[發明專利]高壓螺旋纏繞膜組件

在審

• 申請號: 202010250735.5
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN113491948A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 翟建文;L.楊;T.王;Z.吳
• 申請（專利權）人: BL科技公司
• 主分類號: B01D61/02
• 分類號: B01D61/02;B01D63/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 初明明;黃希貴

一種螺旋纏繞膜組件具有與滲透載體結合的微咸水RO或NF膜，所述滲透載體在膜接觸元件之間具有窄的間距。所述膜在25℃下的透水性(A值)可為至少8×10^?5 cm/s/巴。所述膜在25℃下的鹽擴散速率(B值)可為至少0.5×10^?5 cm/s。所述滲透載體的密度可為54縱行/英寸或更大，相鄰肋之間的間隙為215μm或更小。所述滲透載體的通道橫截面面積可為16×10^?9 m²或更大。水在高進料壓力下進料到組件中，例如至少50巴，任選地至多120巴的壓力。滲余物可以100g/L、130g/L或150g/L或更高的濃度排放。

技術領域

本說明書涉及螺旋纏繞膜組件，例如納濾和反滲透組件，并且涉及納濾和反滲透方法。

背景技術

反滲透(RO)和納濾(NF)膜例如被制造用于海水和微咸水脫鹽。微咸水RO膜(BWRO)通常具有比海水反滲透膜(SWRO)更高的透水性和鹽滲透率。BWRO膜通常在比SWRO膜更低的壓力下操作。例如，BWRO膜可以在約15巴下操作，而SWRO膜可以在約55巴下操作。

發明內容

本說明書描述了一種螺旋纏繞膜組件，所述組件具有與滲透載體結合的微咸水RO或NF膜，所述滲透載體在膜接觸元件之間具有窄的間距。所述膜在25℃下的透水性(A值)可為至少8×10^-5 cm/s/巴。所述膜在25℃下的鹽擴散速率(或者稱為鹽滲透率) (B值)可為至少0.5×10^-5 cm/s。所述滲透載體可為例如經編針織物，其中膜接觸元件為一組通常平行的肋，或者稱為縱行(wale)。所述滲透載體的密度可為54縱行/英寸或更大；在通道的寬部處測量的流動通道寬度為215微米或更??；或者，平均流動通道寬度為175微米或更小。任選地，所述滲透載體還可以具有20重量%或更小的環氧涂層；在通道的窄部處測量的流動通道寬度為83微米或更大；平均流動通道寬度為121微米或更大；或者，通道橫截面面積為16×10^-9 m²或更大。

本說明書描述了一種處理水的方法。用微咸水RO或NF膜處理水，但在高進料壓力下，例如至少50巴的壓力。在一些實例中，進料壓力可為70巴或更高、90巴或更高、或在70-120巴的范圍內。所述膜在25℃下的透水性(A值)可為至少8×10^-5 cm/s/巴。所述膜在25℃下的鹽擴散速率(或者稱為鹽滲透率) (B值)可為至少0.5×10^-5 cm/s。所述膜可在螺旋纏繞組件中，所述組件任選地具有如上段所述的滲透載體。所述方法可具有100g/L或更高、130g/L或更高或150g/L或更高的濃度終點(從所述方法排放的滲余物的濃度)。

所述方法可用于例如鹽水濃縮或高回收水或廢水處理。通常，海水膜將用于旨在產生高濃度終點的方法中，主要因為海水膜具有較低的鹽滲透率。然而，發明人已經觀察到，微咸水膜實際上能夠實現更好的通量和/或更高的濃度終點，特別是當在高壓下操作時。不希望受理論的限制，當在高進料/滲余物濃度下操作時的滲透壓，結合海水膜的較低初始透水性，可導致通過海水膜的滲透物流動不足以達到高濃度終點。

附圖說明

圖1顯示在80巴下，在各種進料鹽濃度下，兩種組件的通量，一種具有微咸水膜(A)，一種具有海水膜(B)。

圖2顯示在80巴下，在各種進料鹽濃度下，具有圖1的膜A和膜B的組件的截留率。

圖3顯示來自具有圖4的第一滲透載體PC-1的膜A和B的組件的鹽濃度終點。

圖4為第一滲透載體的放大照片。

圖5為第二滲透載體的放大照片。

圖6為第三滲透載體的放大照片。

圖7為顯示螺旋纏繞元件變形的示意圖。