CN1317056C - 中空纤维膜滤装置的冲洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中空纤维膜滤装置的冲洗方法。该方法过程包括：当膜组件的产品流量与质量有明显降低时，启动冲洗装置中的清洗泵，由膜组件的产品出口端进水并以脉动流量进行反冲洗，冲洗水由装置中的上下排污口排放；然后切断反冲洗流路，以恒定流量对膜组件进行正冲洗，冲洗水经由进水泵送入中空纤维膜组件进水端口，冲刷膜表面后由上排污口排放；反冲洗和正冲洗操作相互交替进行，直至中空纤维膜的通量恢复为止。本发明的优点在于采用脉冲式供给冲洗水，可以减少冲洗过程的用水量，并且能够加强反冲洗水对膜丝的冲击，提高膜清洗效率，延长膜的使用寿命。本发明可以用于中空纤维微滤或超滤膜处理工业废水或其他料液过程中膜污染的清洗。
Description
技术领域
本发明涉及一种中空纤维膜滤装置的冲洗方法，即通过规律性的脉动方式供给反冲洗水，实现高效的水力冲洗，完成对膜表面的清洗，恢复膜性能。
背景技术
近年来，随着新型膜材料和膜工艺的成功开发，膜分离技术已经被用于石油化工、医药、纺织印染、食品、造纸等工业生产与废水处理。膜在实际应用过程中都会受到污染，导致膜产水通量下降，膜的截留性能变差，严重时会影响到膜的正常使用。膜污染是影响膜分离技术更广泛应用的瓶颈之一。有效的清洗方法是解决膜污染的重要途径。
膜的清洗方法通常有物理清洗和化学清洗。其中的化学清洗是在水流中加入某种合适的化学药剂，连续循环清洗，该法能够清除复合污垢，迅速恢复膜通量。化学清洗法的难点是需要选择合适的清洗剂，特别是对于成分复杂的***，选择清洗剂非常困难，同时该法还会产生清洗废液。物理清洗是利用高流速的水或者空气和水的混合流体冲洗膜表面。常见的物理清洗方法有低压高流速清洗和反冲洗。常规的反洗方法是在膜组件清洗***中设置反洗流路，反洗时启动该流路对膜组件连续给水进行清洗。这种清洗方法存在清洗效率低和耗水量大等问题。上述清洗方法清洗效果都受到本身条件的限制，在很多情况下，不能高效解决膜使用过程中的膜污染问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中空纤维膜滤装置的冲洗方法，该方法冲洗过程耗水量少，冲洗效率高，从而有效地提高了膜装置的使用寿命。
本发明是通过下述技术方案加以实现的，所述的中空纤维膜滤装置，包括中空纤维膜组件；与膜组件相连接的包括贮液罐和进料泵组成的供料装置；与膜组件相连接的包括产品贮罐或清水罐和清洗水泵等组成的产品接收装置及冲洗装置。
对该装置实施运行当中的冲洗方法，其特征在于包括以下过程：
1、当膜组件的产品流量与质量有明显降低时，停止向膜滤装置供料，启动冲洗装置中的清洗泵，由膜组件的产品出口端进水并以脉动流量进行反冲洗，冲洗水由装置中的上下排污口排放；
2、然后切断反冲洗流路，以恒定流量对膜组件进行正冲洗，冲洗水经由进料泵送入中空纤维膜组件进料端口，冲刷膜表面后由上排污口排放；
3、上述步骤1反冲洗和步骤2正冲洗相互交替进行，直至中空纤维膜的通量恢复为止。
上述每次反冲洗过程一般包括3～4次脉冲进水，每次脉动进水周期时间为30～90秒钟，脉动进水流量相等或不等，间歇时间为5～10秒钟，该间歇时间为停止冲洗进水到完成冲洗排水过程所需时间；每次正冲洗过程时间为40～60秒钟。
本发明的优点在于，采用脉动方式供给冲洗水，依靠进水、排空和静置等步骤的配合加强了冲洗水对膜丝的冲击，有利于膜丝自身的振动，从而可以有效去除膜表面的污染物；采用脉动方式供给冲洗水，能够加强水力冲洗的强度，尽可能的提高冲洗效率，减少冲洗用水量，有效延长膜的使用寿命，增强该过程的经济性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
图中1为贮料罐、2为进料泵、3为进料阀门、4为下排污口阀门、5为下排污口，6为中空纤维膜组件、7为上排污口阀门、8为上排污口、9为回流调节阀门、10为产品出口阀门、11为清洗进水阀门、12清洗进水调节阀门、13为清洗水泵、14为产品罐或清水罐。
图2为本发明采用的冲洗过程中脉冲进水流量变化曲线；
具体实施方式
本发明提供一种中空纤维膜滤装置的清洗方法。在具体实施例中，所用到的中空纤维膜组件是四寸的聚偏氟乙烯微滤膜组件，中空纤维膜滤装置的进料是循环冷却塔的排污水，经过微滤膜装置的处理后，能够截留废水中大部分悬浮物、胶体、藻类及其他微生物，产品水清澈透明可以做中水回用。该工业废水处理过程中的反冲洗采用的是脉冲给水方案，如图2所示，其中的反冲洗水即微滤膜装置的产水，下面详细描述本发明利用脉冲供给冲洗水进行膜清洗的方法。
经过一定时间的运行，微滤膜的产水性能下降，需要进行清洗。按照本发明首先进行反冲洗，闭合阀门3、10，打开阀门4、7、11，通过调节阀门12控制反冲洗进水的流量和压力。反洗水由中空纤维微滤膜组件6上部的产品出口端进入膜组件，反向冲洗膜，由上排污口8和下排污口5排出。在膜的反冲洗过程中，按照附图2中的方式间歇供给反洗水，即在前40秒内反洗水量保持在20L/min，接着的5秒钟，关闭清洗水泵13和阀门11，停止反洗进水，排空膜组件6内的冲洗水，静置中空纤维膜，然后打开清洗水泵13和阀门11，继续进反洗水40秒，再关闭清洗水泵13和阀门11，排空静置5秒，最后再打开清洗水泵13和阀门11，供给反洗水40秒。通过这样有规律的脉冲进水、排空与静置，能够使反洗水对膜面的污染物产生较大的冲击，使膜丝有效的抖动，致使膜面的污染物能够脱落。
当上述反冲洗操作完成后，进行膜的正冲洗操作。通常情况下，冲洗水就采用储罐1的料液。打开阀门3、7，闭合阀门4、10、11。冲洗液从贮料罐1经由进料泵2进入中空纤维膜组件6内，正冲洗水流量保持稳定在30L/min，冲洗水可以有效的冲刷膜表面，带走上述反冲洗操作留下的膜面污染物，完成对膜的清洗，恢复膜通量，然后由上排污口8排空。
通过上述反冲洗和正冲洗操作的交替进行，观察正冲洗出水和反冲洗出水水质情况，当水中的污染物含量极少时，停止膜清洗操作恢复生产，本实施例中反冲洗和正冲洗各一次就可以使通量得到恢复。实验结果表明，采用本发明的方法对膜装置进行冲洗，比连续供给冲洗水的方法提高了膜的使用寿命，膜的使用寿命可提高3～5倍。
Claims (2)
1、一种中空纤维膜滤装置的冲洗方法，所述的中空纤维膜滤装置包括：中空纤维膜组件；与膜组件相连接的包括贮液罐和进料泵组成的膜组件供料装置；与膜组件相连接的包括产品贮罐和清洗水泵组成的产品接收装置及冲洗装置，对该装置实施运行当中的冲洗方法，其特征在于包括以下过程：
(1)当膜组件的产品流量与质量有明显降低时，停止向膜滤装置供料，启动冲洗装置中的清洗泵，由膜组件的产品出口端进水并以脉动流量进行反冲洗，冲洗水由装置中的上下排污口排放；
(2)然后切断反冲洗流路，以恒定流量对膜组件进行正冲洗，冲洗水经由进料泵送入中空纤维膜组件进料端口，冲刷膜表面后由上排污口排放；
(3)步骤(1)反冲洗和步骤(2)正冲洗操作相互交替进行，直至中空纤维膜的通量恢复为止。
2、根据权利要求1所述的中空纤维膜滤装置的冲洗方法，其特征在于：
每次反冲洗过程包括3～4次脉冲进水，每次脉动进水周期时间为30～90秒钟，脉动进水流量相等或不等，间歇时间为5～10秒钟，该间歇时间为停止冲洗进水到完成冲洗排水过程所需时间；每次正冲洗过程时间为40～60秒钟。
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