專利名稱：連續(xù)壓力衰減測(cè)試的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜過(guò)濾系統(tǒng)，特別是涉及對(duì)用于該系統(tǒng)的多孔中空薄膜的完整性進(jìn)行測(cè)試。
背景技術(shù)：
多孔薄膜過(guò)濾系統(tǒng)需要對(duì)薄膜進(jìn)行定期回洗，以便保持過(guò)濾效率和流量，同時(shí)減小橫跨薄膜的壓力(TMP)，當(dāng)薄膜孔由雜質(zhì)堵塞時(shí)所述橫跨薄膜的壓力升高。通常，在回洗循環(huán)中，通過(guò)增壓氣體、液體或者氣體和液體而迫使雜質(zhì)離開薄膜孔進(jìn)入供給槽或室。然后，包含從薄膜中出來(lái)的雜質(zhì)和沉積物的液體從槽中排出或沖走。
如上所述，在薄膜的回洗過(guò)程中通常包括液體回洗。通常，用泵驅(qū)動(dòng)液體使其回流通過(guò)薄膜孔，不過(guò)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣壓可以用作泵的代替方式，以便提供驅(qū)動(dòng)力，用于推動(dòng)液體使其往回通過(guò)薄膜孔。這時(shí)，可以使薄膜內(nèi)的所有液體通過(guò)薄膜壁而排空，從而使薄膜內(nèi)腔中充滿氣體。這樣回洗的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)液體/氣體界面沿薄膜運(yùn)動(dòng)時(shí)，薄膜的所有部分都在所施加的氣體的壓力下受到液體回洗。這對(duì)于濾液只從薄膜一端取出的薄膜來(lái)說(shuō)特別有利。
現(xiàn)有技術(shù)的完整性測(cè)試通常每4至24小時(shí)進(jìn)行，因?yàn)樗ㄙM(fèi)10分鐘或更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)準(zhǔn)確地進(jìn)行，因此不能認(rèn)為是連續(xù)測(cè)試。更頻繁地測(cè)試并不實(shí)際，因?yàn)橥C(jī)時(shí)間太長(zhǎng)。在水廠中的問(wèn)題是，當(dāng)薄膜在測(cè)試之間嚴(yán)重失效時(shí)，可能產(chǎn)生較差質(zhì)量的水，且在下一次完整性測(cè)試發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題之前，較差質(zhì)量的水可能持續(xù)送給顧客幾小時(shí)了。
因此，希望完整性測(cè)試能夠在定期的基礎(chǔ)上在非常短的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行。利用較短時(shí)間間隔(以該時(shí)間間隔測(cè)量薄膜的完整性)可能使精確性降低，但是能充分檢測(cè)完整性的明顯變化，從而保證能夠一直保持最小水平的完整性。
回洗是最可能產(chǎn)生纖維損壞的時(shí)間，因?yàn)樗菍?duì)薄膜最有侵犯性的步驟。因此，希望在回洗的最后階段進(jìn)行完整性測(cè)試，并恰好在返回過(guò)濾之前確認(rèn)薄膜的完整性。這樣將檢測(cè)到由回洗引起的任何明顯損壞。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于上述形式的回洗，可以利用壓力衰減測(cè)試方法作為回洗處理的一部分來(lái)進(jìn)行完整性測(cè)試。這提供了很多所希望的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服或者至少改善了一個(gè)或多個(gè)上述缺點(diǎn)。
壓力衰減方法以下列方式測(cè)試中空多孔薄膜的完整性向薄膜壁的兩側(cè)施加處于測(cè)試壓力的增壓氣體，釋放在壁的一側(cè)的壓力，然后測(cè)量在壁的另一側(cè)的壓力衰減。所測(cè)量的壓力衰減與橫跨薄膜壁(假定為無(wú)泄漏閥)的氣體流量直接相關(guān)。大于預(yù)期流量則表示薄膜缺乏完整性。
根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種測(cè)試可滲透的中空薄膜的完整性的方法，該中空薄膜用于從液體懸浮液中過(guò)濾固體，該方法包括(i)提供橫跨可滲透的中空薄膜壁的壓力差，該中空薄膜浸入液體懸浮液中，所述液體懸浮液施加在多孔中空薄膜的外表面上，以便引起和維持通過(guò)薄膜壁的過(guò)濾，其中(a)一些液體懸浮液通過(guò)薄膜壁，以便作為滲透液而從中空薄膜內(nèi)腔中抽出；以及(b)至少一些固體保持在中空薄膜上或中空薄膜內(nèi)，或者作為懸浮固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；(ii)通過(guò)向薄膜內(nèi)腔內(nèi)的液體滲透液施加處在低于起泡點(diǎn)的壓力下的氣體來(lái)對(duì)薄膜孔進(jìn)行回洗，以便使得內(nèi)腔內(nèi)的液體滲透液通過(guò)薄膜孔；(iii)通過(guò)以下步驟來(lái)對(duì)薄膜進(jìn)行完整性測(cè)試a.使得在薄膜壁的內(nèi)腔側(cè)的氣體壓力增加至一預(yù)定水平，該水平高于薄膜壁另一側(cè)的壓力；b.隔離所述薄膜的內(nèi)腔側(cè)；
c.在預(yù)定時(shí)間內(nèi)測(cè)量由于氣體通過(guò)薄膜壁而引起的在薄膜壁的內(nèi)腔側(cè)的氣體壓力的降低；d.使所測(cè)量的壓力的降低與預(yù)定值比較，以便確定所述薄膜的完整性；(iv)使薄膜內(nèi)腔重新充裝液體；以及(v)重新開始通過(guò)薄膜壁的所述過(guò)濾。
該測(cè)試和回洗方法的優(yōu)點(diǎn)是，壓力衰減測(cè)試的初期部分(使薄膜內(nèi)腔充裝氣體)和最終部分(使內(nèi)腔重新充裝液體)很容易作為回洗處理的一部分來(lái)進(jìn)行。這使得壓力衰減測(cè)試和系統(tǒng)“停機(jī)”的時(shí)間明顯減小。而且，當(dāng)只需要對(duì)應(yīng)于對(duì)數(shù)減小值(Logarithmic ReductionValue)(LRV)4來(lái)測(cè)試薄膜的完整性時(shí)，完整性測(cè)試的時(shí)間能夠非常短(通常大約30秒至一分鐘)。當(dāng)需要使“停機(jī)時(shí)間”很短時(shí)，合適精度的完整性測(cè)試能夠在5至10秒內(nèi)完成。
因?yàn)樵撏暾詼y(cè)試能夠與薄膜的每次回洗一起進(jìn)行，因此它能夠合理地稱為連續(xù)。不過(guò)應(yīng)當(dāng)知道，在以增加停機(jī)時(shí)間為代價(jià)的情況下，更長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間能夠用于更大精度。作為在進(jìn)一步減少停機(jī)時(shí)間和增加測(cè)試頻率之間的折衷，完整性測(cè)試還可以在每?jī)纱位蛉位叵粗羞M(jìn)行。
應(yīng)當(dāng)知道，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明可以有其它實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試可滲透的中空薄膜的完整性的方法，該中空薄膜用于從液體懸浮液中過(guò)濾固體，該方法包括(i)提供橫跨可滲透的中空薄膜的壁的壓力差，該中空薄膜浸入液體懸浮液中，所述液體懸浮液施加在多孔中空薄膜的外表面上，以便引起和維持通過(guò)薄膜壁的過(guò)濾，其中(a)一些液體懸浮液通過(guò)薄膜壁，以便作為滲透液而從中空薄膜內(nèi)腔中抽出；以及(b)至少一些固體保持在中空薄膜上或中空薄膜內(nèi)，或者作為懸浮固體保持在包圍薄膜的液體內(nèi)；(vi)通過(guò)向薄膜內(nèi)腔內(nèi)的液體滲透液施加處在低于起泡點(diǎn)的壓力下的氣體來(lái)對(duì)薄膜孔進(jìn)行回洗，以便使得內(nèi)腔內(nèi)的液體滲透液通過(guò)薄膜孔；(vii)通過(guò)以下步驟來(lái)進(jìn)行薄膜的完整性測(cè)試a.使得在薄膜壁的內(nèi)腔側(cè)的氣體壓力增加至一預(yù)定水平，該預(yù)定水平高于薄膜壁另一側(cè)的壓力；b.隔離所述薄膜的內(nèi)腔側(cè)；c.在預(yù)定時(shí)間內(nèi)測(cè)量由于氣體通過(guò)薄膜壁而引起的在薄膜壁的內(nèi)腔側(cè)的氣體壓力的降低；d.使所測(cè)量的壓力的降低與預(yù)定值比較，以便確定所述薄膜的完整性；(viii)使薄膜內(nèi)腔重新充裝液體；以及(ix)重新開始通過(guò)薄膜壁的所述過(guò)濾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試可滲透的中空薄膜的完整性的方法，該中空薄膜用于從液體懸浮液中過(guò)濾固體，其特征在于，完整性測(cè)試在薄膜的每次回洗過(guò)程中進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試可滲透的中空薄膜的完整性的方法，該中空薄膜用于從液體懸浮液中過(guò)濾固體，其特征在于，完整性測(cè)試在薄膜的預(yù)定次數(shù)的回洗后進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一個(gè)所述的測(cè)試可滲透的中空薄膜的完整性的方法，該中空薄膜用于從液體懸浮液中過(guò)濾固體，其特征在于，預(yù)定值對(duì)應(yīng)于對(duì)數(shù)減小值4。
全文摘要
連續(xù)完整性測(cè)試在回洗過(guò)程中在薄膜過(guò)濾系統(tǒng)的薄膜上進(jìn)行。通過(guò)向薄膜內(nèi)腔內(nèi)的液體滲透液施加處在低于起泡點(diǎn)的壓力下的氣體來(lái)回洗薄膜孔，以便使得內(nèi)腔內(nèi)的液體滲透液通過(guò)薄膜孔。完整性測(cè)試以下列方式在薄膜上進(jìn)行使得薄膜壁的內(nèi)腔側(cè)的氣體壓力增加至高于薄膜壁的另一側(cè)壓力的預(yù)定水平，然后隔離薄膜的內(nèi)腔側(cè)，并在預(yù)定時(shí)間內(nèi)測(cè)量由于氣體通過(guò)薄膜壁而引起的在薄膜壁的內(nèi)腔側(cè)的氣體壓力的降低。使所測(cè)量的壓力的降低與預(yù)定值比較，以便確定所述薄膜的完整性。
文檔編號(hào)B01D65/02GK1921928SQ200580005293
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2005年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者T·W·貝克, W·T·約翰遜 申請(qǐng)人:美國(guó)廢水過(guò)濾集團(tuán)公司