專利名稱：高顆粒物組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于過濾含高濃度顆粒物的液體的濾膜過濾系統(tǒng)，具體涉及一種改進這種系統(tǒng)過濾效率的方法和裝置，改進的方法是提供一種改進的濾膜清洗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在濾膜過濾法中，用于在物理上清洗濾膜的方法是很重要的。有效的濾膜清洗方法可以保持濾膜的穩(wěn)定滲透率和減少用化學(xué)方法清洗的次數(shù)。在物理上清洗濾膜的普通方法是用滲出液/濾出液或者氣體進行逆流沖洗(也稱作“回洗”或者“反沖洗”)。通常用逆流沖洗方法將堵塞濾膜孔的固體顆粒物沖出來，并部分地除去在濾膜表面上形成的濾餅。在過濾高濃度固體顆粒物流體的系統(tǒng)中，系統(tǒng)很快而且很嚴(yán)重地變臟，特別是在濾膜密集地裝在過濾組件中時。
用加壓氣體進行逆流沖洗已經(jīng)證明是很有效的清洗方法，現(xiàn)在已廣泛地用在微過濾處理方面。這種方法的限制是濾膜孔的孔徑。用滲出液逆流沖洗濾膜對孔的孔徑?jīng)]有任何限制，但是逆流沖洗效率一般低于用氣體的逆流沖洗效率，而且跨膜壓力(TMP)的恢復(fù)不足以補償堵塞速度?？梢圆捎昧硗獾姆椒▉硖岣吣媪鳑_洗效率，例如在逆流沖洗滲透液中加入化學(xué)物質(zhì)，或者同時采用氣體洗滌法。
Maruyama等在日本專利No.JP2031200中公開一種空心織物濾膜逆流沖洗方法。這種方法包括以下步驟停止過濾；用空氣洗滌濾膜；充滿濾膜容器；在加壓空氣下用濾出液逆向沖洗；排出廢物。重復(fù)這一過程可以達到較高的效率。Sunaoka等在美國專利No.5209852中說明一種清洗過濾組件中空心織物濾膜的方法。這種方法采用兩級空氣洗滌和排放來清洗濾膜。
為了盡量減小成本和少占地，濾膜過濾組件通常做成具有很高的濾膜充填密度，濾膜通常為織物形狀。這樣可以增加濾膜的面積，以便在組件中進行過濾。然而充填密度越高，要從濾膜束上有效洗去在過濾期間捕獲的固體顆粒便越困難。因此，改進逆流沖洗期間除去固體顆粒的效率便可以過濾更高顆粒物濃度的液體，或者可以應(yīng)用更高的濾膜充填密度，由此降低處理成本。
在先有技術(shù)的織物濾膜系統(tǒng)中，通常除去固體顆粒的方法是，使水從過濾組件的一端流到另一端，進行沖洗，然后經(jīng)側(cè)面出口流出過濾組件。在這種情況下，首先沿著織物沖洗固體顆粒，將其沖洗到過濾組件的出口端，但是固體顆粒必須越過織物束，流出過濾組件。在固體顆粒物濃度高時，使流體改變方向并垂直于織物束流動而流出過濾組件的這種要求可能造成固體顆粒物在出口附近聚集，因為織物趨向于像條紋過濾器那樣作用，容易捕集固體粒子，或者阻礙這些固體粒子從過濾組件的出口排出。
本發(fā)明概要本發(fā)明設(shè)法克服或者至少減輕先有技術(shù)的一個或者多個問題，或者至少提供一種有效的代用方法。
按照一個方面，本發(fā)明提供一種清洗濾膜過濾組件的方法，上述過濾組件包括一個或者多個濾膜，該濾膜配置在進液容器中，并在垂直隔開的上端板和下端板之間縱向延伸，濾膜的端部封裝在該上、下端板上，該濾膜具有滲透壁，該壁進行過濾操作，進液中的臟物在濾膜的一側(cè)面上濾出，而濾出液從濾膜壁的另一側(cè)面流出，上述上端板和/或者下端板中的至少一個端板上具有一個和多個開孔，該方法包括a)暫停過濾操作；b)對濾膜壁進行清洗處理，將其上的臟物沖到濾膜周圍的液體中；c)沖洗基本上平行于縱向延伸濾膜的進液容器，排出包含沖下臟物的液體，至少部分經(jīng)端板上的開口排出；d)重新開始過濾操作。
該開口最好形成在下端板上，而濾出液從上端板抽出。最好還采用這些開口將氣體引入到過濾組件中，以便在上述清洗過程中產(chǎn)生洗滌濾膜表面的氣泡。這種沖洗操作可以在清洗操作的同時進行。這種沖洗最好是高速沖洗。
本發(fā)明在過濾組件槽中的一個槽中形成孔或者開口，使得在逆流沖洗過程中，從濾膜上沖洗下來的固體顆粒物在流出過濾組件時繼續(xù)平行于濾膜流動。因此可以顯著降低或者消除需要使固體顆粒物越過織物束經(jīng)側(cè)部出口流出的這種要求。
同樣的原理適用于開放過濾桶中的浸在水中的濾膜。在先有技術(shù)中，固體顆粒物通常通過排空過濾桶而被除去。在包含固體顆粒物的流體從過濾組件排出時，該流體在底部附近必須改變方向流出過濾組件，然后從過濾桶中排出。由于在過濾組件的底部形成孔或者開孔，所以固體顆粒物可以在流出組件時繼續(xù)平行于織物流動，這種不間斷的流動可以更有效地從過濾容器和過濾桶中除去固體顆粒物。
按照另一方面，本發(fā)明提供一種清洗濾膜過濾組件的方法，上述組件包括一個或多個濾膜，該濾膜配置在進液容器中，并從上部端板向下垂直延伸，濾膜的近端封裝在上端板上，該濾膜具有進行過濾操作的滲透壁，其中進料中的臟物在濾膜壁的一個側(cè)面上濾出，而濾出液從濾膜壁的另一側(cè)面中抽出，該方法包括a)暫停過濾操作；b)對濾膜壁進行清洗操作，將上面的臟物沖到濾膜周圍的液體中；c)沖洗基本上平行于垂直延伸濾膜的進液容器，至少部分經(jīng)上述濾膜下面的過濾組件中的開口排出包含沖下臟物的流體；d)重新開始過濾操作。
附圖的簡要說明下面參照附圖，只作為舉例說明本發(fā)明的實施例，這些附圖是

圖1是一個實施例的濾膜過濾組件的示意截面圖；圖2是另一實施例的濾膜過濾組件的示意截面圖。
優(yōu)選實施例的說明下面參考圖1，過濾組件5裝在槽形容器6中，該容器包括要過濾的流體。該過濾組件5包括一束或者多束空心織物濾膜7，該濾膜7分別在上端板8和下端板9之間延伸。該下端板9具有許多開孔10，這些孔與織物束的內(nèi)部和收集室11連通，該收集室具有入口/出口12。進入液體通過開口13或14輸入，由閥門AV1和AV2控制。滲出液/濾出液經(jīng)室15和開口16抽出，由閥門AV3控制。也可以通過開口16進行逆流沖洗，由閥門AV4控制。
在使用時，打開開口12，并將適當(dāng)?shù)膲毫釉诮M件5中的液體上，由此可以經(jīng)開孔10從組件5中清洗或沖洗在過濾和逆流沖洗后聚集在過濾組件5中的固體顆粒物。也可以用開口12將氣體輸送到開孔10，從而在過濾組件5中形成洗滌氣泡，這樣有助于清洗織物濾膜的表面。
圖2是類似于圖1的裝置，然而在此實施例中，空心織物濾膜7垂直懸掛在上端板8上，其下端部17沒有被封裝。各個織物濾膜7的遠端17沒有被封閉，濾液經(jīng)上端板8抽出。在此實施例中，可通過開口12進行逆流清洗或沖洗。
應(yīng)當(dāng)認識到，本發(fā)明還具有其它實施例和例子，這些實施例不超出所述本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種清洗薄膜過濾組件的方法，上述組件包括一個或者多個薄膜，該薄膜配置在進液(feed-containing)容器中，并在垂直隔開的上端板和下端板之間縱向延伸，該薄膜的端部封裝在這些端板上，該薄膜具有進行過濾操作的滲透壁，其中進液中的臟物在薄膜壁的一個側(cè)面上濾出，而濾出液從該薄膜壁的另一側(cè)面抽出，上述上端板和/或者下端板中的至少一個端板具有一個或多個開孔，該方法包括以下步驟a)暫停過濾操作；b)對薄膜壁進行清洗操作，將上面的臟物沖到薄膜周圍的液體中；c)沖洗基本上平行于縱向延伸薄膜的進液容器，使包含沖洗下來臟物的液體至少部分經(jīng)端板中的開孔排出；d)重新開始過濾操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在下端板上形成開孔，而濾出液從上端板抽出。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于，還包括將氣體經(jīng)上述開孔引入到過濾組件中，以便在上述清洗操作期間產(chǎn)生清潔該薄膜表面的氣泡。
4.一種清洗薄膜過濾組件的方法，上述組件包括一個或多個薄膜，該薄膜配置在進液容器中，并從上端板向下垂直伸出，該薄膜的近端部封裝在該上端板上，該薄膜具有進行過濾操作的滲透壁，其中，進液中包含的臟物在薄膜壁的一個側(cè)面上濾出，而濾出液從薄膜壁的另一側(cè)面上抽出，該方法包括a)暫停過濾操作；b)對薄膜壁進行清洗操作，使上面的臟物沖到薄膜周圍的液體中；c)沖洗基本上平行于垂直延伸薄膜的進液容器，使包含沖洗下來臟物的液體至少部分經(jīng)組件中位于上述薄膜下面的開孔排出；d)重新開始過濾操作。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，可以在清洗操作的同時進行沖洗。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，這種沖洗是高速沖洗。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，使加壓流體進入進液容器進行沖洗。
全文摘要
本發(fā)明公開一種清洗濾膜過濾組件(5)的方法。該組件(5)包括至少一個或者多個濾膜(7)，該濾膜(7)配置在進液容器(6)中，并在垂直隔開的上端板(8)和下端板(9)之間縱向延伸，該濾膜(7)的兩端封裝在這些端板上。不是在所有情況下均需要下端板(9)，濾膜(7)可以只垂直懸掛在上端板(8)上。該濾膜(7)具有進行過濾操作的滲透壁，其中，進液中臟物在濾膜壁的一個側(cè)面上濾出，而濾出液從濾膜壁的另一側(cè)面上流出。上端板(8)和下端板(9)中的一個端板或者兩個端板具有一個或多個開孔(10)。該方法包括以下步驟暫停過濾操作；對濾膜壁進行清洗操作，將濾膜壁上的臟物沖到該濾膜周圍的液體中；沖洗大體平行于縱向延伸膜(7)的進液容器(6)，使包含沖洗下來的臟物的液體至少部分經(jīng)端板(8、9)上的開孔(10)排出，或者在只使用上端板(8)時，經(jīng)過濾組件中的開口12排出；然后重新開始過濾操作。
文檔編號B01D65/02GK1555287SQ02818321
公開日2004年12月15日 申請日期2002年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月18日
發(fā)明者沃倫·T·約翰遜, 托馬斯·W·貝克, W 貝克, 沃倫 T 約翰遜 申請人:美國廢水過濾集團公司