到转动块601上，并使限位卡块603对其卡接。将反渗透膜片组件放置到进料机构61上，稳定杆2卡接到稳定卡口617，反渗透膜片组件另一端置于稳定卷轮618内，进料滑动板6114带动反渗透膜片组件向中心管1移动，将稳定杆2推入到安装槽10内，完成连接，旋转电机600转动带动中心管1转动，即可将反渗透膜片组件卷绕在中心管1上，完成组装。接着将外壳3套接在组装后的半成品部件上，两端分别密封安装进水端盖4和出水端盖5，完成反渗透膜片元件的制备。

Claims (10)

1.一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，该反渗透膜元件由中心管（1）、反渗透复合层、稳定杆（2）、外壳（3）、进水端盖（4）和出水端盖（5）构成，其特征是，制备步骤如下，

步骤一：中心管（1）加工制作；

步骤二：反渗透复合层处理并与稳定杆（2）组装，构成反渗透膜片组件；

步骤三：将反渗透膜片组件与中心管（1）组装；

步骤四：安装外壳（3）、进水端盖（4）和出水端盖（5）。

2.根据权利要求1所述的一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，其特征是，将中心管（1）的外侧壁加工若干等间距的安装槽（10），若干安装槽（10）的之间加工进水孔（11），所述安装槽（10）与稳定杆（2）连接。

3.根据权利要求1所述的一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，其特征是，所述反渗透复合层包括进水格网（20）、反渗透膜（21）、产水格网（22），所述反渗透复合层的构造方式采用进水格网（20）、反渗透膜（21）、产水格网22）、反渗透膜（21）依次逐层粘贴，所述反渗透复合层端部与稳定杆（2）连接。

4.根据权利要求3所述的一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，其特征是，所述反渗透膜（21）进行氧化处理，氧化溶液采用高锰酸钾溶液或者高氯酸钾溶液中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，其特征是，所述反渗透膜片组件和中心管（1）组装采用卷制装置进行制作，所述卷制装置包括安装板（6），所述安装板（6）上转动连接有使中心管（1）旋转的旋转机构（60），所述旋转机构（60）外侧设置有若干可输送反渗透膜片组件的进料机构（61），若干进料机构（61）均匀布置在旋转机构（60）外侧且与旋转机构（60）相对应。

6.根据权利要求5所述的一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，其特征是，所述旋转机构（60）包括旋转电机（600），所述旋转电机（600）与安装板（6）连接，所述旋转电机（600）的转轴端连接有转动块（601），所述转动块（601）上表面设置有让位槽（602），所述让位槽（602）内滑动连接有限位卡块（603），所述限位卡块（603）与中心管（1）相对应。

7.根据权利要求6所述的一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，其特征是，所述限位卡块（603）的外侧面为弧形面，所述限位卡块（603）的中部设置有支撑块（604），所述支撑块（604）与中心管（1）的端面接触。

8.根据权利要求5所述的一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，其特征是，所述进料机构（61）包括导向板（610）、进料滑块（611）和稳定滑块（612），所述导向板（610）设置有导向槽（613），所述进料滑块（611）设置有进料滑动板（614），所述进料滑动板（614）与导向槽（613）滑动连接，所述稳定滑块（612）设置有稳定滑动板（615），所述稳定滑动板（615）与导向槽（613）滑动连接。

9.根据权利要求8所述的一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，其特征是，所述进料滑动板（614）铰接有稳定卡块（616），所述稳定卡块（616）设置有稳定卡口（617），所述稳定卡口（617）与稳定杆（2）连接，所述稳定滑动板（615）连接有若干稳定卷轮（618），若干稳定卷轮（618）分两排均匀对称布置，若干稳定卷轮（618）与反渗透膜片组件相对应。

10.根据权利要求1所述的一种高通量节能反渗透膜元件制备方法，其特征是，所述外壳（3）采用玻璃钢材质，所述外壳（3）的两端分别与进水端盖（4）出水端盖（5）紧密连接。

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