CN101116797A - 一种平板膜的化学清洗方法 - Google Patents

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杨德立
杨瑜芳
北中敦
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Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Toray Industries Inc
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Abstract

本发明涉及一种膜的化学清洗技术，适用于平板膜生物反应器中平板膜的清洗。本发明通过对平板膜运行时的操作压力进行探测；当压力超过一定程度时，自动控制系统调节平板膜的曝气量，并同时通过加药系统往平板膜内注入清洗液；停留一段时间后，排出平板膜内的清洗液；重复前述步骤至少一次。本发明中加入的清洗药剂可以对平板膜内部进行有效清洗；对停留时间的控制可以保证药剂从膜片内侧渗出到膜片外侧以达到对膜孔和膜外侧的清洗；持续的曝气可以保证空气对膜外侧表面的冲刷，使得清洗后的膜外侧污染物被及时地去除；重复的清洗可以避免一次清洗的不彻底，提高膜片清洗的有效性。本发明还具有操作简便、自动化程度高等优点。

Description

一种平板膜的化学清洗方法
技术领域
本发明涉及一种膜的化学清洗技术，适用于平板膜生物反应器中平板膜的清洗。
背景技术
膜的化学清洗不可避免。在膜生物反应器(MBR)运行过程中，膜作为物理过滤介质会不断地受到微生物等的污染。当前很多学者研究得到众多防治膜污染措施，虽然这些措施能在一定程度上延长膜片的运行时间，但膜片最终也会因为污染而无法正常运行。因此，如何对受污染的膜进行清洗使其过滤性得到恢复是膜生物反应器技术中不可回避的问题。
针对膜的清洗，公开号为CN98125099.8的发明专利给出了一种外压中空纤维膜的清洗方式，其特征是在将清洗液注入中空纤维膜丝内，同时利用压缩空气对膜丝外部进行空气振荡清洗。公开号为CN200410082914.3的发明专利采用超声波对中空纤维膜进行在线清洗，使用化学药剂和超声波对中空纤维膜进行离线清洗。
以上方法都存在一个共同的缺点，即采用压缩空气和超声波后会增加清洗成本，这对于用户来讲是不经济的。并且上述方法都是对中空纤维膜清洗展开的发明，而没有平板膜清洗方面的研究。由于平板膜组件和中空纤维膜组件存在着诸如组件构造不同、运行状态不同等方面的差异，所以在平板膜清洗中套用中空纤维膜清洗方式是不恰当的。因此，提供一种操作简便、自动化程度高并且适合于平板膜组件的清洗方法十分必要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，通过对现有清洗方式的改进，给出一种适合于平板膜组件的清洗方法。
本发明给出的技术方案是，这种平板膜组件的清洗方法应用于在线清洗，由以下步骤组成：
通过对平板膜运行时的操作压力进行探测；当压力超过一定程度时，自动控制系统调节平板膜的曝气量，并同时通过加药系统往平板膜内注入清洗液；停留一段时间后，排出平板膜内的清洗液；重复前述步骤至少一次。
较为详细的步骤如下：
1)当平板膜内外压差达到设定值时，自动控制系统给出信号，平板膜组件停止运行，并且将对平板膜的曝气量降低到正常运行时的1/2以下，并一直保持到清洗状态结束；
2)控制系统同时给出信号，系统自动往膜组件中注入一定量的NaClO溶液；
3)药剂在膜物件内停留时间不少于2小时；
4)停留时间结束后，通过泵将膜组件内药剂排出并收集；
5)膜组件内药剂排空后，重复步骤2)到步骤4)至少1次。
6)上述步骤完成后，将对平板膜的曝气量调回正常运行值。
7)清洗结束。
本发明的优点在于：加入的清洗药剂可以对平板膜内部进行有效清洗；对停留时间的控制可以保证药剂从膜片内侧渗出到膜片外侧以达到对膜孔和膜外侧的清洗；持续的曝气可以保证空气对膜外侧表面的冲刷，使得清洗后的膜外侧污染物被及时地去除；重复的清洗可以避免一次清洗的不彻底，提高膜片清洗的有效性。本发明还具有操作简便、自动化程度高等优点。
附图
图1为本发明的一种事实案例原理图
图中标号为：1.PLC自动控制系统，2.加药泵，3.压力探测，4.鼓风机，5.加药箱，6.高位加药箱，7.平板膜组件，8.膜生物反应器池，9.曝气管，10.出水泵
具体实施方式
下面通过实例对本发明作进一步说明，但下述的实例并不代表本发明所限定的权利保护范围。
如图1所示，为本发明的在线清洗原理图，其中PLC自动控制系统1与加药泵2、压力探测3、鼓风机4相连。当压力探测3探测到过高的压力值时，传出信号给PLC自动控制系统1，PLC自动控制系统1降低鼓风机4的鼓气量，同时启动加药泵2；加药泵2将加药箱5内的NaClO溶液(4％)注入高位加药箱6；高位加药箱6与平板膜组件7相连，注入的NaClO溶液(4％)被灌入平板膜中；平板膜组件7置于膜生物反应器池8中；曝气管9与鼓风机4相连，从曝气管9出来的空气对平板膜表面进行冲刷；清洗完成后，出水泵10将药剂排出处理。
通过试验表明，清洗后的膜片过滤性能恢复到最初性能的99％以上。在试验中，膜的过水阻力随运行时间的增加而增加；清洗后阻力与膜初始阻力的比值可作为清洗恢复率的参数。表1表示清洗效果。
表1清洗试验恢复情况
编号   初始阻力(*10-13m-1)R1  清洗后阻力(*10-13m-1)R2 恢复率R1/R2*100％
  1   17.51  17.54   99.8％
  2   17.27  17.4   99.2％
  3   16.53  16.55   99.8％

Claims (4)

1.一种平板膜在线化学清洗技术，其特征在于包括以下步骤：通过对平板膜运行时的操作压力进行探测；当压力超过一定程度时，自动控制系统调节平板膜的曝气量，并同时通过加药系统往平板膜内注入清洗液；停留一段时间后，排出平板膜内的清洗液；重复前述步骤至少一次。
2.如权利要求1中所述的平板膜在线化学清洗技术，其特征在于所述的调节平板膜的曝气量小于正常运行时的1/2。
3.如权利要求1中所述的平板膜在线化学清洗技术，其特征在于所述的停留时间至少2个小时。
4.如权利要求1中所述的平板膜在线化学清洗技术，其特征在于包括以下步骤：
a)当平板膜内外压差达到设定值时，自动控制系统给出信号，平板膜组件停止运行，并且将对平板膜的曝气量降低到正常运行时的1/2以下，并一直保持到清洗状态结束；
b)控制系统同时给出信号，系统自动往膜组件中注入一定量的NaClO溶液；
c)药剂在膜物件内停留时间不少于2小时；
d)停留时间结束后，通过泵将膜组件内药剂排出并收集；
e)膜组件内药剂排空后，重复步骤b)到步骤d)至少1次。
f)上述步骤完成后，将对平板膜的曝气量调回正常运行值。
g)清洗结束。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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