集成渗透通道膜结构的制作方法

本发明涉及一种水处理、更特别是水过滤和废水净化中使用的过滤膜封套(filtration membrane envelope)。

背景技术：

1、近年来，在膜生物反应器中已经使用集成渗透通道(ipc)膜以用于废水净化。ep1807184中已经描述了由3d编织织物组成的ipc膜。

2、然而，市场上目前已知的解决方案的问题是，当用于过滤和反冲洗模式时，多个层往往会脱层，这显然会对膜的使用寿命造成负面影响。此外，目前已知的膜是浇铸在编织或针织织物基材上的，容易受到压缩。

3、本领域仍然需要具有改进机械性能的过滤膜封套，其在过滤和反冲洗模式下的组装和最终使用应用两者期间维持其刚度、不脱层并具有良好的抗压性。

4、doyen等人(2009年)(海水淡化(desalination)，第250卷，第3期)、ep1625885和wo2021110716也公开了一种在膜层中嵌入间隔织物的ipc膜。wo20120981130也涉及一种ipc膜。通过优化所述膜的层来改进膜的机械性能。上述文献均未涉及特定厚度的优化膜层。

5、本发明旨在解决上述至少一些问题和缺点。本发明的目的是提供一种具有精细调整的厚度规格的过滤膜封套，以消除这些缺点。

技术实现思路

1、本发明及其实施方式用于提供解决一个或更多个上述缺点的解决方案。为此，本发明涉及根据权利要求1的过滤膜封套。

2、更具体地，本发明提供了一种过滤膜封套，该过滤膜封套包括3d间隔织物，该3d间隔织物具有通过单丝线绑在一起且间隔开的上表面和下表面，所述3d间隔织物插设在两个膜层之间，并且形成渗透通道，其中，所述膜层分别浇铸在所述3d间隔织物的所述上织物表面和下织物表面上，并且其中，所述上织物表面和下织物表面至少部分地嵌入在所述膜层中，从而形成上锚固部分和下锚固部分，其中，所述锚固部分具有100微米的最小厚度。

3、我们发现，后一个锚固部分允许对膜封套的不同部件进行很好地锚固，以在承受高压时，可以在一定程度上防止脱层或剥离。总体而言，即使在大量使用后，该封套仍能够保持其机械特性。膜封套的优选实施方式如权利要求2至11中的任一项所示。

4、在第二方面，本发明涉及根据权利要求12的水过滤模块。更具体地，本文描述的水过滤模块包括平面膜封套阵列。

5、第三方面，本发明涉及根据权利要求13的使用。

技术特征：

1.一种过滤膜封套(3)，所述过滤膜封套包括3d间隔织物(7)，所述3d间隔织物具有通过单丝线(18)绑在一起且间隔开的上表面和下表面(9，10)，所述3d间隔织物插设在两个膜层(8，17)之间，并且形成渗透通道(12)，其中，所述膜层分别浇铸在所述3d间隔织物的所述上织物表面和下织物表面上，并且其中，所述上织物表面和所述下织物表面至少部分地嵌入所述膜层中，从而形成上锚固部分和下锚固部分(13，14)，其特征在于，所述锚固部分具有100微米的最小厚度。

2.根据权利要求1所述的过滤膜封套，其特征在于，过滤层(16)从每个锚固部分(13，14)在面向所述封套外侧的方向上延伸，所述过滤层的最小厚度为50微米。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的过滤膜封套，其中，从每个锚固部分(13，14)延伸的过滤层(16)介于50微米至800微米之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤膜封套，其中，所述过滤层(16)的厚度与所述锚固部分的厚度之间的比率介于1:10至3:1之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤膜封套，其中，每个膜层(8，17)具有150微米的最小总厚度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的过滤膜封套，其中，所述渗透通道(12)具有介于1.5mm至3mm之间的通道厚度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤膜封套，其中，整个膜封套的总厚度介于1.8mm至6mm之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的过滤膜封套，其中，所述封套在承受0.5巴的静压时表现出小于5％的压缩率。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的过滤膜封套，其中，所述封套在承受2巴的压力时表现出间隔织物和膜层的剥离或脱层小于10％。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的过滤膜封套，其中，所述渗透通道包括由所述3d间隔织物形成的开放空间。

11.根据权利要求10所述的过滤膜封套，其中，所述开放空间占所述渗透通道的百分比介于80％至99％之间。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的过滤膜封套，其中，所述3d间隔织物是编织织物、非编织织物或针织织物。

13.一种水过滤模块，所述水过滤模块包括根据前述权利要求1至11中任一项所述的平面过滤膜封套的阵列。

14.一种过滤膜封套或水过滤模块的使用，所述过滤膜封套或水过滤模块如权利要求1至12中任一项所述，以用于水过滤和/或废水净化。

技术总结
本发明涉及一种过滤膜封套(3)，该过滤膜封套包括3D间隔织物(7)，该3D间隔织物具有通过单丝线(11)绑在一起且间隔开的上表面和下表面(9，10)，所述3D间隔织物插设在两个膜层之间，并且形成渗透通道(12)，其中，所述膜层分别浇铸在所述3D间隔织物的所述上织物表面和下织物表面上，并且其中，所述上织物表面和下织物表面至少部分地嵌入在所述膜层中，从而形成上锚固部分和下锚固部分(13，14)，其特征在于，所述锚固部分具有100微米的最小厚度。

技术研发人员：P·阿尔茨,U·布鲁斯,S·范·霍夫
受保护的技术使用者：蓝脚膜公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23