CN112108010B - 一种碟管式反渗透膜元件的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碟管式反渗透膜元件的生产方法，涉及碟管式反渗透膜片技术领域。碟管式反渗透膜元件，包括膜袋和导流盘，多个膜袋和多个导流盘间隔层叠设置，膜袋和导流盘均具有中心孔；膜袋由两DTRO膜片组成，两DTRO膜片对合在外周缘焊接密封，中心孔对应的内周缘为敞口，膜袋的两DTRO膜片分别在其外表面设置凸点，DTRO膜片通过凸点与导流盘接触，凸点使膜袋支撑于所述导流盘并对流经膜袋和导流盘之间的流体起到阻流导向作用。本发明通过3D打印的方式将凸点打印在提前超声波焊接好的DTRO膜片表面上，导流盘采用不带凸点的光盘，不仅防止了原来导流盘上的凸点容易扎破DTRO膜片，还有助于改善湍流提高膜片的过滤效率。

Description

一种碟管式反渗透膜元件的生产方法

技术领域

本发明属于碟管式反渗透膜片技术领域，特别是涉及一种用于碟管式反渗透膜片的生产方法。

背景技术

近年来，膜技术发展迅速，在电力、冶金、石油石化、医药、食品、市政工程、污水回用及海水淡化等领域得到较为广泛的应用，各类工程对膜技术及其装备的需求量更是急速增加，目前在渗滤液和浓盐水零排放应用领域，碟管式反渗透膜组件已得到广泛的应用。

传统的膜袋是通过超声波焊接将两片DTRO膜片焊接在一起形成的，两片膜片外圆周超声波焊接密封，内圆周不焊接，近似袋子所以也叫膜袋，膜片的外表面是光滑的。

传统的碟管式膜组件由导流盘和膜袋相互叠加构成，导流盘上设置很多湍流凸点，导流盘上的凸点可以提高对流体的导向作用，通过阻流凸点一方面可以对流体形成导向作用，另一方面可以对与导流盘接触的滤膜(即膜袋)形成支撑，污水经导流盘流到膜袋表面，膜袋对污水过滤，干净的水渗透到膜袋里面，污水仍然留在膜袋以外，但是当运行压力过高，膜袋内外压力差较大时，凸点容易扎破DTRO膜片，这样污水会从膜袋的破损处进入到膜袋内部，污染过滤水的洁净度，进而影响产水水质及污水处理效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碟管式反渗透膜元件，以及该碟管式反渗透膜片的生产方法，通过将导流盘上的凸点通过3D打印的方式打印在提前超声波焊接的DTRO膜片表面上，而不需要使用带有凸点的DTRO导流盘，DTRO导流盘即直接采用光盘，这样不但解决了原有DTRO导流盘上的凸点容易扎破DTRO膜片的问题，而且由于将引导来水湍流的凸点转移到了膜片上，湍流作用在膜片上更加强烈，以期达到提高膜片过滤效率的效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的碟管式反渗透膜元件，包括膜袋和导流盘，多个所述膜袋和多个所述导流盘间隔层叠设置，所述膜袋和导流盘均具有中心孔；所述膜袋由两DTRO膜片组成，两DTRO膜片对合在外周缘焊接密封，中心孔对应的内周缘为敞口，膜袋的两DTRO膜片分别在其外表面设置凸点，所述DTRO膜片通过所述凸点与所述导流盘接触，所述凸点使膜袋支撑于所述导流盘并对流经膜袋和导流盘之间的流体起到阻流导向作用。

优选地，所述导流盘为光面圆盘。

本发明为一种碟管式反渗透膜片的生产方法，包括以下步骤：

SS01使用机械臂将焊接完成并冲孔完成的膜片转移至固定装置上的吸附台上，并吸附固定在吸附台上；

SS02使用3D打印装置对固定装置上的膜片表面进行打印处理，打印出均匀设置的凸点；

SS03使用固定装置上的电机将吸附台翻转一百八十度，将膜片翻面；

SS04使用3D打印装置对膜片的另一个表面进行打印处理，在打印时3D打印头穿过打印槽对膜片表面进行打印，打印出均匀设置的凸点；

SS05解除膜片与吸附台之间的吸附，使用机械臂将打印完毕的膜片取出。

进一步地，所述固定装置包括吸附台、翻转机构和抽气管，所述吸附台包括外环体，所述外环体内侧呈环状均匀设有若干支沿，两所述支沿之间形成打印槽，所述支沿一表面开设有若干气孔，所述吸附台内开设有空腔，若干所述气孔与空腔连通；

所述翻转机构包括电机和固定杆，所述吸附台一侧设有固定块，所述电机输出端与固定块外侧面固定连接；

所述固定杆一端固定有套筒，所述吸附台另一侧固定连通有通壳，所述通壳一侧固定连通有连接管，所述连接管一端位于套筒内且与套筒转动连接，所述抽气管与套筒固定连通。

进一步地，所述3D打印装置设置在固定装置的正上方，所述3D打印装置包括机架，所述机架底面设有一组纵向电滑轨，一组所述纵向电滑轨上传动连接有横向电滑轨，所述横向电滑轨输出端固定有电推杆，所述电推杆输出端固定有3D打印头。

进一步地，所述打印槽的宽度大于凸点的外径，所述打印槽的宽度为凸点外径的1-2倍。

进一步地，所述电机内设有制动机构，所述电机的轴体上设有转角传感器。

进一步地，所述连接管为软管结构，连接管远离通壳的一端设有抽气泵。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过将导流盘上的凸点通过3D打印的方式打印在提前超声波焊接的DTRO膜片表面上，而不需要使用带有凸点的DTRO导流盘，这样不但防止了原有DTRO导流盘上的凸点容易扎破DTRO膜片，也可以提高膜片的过滤效率，更进一步地抑制污垢对膜片污堵和结垢的趋势，而且由于DTRO导流盘不再需要凸点，其生产过程更简单，且生产效率及费用大大降低。

2、本发明通过采用3D打印的方式，将原有导流盘上的凸点打印在传统的超声波焊接的DTRO膜片表面上，这种DTRO膜片制备方法和设计构造新颖，能够精确控制DTRO膜片上的凸点，避免了当DTRO膜运行压力过高，压力差较大时，导流盘上的凸点容易扎破DTRO膜片，进而影响产水水质，及污水处理效果的问题。

3、本发明通过设计固定装置，便于膜片两表面上凸点的打印，同时能够实现膜片两表面的快速切换，同时通过气动吸附的方式固定膜片，方便固定拆除的同时不会出现膜片损伤的问题。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为原有的带凸点导流盘；

图2为原有的不带凸点的膜袋；

图3为本发明的固定装置和膜片的结构示意图；

图4为固定杆和吸附台连接处的结构示意图；

图5为固定装置俯视视角的结构示意图；

图6为固定装置仰视视角的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-膜片，2-固定装置，3-吸附台，4-抽气管，5-固定杆，6-电机，101-凸点，301-外环体，302-支沿，303-打印槽，304-气孔，305-空腔，306-固定块，307-通壳，308-连接管，501-套筒。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

碟管式反渗透膜的结构可参见公开号CN109574149A所公开的流道碟管式反渗透膜组件，包括膜壳、设于膜壳内的中心拉杆、导流盘和膜袋，所述导流盘和膜袋依次循环叠夹，形成反渗透膜，所述反渗透膜套于中心拉杆上，中心拉杆的下端作为产水端、连接透过液接头，位于所述反渗透膜上方的中心拉杆上从下至上依次套设密封轴套、上端法兰和上支撑终端法兰以及上支撑板，位于所述反渗透膜下方的中心拉杆上从上而下依次套设密封轴套、下端法兰和下支撑板，上支撑板、下支撑板位于膜壳之外，上支撑板、下支撑板之间通过多根承压拉杆拉紧，多根承压拉杆均匀的布置在所述膜壳外侧，所述中心拉杆两端设置锁紧螺母，使得整个膜组件固定连接，所述下支撑板上设有原水接头和浓缩液接头。

膜袋和导流盘是碟管式反渗透膜组件的核心元件。传统的膜袋是通过超声波焊接将两片DTRO膜片焊接在一起形成的(两片膜片外圆周超声波焊接密封，内圆周不焊接，近似袋子所以也叫膜袋)，膜片的外表面是光滑的。传统的碟管式膜组件由导流盘和膜袋相互叠加构成。导流盘上设置很多湍流凸点，导流盘上的凸点可以提高对流体的导向作用，通过阻流凸点一方面可以对流体形成导向作用，另一方面可以对与导流盘接触的滤膜(即膜袋)形成支撑，污水经导流盘流到膜袋表面，膜袋对污水过滤，干净的水渗透到膜袋里面，污水仍然留在膜袋以外。但是当运行压力过高，膜袋内外压力差较大时，凸点容易扎破DTRO膜片，这样污水会从膜袋的破损处进入到膜袋内部，污染过滤水的洁净度，进而影响产水水质，及污水处理效果。

作为改进，本实施例中的碟管式反渗透膜元件，仍然包括膜袋和导流盘，多个膜袋和多个导流盘仍然是间隔层叠设置，膜袋和导流盘均具有中心孔，以实现产水。膜袋由两DTRO膜片组成，两DTRO膜片对合在外周缘焊接密封，中心孔对应的内周缘为敞口，膜袋的两DTRO膜片分别在其外表面设置凸点，DTRO膜片通过所述凸点与所述导流盘接触，凸点使膜袋支撑于导流盘并对流经膜袋和导流盘之间的流体起到阻流导向作用。导流盘为光面圆盘，即不再设置凸点。

上述碟管式反渗透膜片的生产方法，包括以下步骤：

SS01使用机械臂将焊接完成并冲孔完成的膜片1转移至固定装置2上的吸附台3上，并吸附固定在吸附台3上；

SS02使用3D打印装置对固定装置2上的膜片1表面进行打印处理，打印出均匀设置的凸点101；

SS03使用固定装置2上的电机6将吸附台3翻转一百八十度，将膜片1翻面；

SS04使用3D打印装置对膜片1的另一个表面进行打印处理，在打印时3D打印头穿过打印槽303对膜片1表面进行打印，打印出均匀设置的凸点101；

SS05解除膜片1与吸附台3之间的吸附，使用机械臂将打印完毕的膜片1取出。

其中如图1-4所示，固定装置2包括吸附台3、翻转机构和抽气管4，吸附台3包括外环体301，外环体301内侧呈环状均匀设有若干支沿302，两支沿302之间形成打印槽303，支沿302一表面开设有若干气孔304，吸附台3内开设有空腔305，若干气孔304与空腔305连通；

翻转机构包括电机6和固定杆5，吸附台3一侧设有固定块306，电机6输出端与固定块306外侧面固定连接；

固定杆5一端固定有套筒501，吸附台3另一侧固定连通有通壳307，通壳307一侧固定连通有连接管308，连接管308一端位于套筒501内且与套筒501转动连接，抽气管4与套筒501固定连通。

其中，3D打印装置设置在固定装置2的正上方，3D打印装置包括机架，机架底面设有一组纵向电滑轨，一组纵向电滑轨上传动连接有横向电滑轨，横向电滑轨输出端固定有电推杆，电推杆输出端固定有3D打印头。

其中，打印槽303的宽度大于凸点101的外径，打印槽303的宽度为凸点101外径的1-2倍。

其中，电机6内设有制动机构，电机6的轴体上设有转角传感器，通过设置制动机构能够限制吸附台3的角度，通过转角传感器能够确保吸附台3的转动角度。

其中，连接管308为软管结构，连接管308远离通壳307的一端设有抽气泵。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种碟管式反渗透膜元件的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

SS01：将两DTRO膜片对合并在外周缘超声波焊接，接着在中心位置进行中心孔的冲孔，使用机械臂将焊接完成并冲孔完成的膜片(1)转移至固定装置(2)上的吸附台(3)上，并吸附固定在所述吸附台(3)上；

SS02：使用3D打印装置对所述固定装置(2)上的所述膜片(1)表面进行打印处理，打印出均匀设置的凸点(101)；

SS03：使用所述固定装置(2)上的电机(6)将所述吸附台(3)翻转一百八十度，将所述膜片(1)翻面；

SS04：使用所述3D打印装置对所述膜片(1)的另一个表面进行打印处理，在打印时3D打印头穿过打印槽(303)对所述膜片(1)表面进行打印，打印出均匀设置的凸点(101)；

SS05：解除所述膜片(1)与所述吸附台(3)之间的吸附，使用机械臂将打印完毕的膜片(1)取出；

其中，所述固定装置(2)包括所述吸附台(3)、翻转机构和抽气管(4)，所述吸附台(3)包括外环体(301)，所述外环体(301)内侧呈环状均匀设有若干支沿(302)，两所述支沿(302)之间形成所述打印槽(303)，所述支沿(302)一表面开设有若干气孔(304)，所述吸附台(3)内开设有空腔(305)，若干所述气孔(304)与所述空腔(305)连通；

所述翻转机构包括所述电机(6)和固定杆(5)，所述吸附台(3)一侧设有固定块(306)，所述电机(6)输出端与所述固定块(306)外侧面固定连接；

所述固定杆(5)一端固定有套筒(501)，所述吸附台(3)另一侧固定连通有通壳(307)，所述通壳(307)一侧固定连通有连接管(308)，所述连接管(308)一端位于所述套筒(501)内且与所述套筒(501)转动连接，所述抽气管(4)与所述套筒(501)固定连通。

2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述3D打印装置设置在所述固定装置(2)的正上方，所述3D打印装置包括机架，所述机架底面设有一组纵向电滑轨，一组所述纵向电滑轨上传动连接有横向电滑轨，所述横向电滑轨输出端固定有电推杆，所述电推杆输出端固定有所述3D打印头。

3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述打印槽(303)的宽度大于所述凸点(101)的外径，所述打印槽(303)的宽度为所述凸点(101)外径的1-2倍。

4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述电机(6)内设有制动机构，所述电机(6)的轴体上设有转角传感器。

5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述连接管(308)为软管结构，所述连接管(308)远离所述通壳(307)的一端设有抽气泵。

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