專利名稱：中空纖維膜濾裝置的沖洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中空纖維膜濾裝置的沖洗方法，即通過(guò)規(guī)律性的脈動(dòng)方式供給反沖洗水，實(shí)現(xiàn)高效的水力沖洗，完成對(duì)膜表面的清洗，恢復(fù)膜性能。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著新型膜材料和膜工藝的成功開(kāi)發(fā)，膜分離技術(shù)已經(jīng)被用于石油化工、醫(yī)藥、紡織印染、食品、造紙等工業(yè)生產(chǎn)與廢水處理。膜在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中都會(huì)受到污染，導(dǎo)致膜產(chǎn)水通量下降，膜的截留性能變差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到膜的正常使用。膜污染是影響膜分離技術(shù)更廣泛應(yīng)用的瓶頸之一。有效的清洗方法是解決膜污染的重要途徑。
膜的清洗方法通常有物理清洗和化學(xué)清洗。其中的化學(xué)清洗是在水流中加入某種合適的化學(xué)藥劑，連續(xù)循環(huán)清洗，該法能夠清除復(fù)合污垢，迅速恢復(fù)膜通量?；瘜W(xué)清洗法的難點(diǎn)是需要選擇合適的清洗劑，特別是對(duì)于成分復(fù)雜的系統(tǒng)，選擇清洗劑非常困難，同時(shí)該法還會(huì)產(chǎn)生清洗廢液。物理清洗是利用高流速的水或者空氣和水的混合流體沖洗膜表面。常見(jiàn)的物理清洗方法有低壓高流速清洗和反沖洗。常規(guī)的反洗方法是在膜組件清洗系統(tǒng)中設(shè)置反洗流路，反洗時(shí)啟動(dòng)該流路對(duì)膜組件連續(xù)給水進(jìn)行清洗。這種清洗方法存在清洗效率低和耗水量大等問(wèn)題。上述清洗方法清洗效果都受到本身?xiàng)l件的限制，在很多情況下，不能高效解決膜使用過(guò)程中的膜污染問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種中空纖維膜濾裝置的沖洗方法，該方法沖洗過(guò)程耗水量少，沖洗效率高，從而有效地提高了膜裝置的使用壽命。
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的，所述的中空纖維膜濾裝置，包括中空纖維膜組件；與膜組件相連接的包括貯液罐和進(jìn)料泵組成的，向膜組件供料裝置；與膜組件相連接的包括產(chǎn)品貯罐或清水罐和清洗水泵等組成的產(chǎn)品接收裝置及沖洗裝置。
對(duì)該裝置實(shí)施運(yùn)行當(dāng)中的沖洗方法，其特征在于包括以下過(guò)程1、當(dāng)膜組件的產(chǎn)品流量與質(zhì)量有明顯降低時(shí)，停止向膜濾裝置供料，啟動(dòng)沖洗裝置中的清洗泵，由膜組件的產(chǎn)品出口端進(jìn)水并以脈動(dòng)流量進(jìn)行反沖洗，沖洗水由裝置中的上下排污口排放；2、然后切斷反沖洗流路，以恒定流量對(duì)膜組件進(jìn)行正沖洗，沖洗水經(jīng)由進(jìn)料泵送入中空纖維膜組件進(jìn)料端口，沖刷膜表面后由上排污口排放；3、上述步驟1反沖洗和步驟2正沖洗相互交替進(jìn)行，直至中空纖維膜的通量恢復(fù)為止。
上述每次反沖洗過(guò)程一般包括3～4次脈沖進(jìn)水，每次脈動(dòng)進(jìn)水周期時(shí)間為30～90秒鐘，脈動(dòng)進(jìn)水流量相等或不等，間歇時(shí)間為5～10秒鐘，該間歇時(shí)間為停止沖洗進(jìn)水到完成沖洗排水過(guò)程所需時(shí)間；每次正沖洗過(guò)程時(shí)間為40～60秒鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，采用脈動(dòng)方式供給沖洗水，依靠進(jìn)水、排空和靜置等步驟的配合加強(qiáng)了沖洗水對(duì)膜絲的沖擊，有利于膜絲自身的振動(dòng)，從而可以有效去除膜表面的污染物；采用脈動(dòng)方式供給沖洗水，能夠加強(qiáng)水力沖洗的強(qiáng)度，盡可能的提高沖洗效率，減少?zèng)_洗用水量，有效延長(zhǎng)膜的使用壽命，增強(qiáng)該過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
圖中1為貯料罐、2為進(jìn)料泵、3為進(jìn)料閥門、4為下排污口閥門、5為下排污口，6為中空纖維膜組件、7為上排污口閥門、8為上排污口、9為回流調(diào)節(jié)閥門、10為產(chǎn)品出口閥門、11為清洗進(jìn)水閥門、12清洗進(jìn)水調(diào)節(jié)閥門、13為清洗水泵、14為產(chǎn)品罐或清水罐。
圖2為本發(fā)明采用的沖洗過(guò)程中脈沖進(jìn)水流量變化曲線；具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種中空纖維膜濾裝置的清洗方法。在具體實(shí)施例中，所用到的中空纖維膜組件是四寸的聚偏氟乙烯微濾膜組件，中空纖維膜濾裝置的進(jìn)料是循環(huán)冷卻塔的排污水，經(jīng)過(guò)微濾膜裝置的處理后，能夠截留廢水中大部分懸浮物、膠體、藻類及其他微生物，產(chǎn)品水清澈透明可以做中水回用。該工業(yè)廢水處理過(guò)程中的反沖洗采用的是脈沖給水方案，如圖2所示，其中的反沖洗水即微濾膜裝置的產(chǎn)水，下面詳細(xì)描述本發(fā)明利用脈沖供給沖洗水進(jìn)行膜清洗的方法。
經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行，微濾膜的產(chǎn)水性能下降，需要進(jìn)行清洗。按照本發(fā)明首先進(jìn)行反沖洗，閉合閥門3、10，打開(kāi)閥門4、7、11，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門12控制反沖洗進(jìn)水的流量和壓力。反洗水由中空纖維微濾膜組件6上部的產(chǎn)品出口端進(jìn)入膜組件，反向沖洗膜，由上排污口8和下排污口5排出。在膜的反沖洗過(guò)程中，按照附圖2中的方式間歇供給反洗水，即在前40秒內(nèi)反洗水量保持在20L/min，接著的5秒鐘，關(guān)閉清洗水泵13和閥門11，停止反洗進(jìn)水，排空膜組件6內(nèi)的沖洗水，靜置中空纖維膜，然后打開(kāi)清洗水泵13和閥門11，繼續(xù)進(jìn)反洗水40秒，再關(guān)閉清洗水泵13和閥門11，排空靜置5秒，最后再打開(kāi)清洗水泵13和閥門11，供給反洗水40秒。通過(guò)這樣有規(guī)律的脈沖進(jìn)水、排空與靜置，能夠使反洗水對(duì)膜面的污染物產(chǎn)生較大的沖擊，使膜絲有效的抖動(dòng)，致使膜面的污染物能夠脫落。
當(dāng)上述反沖洗操作完成后，進(jìn)行膜的正沖洗操作。通常情況下，沖洗水就采用儲(chǔ)罐1的料液。打開(kāi)閥門3、7，閉合閥門4、10、11。沖洗液從貯料罐1經(jīng)由進(jìn)料泵2進(jìn)入中空纖維膜組件6內(nèi)，正沖洗水流量保持穩(wěn)定在30L/min，沖洗水可以有效的沖刷膜表面，帶走上述反沖洗操作留下的膜面污染物，完成對(duì)膜的清洗，恢復(fù)膜通量，然后由上排污口8排空。
通過(guò)上述反沖洗和正沖洗操作的交替進(jìn)行，觀察正沖洗出水和反沖洗出水水質(zhì)情況，當(dāng)水中的污染物含量極少時(shí)，停止膜清洗操作恢復(fù)生產(chǎn)，本實(shí)施例中反沖洗和正沖洗各一次就可以使通量得到恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明的方法對(duì)膜裝置進(jìn)行沖洗，比連續(xù)供給沖洗水的方法提高了膜的使用壽命，膜的使用壽命可提高3～5倍。
權(quán)利要求
1.一種中空纖維膜濾裝置的沖洗方法，所述的中空纖維膜濾裝置包括中空纖維膜組件；與膜組件相連接的包括貯液罐和進(jìn)料泵組成的膜組件供料裝置；與膜組件相連接的包括產(chǎn)品貯罐和清洗水泵組成的產(chǎn)品接收裝置及沖洗裝置，對(duì)該裝置實(shí)施運(yùn)行當(dāng)中的沖洗方法，其特征在于包括以下過(guò)程(1)當(dāng)膜組件的產(chǎn)品流量與質(zhì)量有明顯降低時(shí)，停止向膜濾裝置供料，啟動(dòng)沖洗裝置中的清洗泵，由膜組件的產(chǎn)品出口端進(jìn)水并以脈動(dòng)流量進(jìn)行反沖洗，沖洗水由裝置中的上下排污口排放；(2)然后切斷反沖洗流路，以恒定流量對(duì)膜組件進(jìn)行正沖洗，沖洗水經(jīng)由進(jìn)料泵送入中空纖維膜組件進(jìn)料端口，沖刷膜表面后由上排污口排放；(3)步驟(1)反沖洗和步驟(2)正沖洗操作相互交替進(jìn)行，直至中空纖維膜的通量恢復(fù)為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜濾裝置的沖洗方法，其特征在于每次反沖洗過(guò)程一般包括3～4次脈沖進(jìn)水，每次脈動(dòng)進(jìn)水周期時(shí)間為30～90秒鐘，脈動(dòng)進(jìn)水流量相等或不等，間歇時(shí)間為5～10秒鐘，該間歇時(shí)間為停止沖洗進(jìn)水到完成沖洗排水過(guò)程所需時(shí)間；每次正沖洗過(guò)程時(shí)間為40～60秒鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種中空纖維膜濾裝置的沖洗方法。該方法過(guò)程包括當(dāng)膜組件的產(chǎn)品流量與質(zhì)量有明顯降低時(shí)，啟動(dòng)沖洗裝置中的清洗泵，由膜組件的產(chǎn)品出口端進(jìn)水并以脈動(dòng)流量進(jìn)行反沖洗，沖洗水由裝置中的上下排污口排放；然后切斷反沖洗流路，以恒定流量對(duì)膜組件進(jìn)行正沖洗，沖洗水經(jīng)由進(jìn)水泵送入中空纖維膜組件進(jìn)水端口，沖刷膜表面后由上排污口排放；反沖洗和正沖洗操作相互交替進(jìn)行，直至中空纖維膜的通量恢復(fù)為止。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用脈沖式供給沖洗水，可以減少?zèng)_洗過(guò)程的用水量，并且能夠加強(qiáng)反沖洗水對(duì)膜絲的沖擊，提高膜清洗效率，延長(zhǎng)膜的使用壽命。本發(fā)明可以用于中空纖維微濾或超濾膜處理工業(yè)廢水或其他料液過(guò)程中膜污染的清洗。
文檔編號(hào)B01D65/02GK1695776SQ200510013249
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月28日
發(fā)明者王志, 樊智鋒, 解利昕, 王紀(jì)孝, 王世昌 申請(qǐng)人:天津大學(xué)