專利名稱：用于改進(jìn)空心纖維薄膜的過濾性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理空心纖維薄膜以改進(jìn)其性能的方法。一方面，發(fā)明方法提供了性能已改進(jìn)的空心纖維過濾薄膜模組。另一方面，本發(fā)明涉及清洗空心纖維薄膜的方法。再一方面，本發(fā)明涉及提高通過空心纖維薄膜的濾液流率的方法。
背景技術(shù)：
空心纖維薄膜過濾模組一般用來將固體成分從包含了那些固體成分的液體中分離出。這些過濾模組典型地包含了充當(dāng)過濾元件(filtering element)的若干束纖維。該若干束纖維通常被統(tǒng)一地布置在一個(gè)空心管周圍，以便通過所述纖維來過濾液體并且在管中收集液體用以從所述模組除去液體。
空心纖維薄膜過濾模組典型的包含一個(gè)具有一個(gè)縱軸和原料(raw)入口和出口端的外殼?？招墓芡ǔＱ刂撏鈿さ目v軸設(shè)置并且具有多個(gè)用于從所述模組引導(dǎo)濾過液體的孔眼。一個(gè)無孔部件(non-porous member)連在該外殼的每一端上用以在空心管和外殼之間形成密封?？招睦w維被布置在空心管和外殼之間形成的一個(gè)環(huán)形空間中。所述纖維受保護(hù)并穿透該無孔部件用以形成使原液通過該模組的通道?？招睦w維借助于使液體選擇性通過它們的壁而過濾原液。
所述過濾模組的操作過程中，必須逐步增大用來迫使該原料液體通過該空心纖維薄膜所需的壓力。其發(fā)生是因?yàn)楣腆w(即，污垢成分)在空心纖維薄膜的細(xì)孔中的累積。固體累積影響每一個(gè)處理循環(huán)的持續(xù)時(shí)間。事實(shí)上，每一個(gè)處理循環(huán)的持續(xù)時(shí)間是通過多種因素，諸如(例如)污垢成分的類型、濾液流量(filtrate flow)、回收率、在清洗之間的所需周期等來判定的。
已經(jīng)開發(fā)出多種反洗過程用來從空心纖維中除去污垢成分。反洗通常涉及迫使液體通過該空心纖維薄膜，其去除了該薄膜內(nèi)部的固體。反洗過程的效率直接影響該過濾模組的整體效率。因此，對(duì)空心纖維薄膜過濾模組的改進(jìn)的反洗過程有持續(xù)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了用于改進(jìn)空心纖維過濾薄膜模組性能的方法。發(fā)明方法包括獨(dú)特的反洗過程，其中于反洗過程中的特定時(shí)間在內(nèi)腔(即，進(jìn)料)側(cè)上對(duì)所述模組內(nèi)的空心纖維薄膜進(jìn)行氣體加壓。發(fā)明方法的周期性使用充分地保持薄膜無污垢成分，從而提供穩(wěn)定的滲透性和低跨膜壓力，其導(dǎo)致有效且經(jīng)濟(jì)的過濾處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于清洗空心纖維薄膜的方法。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了用于增大通過空心纖維薄膜的濾液流率的方法。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一方面，提供了用于定量地測(cè)量反洗過程有效性的方法。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一方面，提供了一個(gè)用來操作反洗過程的程序產(chǎn)品。


圖1是一個(gè)適合用于本發(fā)明實(shí)踐的示范性空心纖維薄膜過濾模組的示意圖。
圖2例示了由本發(fā)明反洗過程中的正向沖洗而產(chǎn)生的通過空心纖維薄膜的流型。
圖3例示了由本發(fā)明反洗過程中的正向沖洗而產(chǎn)生的通過整個(gè)模組的流型。
圖4例示了由本發(fā)明反洗過程中的底部反洗而產(chǎn)生的通過一個(gè)空心纖維薄膜的流型。
圖5例示了由本發(fā)明反洗過程中的底部反洗而產(chǎn)生的通過整個(gè)模組的流型。
圖6例示了由本發(fā)明反洗過程中的頂部反洗而產(chǎn)生的通過一個(gè)空心薄膜的流型。
圖7例示了由本發(fā)明反洗過程中的頂部反洗而產(chǎn)生的通過整個(gè)模組的流型。
圖8例示了由本發(fā)明反洗過程的漂洗階段而產(chǎn)生的通過一個(gè)空心纖維薄膜的流型。
圖9例示了由本發(fā)明反洗過程中的氣體加壓而產(chǎn)生的通過一個(gè)空心纖維薄膜的流型。
圖10例示了由本發(fā)明反洗過程的氣體加壓而產(chǎn)生的通過整個(gè)模組的流型。
圖11例示了關(guān)于本發(fā)明反洗過程的使用測(cè)試的進(jìn)料和濾液混濁度對(duì)比處理時(shí)間。
圖12例示了關(guān)于本發(fā)明反洗過程的使用測(cè)試的濾液通量對(duì)比處理時(shí)間。
圖13例示了關(guān)于本發(fā)明反洗過程的使用測(cè)試的溫度補(bǔ)償滲透性對(duì)比處理時(shí)間。
圖14例示了手動(dòng)反洗之后的薄膜滲透性恢復(fù)。
圖15例示了反洗步驟的持續(xù)時(shí)間隨實(shí)例2中描述的試運(yùn)行的處理時(shí)間而變。
圖16例示了實(shí)例2中描述的試運(yùn)行的通量穩(wěn)定性對(duì)比處理時(shí)間。
圖17例示了實(shí)例2中描述的溫度補(bǔ)償跨膜壓力隨處理時(shí)間而變。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，提供了用于改進(jìn)包括了多個(gè)微孔空心纖維的過濾薄膜模組的性能的方法，所述方法包括使所述纖維經(jīng)受氣體輔助反洗，其中氣體輔助反洗將污垢成分從纖維中除去，從而改進(jìn)過濾薄膜模組的性能。
在此使用的短語“氣體輔助反洗”涉及一個(gè)過程，借此氣體壓力被引入空心纖維的內(nèi)腔(進(jìn)料側(cè))。其通常使纖維膨脹和參與去除空心纖維薄膜內(nèi)部的污垢成分。例如，使一個(gè)典型的空心纖維薄膜經(jīng)受15psi的氣體壓力導(dǎo)致了典型空心纖維薄膜的纖維膨脹近似于3％。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述氣體輔助反洗包括使所述纖維經(jīng)受a)正向沖洗，b)底部反洗，c)頂部反洗，d)浸透，和e)漂洗，其中執(zhí)行氣體加壓階段是在一個(gè)或多個(gè)a)、b)或e)步驟之前。雖然a)至e)步驟的每一個(gè)階段通常是依上文列出的順序執(zhí)行的，但是應(yīng)了解可以互換所述階段以便依特殊用途優(yōu)化過濾。
本發(fā)明的氣體輔助反洗典型地是結(jié)合了一個(gè)過濾薄膜模組諸如圖1的示意性描述來利用的。在圖1中，1代表產(chǎn)品端適配器(product end adapter)。所述元件充當(dāng)外部管網(wǎng)系統(tǒng)(pipe network system)和內(nèi)芯管(internal core tube)之間的連接器(connector)，在內(nèi)芯管中濾液流從該模組的濾液間隔(compartment)中收集。所述元件經(jīng)由兩個(gè)O-環(huán)將頂部進(jìn)料空間從濾液流空間中密封。2代表芯管。其典型地為一個(gè)多孔管(perforated pipe)，其將所述濾液間隔液壓地連接道產(chǎn)品端口。3是填充樹脂，其典型地為在空心纖維薄膜端之間形成密封的聚合樹脂。另外，所述填充樹脂將進(jìn)料流連接器從濾液液間隔中分離。在空心纖維薄膜端被固定在填充樹脂中之后，空心纖維薄膜的所有內(nèi)腔保持清潔和暢通(clear and open)。讓水流向薄膜的進(jìn)料/內(nèi)腔側(cè)而非流向薄膜的濾液側(cè)。4代表一個(gè)外殼，其包圍纖維并提供整體模組的壓力阻力。所述外殼封裝所述包含了空心纖維薄膜的濾液間隔。5代表一個(gè)夾鉗，其將每一個(gè)彈簧盒蓋固定到外殼上。6代表用汽門關(guān)閉的彈簧盒蓋。其提供了頂部進(jìn)料管和空心纖維薄膜之間的連接。7代表了non-用汽門關(guān)閉的彈簧盒蓋。其提供了底部進(jìn)料管和空心纖維薄膜之間的連接。8是底部彈簧盒蓋。其將濾液收集芯管從底部進(jìn)料管線中分離。9代表頂部進(jìn)料集中口。其是用汽門關(guān)閉的彈簧盒蓋的一個(gè)部件。其提供了一個(gè)連到頂部進(jìn)料流的直接連接。另外，正向沖洗過程中，其提供了一個(gè)廢液流出模組的通道。10代表底部進(jìn)料口。該部件是non-用汽門關(guān)閉的彈簧盒蓋的一部分。其提供了一個(gè)連到底部進(jìn)料流的直接連接。底部反洗過程中，其向廢棄的反洗流提供了一個(gè)通道。11代表濾液口。該部件是用汽門關(guān)閉的彈簧盒蓋的一部分。其向?yàn)V液流提供了一個(gè)通道。在反洗或漂洗過程中，其向反洗流提供了一個(gè)通道。最后，12代表空心纖維薄膜。
下列討論的本發(fā)明的反洗循環(huán)代表“由內(nèi)而外”的過濾，即，原液被引入纖維的內(nèi)腔側(cè)并通過纖維被過濾到纖維的外表面。然而，應(yīng)了解也可將本發(fā)明的反洗循環(huán)利用為“由外而內(nèi)”的過濾，即，原液被引入纖維的外表面并通過纖維被過濾到內(nèi)腔側(cè)。
正向沖洗過程中，在足以去除纖維內(nèi)表面上累積的若干固體的壓力下，液體被引入纖維的內(nèi)部(內(nèi)腔)。在正向沖洗階段的最初幾秒中，液體流進(jìn)纖維的內(nèi)腔側(cè)，有效地從纖維內(nèi)部取代出空氣。預(yù)期用于本發(fā)明實(shí)踐的液體包括，例如，水。正向沖洗的時(shí)間典型地在大約1秒到大約120秒的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，正向沖洗的時(shí)間在大約15秒到大約40秒的范圍內(nèi)。典型地在大約1psi到大約72psi范圍內(nèi)的壓力下執(zhí)行正向沖洗。優(yōu)選地，在大約20psi到大約30psi范圍內(nèi)的壓力下執(zhí)行正向沖洗。
液體流率通常較高并且接近模組內(nèi)部大約0.4到大約0.6meter/second的線性流率。優(yōu)選的，流率大約為0.4meter/second。為了節(jié)省能源，流率可以更低。有時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定性比節(jié)省能源更重要，便可利用更高的流率，即，從大約meters/second到大約1.5meters/second。
圖2例示了在本發(fā)明反洗過程的正向沖洗階段，通過單個(gè)纖維薄膜的流型。在圖2中，1代表一個(gè)空心纖維薄膜的截面描繪。位置2代表流過纖維內(nèi)腔側(cè)的原始進(jìn)料水，并在位置3流出纖維。另外，圖3例示了在本發(fā)明反洗過程的正向沖洗階段中通過整個(gè)模組的流型。
底部反洗典型地涉及當(dāng)打開模組底部進(jìn)料管線的同時(shí)關(guān)閉薄膜模組的頂部進(jìn)料管線。從濾液貯存器中將液體(例如，水)通過空心纖維薄膜傳輸入內(nèi)腔，最終輸入一個(gè)廢料處理排水管。底部反洗的持續(xù)時(shí)間典型地在大約1秒到大約60秒范圍內(nèi)。優(yōu)選地，底部反洗的持續(xù)時(shí)間在大約5秒到大約25秒范圍內(nèi)。典型地在大約1psi到大約72psi范圍內(nèi)的壓力下執(zhí)行底部反洗。優(yōu)選地，在大約30psi到大約40psi范圍內(nèi)的壓力下執(zhí)行底部反洗。圖4例示由本發(fā)明反洗過程中的底部反洗步驟產(chǎn)生的通過空心纖維薄膜的流型。在圖4中，位置2代表來自集污槽的濾過液，該濾過液以與正常的過濾模式相反的方向流過空心纖維薄膜。所述液體穿入薄膜的內(nèi)腔側(cè)，并在底部進(jìn)料口流出(由位置3所示)模組。另外，圖5例示了在底部反洗過程中通過整個(gè)模組的流型。
類似地，頂部反洗典型地涉及當(dāng)打開模組的頂部進(jìn)料管線的同時(shí)關(guān)閉薄膜模組的底部進(jìn)料管線。從濾液貯存器中將液體(例如，水)通過空心纖維薄膜傳輸入內(nèi)腔，并最終輸入一個(gè)廢料處理排水管。頂部反洗的持續(xù)時(shí)間典型地在大約1秒到大約60秒范圍內(nèi)。優(yōu)選地，頂部反洗的持續(xù)時(shí)間在大約5秒到大約25秒范圍內(nèi)。在大約1psi到大約72psi范圍內(nèi)的壓力下執(zhí)行頂部反洗。優(yōu)選地，在大約20psi到大約30psi范圍內(nèi)的壓力下執(zhí)行頂部反洗。圖6例示由本發(fā)明反洗過程中的頂部反洗步驟產(chǎn)生的通過空心纖維薄膜的流型。在圖6中，位置2代表來自集污槽的濾過液，該濾過液以與正常的過濾模式相反的方向流過空心纖維薄膜。所述液體穿入薄膜的內(nèi)腔側(cè)，并在頂部進(jìn)料口流出(由位置3所示)模組。另外，圖7例示了在本發(fā)明反洗過程的頂部反洗步驟中通過整個(gè)模組的流型。
典型地按照底部和頂部反洗階段來執(zhí)行空心纖維的浸透。以關(guān)閉模組上所有的閥和停止所有的泵來實(shí)現(xiàn)浸透。典型地將消毒劑引入所述模組大約1秒到大約900秒。優(yōu)選地，將消毒劑保持在模組中持續(xù)大約30秒到大約120秒。預(yù)期用于浸透步驟的消毒劑包括，例如，大約10％到大約50％的過氧化氫水溶液、檸檬酸、鹽酸、硫酸、磷酸等等。浸透過程中模組內(nèi)部的壓力典型地在大約0psi到大約15psi范圍內(nèi)。優(yōu)選地，在大約0psi到大約5psi范圍內(nèi)的壓力下執(zhí)行浸透。
典型地，跟隨浸透而執(zhí)行漂洗，所述漂洗的實(shí)現(xiàn)如下。將頂部和底部進(jìn)料管線打開和打開排水管閥以使保留在模組的來自浸透的所有液體流出模組流向排水管。接著打開反洗供給線和開啟反洗泵。使來自濾過水水箱的水穿過空心纖維薄膜和通過底部進(jìn)料管線和頂部進(jìn)料管線排出。漂洗的持續(xù)時(shí)間典型地在大約1秒到大約120秒范圍內(nèi)。優(yōu)選地，所述漂洗的持續(xù)時(shí)間在大約5秒到大約25秒范圍內(nèi)。典型地，在大約1psi到大約72psi范圍內(nèi)的壓力下發(fā)生漂洗。優(yōu)選地，在大約30psi到大約40psi范圍內(nèi)的壓力下發(fā)生漂洗。圖8例示了由本發(fā)明反洗過程中的漂洗步驟產(chǎn)生的通過空心纖維薄膜的流型。在圖8中，位置2代表漂洗過程中濾過水流的方向。所述濾過水流以與正常過濾模式相反的方向通過空心纖維薄膜。水穿入薄膜的內(nèi)腔側(cè)并通過底部和頂部進(jìn)料口排出。
在反洗過程中可執(zhí)行一次或多次氣體加壓，典型地在正向沖洗、底部反洗或漂洗之前執(zhí)行氣體加壓。由當(dāng)向纖維的頂部?jī)?nèi)腔側(cè)引入氣體(例如，空氣)的同時(shí)從該空心纖維底部?jī)?nèi)腔側(cè)排出來實(shí)現(xiàn)氣體加壓。典型地，于大約1psi到大約50psi范圍的壓力執(zhí)行氣體加壓。優(yōu)選地，于大約15psi到大約20psi范圍的壓力執(zhí)行氣體加壓。通常，需要較高的壓力以提供纖維膨脹。纖維膨脹參與去除污垢成分。氣體加壓的持續(xù)時(shí)間典型地在大約5秒到大約300秒范圍內(nèi)。較佳地，氣體加壓的持續(xù)時(shí)間典型地在大約20秒到大約60秒范圍內(nèi)。然而，為了最佳的性能，氣體加壓不應(yīng)持續(xù)到使薄膜干燥的時(shí)候。在該時(shí)期末，迅速釋放氣體壓力可提供額外的用于去除污垢成分的力，及在隨后的反洗步驟中用于促進(jìn)除去這些成分。
圖9例示了由本發(fā)明反洗技術(shù)中的氣體加壓產(chǎn)生的通過空心纖維薄膜的流型。如圖9所展示的，位置3，氣體壓力被引入空心纖維薄膜的內(nèi)腔側(cè)并通過空心纖維(位置2)逐出。嵌入空心纖維薄膜細(xì)孔的液體經(jīng)受明顯的毛細(xì)作用力。術(shù)語“泡點(diǎn)壓力”典型地用來代表克服細(xì)孔中的毛細(xì)作用力和取代細(xì)孔中的液體所需的壓力。因?yàn)闅怏w壓力典型地小于泡點(diǎn)壓力(對(duì)于HYDRAcap空心纖維薄膜典型地為大約為200-250psi)，所以氣體不能從空心纖維薄膜細(xì)孔中取代出水。因此，氣體壓力取代內(nèi)腔側(cè)的進(jìn)料水，接著使相同的水穿過薄膜及離開纖維而進(jìn)入濾液間隔。圖10例示了在氣體加壓過程中通過整個(gè)模組的流型。
所述壓力和氣體加壓的持續(xù)時(shí)間可以依模組的應(yīng)用類型而改變。例如，與海水處理相比，井水處理需要不同的時(shí)間和壓力參數(shù)。
本發(fā)明的另一方面，提供了用于判定反洗過程有效性的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，所述判定可由，例如采用一個(gè)安裝在頂部進(jìn)料管線和底部進(jìn)料管線的感應(yīng)器單元來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)料管線是由用于本發(fā)明此方面的透明材料組成的。感應(yīng)器單元包括一個(gè)輻射發(fā)射器和一個(gè)輻射接收器。該發(fā)射器連在透明進(jìn)料管線的一側(cè)上并產(chǎn)生單頻或多頻輻射。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述發(fā)射器產(chǎn)生在電磁波頻譜的可見光譜區(qū)中的輻射。所述進(jìn)料管線的另一側(cè)連在輻射接收器上。接收器測(cè)量由發(fā)射器產(chǎn)生的輻射的強(qiáng)度，其中所發(fā)射的輻射在到達(dá)接收器之前穿過透明進(jìn)料管線和液流。在反洗循環(huán)過程中，相對(duì)于濾過液輻射強(qiáng)度的差異提供在特殊反洗過程中排出模組的固體量的數(shù)量測(cè)定，從而提供反洗循環(huán)有效性的測(cè)量。如此獲得結(jié)果并使用該結(jié)果來調(diào)整氣體輔助反洗處理的參數(shù)以便提高反洗循環(huán)的效率。
本發(fā)明進(jìn)一提供了一種用于反洗空心纖維薄膜的程序產(chǎn)品，其包括a)正向沖洗，b)底部反洗，c)頂部反洗，d)浸透，和e)漂洗，其中，在一個(gè)或多個(gè)a)、b)、或e)步驟之前執(zhí)行氣體加壓階段。所述程序產(chǎn)品也能用以測(cè)量每一個(gè)a)、b)、c)和e)步驟的流率和跨膜壓力。另外，程序產(chǎn)品能獨(dú)立地調(diào)整每一個(gè)a)、b)、c)和e)步驟的持續(xù)時(shí)間，以便取得反洗處理的最大效率。
附錄A和B提供了有關(guān)所述程序產(chǎn)品的詳細(xì)信息，包括程序命令、變量、輸入數(shù)據(jù)、一個(gè)例示了由程序產(chǎn)品控制的具體步驟的方塊圖等等。在附錄B中列出的每一個(gè)方塊圖的方塊所預(yù)期的操縱和/或決定的擴(kuò)充描述如下在區(qū)塊No.1中，用戶輸入優(yōu)選的系統(tǒng)參數(shù)，其預(yù)先地確定系統(tǒng)的初始起動(dòng)狀態(tài)。保留的參數(shù)得自有關(guān)當(dāng)前設(shè)備配置的信息，或被選擇以致限制優(yōu)化過程中的改變。
如下定義了涉及該區(qū)塊的術(shù)語初次處理時(shí)間-兩次反洗之間的時(shí)間，當(dāng)濾液水產(chǎn)生時(shí)(以秒計(jì)量)。
初次所需回收-對(duì)于單個(gè)處理循環(huán)所算出的系統(tǒng)回收(以百分比計(jì)量)。該值最終在優(yōu)化期改變。
最小聲回收(Minimum aloud recovery)-這是極限值，其實(shí)現(xiàn)可使用的所需最小量濾液流(以百分比計(jì)量)。因?yàn)閮?yōu)化處理減少回收，該參數(shù)確定一個(gè)必須交替(trade off)穩(wěn)定性能對(duì)比高生產(chǎn)力的程度。
通量-薄膜上的具體負(fù)載。由固定時(shí)間量的固定薄膜區(qū)域而產(chǎn)生濾液流的量(以加侖每平方英尺每天計(jì)量)。該值對(duì)應(yīng)于流出薄膜系統(tǒng)的瞬時(shí)濾液流。
化學(xué)清洗之間的所需時(shí)間-也代表“處理期”。其為兩次離線清洗之間的時(shí)間(以天數(shù)計(jì)量)。在美國(guó)，當(dāng)前的實(shí)踐通常將該時(shí)間設(shè)定在20和90天之間。
薄膜模組有效面積-一個(gè)固定的參數(shù)，其提供每一個(gè)模組的薄膜的有效面積(以平方英尺計(jì)量)。
單元中的薄膜模組-代表連在所述系統(tǒng)上的薄膜模組的數(shù)量。
CEB頻率-化學(xué)增強(qiáng)反洗的頻率(CEB)。該術(shù)語也代表分離兩次化學(xué)增強(qiáng)反洗的規(guī)則反洗的次數(shù)。
FF最大值-正向沖洗步驟持續(xù)時(shí)間的最大值(以秒計(jì)量)。因?yàn)樵摃r(shí)間參數(shù)在優(yōu)化處理過程中發(fā)生改變，該最大值提供一個(gè)實(shí)際的上限，其利于防止對(duì)該參數(shù)的過度調(diào)整。
BWBmax-反洗底部步驟持續(xù)時(shí)間的最大值(以秒計(jì)量)。該值與FFmax相似。
BWTmax-反洗頂部步驟持續(xù)時(shí)間的最大值(以秒計(jì)量)。該值與BWBmax和FFmax相似。
漂洗max-漂洗步驟持續(xù)時(shí)間的最大值(以秒計(jì)量)。該值提供與BWTmax、BWBmax和FFmax相似的極限。
在區(qū)塊No.2中，在單次處理循環(huán)中產(chǎn)生濾液水的量被計(jì)算出。系數(shù)1440將24小時(shí)轉(zhuǎn)換成分鐘。有效面積等于薄膜模組有效面積。
在區(qū)塊No.3中，在單次反洗處理中使用的水的組合量被計(jì)算出。大多數(shù)的水源自濾液儲(chǔ)備，然而，其一小部分取自進(jìn)料(正向沖洗步驟)。
在區(qū)塊No.4中，其包含兩個(gè)步驟，第一步驟涉及執(zhí)行一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試來確定該步驟所需的時(shí)間，連同該步驟所需的水的量。一個(gè)實(shí)際測(cè)試的需求解釋如下居先的正向沖洗(FF)通常由空氣加壓來實(shí)現(xiàn)。在該步驟中，水被從纖維內(nèi)腔中取代出。纖維只是較濕并不是充滿了水。
當(dāng)FF開始時(shí)，加壓的空氣被快速釋放向下地通過反洗廢料線。在相同的瞬間，廢料泵開始向纖維的內(nèi)腔側(cè)供給進(jìn)料水，并開始充滿纖維內(nèi)腔。依模組的類型，再充滿元件所需的量為大約7加侖。頂部進(jìn)料多支管也需要被再充滿，每個(gè)元件要加入大約1-3加侖。依擴(kuò)大所需ff流的速度和所需水的實(shí)際量，需要一些時(shí)間來將充滿水所述系統(tǒng)并流出該模組。必須由初步確定的正向沖洗持續(xù)時(shí)間和測(cè)量的流出系統(tǒng)的正向沖洗的初始量來考慮時(shí)間。
上述測(cè)試只執(zhí)行一次作為所述系統(tǒng)的初次起動(dòng)，除非進(jìn)料流沒有改變，或值邏輯(value logic)不需更新。第二步驟涉及在操作員輸入時(shí)將兩值放在控制系統(tǒng)中。
在區(qū)塊No.5中，單次反洗處理中所需的濾液水的量被計(jì)算出。自以下步驟-反洗頂部、反洗底部和漂洗使用濾液水。
在區(qū)塊No.6中，單次反洗中使用的全部濾液水的40％被分離用于漂洗步驟。所取的值40％是基于以打開薄膜元件的兩出口來執(zhí)行漂洗步驟，和與反洗底部和反洗頂部步驟相比流量稍高的事實(shí)。使用相等的持續(xù)時(shí)間，與BWB和BWT相比漂洗步驟需要略多的水。
在區(qū)塊No.7中，用于反洗底部步驟的水量被計(jì)算出。因?yàn)橛糜诜聪吹臑V液水的40％已經(jīng)被分離出用于漂洗，該步驟剩余的一半-30％。
在區(qū)塊No.8中，指定的反洗頂部的量等于反洗底部的量。
在區(qū)塊No.9中，計(jì)算出的反洗頂部步驟所需的時(shí)間是基于已知的取代容量。在此，基于初步研究結(jié)果，反洗通量保持恒定(190gfd)。
在區(qū)塊No.10中，指定的反洗底部時(shí)間等于反洗頂部時(shí)間。在相同的區(qū)塊中，也指定了漂洗時(shí)間。
在區(qū)塊No.11中，所述系統(tǒng)已經(jīng)起動(dòng)和在需要的時(shí)候起動(dòng)。
在區(qū)塊No.12中，所述系統(tǒng)起動(dòng)在處理模式，跳過所有反洗步驟。
在區(qū)塊No.13中，由于需要過渡到下一頁(yè)，為了清晰，重復(fù)區(qū)塊12。
在區(qū)塊No.14中，在反洗后的兩分中，一個(gè)使用內(nèi)置發(fā)送器的控制系統(tǒng)測(cè)量并記錄跨膜壓力(TMP)。反洗之后，所需的時(shí)間用來均衡濾液流，也用來穩(wěn)定TMP值。在此和隨后使用以下字首下標(biāo)字母“a”用來表示反洗之后的取值。
下標(biāo)字母“b”用來表示反洗之前的取值。
下標(biāo)字母“k”用來代表開始兩次連續(xù)的處理循環(huán)之間的不連續(xù)的時(shí)刻。因?yàn)槌氏到y(tǒng)以順序模式工作，被固定的時(shí)期分離(處理→反洗→處理)，所以可以在一個(gè)不連續(xù)的時(shí)刻來查看包含處理和反洗的每一個(gè)循環(huán)?！発”值用來代表但前循環(huán)，其立刻發(fā)生。以相同的方法，“k-1”時(shí)刻為過去的時(shí)期，“k+1”為下一個(gè)時(shí)刻。在執(zhí)行當(dāng)前循環(huán)之后，即，耗費(fèi)了時(shí)間之后，下一個(gè)循環(huán)變?yōu)楫?dāng)前和當(dāng)前變成過去。過去和將來的數(shù)據(jù)可以被適當(dāng)?shù)卦L問和識(shí)別。
在區(qū)塊No.15中，在當(dāng)前處理循環(huán)末，測(cè)量并記錄跨膜壓力。
在區(qū)塊No.16中，其初期(initial times)承擔(dān)第一反洗處理。
在區(qū)塊NO.17中，計(jì)算出反洗數(shù)量(NBΔTMPsens)，在反洗之間跨膜壓力改變的最少增加量將被感測(cè)。在方程式中，使用以下參數(shù)ΔTMP-是可被控制系統(tǒng)感測(cè)到的跨膜壓力最小確信值(confident value)。發(fā)送器敏感度、信/噪水平和數(shù)控單元(digital controller unit)的模擬位解析度(analog bitresolution)限定了該參數(shù)。對(duì)規(guī)則技術(shù)等級(jí)體系而言，該值可以低到0.1psi(磅每平方英寸)。
TMPini-為在第一處理循環(huán)中測(cè)量的平均跨膜壓力，以psi計(jì)量(磅每平方英寸)。
TMPini=TMPa[k]+TMPb[k]2]]>處理時(shí)間-兩次反洗之間的時(shí)間以分鐘計(jì)(in minutes)。從區(qū)塊1中可得到。
處理期-其為化學(xué)清洗之間所需的時(shí)間，從區(qū)塊1中可得到。
在區(qū)塊NO.18中，區(qū)塊17的實(shí)數(shù)數(shù)據(jù)格式(real data format)中的值被轉(zhuǎn)換成整數(shù)數(shù)據(jù)格式。因?yàn)榉聪创螖?shù)不僅僅是一個(gè)整數(shù)，所以不能使用實(shí)數(shù)數(shù)據(jù)格式。一旦確定該值，控制系統(tǒng)便建立一個(gè)長(zhǎng)為NBΔTMPsens的棧。因?yàn)榇藭r(shí)下一個(gè)NBΔTMPsens數(shù)量反洗的TMPa[k]值將被存入分離單元。數(shù)據(jù)記錄可用于過去時(shí)期有NBΔTMPsens數(shù)量反洗的TMP。
在區(qū)塊No.19中，所述系統(tǒng)轉(zhuǎn)到第二規(guī)則反洗。
在區(qū)塊No.20中，在每一個(gè)特殊反洗步驟/循環(huán)末，所述系統(tǒng)測(cè)量并記錄混濁度的值。所述系統(tǒng)具有兩個(gè)感應(yīng)器-一個(gè)在頂部進(jìn)料多支管的上，及一個(gè)在底部進(jìn)料多支管上。所述值如下NTUTOP_FEED_FF-正向沖洗步驟末，頂部進(jìn)料多支管中的混濁度；NTUBOTTOM_FEED_BWB-反洗底部步驟末，底部進(jìn)料多支管中的混濁度；NTUTOP_FEED_BWT-反洗頂部步驟末，頂部進(jìn)料多支管中的混濁度；
NTURINSE-漂洗步驟末，頂部和底部進(jìn)料多支管中的平均混濁度；在區(qū)塊No.21中，所述系統(tǒng)自動(dòng)地返回到處理模式。
在區(qū)塊No.22中，在當(dāng)前處理循環(huán)開始之后的兩分鐘測(cè)量跨膜壓力。所需的兩分鐘延時(shí)是在反洗后用于均衡流和壓力以便取得代表性的數(shù)據(jù)。
區(qū)塊No.23代表邏輯陳述，比較當(dāng)前循環(huán)的TMP是否大于以往的NBΔTMPsens數(shù)量循環(huán)測(cè)量的TMP和控制系統(tǒng)感測(cè)的跨膜壓力最小確信值之間的匯總。換句話說，是為了符合所需的處理期(兩次離線化學(xué)清洗之間的時(shí)間)必須保持恒定固定數(shù)量循環(huán)的TMP的增量。
清楚地，所述系統(tǒng)必須在檢測(cè)區(qū)塊No.23中的陳述之前等待NBΔTMPsens數(shù)量循環(huán)。首先，需要用TMP的實(shí)際裝配數(shù)據(jù)填滿所述棧。此后，所述陳述具有適當(dāng)比較的實(shí)際信息源。每一次處理循環(huán)取得一個(gè)記錄。
區(qū)塊NO.24代表與區(qū)塊NO.23相似的邏輯陳述。差異僅為時(shí)刻不同。為了消除隨機(jī)噪聲，所述系統(tǒng)檢測(cè)TMP在以往不連續(xù)循環(huán)中的增加趨勢(shì)。該區(qū)塊的結(jié)果基本上與區(qū)塊NO.23相同，所述系統(tǒng)按照反洗順序轉(zhuǎn)到優(yōu)化。
在區(qū)塊NO.25中，一定要使所述系統(tǒng)轉(zhuǎn)到下一個(gè)循環(huán)而沒有任何與優(yōu)化有關(guān)的動(dòng)作(action)，即，即使時(shí)間少于所需時(shí)間，TMP也要增加。
區(qū)塊NO.26例示了使所述系統(tǒng)按照反洗順序進(jìn)入優(yōu)化處理。
在區(qū)塊NO.27中，為了清晰表示，重復(fù)了前一個(gè)區(qū)塊。
在區(qū)塊NO.28中，一個(gè)匯總按照它們的值進(jìn)行排列的所記錄的混濁度的回路。使用的變量如下NTUBW_END-包含了在反洗處理過程中記錄的混濁度的所有四個(gè)值(參見區(qū)塊NO.20)的矢量。
MAXi-一個(gè)可以找到并按照值的順序排列矢量分量(the component from a vector)的程序(function)的類屬名。
區(qū)塊NO.29代表一個(gè)邏輯陳述。矢量MAXNTU(MAXNTU1)中的第一元素具有所有四個(gè)分量中的最高值。矢量MAXNTU(MAXNTU4)中的最后元素具有最低值。所述區(qū)塊檢測(cè)NTUTOP_FEED_FF是否為所有記錄的混濁度之間的最高值。
在區(qū)塊NO.30之間，關(guān)于三次不同反洗循環(huán)的持續(xù)時(shí)間的當(dāng)前值是改變的。因此，F(xiàn)F循環(huán)的持續(xù)時(shí)間增加并且關(guān)于具有最低混濁度(也關(guān)于此后下一個(gè)最低的)的循環(huán)的持續(xù)時(shí)間減少。
區(qū)塊NO.31代表一個(gè)與區(qū)塊NO.29相似的邏輯陳述。
區(qū)塊NO.32是一個(gè)與區(qū)塊NO.30相似的區(qū)塊，差異僅為該區(qū)塊中考慮的變量不同(反洗順序持續(xù)時(shí)間)。
區(qū)塊NO.33是一個(gè)與區(qū)塊NO.29相似的邏輯陳述。
區(qū)塊NO.34與區(qū)塊NO.30相似，差異僅為該區(qū)塊中考慮的變量不同(反洗順序持續(xù)時(shí)間)。
區(qū)塊NO.35與區(qū)塊NO.30相似，差異僅為該區(qū)塊中考慮的變量不同(反洗順序持續(xù)時(shí)間)。
區(qū)塊NO.36跟隨前一個(gè)區(qū)塊的結(jié)果(即，區(qū)塊NO.29-區(qū)塊NO.35)。所述區(qū)塊僅包含表明在相同頁(yè)(D頁(yè))的以下區(qū)塊主要目的的說明性和過渡程序。
在區(qū)塊NO.37中，計(jì)算處反洗的最新量。因?yàn)榉聪错樞蛞迅淖儯詥未畏聪刺幚硭馁M(fèi)的水量也可能不同。該差異將顯示為通過每一個(gè)步驟的不相等的流，及單個(gè)步驟的重新調(diào)整的持續(xù)時(shí)間。
在區(qū)塊NO.38中，計(jì)算處與預(yù)期的新回收。新回收取決于單次反洗處理的反洗流量的改變。
區(qū)塊NO.39僅為例示性程序，表明以下區(qū)塊的整體目的。
區(qū)塊NO.40是一個(gè)邏輯陳述。該區(qū)塊檢測(cè)是否已經(jīng)達(dá)到反洗頂部時(shí)間的最大極限。
區(qū)塊NO.41是一個(gè)與區(qū)塊NO.40相似的邏輯陳述區(qū)塊，差異僅為自變量不同(argument)。
區(qū)塊NO.42是一個(gè)與區(qū)塊NO.40相似的邏輯陳述區(qū)塊，差異僅為自變量不同。
區(qū)塊NO.43是一個(gè)與區(qū)塊NO.40相似的邏輯陳述區(qū)塊，差異僅為自變量不同。
區(qū)塊NO.44也是一個(gè)邏輯陳述區(qū)塊。區(qū)塊檢測(cè)是否達(dá)到回收的最大極限。
在區(qū)塊NO.45中，對(duì)于反洗順序計(jì)算出的新值可以內(nèi)部輸入用于反洗順序持續(xù)時(shí)間的實(shí)際控制的主要變量。
區(qū)塊NO.46是不完全說明的，其中反洗順序中只有一個(gè)發(fā)生改變而達(dá)到其最大極限值。只有超過預(yù)定最大值(并且只有一個(gè))的順序?qū)⒈徽{(diào)整。其余的將不需調(diào)整，這是因?yàn)樗鼈儗⑿∮谧畲髽O限值。
區(qū)塊NO.47僅是說明性的，表明所有隨后的的區(qū)塊的程序。只有當(dāng)系統(tǒng)通過NO.46，即，反洗步驟優(yōu)化完成時(shí)，區(qū)塊NO.48-區(qū)塊NO.54被激活。更多細(xì)節(jié)參見G頁(yè)(區(qū)塊NO.60-區(qū)塊NO.68)。
區(qū)塊NO.48是一個(gè)邏輯陳述，其檢測(cè)反洗順序的優(yōu)化是否已完成。
區(qū)塊NO.49與區(qū)塊NO.48相同。
區(qū)塊NO.50是一個(gè)邏輯陳述，比較當(dāng)前循環(huán)中的TMP是否大于以往的NBΔTMPsens數(shù)量循環(huán)測(cè)量的TMP和控制系統(tǒng)感測(cè)的跨膜壓力最小確信值的總和。換句話說，是為了符合所需的處理期(兩次離線化學(xué)清洗之間的時(shí)間)必須保持恒定固定數(shù)量循環(huán)的TMP的增量。該陳述與區(qū)塊NO.23中使用的相同。
區(qū)塊NO.51是一個(gè)與區(qū)塊NO.50相似的邏輯陳述，差異是與區(qū)塊NO.50中使用的變量相比，一個(gè)循環(huán)及時(shí)地變換比較值。
區(qū)塊NO.52是一個(gè)與區(qū)塊NO.50相似的邏輯陳述，差異是與區(qū)塊NO.50中使用的變量相比，兩個(gè)循環(huán)及時(shí)地變換比較值。
區(qū)塊NO.53，處理時(shí)間的持續(xù)時(shí)間以固定的較少增量來增加，從而增加回收。
區(qū)塊NO.54是不完全說明的，表明一部分所要升級(jí)的處理時(shí)間的算法和其余的所要執(zhí)行的反洗時(shí)間順序的算法之間的過渡。自該區(qū)塊，所述算法結(jié)束當(dāng)前循環(huán)的動(dòng)作(action)(除進(jìn)料量擾亂外)并等待下次反洗。
區(qū)塊NO.55僅為說明性的，表明相同頁(yè)上以下整個(gè)區(qū)塊的程序(即，區(qū)塊NO.56-區(qū)塊NO.59)。
區(qū)塊NO.56是一個(gè)邏輯陳述，其檢測(cè)當(dāng)前循環(huán)中的TMP是否大于以往的NBΔTMPsens數(shù)量循環(huán)測(cè)量的TMP和保護(hù)的壓力恒量的總和(在此例示的1psi-磅每平方英寸)。
區(qū)塊NO.57是一個(gè)邏輯陳述，其檢測(cè)當(dāng)前循環(huán)中的TMP是否大于以往循環(huán)測(cè)量的TMP和保護(hù)的壓力恒量的總和(在此例示的0.5psi-磅每平方英寸)。
區(qū)塊NO.58表明啟動(dòng)即時(shí)反洗處理的系統(tǒng)動(dòng)作。因?yàn)榉聪窗l(fā)生在不規(guī)則的時(shí)刻(大約處理循環(huán)開始之后的兩分鐘)，所以所稱反洗是不規(guī)則的。所做的反洗是為了清洗薄膜系統(tǒng)和補(bǔ)償在薄膜上增加的結(jié)垢速度。
區(qū)塊NO.59表明所述系統(tǒng)持續(xù)其正常處理性能直到處理時(shí)間耗費(fèi)掉以及下一次規(guī)則反洗處理到期。
區(qū)塊NO.60例示了所述算法的啟動(dòng)。區(qū)塊NO.60-區(qū)塊NO.68例示了所述算法和系統(tǒng)處理動(dòng)作的整體順序。所述系統(tǒng)在A頁(yè)，區(qū)塊1開始并為執(zhí)行作準(zhǔn)備。
在區(qū)塊NO.61中，所述系統(tǒng)進(jìn)入處理模式。B頁(yè)繼續(xù)執(zhí)行。
在區(qū)塊NO.62中，所述系統(tǒng)進(jìn)入反洗模式(參見B頁(yè)，區(qū)塊NO.16-區(qū)塊NO.26)。
在區(qū)塊NO.63中，執(zhí)行C和D頁(yè)上列出的步驟(通過區(qū)塊NO.39)。
區(qū)塊NO.64匯總區(qū)塊NO.40-區(qū)塊NO.46(參見D頁(yè))。
區(qū)塊NO.65是一個(gè)邏輯陳述。目的是確保始終存在TMP的至少少量的凈增量，因?yàn)槿绻麤]有所述增量，那么區(qū)塊NO.23-區(qū)塊NO.24的動(dòng)作實(shí)際上就消失了。需要在高結(jié)垢情況(區(qū)塊NO.23和區(qū)塊NO.24中做出的檢測(cè))和無結(jié)垢情況(后面的情況事實(shí)上不能讓薄膜系統(tǒng)表現(xiàn)其物理性質(zhì))之間的容許平衡中維持調(diào)整。結(jié)垢處理是本發(fā)明用于優(yōu)化反洗順序的處理的重要要素。因此，即使發(fā)生極低水平的污垢也被會(huì)所述區(qū)塊檢驗(yàn)出。依操作員的經(jīng)驗(yàn)在區(qū)塊NO.1中，以此方法來設(shè)定初始參數(shù)，以便從處理開始時(shí)，極低水平(但是仍然可測(cè)量)的結(jié)垢發(fā)生在所述系統(tǒng)中。TMP的少量增量(對(duì)應(yīng)結(jié)垢的發(fā)生)是以高精確度的技術(shù)可測(cè)量的最小壓力值(磅每平方英寸)。基于該工業(yè)中的現(xiàn)行技術(shù)，極限目前大約為0.1psi。因此，如該區(qū)塊中所示，0.1psi的凈值選為增量。
區(qū)塊NO.66代表E頁(yè)上例示的處理。
區(qū)塊NO.67代表F頁(yè)上例示的處理。
區(qū)塊NO.68表明跨膜壓力接近允許的最大值和所述系統(tǒng)需要為了離線化學(xué)清洗而被停止的時(shí)刻。
對(duì)于單個(gè)模組操作或大規(guī)模的多模組操作，本發(fā)明方法是有用的。本發(fā)明方法提供較高的流率和回收率而在操作的持續(xù)時(shí)期只有少量的污垢。
本發(fā)明在此參考以下非限制的實(shí)例作更詳細(xì)的描述。
實(shí)例1以下實(shí)例例示了一個(gè)詳細(xì)的過程和采用包括作為獨(dú)立反洗階段的空氣加壓在內(nèi)的本發(fā)明反洗過程而獲得的結(jié)果。此項(xiàng)研究的目的是通過利用原始地表水完整地運(yùn)行所述過程來例示本發(fā)明反洗過程的有效性。具體地，目前的研究檢驗(yàn)所述過濾處理的以下五個(gè)方面1·通過改變本發(fā)明反洗過程的步驟來檢測(cè)結(jié)垢率。
2·將本發(fā)明反洗技術(shù)與先前使用的反洗過程進(jìn)行比較。
3·本發(fā)明反洗過程的優(yōu)化。
4·確定本發(fā)明反洗過程的適當(dāng)調(diào)整。
所述實(shí)例中只用的測(cè)試水源自美國(guó)/墨西哥邊界的美國(guó)墾務(wù)局Yuma海水淡化廠的原始科羅拉多河水。該項(xiàng)研究使用以下模組HYDRAcap60-DWI具有420平方英尺有效的有效薄膜面積。
所述實(shí)例的實(shí)驗(yàn)協(xié)議提綱如下1·單元連到原始進(jìn)料水線，所包含的水來自科羅拉多河。
2·將單個(gè)HYDRAcap模組連在引導(dǎo)(pilot)模組上。
3·根據(jù)預(yù)覽表或根據(jù)由操作人員所做的決定開始處理和調(diào)整反洗順序。預(yù)覽表展示在圖1中，運(yùn)行no.1和no.2。
4·觀測(cè)第一引入規(guī)則反洗處理，特別注意連接所述模組兩進(jìn)料側(cè)的管的透明部分。
5·評(píng)估每一個(gè)反洗步驟的有效性。通過觀測(cè)每一個(gè)反洗階段之后排出模組的固體的相對(duì)量，操作員可容易地確定每一個(gè)反洗階段的效率。
6·一旦下一個(gè)處理循環(huán)開始，根據(jù)以往反洗處理的測(cè)定來調(diào)整反洗順序。
7·重復(fù)步驟3到6兩次。
8·讓所述系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)直到結(jié)垢。
9·執(zhí)行化學(xué)清洗。
10·以修改的反洗順序開始下一次運(yùn)行。
11·按照在3到6中的描述調(diào)整系統(tǒng)。
12·讓系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)直到結(jié)垢。
13·執(zhí)行化學(xué)清洗。
14·比較在所述反洗處理中沒有使用空氣的運(yùn)行。
表1給出此分析的匯總數(shù)據(jù)。如表1所示，執(zhí)行了四個(gè)不同的過濾運(yùn)行。只有前兩個(gè)運(yùn)行預(yù)定的。其它兩個(gè)運(yùn)行的執(zhí)行是基于前兩個(gè)運(yùn)行的結(jié)果和基于有關(guān)最佳處理情況的預(yù)測(cè)(projection)。使用恒定通量及恒定順序持續(xù)時(shí)間來執(zhí)行每一個(gè)運(yùn)行。在操作的前2-3小時(shí)，調(diào)整反洗順序。之后，以恒定的處理參數(shù)讓薄膜模組在引導(dǎo)單元的控制下結(jié)垢。
在30分鐘的處理之后，運(yùn)行利用一個(gè)空氣加壓的no.1；58.3加侖/平方英尺/天(gfd)的通量；89.7％的回收；和在浸透之前，每一次反洗用4.5ppm活性氯進(jìn)行氯化處理。
運(yùn)行no.2代表一個(gè)典型推薦的反洗順序。回收為94.6％，通量為68.5gfd并且處理持續(xù)時(shí)間為40分鐘。不使用空氣加壓。
以修改的漂洗運(yùn)行利用空氣加壓的no.3。代替漂洗，使用頂部反洗。在用氯氧化之后，執(zhí)行頂部反洗以增加內(nèi)腔側(cè)的線性流率。在該運(yùn)行中，回收增加到94.3％，通量升高到68.5gfd并且處理持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)到40分鐘。
在復(fù)審來自上步運(yùn)行的數(shù)據(jù)之后，優(yōu)化運(yùn)行no.4。在此運(yùn)行中，執(zhí)行兩次氣體加壓-一次是在正向沖之前，及一個(gè)是在浸透過程中。與運(yùn)行no.3相似，在漂洗過程中使用頂部反洗。另外，對(duì)運(yùn)行no.4來說，反洗底部時(shí)間被加倍。其余參數(shù)與運(yùn)行no.3相似。
表1



從表1中所列的數(shù)據(jù)中可得出若干結(jié)論。第一，所述數(shù)據(jù)證明單獨(dú)的空氣加壓不會(huì)提供系統(tǒng)穩(wěn)定性。反洗是復(fù)雜的處理。事實(shí)上，只有在每一個(gè)反洗步驟的有效性達(dá)到最佳之后，才能在濾過和反洗結(jié)垢之間建立平衡。第二，在12-24小時(shí)的處理之后，第二系統(tǒng)調(diào)整顯然是有益的。需要足夠的時(shí)間來積累足夠量的固體以便使反洗階段最有益和必須發(fā)生的改變的測(cè)定來優(yōu)化反洗。
水混濁度的分析在每一次運(yùn)行過程中，進(jìn)料水混濁度使非常穩(wěn)定的。然而，在運(yùn)行no.1和運(yùn)行no.2之間，及時(shí)改變將混濁度從平均7比濁法濁度單位(NUT)降低到2.5-4.0NTU。運(yùn)行no.2-no.4可觀測(cè)到3.0NTU的平均水混濁度。
進(jìn)料水混濁度的取樣點(diǎn)鄰近底部進(jìn)料閥多支管，在所述模組上接近底部進(jìn)料管線的位置。由于強(qiáng)而有效的反洗處理，大量的固體在反洗處理過程中積累在進(jìn)料混濁度感應(yīng)器中。這會(huì)引起NTU形成峰值(spike)在反洗之后出現(xiàn)大約4-10分鐘的電子數(shù)據(jù)表。當(dāng)翻譯每一次特殊運(yùn)行的進(jìn)料混濁度數(shù)據(jù)時(shí)，比較兩組數(shù)據(jù)。一組數(shù)據(jù)代表反洗之后的值，另一組數(shù)據(jù)代表反洗之前的值。只有后一組值可取并作為實(shí)際的進(jìn)料水混濁度值。圖11例示了每一次運(yùn)行過程中的水混濁度。
濾液通量在每一次運(yùn)行中，通量是恒量。然而，由于在運(yùn)行no.4中的操作者誤差，所述通量低至58gfd所述時(shí)間的50％。圖12例示了每一次運(yùn)行的濾液通量。
滲透性由于結(jié)垢迅速，運(yùn)行no.2是最短的運(yùn)行。所述結(jié)果證明常規(guī)反洗處理是不能較長(zhǎng)時(shí)期地維持穩(wěn)定的滲透性。運(yùn)行no.4中的系統(tǒng)滲透性是最穩(wěn)定的。該運(yùn)行清楚地證明了本發(fā)明反洗處理可維持更長(zhǎng)時(shí)期的穩(wěn)定的滲透性，如此提高了整個(gè)過濾處理的效率。
手動(dòng)反洗之后的滲透性恢復(fù)此項(xiàng)研究中，決定在運(yùn)行no.2和no.3末測(cè)試手動(dòng)反洗的效率。目的是確定本發(fā)明反洗處理的效率和確定回收是否過高。首先，所述系統(tǒng)轉(zhuǎn)入70加侖每分(gpm)交叉流速的交叉流2-3分鐘和10gpm流出。接著，停止所述交叉流并啟動(dòng)反洗。在規(guī)則反洗階段之前，使用空氣加壓階段來執(zhí)行反洗。空氣壓力是15psi，40秒的持續(xù)時(shí)間(35秒到達(dá)15psi的壓力，隨后保持該壓力5秒)。如圖14所示，在典型的反洗處理(運(yùn)行no.2)之后，本發(fā)明反洗處理不導(dǎo)致薄膜滲透性的恢復(fù)。然而，在運(yùn)行no.3之后，包括空氣加壓(即，運(yùn)行no.4)在內(nèi)的本發(fā)明反洗處理迅速并完全地恢復(fù)了薄膜滲透性。這證明了結(jié)垢仍是完全可逆地。
實(shí)例2以下實(shí)例例示了來自此處描述的算法的實(shí)際實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)。此項(xiàng)測(cè)試的目的是為了證明，在一個(gè)利用了所述算法精確原理的控制單元的控制下，超濾系統(tǒng)的功能性和性能特征。下列目的是說明性的1·為了能執(zhí)行所述算法，設(shè)計(jì)和構(gòu)造了一個(gè)用所述方式提供的引導(dǎo)單元。
2·使用梯形邏輯來寫入一個(gè)實(shí)現(xiàn)所述算法的計(jì)算機(jī)程序。
3·依實(shí)際情況和實(shí)際記錄的數(shù)據(jù)來運(yùn)行所述系統(tǒng)。
使用標(biāo)準(zhǔn)的而非修改的HYDRANAUTICS處理流程圖來構(gòu)造所述引導(dǎo)單元，以便測(cè)量底部進(jìn)料和頂部集中線的在線混濁度。為了測(cè)量混濁度，使用WQ710型發(fā)送器(世界水儀器有限公司(Global Water Instrumentation Inc.)11257科洛馬路(Coloma Road)，金河(Gold River)，CA 95670)。發(fā)送器被放置在所述引導(dǎo)管(pilot pipe)布置的高湍流位置以便最大地感測(cè)混濁度的改變。用可程式邏輯控制器(PLC)Modicon Micro 612(Schneider Automation-AEG，USA)來裝備引導(dǎo)單元。
所述單元設(shè)計(jì)成用于兩個(gè)HYDRAcap60模組的支持，每一個(gè)模組具有500ft2(平方英尺)薄膜有效面積。元件是具有由內(nèi)而外的空心纖維型。
所述測(cè)試在La Salina廢料水處理設(shè)備(1330 Tait St.，Oceanside CA 92054)上實(shí)施。所述單元的進(jìn)料水從所述設(shè)備的主要二級(jí)流出液流中取出。所述水由傳統(tǒng)廢料水處理技術(shù)在取出點(diǎn)的上流來處理，所述技術(shù)包括柵格沉淀→凝固→淀積→生物加菌淤泥池→部分淤泥再循環(huán)的淀積到HYDRAcap引導(dǎo)單元的進(jìn)料水是從上述處理中流出的，并且具有以下水分析表2

為了將所述算法譯入PLC，使用標(biāo)準(zhǔn)梯形邏輯指令(用于Modicon Micro系列產(chǎn)品)。用于編程的軟件是LMODSOFT v.3.1。整個(gè)程序基本上由大約90個(gè)網(wǎng)組成。PLC中完整的程序包括兩部分部分1.實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)控制功能及不實(shí)現(xiàn)新的算法。所述部分取自另一個(gè)引導(dǎo)單元并稍加修改以便符合所述引導(dǎo)單元部件的差異。軟件部分不是本發(fā)明的一部分。程序部分包括28個(gè)網(wǎng)。
部分2.第一次寫入整個(gè)新的程序，其實(shí)現(xiàn)所述新的算法。所述程序部分包括60個(gè)網(wǎng)。
作為第一步驟，所述算法要求以下參數(shù)作為系統(tǒng)的信息
1·初始處理時(shí)間＝20分鐘。所述時(shí)間的選定的基于二級(jí)廢料水流出的經(jīng)驗(yàn)。通常，所述時(shí)間根據(jù)水源的類型在20和30分鐘之間改變。
2·初始預(yù)期回收-85％。該值的選定是基于所述類型的水的以往引導(dǎo)比例經(jīng)驗(yàn)。
3·最小聲回收-75％。該值的選定是基于對(duì)超濾系統(tǒng)性能的共同認(rèn)可。
4·通量-26gfd(加侖每平方英尺)。
5·化學(xué)清洗之間的所需時(shí)間-25天。
6·薄膜模組有效面積-500ft2(平方英尺)。
7·所述單元上的薄膜模組-2。
8·CEB頻率-1。
9·正向沖洗最大值-20s(秒)。該值的選定是為了防止所述系統(tǒng)被過度地反洗順序調(diào)整。
10·反洗底部最大值-20s(秒)。該值地選定是為了防止所述系統(tǒng)被過度地反洗順序調(diào)整。
11·反洗頂部最大值-20s(秒)。該值地選定是為了防止所述系統(tǒng)被過度地反洗順序調(diào)整。
12·漂洗最大值-20s(秒)。該值地選定是為了防止所述系統(tǒng)被過度地反洗順序調(diào)整。
在該系統(tǒng)中，接著調(diào)整下列額外的參數(shù)1·反洗通量-132gfd(加侖每平方進(jìn)料每天)。該值低于通常推薦的值。由該泵的最大反洗流來限定反洗通量，用于引導(dǎo)滑道(pilot skid)。
2·在反洗過程中不使用化學(xué)藥品。為了確定該系統(tǒng)生物結(jié)垢的速度和影響來派定必須品。
3·氯化鐵劑量-1mg/l(毫克每公升)測(cè)定為FeCl3。該化學(xué)藥品用作凝結(jié)劑用于限制潛在的進(jìn)料水結(jié)垢。
4·反洗順序的初始持續(xù)時(shí)間-20s(秒)。所有在該算法中經(jīng)受改變的反洗順序被調(diào)整到20s(秒)。
5·反洗屏進(jìn)口過濾時(shí)間-5sec(秒)。
6·浸透時(shí)間-5sec(秒)。因?yàn)樵搶?shí)例中在反洗步驟中不使用的化學(xué)藥品，所以選定該變量的較短持續(xù)時(shí)間。
7·單個(gè)處理循環(huán)中的最大跨膜壓力-1.5psi(磅每平方英寸)。
8·記錄TMP的時(shí)刻-反洗之后的2分鐘。
9·在線混濁度記錄的延時(shí)-500msec(毫秒)。用實(shí)驗(yàn)方法選擇該時(shí)間以便具有來自感應(yīng)器的最大確信值。
起動(dòng)該單元及觀測(cè)和記錄下列數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的算法，PLC先算出最小跨膜壓力增量。在第二處理期中記錄該0.15psi值。第一處理循環(huán)之后，根據(jù)算法，PLC開始對(duì)反洗順序的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。表3匯總所記錄的值。在反洗處理結(jié)束之后的三分鐘，記錄所有數(shù)據(jù)。圖15圖示反洗步驟持續(xù)時(shí)間和處理時(shí)間之間的關(guān)系。
表3

注意從特別安裝的發(fā)送器，直接記錄跨膜壓力。
對(duì)于一個(gè)反洗循環(huán)來說，接近該20值之后，停止所述反洗步驟優(yōu)化。之后，留下所述系統(tǒng)通宵工作而不記錄數(shù)據(jù)。第二天，發(fā)現(xiàn)處理時(shí)間升到45分鐘并穩(wěn)定。該時(shí)刻的運(yùn)行時(shí)間是662.0h，即，經(jīng)20小時(shí)，處理時(shí)間從20分鐘升高到45分鐘。在所述時(shí)期(641.4-662.0h)內(nèi)的某處，當(dāng)兩次不連續(xù)的反洗之間的TMP增量超過先前算出的0.15psi極限時(shí)，所述系統(tǒng)從回收優(yōu)化處理中離開。
以恒定的處理情況操作所述單元一個(gè)星期-恒定時(shí)間順序持續(xù)時(shí)間，相關(guān)恒定盡量水質(zhì)量。濾液量實(shí)際上也要維持恒定。結(jié)果跨膜壓力以臨界水平上升。在第一個(gè)星期末，溫度補(bǔ)償跨膜壓力已經(jīng)為11psi，其不需要任何離線化學(xué)清洗。
圖16中給出的圖表例示了在所述測(cè)試中所獲得的恒定通量，及圖17中給出的圖表例示了在所述測(cè)試中的溫度補(bǔ)償跨膜壓力的趨勢(shì)。
在回收優(yōu)化步驟結(jié)束之后，所述系統(tǒng)的回收是相當(dāng)高的。初始處理時(shí)間僅為20分鐘和結(jié)束時(shí)已經(jīng)為45分鐘。因?yàn)閱未畏聪刺幚碇惺褂玫姆聪此牧坎话l(fā)生顯著改變，所以通過維持恒定通量情況來相應(yīng)地增加回收。以下計(jì)算給出關(guān)于兩值的信息初始回收情況單次處理循環(huán)所產(chǎn)生的水量-360gall；單次反洗處理所使用的水量-64gall；回收＝82.2％。
最終回收情況單次處理循環(huán)多產(chǎn)生的水量-990gall；單次反洗處理所使用的水量-59gall；回收＝94％。
所述值94％回收對(duì)于該類型進(jìn)料水質(zhì)量來說是相當(dāng)高的。以如此高的生產(chǎn)力通過將污垢保持在容許限制之內(nèi)的工作已經(jīng)可以在最近的UF實(shí)踐中看到。此項(xiàng)研究測(cè)試證明反洗步驟優(yōu)化對(duì)于系統(tǒng)性能改進(jìn)來說具有巨大的潛能。也展示了與現(xiàn)今已知的UF控制原理相比，在反洗過程中使用所描述的空氣、一種新類型的混濁度離線感應(yīng)器和相關(guān)簡(jiǎn)單算法，可以接近實(shí)質(zhì)的更好的處理結(jié)果。
當(dāng)本發(fā)明詳細(xì)描述了有關(guān)其某些優(yōu)選的實(shí)施例時(shí)，應(yīng)了解修改形和變形也包括在所描述的精神和范圍內(nèi)。
附錄AGENERICK HYDRAcap系統(tǒng)優(yōu)化算法A頁(yè).該頁(yè)描述了操作員初始設(shè)立該系統(tǒng)。需要一個(gè)關(guān)于正向沖洗量和持續(xù)時(shí)間的在前的實(shí)驗(yàn)。所述算法基于輸入?yún)?shù)限制和正向沖洗實(shí)驗(yàn)來計(jì)算初始反洗順序持續(xù)時(shí)間，并且以此來起動(dòng)系統(tǒng)。
所使用的參數(shù)初始處理時(shí)間，[minutes]-當(dāng)前反洗結(jié)束和下一次反洗開始之間的時(shí)間。
初始預(yù)期回收，[％]-用于計(jì)算所述反洗步驟(BW底部、BW頂部、漂洗)的初始持續(xù)時(shí)間的回收。
Recovery=100*BWVollProcessingVoll,[%]]]>其中，BWVoll-是單次反洗處理使用的水量，[gall]；ProcessingVoll-單次處理循環(huán)使用的水量，[gall]；允許的最小回收，[％]-進(jìn)一步用于反洗步驟持續(xù)時(shí)間限制的回收。
通量，[gfd]-濾液流率以加侖每平方英尺薄膜面積每天來計(jì)量(假定24小時(shí)連續(xù)的濾液流)。
化學(xué)清洗之間的所需時(shí)間，[day]-用于計(jì)算TMP斜率的天。該時(shí)間向該時(shí)間中的TMP改變引入極限并且引導(dǎo)改變反洗順序持續(xù)時(shí)間。將所述參數(shù)移到比回收率更主要的優(yōu)先項(xiàng)目。
薄膜模組有效面積，[ft2]-隨后縮寫成有效面積或AA。所述參數(shù)取自模組說明書。
在所述單元中的模組數(shù)-當(dāng)與模組總數(shù)相比考慮引導(dǎo)單元時(shí)，若與每單個(gè)架的模組數(shù)相比考慮全尺寸設(shè)備。
CEB頻率[反洗]-采用化學(xué)增強(qiáng)反洗之后的反洗數(shù)。
處理量，[gall]-用于單次處理循環(huán)產(chǎn)生的UF濾液水量。
BW量，[gall]-用于單次反洗處理的水的總量。
BWVollume＝FFVoilume+BWBVollume+BTTop Vollume+Rinse Vollume，[gall]其中FFVollume-正向沖洗循環(huán)中使用的原料水的量，[gall]BWBVollume-反洗底部循環(huán)使用的濾過水的量，[gall]BWTVollume-反洗頂部循環(huán)使用的濾過水的量，[gall]Rinse Vollume-漂洗循環(huán)使用的濾過水的量，[gall]BWBTime，[sec]-反洗底部循環(huán)的持續(xù)時(shí)間BWTTime，[sec]-反洗頂部循環(huán)的持續(xù)時(shí)間FFMAX-正向沖洗時(shí)間的極限，[s]BWBMAx-反洗底部時(shí)間的極限，[s]BWTMAX-反洗頂部時(shí)間的極限，[s]RINSEMAX-漂洗時(shí)間的極限，[s]B頁(yè).該頁(yè)確定處理/反洗循環(huán)的最小數(shù)(NBΔTMP)以便接近跨膜壓力(TMP)的最小確信改變，其將被用來決定改變反洗順序持續(xù)時(shí)間?；赥MP的一個(gè)稱作任意ΔTMP的差取得反洗循環(huán)數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)基于用不同類水起動(dòng)的過程中的視覺觀察來確定該值。我們建議范圍在0.1-1psi。一旦在NBΔTMP數(shù)量反洗前，當(dāng)前TMP開始高于TMP加上ΔTMP，所述算法轉(zhuǎn)為改變反洗順序持續(xù)時(shí)間。使用兩次比較檢測(cè)所述決定兩次。在每一次反洗循環(huán)末，測(cè)定管的透明部分的混濁度并存儲(chǔ)。隨后，其被用于反洗順序調(diào)整。
所使用的參數(shù)TMPa[k]-在反洗之后于k-th處理循環(huán)的跨膜壓力，[psi]TMPb[k]-在反洗之前于k-th處理循環(huán)的跨膜壓力，[psi]NBΔTMPsens-基于線性近似值，反洗后TMP改變應(yīng)為ΔTMP的反洗數(shù)，[psi]ΔTMP-選為用于感測(cè)結(jié)垢和需要改變反洗順序的最小值的跨膜壓力改變，[psi]C頁(yè).該頁(yè)描述一個(gè)處理在每一次反洗步驟結(jié)束時(shí)，基于其當(dāng)前值重新排列混濁度的值。矢量[NTUBW_END]基于被測(cè)定的時(shí)刻包含四個(gè)NTU，即，正向沖洗之后首先為值-NTUTOP_FEED_FF和漂洗之后最后為值-NTURINSE。重新排列新的矢量[MAX NTU]之后，首先為具有最大值的混濁度。其次，每一個(gè)反洗步驟的持續(xù)時(shí)間依混濁度而改變，其后步驟是最大值。
所使用的參數(shù)[NTUBW_END]＝[NTUTOP_FEED_FF；NTUBOTTOM_FEED_BWB；NTUTOP_FEED_BW；NTURINSE]；NTUTOP_FEED_FF-正向沖洗之后頂部進(jìn)料管中的混濁度，[NTU]NTUBOTTOM_FEED_BWB-反洗底部之后底部進(jìn)料管中的混濁度，[NTU]NTUTOP_FEED_BW-反洗頂部之后頂部進(jìn)料管線中的混濁度，[NTU]NTURINSE-漂洗步驟之后的混濁度，[NTU][MAXNTU]-包含和[NTUBw_END]相同分量但是按照值(最大值在前，最小值在后)排列的矢量FFtimeNEW-正向沖洗步驟的新的持續(xù)時(shí)間，[s]BWBtimeNEW-反洗底部步驟的新的持續(xù)時(shí)間，[s]BWTtimeNEW-反洗頂部步驟的新的持續(xù)時(shí)間，[s]RJNSEtimeNEW-漂洗步驟的新的持續(xù)時(shí)間，[s]FFtime-正向沖洗步驟的當(dāng)前持續(xù)時(shí)間，[s]BWBtime-反洗底部步驟的當(dāng)前持續(xù)時(shí)間，[s]BWTtime-反洗頂部步驟的當(dāng)前持續(xù)時(shí)間，[s]RINSEtime-漂洗步驟的當(dāng)前持續(xù)時(shí)間，[s]D頁(yè).該頁(yè)計(jì)算改變反洗順序持續(xù)時(shí)間之后的新的回收。其檢測(cè)新的持續(xù)時(shí)間是否在范圍之外和基于檢測(cè)結(jié)果改變或無改變的結(jié)束。
沒有新的參數(shù)。
E頁(yè).該頁(yè)基于反洗順序優(yōu)化之后的穩(wěn)定性能計(jì)算出新的處理持續(xù)時(shí)間。
沒有新的參數(shù)。
F頁(yè).該頁(yè)介紹進(jìn)料水形成峰值過程中的系統(tǒng)響應(yīng)。
沒有新的參數(shù)。
G頁(yè)介紹了在該程序中模組之間的交互作用的基本操作圖。
沒有新的參數(shù)。
附錄B






權(quán)利要求
1.一種用于改進(jìn)包含多個(gè)微孔空心纖維的過濾薄膜模組的性能的方法，所述方法包括使所述模組經(jīng)受氣體輔助反洗，其中所述氣體輔助反洗從所述纖維中除去污垢成分，從而改進(jìn)所述過濾薄膜模組的性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過對(duì)從所述纖維中除去的污垢成分的量進(jìn)行定量化來確定所述氣體輔助反洗的有效性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中通過連在所述模組上的感應(yīng)器單元將從所述纖維中除去的污垢成分的量定量化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述感應(yīng)器單元連在所述模組的一個(gè)頂部或底部進(jìn)料管線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述感應(yīng)器單元是一個(gè)光學(xué)感應(yīng)器單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氣體輔助反洗包括使所述纖維經(jīng)受a)正向沖洗，b)底部反洗，c)頂部反洗，d)浸透，e)漂洗，和其中所述纖維是在一個(gè)或多個(gè)a)、b)或e)步驟之前被氣體加壓的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述氣體是空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述正向沖洗的持續(xù)時(shí)間是在大約1秒到大約120秒的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述正向沖洗的持續(xù)時(shí)間是在大約15秒到大約40秒的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在大約1psi到大約72psi范圍的壓力下執(zhí)行所述正向沖洗。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在大約20psi到大約30psi范圍的壓力下執(zhí)行所述正向沖洗。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中每一個(gè)所述底部和頂部反洗的持續(xù)時(shí)間是獨(dú)立地在大約1秒到大約60秒的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述底部和頂部反洗的持續(xù)時(shí)間是獨(dú)立地在大約5秒到大約25秒的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在大約1psi到大約72psi范圍的壓力下獨(dú)立地執(zhí)行每一個(gè)所述底部和頂部反洗。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在大約30psi到大約40psi范圍的壓力下獨(dú)立地執(zhí)行每一個(gè)所述底部和頂部反洗。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述浸透的持續(xù)時(shí)間在大約1秒到大約900秒的范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述浸透的持續(xù)時(shí)間在大約30秒到大約120秒的范圍內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在大約0psi到大約15psi范圍的壓力下執(zhí)行所述浸透。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中在大約0psi到大約5psi范圍的壓力下執(zhí)行所述浸透。
20.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述漂洗的持續(xù)時(shí)間在大約1秒到大約120秒的范圍內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述漂洗的持續(xù)時(shí)間在大約5秒到大約25秒的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在大約1psi到大約72psi范圍的壓力下執(zhí)行所述漂洗。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在大約30psi到大約40psi范圍的壓力下執(zhí)行所述漂洗。
24.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中對(duì)所述纖維進(jìn)行大約5秒到大約300秒的氣體加壓。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中對(duì)所述纖維進(jìn)行大約20秒到大約60秒的氣體加壓。
26.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中對(duì)所述纖維進(jìn)行氣體加壓到大約1psi到大約50psi范圍的壓力。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中對(duì)所述纖維進(jìn)行氣體加壓到大約15psi到大約20psi范圍的壓力。
28.一種用于清洗空心纖維薄膜的方法，所述方法包括使所述薄膜經(jīng)受氣體輔助反洗，其中所述氣體輔助反洗包括a)正向沖洗，b)底部反洗，c)頂部反洗，d)浸透，e)漂洗，和其中所述空心纖維薄膜是在一個(gè)或多個(gè)a)、b)或e)步驟之前被氣體加壓的。
29.一種用于通過薄膜提高濾液流率的方法，所述方法包括使所述薄膜經(jīng)受氣體輔助反洗，其中所述氣體輔助反洗包括a)正向沖洗，b)底部反洗，c)頂部反洗，d)浸透，e)漂洗，和其中所述薄膜是在一個(gè)或多個(gè)a)、b)或e)步驟之前被氣體加壓的。
30.一種用于反洗空心纖維薄膜的程序產(chǎn)品，其包括a)正向沖洗，b)底部反洗，c)頂部反洗，d)浸透，e)漂洗，和其中所述薄膜是在一個(gè)或多個(gè)a)、b)或e)步驟之前被氣體加壓的。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的程序產(chǎn)品，其進(jìn)一步包括用于對(duì)每一a)、b)、c)、d)和e)步驟測(cè)定流率和跨膜壓力的構(gòu)件。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的程序產(chǎn)品，其進(jìn)一步包括用于獨(dú)立地測(cè)定和適應(yīng)地改變每一a)、b)、c)、d)和e)步驟持續(xù)時(shí)間的構(gòu)件。
全文摘要
本文提供了用于改進(jìn)空心纖維過濾薄膜(12)性能的方法。所述方法包括一個(gè)獨(dú)特的反洗技術(shù)，其中于反洗過程中的特定時(shí)間，在所述薄膜(12)的進(jìn)料側(cè)對(duì)所述空心纖維薄膜(12)進(jìn)行氣體加壓，由引入氣體使其通過濾液口(11)、頂部進(jìn)料口(9)或底部進(jìn)料口(10)來實(shí)現(xiàn)該氣體加壓。周期性使用反洗將有效地自所述空心纖維薄膜(12)中除去污垢成分，而提供穩(wěn)定的滲透性和低跨膜壓力，其導(dǎo)致一種有效且經(jīng)濟(jì)的過濾方法。另外，本文提供了用于清洗空心纖維薄膜(12)和提高通過薄膜(12)的濾液流率的方法。
文檔編號(hào)B01D65/02GK1627982SQ02826986
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2002年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者克雷格·R·巴特爾斯, 尤里·帕珀克切夫 申請(qǐng)人:美國(guó)海德能公司