CN111111453A - 一种膜组件湿态存储处理方法及处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于过滤膜组件生产技术领域，尤其涉及一种膜组件湿态存储处理方法，将臭氧水在一定的进水压力和进水流量下通过待处理膜组件，对待处理膜组件进行杀菌处理；然后将臭氧水处理完成后的膜组件进行塑封保存。同时提供了一种用于实现本方法的膜组件湿态存储处理装置。本发明的有益效果是：确保膜组件存储过程中不滋生细菌，保证性能的稳定，且膜组件在使用前不需要用纯水冲洗，可直接使用，整个过程亦不会产生二次污染，为一种绿色环保的方法。

Description

一种膜组件湿态存储处理方法及处理装置

技术领域

本发明属于过滤膜组件生产技术领域，尤其涉及一种膜组件湿态存储处理方法及处理装置。

背景技术

膜组件的存储技术对于膜组件在储存过程中性能的稳定具有重要作用。目前膜组件主要采用两种存储方法：湿态存储和干态存储。湿态存储是指通过添加保护液的方式对膜组件进行存储，常用的保护液为亚硫酸氢钠溶液。亚硫酸氢钠溶液可以抑制膜组件存储过程中细菌的滋生。干态存储是将膜组件进行特殊的亲水化处理后进行干燥，使膜组件中不含有液体，呈现干燥状态。

对于干态存储方法而言，干态存储对于膜材质要求较高，处理工艺复杂，并且只适用未经使用过的膜组件，使用范围窄。对于湿态存储方法而言，一般使用多元醇加抑菌剂的组合溶液，亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等作为抑菌剂使用，只能抑制细菌的数量，不能保证长期储存的效果，且长期储存时分解放出的二氧化硫有刺鼻的气味，溶液味道较大，同时由于多元醇黏度大，膜组件在使用前需要用纯水进行充分清洗（一般至少冲洗30分钟以上），才能使用。此外，多元醇为细菌滋生提供了充足的碳源，膜组件中滋生的细菌会粘附在膜丝或膜片的表面，细菌数量到一定程度后堵塞膜孔，使膜的性能下降。随着技术的发展，目前有些湿态存储不再使用多元醇加抑菌剂的组合溶液，但是依然会采用其他化学试剂。

中国专利CN 103877859 A提供了一种膜组件的保存方法，将膜组件进行杀菌预处理，再将膜组件用质量百分浓度 15-50% 的无机盐溶液浸泡 0.5-2小时，取出后控干，外表擦干包装密封保存。该发明用无机盐溶液来替代传统的甘油加抑菌剂的组合溶液，对膜进行湿法保存，膜组件长期储存时性能稳定，极易冲洗干净，但是在在处理过程中依然使用了化学试剂，膜组件使用前，仍然需要进行充分清洗，操作麻烦。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种膜组件湿态存储处理方法及处理装置，利用臭氧水对膜组件冲洗再塑封保存，确保膜组件存储过程中不滋生细菌，且膜组件在使用前不需要用纯水冲洗，整个过程亦不会产生二次污染，为一种绿色环保的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种膜组件湿态存储处理方法，其特征在于包括臭氧水对待处理膜组件的冲洗杀菌步骤以及膜组件的塑封保存步骤，具体过程为：

（1）将臭氧水在一定的进水压力和进水流量下通过待处理膜组件，对待处理膜组件进行杀菌处理；（2）将臭氧水处理完成后的膜组件进行塑封保存。

步骤（1）中，用浓度为0.5mg/L-5.0mg/L的臭氧水对待处理膜组件处理5-30min。

步骤（1）中，控制待处理膜组件的进水压力为待处理膜组件正常使用时压力的50%-100%。

步骤（1）中，控制待处理膜组件的进水流量为待处理膜组件正常使用时流量的50%-100%。

一种膜组件湿态存储处理装置，其特征在于包括臭氧水产生及循环利用单元、膜组件处理单元，所述臭氧水产生及循环利用单元与所述膜组件处理单元连接。

所述臭氧水产生及循环利用单元包括臭氧发生器、臭氧水中间瓶、纯水箱，所述臭氧发生器、所述臭氧水中间瓶、所述纯水箱分别与静态混合器连接，所述纯水箱与所述静态混合器之间设有第二蠕动泵。

所述膜组件处理单元包括第一蠕动泵、保安过滤器、待处理膜组件，所述第一蠕动泵的入口管路与所述臭氧水中间瓶连接，所述第一蠕动泵的出口管路与所述保安过滤器的进口连接，所述保安过滤器的出口与所述待处理膜组件壳体上的进口连接，所述待处理膜组件壳体上的第一出口与出水管路连接，所述待处理膜组件壳体上的第二出口与出气管路连接，所述出水管路、所述出气管路伸入所述纯水箱内。

所述臭氧发生器的前端与氧气提供源连接，所述氧气提供源与所述臭氧发生器之间设有质量流量控制器，所述氧气提供源的出口设有减压阀和泄压阀。

所述臭氧发生器与所述静态混合器之间设有第一单向阀，所述静态混合器与所述第二蠕动泵之间设有第二单向阀，所述出气管路上设有调压阀门。

所述纯水箱的温度为15℃-25℃。

本发明的有益效果是：臭氧水具有极强的氧化性，是广谱消毒杀菌剂，能杀灭物体表面的细菌病毒，确保膜组件存储过程中不滋生细菌；同时臭氧水分解后转化为水和氧气，无二次污染；此外在膜组件处理过程中不使用任何化学试剂，因此膜组件在使用前不需要用大量纯水进行冲洗，可直接使用，不仅操作简单，同时可以节约水资源，解决了现有技术湿态存储处理方法膜组件使用前用纯水冲洗的问题。本发明的处理方法有望成为一种绿色、环保新型膜组件湿态存储方法。

附图说明

图1为本发明膜组件湿态存储处理装置的结构示意图。

图中，1、氧气钢瓶，2、减压阀，3、泄压阀，4、质量流量控制器，5、臭氧发生器，6、第一单向阀，7、静态混合器，8、臭氧水中间瓶，9、第一蠕动泵，10、保安过滤器，11、待处理膜组件，12、调压阀门，13、纯水箱，14、第二蠕动泵，15、第二单向阀。

具体实施方式 下面对本发明作进一步阐述。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。

臭氧在水中是不稳定的，时刻发生氧化还原反应，产生十分活泼的、具有强烈氧化作用的单原子氧，在产生瞬时，对水中细菌、微生物有机物质进行分解。多余的单原子氧会自行重新结合成氧分子，不存在任何有毒残留物，所以臭氧是一种无污染的消毒剂。

本发明提供的膜组件湿态存储处理方法，包括臭氧水对待处理膜组件的冲洗杀菌步骤以及膜组件的塑封保存步骤，具体过程为：（1）将臭氧水在一定的进水压力和进水流量下通过待处理膜组件，对待处理膜组件进行杀菌处理；（2）将臭氧水处理完成后的膜组件进行塑封保存。

步骤（1）中，用浓度为0.5mg/L-5.0mg/L的臭氧水对待处理膜组件处理5-30min，控制待处理膜组件的进水压力为待处理膜组件正常使用时压力的50%-100%，控制待处理膜组件的进水流量为待处理膜组件正常使用时流量的50%-100%。

下面结合附图对本发明的处理装置做出说明。

为了实现上述处理方法，本发明还提供了一种膜组件湿态存储处理装置，如图1所示。该处理装置包括臭氧水产生及循环利用单元、膜组件处理单元，臭氧水产生及循环利用单元与膜组件处理单元连接。

作为本发明的优选结构，臭氧水产生及循环利用单元包括臭氧发生器5、臭氧水中间瓶8、纯水箱13，臭氧发生器5、臭氧水中间瓶8、纯水箱13分别与静态混合器7连接，纯水箱13与静态混合器7之间设有第二蠕动泵14，通过第二蠕动泵14将纯水或循环利用的臭氧水输送至静态混合器7，用于与臭氧发生器5产生的臭氧混合，形成特定浓度的臭氧水。为了保证臭氧只能从臭氧发生器5流向静态混合器7，在臭氧发生器5与静态混合器7之间设置了第一单向阀6；同样，为了保证循环利用的臭氧水或纯水只能从纯水箱13流向静态混合器7，在静态混合器7与第二蠕动泵14之间设置了第二单向阀15；臭氧发生器5的前端与氧气提供源连接，氧气提供源用于提供氧气，为臭氧发生器5中臭氧的生成提供氧气来源，本发明的氧气提供源选择氧气钢瓶1。氧气提供源与臭氧发生器5之间还设置有一个质量流量控制器4，用于对氧气的质量流量进行精密的控制；在氧气提供源的出口设置减压阀2和泄压阀3。

其中，纯水箱内的温度优选为15℃-25℃，以保证臭氧在水中的溶解量。

作为本发明的优选结构，膜组件处理单元包括第一蠕动泵9、保安过滤器10、待处理膜组件11，第一蠕动泵9的入口管路与臭氧水中间瓶8连接，第一蠕动泵9的出口管路与保安过滤器10的进口连接，保安过滤器10的出口与待处理膜组件11壳体上的进口连接，待处理膜组件11壳体上的第一出口与出水管路连接，待处理膜组件11壳体上的第二出口与出气管路连接，出水管路、出气管路伸入纯水箱13内，出气管路上设有调压阀门12，用于调节通过待处理膜组件11的进水压力。

本发明处理装置的工作原理为：氧气通过质量流量控制器4进入臭氧发生器5中，产生臭氧；产生的臭氧与第二蠕动泵14从纯水箱13抽出的纯水在静态混合器7中进行混合，混合后即形成臭氧水；臭氧水的浓度受臭氧发生器5的臭氧产生量和进入静态混合器7中纯水的流量共同影响，其中臭氧产生量可以通过调节质量流量控制器4进行控制，纯水的流量通过调节第二蠕动泵14进行控制。在静态混合器7中混合后得到的臭氧水输送至臭氧水中间瓶8，经第一蠕动泵9输送至待处理膜组件11壳体的进口，对待处理膜组件11壳体内的膜丝或膜片进行杀菌，待处理膜组件11既可以是中空纤维膜组件也可以是平板膜组件。臭氧水在进入待处理膜组件11之前，先经过保安过滤器10除去细小微粒。臭氧水对待处理膜组件11杀菌处理后，一部分水从待处理膜组件11壳体的第一出口经过出水管路进入纯水箱13中，另一部分臭氧和水的混合物从待处理膜组件11壳体的第二出口经过出气管路进入纯水箱13中，出水管路和出气管路出来的物质统一进入纯水箱13中后，再经第二蠕动泵14重新输送至静态混合器7，进行重复利用。

需要说明的是，本发明的装置只是实现本发明处理方法的优选方案，其它在装置上进行改进但仍通过本发明的处理方法实现膜组件湿态存储的方案，同样在本发明的保护范围之内。

实施例1

将待处理膜组件安装在本发明的处理装置上，控制纯水箱温度为18℃，通过质量流量控制器间接调节臭氧的浓度，并通过第二蠕动泵调节纯水的流量，使静态混合器中得到的臭氧水浓度为3.0mg/L，并用调压阀门控制待处理膜组件的进水压力，使进水压力为待处理膜组件正常使用时压力的50%，用第一蠕动泵控制臭氧水进水流量为待处理膜组件正常使用时流量的50%，处理时间15分钟，处理完成后对膜组件进行塑封保存。

储存一年后对膜组件性能和微生物菌落总数进行测试。结果表明，膜表面无味且无异样，在相同测试条件下，膜组件纯水通量上升6%，截留性能未发生衰减，且膜组件的残留水中未检出微生物菌落总数。

实施例2

将待处理膜组件安装在本发明的处理装置上，控制纯水箱温度为25℃，通过质量流量控制器间接调节臭氧的浓度，并通过第二蠕动泵调节纯水的流量，使静态混合器中得到的臭氧水浓度为0.5mg/L，并用调压阀门控制待处理膜组件的进水压力，使进水压力为待处理膜组件正常使用时压力的100%，用第一蠕动泵控制臭氧水进水流量为待处理膜组件正常使用时流量的100%，处理时间30分钟，处理完成后对膜组件进行塑封保存。

储存一年后对膜组件性能和微生物菌落总数进行测试。结果表明，膜表面无味且无异样，在相同测试条件下，膜组件纯水通量上升3%，截留性能未发生衰减，且膜组件的残留水中未检出微生物菌落总数。

实施例3

将待处理膜组件安装在本发明的处理装置上，控制纯水箱温度为15℃，通过质量流量控制器间接调节臭氧的浓度，并通过第二蠕动泵调节纯水的流量，使静态混合器中得到的臭氧水浓度为5.0mg/L，并用调压阀门控制待处理膜组件的进水压力，使进水压力为待处理膜组件正常使用时压力的80%，用第一蠕动泵控制臭氧水进水流量为待处理膜组件正常使用时流量的80%，处理时间5分钟，处理完成后对膜组件进行塑封保存。

储存一年后对膜组件性能和微生物菌落总数进行测试。结果表明，膜表面无味且无异样，在相同测试条件下，膜组件纯水通量下降5%，截留性能未发生衰减，且膜组件的残留水中未检出微生物菌落总数。

综上可得，用本发明的方法对膜组件储存一年后，膜组件纯水通量略微上升或下降，截留性能未发生衰减，且在膜组件的残留水中没有产生微生物菌落。本发明的处理方法能有效保证膜组件在存储过程中性能的稳定，并能有效抑制膜组件存储过程中的细菌滋生，保证了膜组件的安全存储。

以上对本发明的实例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种膜组件湿态存储处理方法，其特征在于包括臭氧水对待处理膜组件的冲洗杀菌步骤以及膜组件的塑封保存步骤，具体过程为：

（1）将臭氧水在一定的进水压力和进水流量下通过待处理膜组件，对待处理膜组件进行杀菌处理；（2）将臭氧水处理完成后的膜组件进行塑封保存。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤（1）中，用浓度为0.5mg/L-5.0mg/L的臭氧水对待处理膜组件处理5-30min。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤（1）中，控制待处理膜组件的进水压力为待处理膜组件正常使用时压力的50%-100%。

4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于步骤（1）中，控制待处理膜组件的进水流量为待处理膜组件正常使用时流量的50%-100%。

5.一种膜组件湿态存储处理装置，其特征在于包括臭氧水产生及循环利用单元、膜组件处理单元，所述臭氧水产生及循环利用单元与所述膜组件处理单元连接。

6.根据权利要求5所述的处理装置，其特征在于所述臭氧水产生及循环利用单元包括臭氧发生器、臭氧水中间瓶、纯水箱，所述臭氧发生器、所述臭氧水中间瓶、所述纯水箱分别与静态混合器连接，所述纯水箱与所述静态混合器之间设有第二蠕动泵。

7.根据权利要求6所述的处理装置，其特征在于所述膜组件处理单元包括第一蠕动泵、保安过滤器、待处理膜组件，所述第一蠕动泵的入口管路与所述臭氧水中间瓶连接，所述第一蠕动泵的出口管路与所述保安过滤器的进口连接，所述保安过滤器的出口与所述待处理膜组件壳体上的进口连接，所述待处理膜组件壳体上的第一出口与出水管路连接，所述待处理膜组件壳体上的第二出口与出气管路连接，所述出水管路、所述出气管路伸入所述纯水箱内。

8.根据权利要求7所述的处理装置，其特征在于所述臭氧发生器的前端与氧气提供源连接，所述氧气提供源与所述臭氧发生器之间设有质量流量控制器，所述氧气提供源的出口设有减压阀和泄压阀。

9.根据权利要求7所述的处理装置，其特征在于所述臭氧发生器与所述静态混合器之间设有第一单向阀，所述静态混合器与所述第二蠕动泵之间设有第二单向阀，所述出气管路上设有调压阀门。

10.根据权利要求6所述的处理装置，其特征在于所述纯水箱的温度为15℃-25℃。

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