CN102179179B - 一种竖立式卷式膜过滤装置及其清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竖立式卷式膜过滤装置，包括竖立放置的膜外壳，其特征在于所述膜外壳内安装有与之适应的卷式膜元件，所述膜外壳上、下端分别安装有上、下密封头，所述卷式膜元件中具有透过液输出管，该透过滤液输出管两端设置有分别穿过上、下密封头延伸在外的上、下透过液出口，膜外壳两端还分别设置有上、下水流开口，这种竖立式卷式膜过滤装置由于采用上述结构，膜外壳和卷式膜元件竖立放置，可以借助于气与水形成的微小气泡对膜表面进行更有效的清洗。有助于提高高价值物料的回收率、延长膜的使用寿命、减少清洗时间成而降低了膜装置的运行费用，使得膜系统在物料分离和中水回用的应用更广泛。
Description
技术领域
本发明涉及一种卷式膜过滤装置；本发明还涉及一种卷式膜过滤装置的清洗方法。属于一种分离技术领域或者给水排水、环保技术领域。
背景技术
膜分离技术是指在推动力作用下，利用膜的选择透过性，使混合物中各组份被分离的技术。膜分离技术被广泛应用于给水排水、食品饮料、制药、化工等领域。在当今人类社会大力倡导并切实履行节能减排、循环经济的潮流中，膜技术在物料分离以及中水回用方面的应用将更加突现。
膜分离按切割物质大小可以分为微滤、超滤、纳滤和反渗透。按膜、膜组件的形状大致分为中空纤维膜、管式膜、板式膜以及卷式膜。卷式膜以其单位体积充装的膜面积大、流道设计合理、运行动力成本低而应用量最大，应用领域最广。
在现有技术中，卷式膜组件由压力容器以及单支压力容器充装1~7支膜元件组成，膜组件横向排列组合，常由预处理系统、增压系统、管路、仪表、电气控制、支架等组成一套膜分离装置。
影响膜分离系统运行最关键因素是抑制膜污染以及膜污染后如何更有效地清洗，特别是膜分离应用于物料分离、提纯、浓缩以及规模更大的中水回用。有效的低成本的气水清洗方法，因横置膜组件不能应用，运行中组件（压力容器）内即使进入少量气体，就会导致气体在膜元件上部集中，导致膜元件的损毁。一方面，膜应用于物料分离时，由于被分离的物料通常比相对简单的水处理更容易污染膜，膜需要更高的清洗频率、成份更多、价格更高的清洗剂、更多的清洗时间。更值得关注的是被分离的物料价值大，横置的膜组件内的物料在清洗或阶段性停机前不得不用其它液体置换出来，造成被分离的目标物收率低，这样导致装置运行成本高、膜寿命短、影响了膜分离的应用推广。另一方面，膜分离应用于中水回用时，由于中水是各种废水经适当的工艺处理后基本达到排放标准的水，相比简单用膜分离生产纯水、净水、海水淡化等，进水成份复杂，污染膜的因素多，膜也需要更有效的预处理、更高的清洗频率、更多的清洗时间。更因横置的膜组件内的水不能有效排出，清洗系统需要更高的化学清洗剂浓度被膜内的水稀释。膜因清洗频率高、清洗不彻底、寿命短，同样影响了膜分离在中水回用的应用。
发明内容
本发明提供了一种容易清洗、少用化学药剂清洗、清洗费用低、效果好、膜使用寿命长的卷式膜过滤装置以及清洗方法。
为了解决上述技术问题，本发明的一种竖立式卷式膜过滤装置，包括竖立放置的膜外壳，所述膜外壳内安装有与之适应的卷式膜元件，所述膜外壳上、下端分别安装有上、下密封头，所述卷式膜元件中具有透过液输出管，该透过滤液输出管两端设置有分别穿过上、下密封头延伸在外的上、下透过液出口，膜外壳两端还分别设置有上、下水流开口。
所述卷式膜元件与上、下密封头之间分别设置有上、下止推环。
所述上水流开口设置于上密封头上，所述下水流开口设置于膜外壳下侧部。
所述卷式膜元件是卷式反渗透膜元件、卷式纳滤膜元件、卷式超滤膜元件以及卷式微滤膜元件中的一种。
一种竖立式卷式膜过滤装置的清洗方法，包括以下步骤：
a. 由上至下正向冲洗，下水流开口和上、下透过液出口打开，上水流开口进水，持续时间5~15s；
b. 气水冲洗，上水流开口打开，上、下透过液出口打开，下水流开口进水、进气，持续时间5~30s；
c. 大水量由上至下正向冲洗，下水流开口和上、下透过液出口打开，上水流开口大水量进水冲冼，持续时间5~15s；
d. 恢复过滤，每隔30分钟~24小时重复步骤a至c。
一种竖立式卷式膜过滤装置的清洗方法，包括以下步骤：
a. 由上至下正向冲洗，下水流开口、上、下透过液出口打开，上水流开口进水，持续时间10~30s；
b. 气水冲洗，上水流开口和上、下透过液出口打开，下水流开口进水、进气冲洗，持续时间30~60s；
c. 大水量正冲洗，下水流开口和上、下透过液出口打开，上水流开口大水量进水冲洗，持续时间10~30s；
d. 排空，上水流开口和上透过液出口连接的排空装置打开，下水流开口和下透过液出口打开排空；
e. 循环化学清洗，打开上水流开口和上、下透过液出口，启动循环加药清洗系统，从下水流开口循环进清洗剂，持续时间1~30分钟，压力0.2~0.4mpa；
f. 加气强化化学清洗，下水流开口进气和清洗剂，单次循环的时间为30~60s，持续3~10次；
g. 切断循环加药清洗系统并排空，下水流开口和上、下透过液出口打开，上水流开口和上透过液出口的高位排空装置打开，排空装置内的清洗剂；
h. 由上至下正向冲洗，上水流开口大水量正向冲洗，持续1~10分钟；
g. 恢复过滤。
本发明的有益效果是：这种竖立式卷式膜过滤装置由于采用上述结构，膜外壳和卷式膜元件竖立放置，可以借助于气与水形成的微小气泡对膜表面进行更有效的清洗。有助于提高高价值物料的回收率，延长膜的使用寿命、减少清洗时间成而降低了膜装置的运行费用，使得膜系统在物料分离和中水回用的应用更广泛。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明的一种竖立式卷式膜过滤装置，包括竖立放置的膜外壳1，所述膜外壳1内安装有与之适应的卷式膜元件2，所述膜外壳1上、下端分别安装有上、下密封头3、4，所述卷式膜元件2中具有透过液输出管5，该透过滤液输出管5两端设置有分别穿过上、下密封头3、4延伸在外的上、下透过液出口6、7，膜外壳1两端还分别设置有上、下水流开口8、9。在过滤的时候，原水从下水流开口9进入膜外壳1，切过一组膜元件后，部分从上水流开口8流出，由于水压的作用，原水部分透过膜进入膜元件2的膜袋内再入透过液输出管5为透过液、透过液可以从上透过液出口6或者下透过液出口7输出。这种竖立式卷式膜过滤装置由于采用上述结构，膜外壳1和卷式膜元件2竖立放置，可以借助于气与水形成的微水气泡对膜表面进行更有效的清洗。有助于提高高价值物料的回收率、延长膜的使用寿命、减少清洗时间成而降低了膜装置的运行费用，使得膜系统在物料分离和中水回用的应用更广泛。
在本实施例中，所述卷式膜元件2与上、下密封头3、4之间分别设置有上、下止推环10、11，可以适应水流正向和反向对卷膜元件的冲击，使卷式膜元件得到良好定位。所述上水流开口8设置于上密封头3上，所述下水流开口9设置于膜外壳1下侧部，便于连接管道的安装定位以及装置内的排气。所述卷式膜元件2是卷式反渗透膜元件、卷式纳滤膜元件、卷式超滤膜元件以及卷式微滤膜元件中的一种。
为了强化清洗效果，本发明的另一种清洗方法是一种竖立式卷式膜过滤装置的清洗方法，包括以下步骤：
a. 由上至下正向冲洗，下水流开口9和上、下透过液出口6、7打开，上水流开口8进水，持续时间5~15s；
b. 气水冲洗，上水流开口8打开，上、下透过液出口6、7打开，下水流开口9进水、进气，持续时间5~30s；
c. 大水量由上至下正向冲洗，下水流开口9和上、下透过液出口6、7打开，上水流开口8大水量进水冲冼，持续时间5~15s；
d. 恢复过滤，每隔30分钟~24小时重复步骤a至c。
为了进一步强化化学清洗效果，本发明的另一种清洗方面是一种竖立式卷式膜过滤装置的清洗方法，包括以下步骤：
a. 由上至下正向冲洗，下水流开口9、上、下透过液出口6、7打开，上水流开口8进水，持续时间10~30s；
b. 气水冲洗，上水流开口8和上、下透过液出口6、7打开，下水流开口9进水、进气冲洗，持续时间30~60s；
c. 大水量正冲洗，下水流开口9和上、下透过液出口6、7打开，上水流开口8大水量进水冲洗，持续时间10~30s；
d. 排空，上水流开口8和上透过液出口6连接的排空装置打开，下水流开口9和下透过液出口7打开排空；
e. 循环化学清洗，打开上水流开口8和上、下透过液出口6、7，启动循环加药清洗系统，从下水流开口9循环进清洗剂，持续时间1~30分钟，压力0.2~0.4mpa；
f. 加气强化化学清洗，下水流开口9进气和清洗剂，单次循环的时间为30~60s，持续3~10次；
g. 切断循环加药清洗系统并排空，下水流开口9和上、下透过液出口6、7打开，上水流开口8和上透过液出口6的高位排空装置打开，排空装置内的清洗剂；
h. 由上至下正向冲洗，上水流开口8大水量正向冲洗，持续1~10分钟；
i. 恢复过滤。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种竖立式卷式膜过滤装置，包括竖立放置的膜外壳（1），其特征在于所述膜外壳（1）内安装有与之适应的卷式膜元件（2），所述膜外壳（1）上、下端分别安装有上、下密封头（3、4），所述卷式膜元件（2）中具有透过液输出管（5），该透过滤液输出管（5）两端设置有分别穿过上、下密封头（3、4）延伸在外的上、下透过液出口（6、7），膜外壳（1）两端还分别设置有上、下水流开口（8、9），可以借助于气与水形成的微小气泡对膜表面进行更有效的清洗，所述卷式膜元件（2）与上、下密封头（3、4）之间分别设置有上、下止推环（10、11）。
2.根据权利要求1所述的竖立式卷式膜过滤装置，其特征在于所述上水流开口（8）设置于上密封头（3）上，所述下水流开口（9）设置于膜外壳（1）下侧部。
3.根据权利要求1所述的竖立式卷式膜过滤装置，其特征在于所述卷式膜元件（2）是卷式反渗透膜元件、卷式纳滤膜元件、卷式超滤膜元件以及卷式微滤膜元件中的一种。
4.如权利要求1所述的一种竖立式卷式膜过滤装置的清洗方法，其特征在于包括以下步骤：
a.由上至下正向冲洗，下水流开口（9）和上、下透过液出口（6、7）打开，上水流开口（8）进水，持续时间5~15s；
b.气水冲洗，上水流开口（8）打开，上、下透过液出口（6、7）打开，下水流开口（9）进水、进气，持续时间5~30s；
c.大水量由上至下正向冲洗，下水流开口（9）和上、下透过液出口（6、7）打开，上水流开口（8）大水量进水冲冼，持续时间5~15s；
d.恢复过滤，每隔30分钟~24小时重复步骤a至c。
5.如权利要求1所述的一种竖立式卷式膜过滤装置的清洗方法，其特征在于包括以下步骤：
a.由上至下正向冲洗，下水流开口（9）、上、下透过液出口（6、7）打开，上水流开口（8）进水，持续时间10~30s；
b.气水冲洗，上水流开口（8）和上、下透过液出口（6、7）打开，下水流开口（9）进水、进气冲洗，持续时间30~60s；
c.大水量正冲洗，下水流开口（9）和上、下透过液出口（6、7）打开，上水流开口（8）大水量进水冲洗，持续时间10~30s；
d.排空，上水流开口（8）和上透过液出口（6）连接的排空装置打开，下水流开口（9）和下透过液出口（7）打开排空；
e.循环化学清洗，打开上水流开口（8）和上、下透过液出口（6、7），启动循环加药清洗系统，从下水流开口（9）循环进清洗剂，持续时间1~30分钟，压力0.2~0.4MPa；
f.加气强化化学清洗，下水流开口（9）进气和清洗剂，单次循环的时间为30~60s，持续3~10次；
g.切断循环加药清洗系统并排空，下水流开口（9）和上、下透过液出口（6、7）打开，上水流开口（8）和上透过液出口（6）的高位排空装置打开，排空装置内的清洗剂；
h.由上至下正向冲洗，上水流开口（8）大水量正向冲洗，持续1~10分钟；
i.恢复过滤。
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| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: GUANGDONG CHUANGYUAN ENERGY POTECTION CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: INNO ENVIRONMENTAL SCI-TECH LTD. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 529000 Guangdong province Jiangmen Jianghai Ca Mau Road No. 1 building two unit Macau Ferry Terminal (self 1A room) Patentee after: GUANGDONG CHUANGYUAN ENERGY SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION CO., LTD. Address before: 529000 Guangdong province Jiangmen Jianghai Ca Mau Road No. 1 building two unit Macau Ferry Terminal (self 1A room) Patentee before: Jiangmen Chuanyuan Environment Technology Co., Ltd. |