[實用新型]一種海水淡化預處理膜裝置

有效

• 申請號: 201520043439.2
• 申請日: 2015-01-21
• 公開（公告）號: CN204417181U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 孫大雷;方巖雄
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;B01D61/08;B01D63/08;C02F103/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型屬于海水淡化領域，具體來說涉及一種海水淡化預處理膜裝置。

背景技術

全世界海水以及含無機鹽的咸水淡化的日產量已經達到2700萬噸，并且還在以10％-30％的速度攀升。隨著全球經濟的迅猛發展，淡水需求量不斷增加，淡水資源越來越緊缺，海水淡化作為解決淡水資源短缺的重要戰略手段之一，具有廣闊的發展前景。在眾多的海水淡化技術中，反滲透膜法已經成為當今較為先進、穩定且有效的除鹽技術。反滲透膜主要分為平板式、管式、卷式和中空纖維四種類型，其中市場上常見的反滲透海水淡化膜主要有卷式和中空纖維膜兩種。

CN101708432A公開了一種中空纖維膜組件，包括圓柱形外套、緊固件、密封體、固定環和膜束等，可以在55-95℃的高溫液體中穩定運行，可以用于海水淡化等領域。此種中空纖維膜具有耐腐蝕性、抗結垢和耐污染性差，清洗維護成本高等缺點，致使預處理海水淡化反滲透工藝冗長、制水成本攀升。

因此，進一步開發及應用新型高性能預處理海水淡化膜，尤其是結構簡單、性能穩定、清洗維護成本低、耐腐蝕性和抗污染性能優良的反滲透膜，已成為海水淡化領域的研究重點。

平板式反滲透膜作為一種集分離與濃縮為一體的高效低污染的膜組件，具有操作簡單、維護方便、能耗低、適應性強等特點，已逐漸廣泛被環境保護工作者和愛護環境人士認識、認知，并在相關行業，尤其是污水處理行業中廣泛應用，但在海水淡化領域中尚無成熟應用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有的海水淡化反滲透膜存在的耐腐蝕性和抗污染性能差，清洗維護成本高等缺點，提供一種結構簡單、性能穩定、清洗成本低、耐腐蝕性和抗污染性能優良的海水淡化預處理膜裝置。

為此，本實用新型提供了一種海水淡化預處理膜裝置，其特征在于，所述預處理膜包括依次疊加的載體層、第一分離層、隔離層和第二分離層，第一分離層和第二分離層的厚度為0.1-0.7um，孔隙率為10-15％，微孔孔徑小于60A，隔離層厚度為0.2-1um。

根據本實用新型，所述載體層的孔隙率為40-61％，微孔孔徑為10-1000A。

根據本實用新型，所述載體層為聚砜材質，聚砜的力學性能優異，硬度和沖擊強度高，采用聚砜材質的載體層作為支撐層，可以為預處理膜提供一定的機械強度支撐。

根據本實用新型，所述第一分離層和第二分離層為含有聯苯結構的芳香聚酰胺材質，第一分離層和第二分離層可以對海水中夾帶的淤泥、海沙和微生物等進行初步分離。使用含有聯苯結構的芳香聚酰胺制備分離層，可以增大預處理膜的脫鹽率和膜通量，使得預處理膜具有優良的力學性能、耐腐蝕性能和抗污染性能。用32g/LNaCl水溶液作為原水，溫度25℃，PH為6.5-7，壓力為5.52MPa的條件下測得本實用新型的預處理膜的脫鹽率在99.6％以上，膜通量為72.5L/m²*h。

根據本實用新型，所述隔離層為聚丙烯材質，聚丙烯重量輕，具有優良的力學性能、抗彎曲疲勞性和化學穩定性，耐腐蝕性能好。隔離層設置在第一分離層和第二分離層之間，作為導流層，可以對通過第一分離層和第二分離層的海水進行導流，使得海水可以流通順暢，從而可以提高海水淡化的預處理效率。

根據本實用新型，預處理膜連續有效工作3個月后，利用水槍沖洗等物理清洗的方法可以使膜通量得到恢復，因此本實用新型的海水淡化預處理膜的清洗維護成本低。

根據本實用新型，所述海水淡化預處理膜裝置的工作過程為：夾帶有淤泥、海沙、微生物和礦物質的海水在重力作用下，依次穿過預處理膜的載體層、第一分離層、隔離層和第二分離層，最后從預處理膜底部流出。第一分離層和第二分離層可以對海水中夾帶的淤泥、海沙、微生物和礦物質等進行初步分離，隔離層可以對經過預處理膜的海水進行導流，使得海水在預處理膜中可以流通順暢，從而提高預處理效率，從預處理膜底部流出的海水中的淤泥、海沙和微生物等幾乎全部被截留在預處理膜上。

本實用新型的海水淡化預處理膜裝置結構簡單、性能穩定，具有優良的力學性能、耐腐蝕性能和抗污染性能，使用壽命長，運行能耗低，清洗簡單，可以單張更換。同時，本實用新型的海水淡化預處理膜裝置的脫鹽率高，膜通量大，可以對需要進行淡化的海水進行預處理，提高海水淡化效率，簡化海水淡化的工藝過程并降低海水淡化成本，可以在海水淡化領域得到大規模的應用。

附圖說明

圖1是本實用新型的海水淡化預處理膜裝置的結構示意圖。