CN104524980B - 一种膜元件的后处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种膜元件的后处理系统及其方法，后处理系统包括清洗浸泡单元和离心甩干单元，所述清洗浸泡单元和离心甩干单元依次放置不相连，其中：所述清洗浸泡单元包括清洗水槽、曝气装置、超声装置和恒温循环装置，所述离心甩干单元包括离心机、膜框架和电控系统，所述离心机上设有膜框架，所述离心机连接有电控系统。经本发明的后处理系统处理后，使得膜元件浸泡过夜后第一杯产水TOC值小于5，同时对膜元件本身性能影响较小，方法简单易操作，处理效果明显。

Description

一种膜元件的后处理系统及其方法

技术领域

本发明涉及反渗透和纳滤膜元件的处理技术，具体涉及一种膜元件的后处理系统及其方法。

背景技术

被称为21实际水处理技术的膜分离技术,因其环保、节能的特点，在包括饮用水制备、海水淡化以及苦咸水处理的污水处理等领域得到了日益广泛的应用。

膜分离技术中的家用净水膜，因其生产过程中残留在其中的有机物不断溶出，在投入使用的初期会影响用户饮水健康，目前主要的处理手段就是在元件使用前，进行水力冲洗。水力冲洗不容易将其完全去除，存在隔夜水有机物含量超标的现象。因此需要对膜元件进行清洗浸泡，去除多余的残留物。而残留物多为生产过程中未反应的原理物质，单纯加压冲洗不容易将其去除。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种膜元件的后处理系统及其方法，旨在对膜元件中残存的有机污染得以有效去除，使产水TOC值达标。

本发明采用的技术方案具体为：

一种膜元件的后处理系统，包括清洗浸泡单元和离心甩干单元，清洗浸泡单元和离心甩干单元依次放置不相连，其中：

清洗浸泡单元包括清洗水槽、曝气装置、超声装置和恒温循环装置，其中：

曝气装置沿清洗水槽的侧壁延伸至底部；

超声装置包括超声板以及与超声板连接的超声控制器，超声板置于所述曝气装置的上方，超声板的上方置有膜元件；

恒温装置包括相互连接的循环水泵和恒温加热器，恒温加热器包括外置加热器以及与外置加热器连接的恒温控制器，外置加热器伸至清洗水槽；

曝气装置包括3-8根曝气管，曝气管的气源为压缩空气，若干根曝气管平铺式沿清洗水槽的侧壁延伸至底部；

离心甩干单元包括离心机、膜框架和电控系统，离心机上设有膜框架，离心机连接有电控系统；

超声板、所述膜元件和曝气管均不接触；

膜元件竖直浸于清洗水槽中；

清洗水槽的槽体底部两端设有水循环进口和水循环出口。

一种膜元件的后处理方法，主要包括以下步骤：

通过槽体底部两端的水循环进口将清洗水槽加满水，将反渗透膜或者纳滤膜的干膜元件放入膜框架，使其竖直向下浸泡于清洗水槽中，启动恒温循环装置，使清洗水槽内的温度控制在30-35℃；

启动曝气装置，曝气鼓泡使水由下而上滚动，同时通过超声控制器使超声板以20-50KHz的频率定时开启，并每隔4-8h更换水体，运行48h后，将水体从槽体底部两端的水循环出口排放，清洗浸泡单元的处理部分完成；

配制0.5-1wt％的亚硫酸氢钠溶液，将溶液注满清洗水槽后，开始曝气装置和超声装置连续处理24h，取出膜元件，放至离心机上，电控系统控制其离心5-10min后封装，离心甩干单元的处理部分完成；

清洗水槽内的温度通过恒温循环装置控制为30-35℃。

本发明产生的有益效果是：

本发明的反渗透和纳滤膜元件后处理系统，通过加入曝气、配合超声以及提高温度等手段，加快元件中残留有机物的溶出速度，隔夜产水中总有机碳含量在3ppm以下，符号生活饮用水标准，能够对膜元件中残存的有机污染进行有效的去除，使的产水TOC值达标，保证了膜法饮用水的安全。

反渗透纳滤膜清洗浸泡及后处理包装工艺使得膜元件浸泡过夜后第一杯产水TOC值小于5，同时对膜元件本身性能影响较小，本方法简单，成本低，易操作，处理效果明显。

其溶出大部分依靠溶解扩散机制，因此采用鼓泡气浮结合超声以及适当升温等手段，加快残余物溶剂扩散速率，使其快速析出。

附图说明

当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种膜元件的后处理系统的清洗浸泡单元的结构示意图；

图2为本发明一种膜元件的后处理系统的离心甩干单元的结构示意图。

图中：1、曝气管 2、超声板 3、超声控制器 4、外置加热器 5、恒温控制器 6、膜元件 7、离心机 8、膜框架 9、电控系统。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

如图1-2所示的一种膜元件的后处理系统，包括清洗浸泡单元和离心甩干单元，清洗浸泡单元和离心甩干单元依次放置不相连，其中：

清洗浸泡单元包括清洗水槽、曝气装置、超声装置和恒温循环装置，其中：曝气装置沿清洗水槽的侧壁延伸至底部；超声装置包括超声板2以及与超声板2连接的超声控制器3，超声板2置于曝气装置的上方，超声板2的上方置有膜元件6；恒温装置包括相互连接的循环水泵和恒温加热器5，恒温加热器包括外置加热器4以及与外置加热器4连接的恒温控制器5，外置加热器4伸至清洗水槽；曝气装置包括3-8根(如4根)曝气管1，曝气管1的气源为压缩空气，若干根曝气管1平铺式延伸至沿清洗水槽的侧壁延伸至底部；离心甩干单元包括离心机、膜框架和电控系统，离心机7上设有膜框8架，离心机7连接有电控系统9。

其处理的膜元件的膜材料可以为芳香族聚酰胺或者聚哌嗪酰胺，所处理的膜元件型号可以为RO-1812型、DF-1812型以及DF-2512型。

采用本发明的膜元件的后处理系统对上述膜元件进行处理的过程主要步骤为：

通过槽体底部两端的水循环进口将清洗水槽加满水，将反渗透膜或者纳滤膜的干膜元件放入膜框架，使其竖直向下浸泡于清洗水槽中，启动恒温循环装置，使清洗水槽内的温度控制在30-35℃(优选为30℃)，增加扩散运动速率；

启动曝气装置，曝气鼓泡使水由下而上滚动，同时通过超声控制器使超声板以10min/的频率定时开，并每隔12h更换一次水体，，运行48h后，将水体从槽体底部两端的水循环出口排放，清洗浸泡单元的处理部分完成；

配制1wt％的亚硫酸氢钠溶液，开始曝气装置和超声装置连续处理24h，取出膜元件，放至离心机上，电控系统控制其离心5min后封装，离心甩干单元的处理部分完成。

本实施例的后处理系统采用两批共150支膜元件进行测试，元件的测试条件为：以自来水为进水，测试压力为0.2Mpa，15％回收率下进行测试，膜元件浸泡于膜壳中，清洗水槽的尺寸为250cm×100cm×50cm，隔夜后取第一杯产水300ml测试其TOC数值，再次同样条件测试其性能。

在上述测试两批原件中各抽检10支，测试结果的性能分别如表1和表2所示：

表1第一批75支处理的DF膜元件中抽检10支

表2第一批75支处理的DF膜元件中抽检10支

可以看出，表1和表2中的膜元件在隔夜浸泡后,脱盐率平均上升2-3个百分点，通量平均衰减10GPD左右，而隔夜浸泡第一杯产水TOC数值在在2-3ppm，膜元件的性能变化不大，产水水质已经达标。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种膜元件的后处理系统，其特征在于，包括清洗浸泡单元和离心甩干单元，清洗浸泡单元和离心甩干单元依次放置不相连，其中：

清洗浸泡单元包括清洗水槽、曝气装置、超声装置和恒温循环装置，其中：

曝气装置沿清洗水槽的侧壁延伸至底部；

超声装置包括超声板以及与超声板连接的超声控制器，超声板置于所述曝气装置的上方，超声板的上方置有膜元件；

恒温装置包括相互连接的循环水泵和恒温加热器，恒温加热器包括外置加热器以及与外置加热器连接的恒温控制器，外置加热器伸至清洗水槽；

曝气装置包括3-8根曝气管，曝气管的气源为压缩空气，若干根曝气管平铺式沿清洗水槽的侧壁延伸至底部；

离心甩干单元包括离心机、膜框架和电控系统，离心机上设有膜框架，离心机连接有电控系统；

超声板、所述膜元件和曝气管均不接触；

膜元件竖直浸于清洗水槽中；

清洗水槽的槽体底部两端设有水循环进口和水循环出口。

2.一种膜元件的后处理方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

通过槽体底部两端的水循环进口将清洗水槽加满水，将反渗透膜或者纳滤膜的干膜元件放入膜框架，使其竖直向下浸泡于清洗水槽中，启动恒温循环装置，使清洗水槽内的温度控制在30-35℃；

启动曝气装置，曝气鼓泡使水由下而上滚动，同时通过超声控制器使超声板以20-50KHz的频率定时开启，并每隔4-8h更换水体，运行48h后，将水体从槽体底部两端的水循环出口排放，清洗浸泡单元的处理部分完成；

配制0.5-1wt％的亚硫酸氢钠溶液，将溶液注满清洗水槽后，开始曝气装置和超声装置连续处理24h，取出膜元件，放至离心机上，电控系统控制其离心5-10min后封装，离心甩干单元的处理部分完成；

清洗水槽内的温度通过恒温循环装置控制为30-35℃。