CN103084069A - 内压式超滤膜冲洗装置和冲洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内压式超滤膜冲洗方法和冲洗装置，公开的冲洗装置包括冲洗水管路和冲洗水开关、排污水管路和排污水开关，还包括储气罐和送气管路，以及设于所述送气管路上的送气开关，所述送气管路连接于滤芯的进水口。在压力作用下，储气罐中的空气通过滤芯，并在滤芯中形成气液两相流，改变了单一水相与膜丝内附着物的作用方式以及作用强度，从而更好的完成滤芯的冲洗。相对于传统的冲洗方式，该发明能够更好更彻底地完成滤芯的反冲洗，提高冲洗后滤芯水通量，减缓超滤膜堵塞，延长超滤膜及滤芯的使用寿命，提高滤芯总水通量，同时节省了冲洗时间，节约反冲洗用水。

Description

内压式超滤膜冲洗装置和冲洗方法

技术领域

本发明涉及家用净水器领域，特别是涉及一种内压式超滤膜冲洗装置。此外，本发明还涉及一种内压式超滤膜冲洗方法。

背景技术

中空纤维超滤膜在水处理行业中有着广泛的应用，尤其是以内压式中空纤维超滤膜做成的滤芯在自来水处理、海水淡化预处理、污水处理及家用净水领域应用更为普遍。但由于膜的成本较高，因此在应用中如何缓解膜堵塞，清除膜污染，延长膜的使用寿命很重要。

当滤芯开始通水，膜内表面的污染亦随之开始，尤其在低流速，高溶质浓度及高浓缩比的情况下，在膜内表面达到或超过溶质饱和溶解度时便有凝胶层和沉积层形成，导致膜的通量急剧降低，在此种状态下运行的膜使用后必须清洗恢复其性能，因此膜清洗方法的研究也是膜应用研究中的一个热点。

反冲洗或加压反冲洗是恢复滤芯通量的常用方法，但随着过滤水量的增加，膜污染也随着加深，该种清洗方法所起的作用也越来越有限，不能达到减缓膜的堵塞，延长使用寿命的理想效果。此外，也有利用空气清洗膜污染的情况。

专利CN2530940Y在针对膜生物反应器膜的反冲洗时，首先利用鼓风机产生的压缩空气对膜表面进行逆向气洗，然后再水洗，以增加膜的使用寿命、节约净化水，该方法的缺点是，所使用的膜必须为透气膜，对于泡点高的膜要有很大的空气压力，易导致膜破损。

专利CN201263972Y也提到在过滤器底部安装曝气装置，可以连续或间接通过向膜内腔曝气冲洗膜表面。该方法的缺点在于，在运行过程中通入气体冲刷膜表面，需要气量较大，没有涉及到反冲洗时应当如何操作。

因此，如何减缓超滤膜堵塞，延长超滤膜的使用寿命，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种内压式超滤膜冲洗方法，该冲洗方法能有效减缓超滤膜堵塞，延长超滤膜的使用寿命。本发明的另一目的是提供一种应用上述内压式超滤膜冲洗方法的冲洗装置。

为实现上述发明目的，本发明提供一种内压式超滤膜冲洗方法，包括以下步骤：

1）打开冲洗水开关，打开出水口；

2）打开送气开关，使气体进入滤芯；

3）关闭所述冲洗水开关和所述送气开关。

优选地，步骤2）中，所述气体以脉冲方式进入所述滤芯。

本发明还提供一种内压式超滤膜冲洗装置，包括冲洗水管路和冲洗水开关、排污水管路和排污水开关，还包括储气罐和送气管路，以及设于所述送气管路上的送气开关，所述送气管路连接于滤芯的进水口。

优选地，所述储气罐提供脉冲气流。

优选地，所述储气罐内的压力范围为0.1~0.5MPa。

优选地，所述还包括向所述储气罐提供气体的空气压缩机，以及设于所述储气罐和所述空气压缩机之间的压力控制阀，所述储气罐内压力小于第一预定值时，所述空气压缩机启动；所述储气罐内压力大于第二预定值时，所述空气压缩机停止。

本发明提供一种内压式超滤膜冲洗方法，该冲洗方法包括至少三步1）打开冲洗水开关，打开出水口；2）打开送气开关，使气体进入滤芯；3）关闭所述冲洗水开关和所述送气开关。需要冲洗滤芯时，打开出水口，使装置处于正常反冲洗状态，接下来打开送气开关，在压力作用下，储气罐中的空气通过滤芯，并在滤芯中形成气液两相流，改变了单一水相与膜丝内附着物的作用方式以及作用强度，从而更好的完成滤芯的冲洗。相对于传统的冲洗方式，该发明能够更好更彻底地完成滤芯的反冲洗，提高冲洗后滤芯水通量，减缓超滤膜堵塞，延长超滤膜及滤芯的使用寿命，提高滤芯总水通量，同时节省了冲洗时间，节约反冲洗用水。

在一种优选的实施方式中，上述步骤2中，气体以脉冲的方式进入滤芯。脉冲方式的气流能给超滤膜间歇式的作用力，使超滤膜上的污染物更易剥离，提高冲洗效率，节省冲洗时间，节约冲洗用水。

在提供上述内压式超滤膜冲洗方法的基础上，本发明还提供一种应用上述冲洗方法的冲洗装置；由于冲洗方法具有上述技术效果，应用该冲洗方法的冲洗装置也具有相应的技术效果。

在一种优选的实施方式中，本发明所提供的内压式超滤膜冲洗装置还包括向所述储气罐提供气体的空气压缩机，以及设于所述储气罐和所述空气压缩机之间的压力控制阀，所述储气罐内压力小于第一预定值时，所述空气压缩机启动；所述储气罐内压力大于第二预定值时，所述空气压缩机停止。压力控制阀检测储气罐里的压力，并根据压力大小选择启动或停止空气压缩机，以维持储气罐中的气体压力在预定范围内，确保储气罐中输出的气体压力维持在一定范围内，超滤膜上受到的冲击力有保障，形成稳定的气液两相流，从而确保冲洗装置的冲洗效率。

附图说明

图1为本发明所提供内压式超滤膜冲洗方法一种具体实施方式的工作流程图；

图2为本发明所提供内压式超滤膜冲洗装置一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种内压式超滤膜冲洗方法，该冲洗方法能有效减缓超滤膜堵塞，延长超滤膜的使用寿命。本发明的另一核心是提供一种应用上述内压式超滤膜冲洗方法的冲洗装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供内压式超滤膜冲洗方法一种具体实施方式的工作流程图。

本发明提供一种内压式超滤膜冲洗方法，该冲洗方法包括至少三步：

S1、打开冲洗水开关，打开出水口，需要反冲洗时，原水开关和净水开关关闭，打开冲洗水开关和排污水开关，使装置处于正常反冲洗状态，冲洗水从出水口进入滤芯，对超滤膜进行反冲洗，污水从排污口排出；

S2、打开送气开关，使气体进入滤芯，在压力作用下，储气罐中的空气自进水口进入滤芯，并在滤芯中形成气液两相流，改变了单一水相与膜丝内附着物的作用方式和作用强度，从而更好的完成滤芯的冲洗；

S3、关闭冲洗水开关和送气开关，完成滤芯反冲洗。

相对于传统的冲洗方式，该发明能够更好更彻底地完成滤芯的反冲洗，提高冲洗后滤芯水通量，减缓超滤膜堵塞，延长超滤膜及滤芯的使用寿命，提高滤芯总水通量，同时节省了冲洗时间，节约反冲洗用水。

在一种优选的实施方式中，上述步骤2中，气体以脉冲的方式进入滤芯。脉冲方式的气流能给超滤膜间歇式的作用力，使超滤膜上的污染物更易剥离，提高冲洗效率，节省冲洗时间，节约冲洗用水。

在提供上述内压式超滤膜冲洗方法的基础上，本发明还提供一种应用上述冲洗方法的冲洗装置；由于冲洗方法具有上述技术效果，应用该冲洗方法的冲洗装置也具有相应的技术效果。

请参考图2，图2为本发明所提供内压式超滤膜冲洗装置一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明所提供的内压式超滤膜冲洗装置包括内压式中空纤维超滤膜滤芯1、储气罐2、管路和设于各管路中控制其流通或截止的开关。其中，管路包括原水管路31、净水管路32、冲洗水管路33、排污水管路34和送气管路35；开关包括原水开关41、净水开关42、冲洗水开关43、排污水开关44和送气开关45；滤芯1具有进水口11，出水口12和排污口13，原水管路31和送气管路35均连接滤芯1的进水口11，冲洗水管路33和净化水管路均连接滤芯1的出水口12，排污管路连接滤芯1的排污口13。

正常使用状态下，送气开关45和冲洗水开关43均处于闭合状态，原水开关41和净水开关42打开，原水从进水口11进入后，经过滤芯1过滤从出水口12导出。

需要反冲洗时，原水开关41和净水开关42关闭，打开冲洗水开关43和排污水开关44，使装置处于正常反冲洗状态，冲洗水从出水口12进入滤芯1，对超滤膜进行反冲洗，污水从排污口13排出。与现有技术不同的是，本发明所提供的冲洗装置中还设有送气管路35和送气开关45，以及提供气体的储气罐2，打开送气开关45，在压力作用下，储气罐2中的空气自进水口11进入滤芯1，并在滤芯1中形成气液两相流，改变了单一水相与膜丝内附着物的作用方式和作用强度，从而更好的完成滤芯1的冲洗。

相对于传统的冲洗方式，本发明所提供的冲洗装置能够更好更彻底地完成滤芯1的反冲洗，提高冲洗后滤芯1水通量，延长滤芯1使用寿命，提高滤芯1总水通量，同时节约反冲洗用水。

具体地，上述的气体可以脉冲的方式进入滤芯1。脉冲方式的气流能给超滤膜间歇式的作用力，使超滤膜上的污染物更易剥离，提高冲洗效率，节省冲洗时间，节约冲洗用水。

在一种优选的实施方式中，本发明所提供的内压式超滤膜冲洗装置还包括向储气罐2提供气体的空气压缩机5，以及设于储气罐2和空气压缩机5之间的压力控制阀6，储气罐2内压力小于第一预定值时，空气压缩机5启动；储气罐2内压力大于第二预定值时，空气压缩机5停止。压力控制阀6检测储气罐2里的压力，并根据压力大小选择启动或停止空气压缩机5，以维持储气罐2中的气体压力在预定范围内，确保储气罐2中输出的气体压力维持在一定范围内，超滤膜上受到的冲击力有保障，形成稳定的气液两相流，从而确保冲洗装置的冲洗效率。

其中，第一预定值可以是0.1MPa，第二预定值可以是0.5MPa，即储气罐2内的压力范围为0.1~0.5MPa，当压力小于0.1MPa时，空气压缩机开启，向储气罐2中补充压缩空气，当压力大于0.5MPa时，空气压缩机停止。

以上对本发明所提供的内压式超滤膜冲洗装置和冲洗方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种内压式超滤膜冲洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）打开冲洗水开关，打开出水口；

2）打开送气开关，使气体进入滤芯；

3）关闭所述冲洗水开关和所述送气开关。

2.根据权利要求1所述的内压式超滤膜冲洗方法，其特征在于，步骤2）中，所述气体以脉冲方式进入所述滤芯。

3.一种内压式超滤膜冲洗装置，包括冲洗水管路和冲洗水开关、排污水管路和排污水开关，其特征在于，还包括储气罐和送气管路，以及设于所述送气管路上的送气开关，所述送气管路连接于滤芯的进水口。

4.根据权利要求3所述的内压式超滤膜冲洗装置，其特征在于，所述储气罐提供脉冲气流。

5.根据权利要求3所述的内压式超滤膜冲洗装置，其特征在于，所述储气罐内的压力范围为0.1~0.5MPa。

6.根据权利要求3至5任一项所述的内压式超滤膜冲洗装置，其特征在于，所述还包括向所述储气罐提供气体的空气压缩机，以及设于所述储气罐和所述空气压缩机之间的压力控制阀，所述储气罐内压力小于第一预定值时，所述空气压缩机启动；所述储气罐内压力大于第二预定值时，所述空气压缩机停止。

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