CN108463282B - 膜分离处理方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种膜分离处理方法。所述处理方法包括：泵送流体流通过膜模块以在多个膜操作循环期间产生渗透物。每个膜操作循环包括过滤循环和弛豫循环。在所述处理方法期间，通过将过滤循环和弛豫循环的持续时间控制到相对短的持续时间，以将浓差极化程度保持在目标值以下来控制浓差极化。

Description

膜分离处理方法
技术领域
本发明涉及一种膜分离处理方法。
背景技术
膜处理方法在工业上通常用于从流体混合物中分离组分，无论流体是液态还是气态。半透膜能够按如下所述分离组分。流体混合物的一些组分透过膜，尽管渗透速率不同。其他组分根本不会透过膜，或者只是非常缓慢地透过膜。这些组分据称被膜截留或拒绝。
例如，在水和废水处理领域，膜处理方法可以用于净化含有与污染物组分混合的水的“污水”水流。这种工业过程涉及从污水中膜分离污染物组分或其化学或生物衍生物，使得处理过的水被重新用于有益的目的或安全排放到环境中。有利地涉及一系列膜分离处理方法(超滤、纳滤然后反渗透)的这种处理方法的示例公开在申请人的WO 2010037156“用于处理水流的处理和设备”中。膜处理方法可以在许多应用和处理介质中用于实现物质分离，包括用于脱盐、过滤的水处理和膜生物反应器，膜生物反应器是结合集成生物消化处理的特殊类型的过滤应用。
如WO 2010037156中所公开的膜处理的工业应用需要膜模块形式的合适装置，该设备可以有多种设计：中空纤维、管状、螺旋缠绕以及不太常见的板和框架。通常优选中空纤维膜模块，因为中空纤维膜允许容器的每单位体积的最高膜表面积来容纳中空纤维膜。中空纤维膜模块通常包括有时容纳在可加压壳体内或浸没在开口槽式结构中的中空膜纤维束。中空纤维束在形成组件壳体的一部分的两个相对的集管或“罐”之间延伸，并且每个中空纤维的相对端被封装并密封在每个“罐”内，通常由聚合物或树脂材料(特别是环氧树脂或聚氨酯树脂)制成，以形成管板。所得的设计令人想起管壳式换热器。待处理的流体与中空纤维接触，使得组分被分离，液体通常在中等压力梯度的作用下向内进入(渗透)到纤维的中空中心，而固体留在纤维外部。
膜分离处理方法通常包括多个平行运行的任何结构的膜模块。多个这样的组件可以包括支架或联轴，支架或联轴位于加压系统中或者浸没在槽式水处理单元中，用于处理的水已经被引入该单元，以从水中去除污染物，例如在膜生物反应器中。许多这样的水处理单元将被包括在典型的膜分离设备中。每个水处理单元，特别是在好氧膜生物反应器中，可以通过向其喷射空气穿过膜来搅拌。液流也可以再循环通过每个水处理单元。这种搅拌和/或再循环用于控制膜上的固体积聚和表面污染，否则会阻碍液体接近膜表面，从而降低渗透的容易性和整体膜处理性能。
传统的膜分离处理方法也可能涉及空气冲刷阶段，在该阶段空气和水穿过膜表面的错流运动被有意诱导以引起剪切事件(例如由气泡引起)或足够的错流或气泡搅拌，以使固体颗粒离开膜表面。空气冲刷会消耗大量能量，因此会很昂贵。
无论采取什么预防措施来控制膜系统中的表面污染，目前的系统无法完全避免表面污染问题——浓差极化的一种形式。在这种情况下，当从含有高比例细颗粒的液体(不管是水还是其他液体)中过滤的大部分颗粒集中在膜表面周围时，过滤性能以类似于浓差极化的方式受到抑制，阻碍了滤液通过膜屏障的流动。这个问题对于非常细的颗粒来说最严重，这些颗粒能够最紧密地聚集在一起，形成更完整的流动屏障。非常细的颗粒可以由于各种原因而扩散，例如由于自然扩散，或者由于有时导致超细颗粒群扩散(或增加)的生物生长条件而在膜生物反应器(例如用于Gippsland水厂和其他地方的水处理)中扩散。可以以这种方式扩散或增加的微生物区系包括细菌和藻类。通常微生物区系存在于许多不同物种的混合种群和粒度中，所有这些都可以一起被称为“生物群落”。
许多膜生物反应器产生这样的细颗粒，部分是有意的，因为微生物区系有助于水处理工艺，所以膜生物反应器管理者管理生物群落的方式是使细颗粒保持在非常小的比例。当颗粒在超滤过程中(或其他面临相同问题影响的膜处理方法)聚集在膜表面时，较大的颗粒(实际上可能由较小颗粒的凝结物组成)有助于防止较小的颗粒，特别是自由漂浮的颗粒在膜表面聚集得太紧密。如果这一现象成功发生，用于建立和维持通过膜的所需通量的驱动压力或跨膜压力(TMP)可以保持在所需的限度内。
这种控制策略一般不能作为防止膜表面污染的唯一机制，膜表面污染即过滤后的固体在膜表面附近的聚集，类似于浓差极化。如果过多的细颗粒聚集在膜表面，一些细颗粒将暂时或永久地粘附在膜表面上。当膜表面变得太脏，并且由于TMP达到最大可接受压力而不能保持通量时，必须清洗膜，通常通过使用清洁剂。这种清洁剂是膜分离设备的一项显著成本。在极端情况下，膜污染太严重而无法补救，必须更换，这会降低膜处理设备的可用性并带来相关的更换成本。
浓差极化降低膜通量也可能在膜表面不会被细小固体永久污染的情况下发生。同样，这个问题在超滤系统中最为严重，这也是超滤系统采用间歇流动弛豫以及在某些情况下采用空气或滤液的间歇反向脉冲的关键原因。这通常需要例如12分钟的过滤循环时间，然后是1分钟的弛豫(没有过滤，没有施加压力)。然后重复这一循环，直到在可能几周甚至几个月之后，膜需要积极的化学清洗，以再次将其恢复到最佳的清洗和操作条件。
然而，这种操作装置要求操作者保持相对适中的通量条件。如果将最大允许驱动力(液压)施加到相对清洁的膜上，最大电势通量通常是可持续保持的最大电势通量的2至3倍，而不会导致快速污染。从经济角度来看，高通量通常是理想的，因为通量越高，处理给定流量所需的膜面积和相关装置就越少。
然而，现有技术不能持续提供这种非常高的通量条件，因为如果施加高通量，细颗粒将在每根纤维周围快速积聚。如果保持高通量，膜将很快被污染，并且可能被严重污染到无法清洗。因此，作为高通量条件的可预测结果的浓差极化是高通量操作的直接障碍，否则高通量是期望的性能目标。
本发明的目的是提供一种膜分离处理方法，其能够更好地控制浓差极化。
发明内容
考虑到这一目的，本发明提供了一种膜分离处理方法，包括泵送流体流通过膜模块以在多个膜操作循环期间产生渗透物，每个膜操作循环包括过滤循环和弛豫循环，其中在该处理方法期间，通过将过滤循环和弛豫循环的持续时间控制到相对短的持续时间以将浓差极化程度保持在目标值以下来控制浓差极化。
该处理方法非常适合于在超滤应用中控制浓差极化，通常发现浓差极化问题例如在处理工业废水的膜生物反应器中最为严重。然而，该处理方法也可以用于不同的膜分离。
可以用不同的方式测量浓差极化程度。浓差极化程度的目标值可以根据恒压操作中可接受的渗透通量或恒定渗透通量操作中可接受的跨膜压力(TMP)来设定。可接受性根据特定膜分离处理方法的要求来判断。
浓差极化也可以通过参考固体在膜表面上的积聚来测量。在处理方法中控制固体积聚，以保持所需的渗透通量和TMP目标值。在这种情况下，过滤和弛豫循环的持续时间理想地通过参考固体积聚来设定，所述固体积聚通过表面层的厚度或间接测量(proxymeasure)来测量，例如TMP或渗透通量，或积聚在整个膜模块支架上的总固体负载。
过滤循环和弛豫循环的持续时间可以相同或不同。过滤循环和弛豫循环的持续时间有利地被设置为比传统膜分离处理方法显著且非同寻常地缩短，特别是那些涉及超滤水处理的处理方法，其过滤和弛豫循环持续时间通常超过约9至10分钟，甚至14分钟或更长。通过超滤进行的这种水处理工艺的循环持续时间理想地控制为小于5分钟，优选小于1分钟，最优选小于30秒，例如10秒。这些循环持续时间比传统工业用水超滤实践中显著且异常缩短。
实质上，当过滤循环持续时间保持足够短时，在显著的固体沉积层积聚在膜表面以开始阻碍过滤过程之前，所需量的清洁滤液可以以接近系统水流容量的通量通过膜快速提取。如果在这种积聚形成之前过滤停止，则短暂的弛豫期使得显著的搅拌和再循环流用新鲜量的未集聚液体扫除液体并清洗邻近膜表面的区域。这样，可以维持比传统系统中通常可维持的净通量高得多的平均净通量。
过滤循环和弛豫循环持续时间可以随着污水的化学成分或物理特性(例如固体负载量)的变化而变化。例如，如果流体流中的固体负载量增加，过滤持续时间和弛豫循环持续时间可以减少，反之亦然。被过滤流体化学成分的变化也可能影响过滤和弛豫循环的持续时间。
渗透物通过抽吸方便地通过膜。这种抽吸由位于膜下游的渗透物抽取泵产生。传统上，过滤循环在渗透物抽取泵“开启”的同时进行，以通过膜分离过滤流体，弛豫循环在渗透物抽取泵“关闭”的同时进行。膜清洁操作，例如反洗或污泥去除操作，可以任选地在弛豫循环期间进行。然而，根据这里描述的处理方法，过滤循环和弛豫循环的持续时间太短，使得泵的操作不是控制过滤循环和弛豫循环持续时间的理想方式；对于控制所需的非常短的循环持续时间来说，对泵操作的控制不如出于相同目的对阀操作的控制精确。渗透物抽取泵在膜操作循环期间连续操作，即运行，以及快速作用阀控制过滤循环和弛豫循环持续时间更为方便。为此，由电磁线圈或压缩空气活塞驱动的致动阀是优选的，因为与打开或关闭泵相比，可以更精确地控制所需的非常短的循环持续时间。
这并不意味着放弃了打开和关闭过滤泵的常用方法，而是本发明在这种传统装置能力的基础上增加了控制过滤和弛豫循环时间的附加方法。
然而，对于所提出的发明的应用，膜模块为了控制浓差极化而经受的过滤和弛豫循环的频率应当显著大于传统膜分离处理方法中使用的过滤和弛豫循环的频率。这可能会在泵和阀上引起明显的压力冲击，而传统的膜系统操作者通常会采取措施来防止这种冲击(例如，参见Huisman，IH和Williams,K的《废水处理系统的超滤膜的检查和失效分析(Autopsy and failure analysis of ultrafiltration membranes from a waste-watertreatment system)》，Desalination 165(2004),161-164)。相比之下，这里描述的处理方法旨在有意诱导这种液压冲击，以控制浓差极化并优化渗透通量和跨膜压力(TMP)，特别是在水处理工艺中。
膜模块方便地包括中空纤维膜，因为出于上述原因，这种膜通常被选择用于工业膜分离处理方法。在这种情况下，膜模块包括容纳中空膜纤维束的壳体，每个中空纤维在两个相对的集管(header，头座)(也称为罐)之间延伸，每个中空纤维的相对端封装并密封在集管内，集管通常由聚合物(例如环氧树脂或聚氨酯树脂)材料制成。膜模块还可以选自其它膜模块类型，例如管状、螺旋缠绕以及不太期望的板和框架膜模块类型。
这种中空纤维膜在这里描述的膜分离处理方法中的使用是反直观的，因为与传统膜相比，非常短的膜操作循环将被认为可能在膜纤维终端(罐)上引起显著的循环应力和更高的失效可能性。然而，申请人预测到通过控制浓差极化可以获得更高的设备可用性和吞吐量，从而抵消失效的风险。通过适当选择膜模块的设计和类型，可以至少部分地降低失效风险。
如上所述，膜模块方便地用于膜生物反应器中，特别是在浸没条件下。进行膜分离处理方法的膜分离设备通常可以包括配置成模拟膜生物反应器(MBR)的多个单元，并且通常包括中空纤维膜的膜模块浸没在MBR单元中的混合液中。每个MBR单元通常采用由监管操作员和/或适当编程的自动控制系统确定的相同的过滤循环和弛豫循环的持续时间。MBR单元可以方便地采用合适材料制成的槽式单元。例如，对于大型水处理设备来说，这些单元可以由适当涂装混凝土或类似材料制成。
液体处理工艺，特别是水处理工艺，是根据本发明的工业膜分离处理方法的特别重要的示例。膜分离处理方法广泛用于从水中分离污染物。膜分离处理方法可以用于其它应用，其中浓差极化有时太严重，需要通过膜操作循环控制策略进行控制。
本发明系统的另一个优点在于，当快速作用阀用于控制过滤循环和弛豫循环时间时，可不需要频繁地停止和启动泵。在典型的大型装置中，这可能意味着，例如，在每个单元有15个组件支架，共12个单元(因此有12个滤液抽取泵)的情况下，每个单元通常可以每12至13分钟停止和启动一次。对于本发明的系统，所有的泵可以持续地保持开启，并且每个支架可以单独地循环。
或者，如果只需要中等的滤液吞吐量，设备可以恢复到传统过滤模式，在这种情况下，所有快速作用阀可以设置为“打开”，并且可以采用更典型的12分钟打开和1分钟关闭的过滤模式。
本发明还提供了一种方法，通过该方法，现有的膜过滤设备可以以仅适中的成本使其潜在处理能力显著提高。提高处理能力的主要费用是安装一些快速作用阀和适当的控制装置。因此，可以有效且经济地实现吞吐量的显著增加，而不是过滤单元、泵、电、控制装置以及当然更多的膜模块的成比例的增加。在某些情况下，这种装置、成本和设备占地面积的节省可能意味着所需扩展的可行性和非可行性之间的差异。
附图说明
现在参考水处理中使用的优选但非限制性的实施例描述膜分离处理方法。处理方法描述参考附图，在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的处理方法可操作的水处理设备的示意性处理方法流程图。
图2是典型中空纤维膜模块的示意图。
图3是根据本发明的一个实施例操作的包括膜生物反应器的膜分离设备的示意性处理方法流程图。
具体实施方式
现在参考图1，示出了处理两个不同进入流的水处理设备100，在该实施例中，这两个进入流是城市废水流101和工业废水流102。流102被包括厌氧反应器段12的系统接收，以产生处理过的水和沼气13，其一部分可以在燃气发动机或涡轮机15中燃烧，以产生用于设备100的电力。水处理设备100每天总共处理多达3500万升废水。该系统将预处理过的污水供应给膜生物反应器(“MBR”)系统14，该系统14包括多个膜生物反应器，每个膜生物反应器在MBR系统14内形成离散的子系统，并且以分离的流动路径处理流101和102。原污水，即生活污水101和/或工业污水102(例如从牛皮纸处理纸浆和造纸厂接收)中的一种或两种，通过专用废水管线接收。该污水或废水具有污染物成分，测得具有高的生化需氧量(“BOD”)和溶解有机碳(“DOC”)含量，在造纸厂废物的情况下，该污染物成分使废水呈深棕色。
流101进入MBR系统14并最终进入超滤(UF)系统16。在处理和过滤之后，净化的滤液从UF系统16中抽出并进入反渗透设备30，在反渗透设备中产生高质量的循环水。
来自共同形成厌氧反应器12的厌氧消化和沉淀段的处理过的工业流102，需要好氧消化条件以进一步处理废水。流102从厌氧段12被引导至MBR系统14中，并由此被引导至超滤(“UF”)系统18，超滤系统18包括大量中空纤维膜模块40，如图2示意性所示。水处理设备100可以包括大量这样的UF系统16、18和用于废水的UF过滤的数千个膜模块40。从UF系统16和UF系统18得到的超滤液具有几乎无法检测到的生化需氧量(BOD)水平。
图2所示的UF组件40只是可以采用的UF的可能形式的一个示例。其他可能的UF组件形式包括开放的纤维束，其中组件全部浸没在大型搅拌槽中，如图3所示。
来自废水流102的超滤液可以通过将其从UF系统18引导至纳滤处理单元20来进一步处理，以从MBR滤液中除去不可生物处理的溶解有机碳(DOC)，从而产生可接受的水质，用于供给反渗透(“RO”)处理单元30。这特别适合处理来自工业流102的滤液。RO处理单元30进行脱盐，并允许产生可再循环以用于包括纸浆和造纸厂在内的多种高价值用途的水流，这有利于该造纸厂的处理经济性。
来自城市进入流101的超滤液可被引导通过消毒处理19，通常涉及氨和氯处理，以产生可接受的用于供给RO的水质。RO处理单元30有助于产生适于再循环的水流，包括将所得水引导至蓄水池。然后可以将水用于例如工业过程，例如但不限于纸浆和造纸厂。来自UF系统16和18的超滤液也可被引导至出水总管，随后根据需要或适当地被进一步引导。
图2示出了适用于UF系统16和18的一种中空纤维超滤(“UF”)膜模块40的示意图，该示意图在http://www.separationprocesses.com/Membrane/MT_FigGen15.htm中表示。UF膜模块40是中空纤维型的，包括容纳在可加压壳体46内的中空纤维膜41的束44。束44在形成组件壳体46的一部分的两个竖直相对的集管或罐42和43之间延伸。集管42和43为环氧树脂。束44的每个中空纤维膜41的相对端分别嵌入并密封在集管42和43内。所得的膜模块40的设计令人想起管壳式换热器，其中进料混合液47进入壳体46(壳侧)，与中空纤维膜41接触，基本上不含BOD的“干净”水透过膜41进入膜纤维的内腔45，以作为渗透流49回收。可过滤污染物中相对浓缩的水作为滞留流48回收。使用浸没式膜可获得类似的过滤结果，其中整个膜模块浸没在混合液中并与空气和/或混合液的再循环流搅拌。在任一情况下(加压或浸渍)，在该膜过滤处理方法中，来自混合液的固体层积聚在中空纤维膜41的表面上。
在膜模块40的常规日常(24小时持续时间)操作期间，中空纤维膜41的束44经历约110个过滤循环，在过滤循环中渗透物49被回收，而操作相应的泵装置，抽吸从中空纤维膜41通过。因此，施加上述循环应力的每个过滤循环具有大约12分钟的持续时间。在过滤循环之后，在弛豫循环(约1分钟设计持续时间)期间关闭泵装置。污泥去除操作在整个膜操作循环时间内进行，但尤其通过弛豫步骤来促进，例如通过搅拌中空纤维膜41周围的混合液或空气冲刷来摇动膜并去除粘附的污泥。这样去除的污泥通常由再循环流带走。
在膜模块40的操作期间，膜表面上的固体积聚减少了渗透通量，或者如果给定通量被保持，则跨膜压力(TMP)或过滤驱动力成比例地增加。在12分钟过滤循环时间内，大量固体积聚在中空纤维41的表面上。积聚的固体量增加，产生类似于浓差极化的效果，如在反渗透或电镀过程中看到的，并且由于过滤阻力增加，导致膜过滤效率降低。
图3示出了UF系统60的示意图，UF系统60可以形成水处理设备100中运行的UF系统16和/或18的一部分。UF系统60根据膜分离处理方法操作，所述膜分离处理方法被实施来控制前述的浓差极化模拟效应，并实现更有效的过滤操作，从而改进水处理。UF系统60由PLC/SCADA控制系统控制。
如上所述，生活和工业污水在组合MBR系统14内单独通过进行处理，并且在该组合MBR系统14内，在UF系统16和18中过滤之前，使用好氧消化分别处理。
UF系统60示出了UF操作系统16或18中的一个UF单元的配置，其中UF膜模块40在进行膜分离处理时被浸没。
滤液泵63运行以对包含在膜模块61中的液体产生抽吸作用。这种抽吸导致滤液流向泵63，泵通过包含在膜模块61内的UF纤维抽取更多的滤液。根据现有技术，正常操作是在关闭泵63之前持续这一动作约12分钟，并等待约1分钟，同时空气搅拌64和由第二泵65引起的再循环流以及进料流66一起输送回膜槽67中，清除在过滤纤维周围积聚的污垢。
如果操作泵63以通过组件61抽取适当的通量，并且只要保持搅拌空气64和再循环，在需要清洗膜过滤器组件之前，可能允许数周的半连续操作。其他因素，特别是混合液本身的物理化学生物特性，也可以在污垢积聚速率中发挥重要作用。当前技术中的组合结果是需要相对适中的通量来防止过滤效率的不可接受的损失速率。这对于某些类型的工业废水，例如来自炼油厂和纸浆和造纸厂的工业废水来说更成问题，其中废水的特性会产生导致污泥或高浓度超细颗粒的生物条件。
本发明按如下所述处理这个问题。在滤液泵63运行期间，快速作用阀62被打开和关闭，使得滤液流每分钟停止和启动多次。这确保了由第二泵65和搅拌空气64产生的再循环流能够更有效地去除积聚在过滤模块61中的膜纤维表面上的物质。
这种新颖的操作装置允许在平均通量高达两倍甚至三倍于使用典型长过滤循环系统可以保持的通量的情况下连续操作。
这种通量提高方法不需要对UF过滤组件进行任何基本的修改，并且发现当UF操作在具有高快速污染倾向的给水中实施时，通过本发明实现的通量提高达到最佳。如果要进行纯水的过滤，预期不会有固体积聚(因为不存在固体)，则预期过滤性能不会改善。
在这种新的装置中，过滤循环和弛豫循环的持续时间是可独立于滤液泵63调节的。例如，阀62可以交替地打开然后关闭10秒的间隔。该循环持续时间仅作为示例，但显著且异常低于水处理设备100的UF系统16和18中可能存在组件的典型服务期间过滤循环和弛豫循环的大约13分钟的总持续时间。因此，膜模块61中的过滤循环和弛豫循环的频率被加速到比水处理设备100的UF系统16和18的传统服务期间的频率显著且异常增加的频率。结果是固体在膜表面积聚的程度明显小于传统实践。浓差极化明显更小，渗透通量和/或TMP保持在比慢过滤循环UF系统中更高的目标范围内。
在缩短的过滤循环完成时，电磁阀62将关闭，混合液将停止流入UF纤维，这意味着搅拌空气64和通过泵65的再循环流可以去除积聚在膜纤维表面上的截留物质。在弛豫循环期间，滤液泵63以与过滤循环期间相同的速度运行。滤液泵63可以采用不同的速度控制程序。然而，当在单个组件槽67内安装有多个组件61时，阀62也被复制，使得每个组件支架对应一个阀62。这些阀62中的每一个依次打开和关闭，使得恒定的净滤液流通过滤液泵63。这消除了如现有技术中通常需要的对滤液泵63持续启动和停止的需要。
阀62的致动速度可以被控制，从而可以防止或有意激发压力冲击。在有意产生压力冲击的情况下，由此产生的短暂逆流脉冲可用于进一步减少膜表面上的固体积聚，从而实现膜模块40的低浓度极化、更好的过滤效率和反直观的更长寿命。
具有非常短的过滤和弛豫循环持续时间的MBR系统14的操作实现了许多益处。首先，减少了固体积聚、污染和浓差极化。其次，由于污染较少，清洁剂的使用减少。也可以使用或避免较低强度的空气冲刷。这些益处通过降低资本和运行成本，并使给定数量的膜的吞吐量增加，提高了水处理设备的经济性。
本说明书中描述的对膜分离处理方法的修改和变化对于本公开的技术人员来说可以是显而易见的。这些修改和变化被认为在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种膜分离处理方法，包括：
泵送流体流通过包括膜的膜模块以在多个膜操作循环期间产生渗透物，每个所述膜操作循环包括过滤循环和弛豫循环，其中在所述膜分离处理方法期间，通过将所述过滤循环和所述弛豫循环的持续时间控制到相对短的持续时间以将浓差极化程度保持在目标值以下，来控制浓差极化；
其中浓差极化程度的所述目标值至少部分地参考以下一个或多个设定：恒压操作中能接受的渗透通量、跨膜压力或膜表面上的固体积聚；
其中，膜操作循环的持续时间小于30秒，并且过滤循环和弛豫循环之间的变化至少部分地由阀操作来控制；以及
其中，去除了空气冲刷。
2.根据权利要求1所述的膜分离处理方法，其中，所述过滤循环和所述弛豫循环的持续时间至少部分地通过参考固体积聚来设定。
3.根据权利要求2所述的膜分离处理方法，其中，所述固体积聚通过或参考以下一个或多个来测量：表面层的厚度、跨膜压力、渗透通量或积聚在所述膜模块的支架上的总固体负载。
4.根据前述权利要求中任一项所述的膜分离处理方法，其中，所述过滤循环和所述弛豫循环的持续时间比传统膜分离处理方法显著地且不同寻常地缩短。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的膜分离处理方法，其中，清洁滤液以接近系统的水流容量的通量而通过膜进行提取。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的膜分离处理方法，其中，所述过滤循环和所述弛豫循环的持续时间能至少部分地响应于污水的成分或特性的变化而变化。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的膜分离处理方法，其中，通过抽吸而使渗透物通过所述膜。
8.根据权利要求7所述的膜分离处理方法，其中，通过位于所述膜下游的一个或多个抽取泵产生抽吸。
9.根据权利要求8所述的膜分离处理方法，其中，所述过滤循环和所述弛豫循环的时间通过阀操作来控制。
10.根据权利要求8所述的膜分离处理方法，其中，所述一个或多个抽取泵在膜操作循环期间基本上连续地运行。
11.根据权利要求8所述的膜分离处理方法，其中，所述过滤循环和所述弛豫循环的持续时间能独立于所述一个或多个抽取泵而调节。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的膜分离处理方法，其中，引起液压冲击以控制浓差极化并优化渗透通量和跨膜压力。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的膜分离处理方法，其中，所述膜模块包括中空纤维膜。
14.根据权利要求1-3中任一项所述的膜分离处理方法，其中，如果需要中等滤液通量或低滤液通量，则采用传统循环持续时间。
15.一种用于处理液体流的液体处理设备，所述液体处理设备结合了前述权利要求中任一项所述的膜分离处理方法。
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