CN111841332A - 一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置及清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置及清洗方法,用于解决目前中空纤维膜组件大多只采用次氯酸钠进行清洗,清洗材料和清洗方式单一,造成中空纤维膜组件的清洗效果不理想的技术问题。本发明中的超声波清洗器设置于箱体内,且超声波清洗器内设置有五个清洗槽,五个清洗槽内分别设置有清水池、酶液池、酸液池、碱液池、氧化剂池;超声波清洗器的一侧设置有气泵,气泵连接有五个气管,五个气管分别与清水池、酶液池、酸液池、碱液池、氧化剂池连通;固定卡槽设置于箱体内,箱体内还设置有纯水池和水泵,水泵的输入端连接有抽水管,抽水管连通于纯水池,水泵的输出端连接有出水主管,出水主管连接有两个出水分管。

Description

一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置及清洗方法
技术领域
本发明涉及中空纤维膜组件清洗技术领域,尤其涉及一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置及清洗方法。
背景技术
中空纤维膜由于具有填装密度大、自支撑、高效和绿色等优点,已经广泛应用到水处理领域,但是膜污染问题一直是阻碍中空纤维膜发展的主要因素之一。膜污染是指膜在过滤时,水中的微粒、微生物、胶体和较大溶质分子因物理化学作用而沉积或吸附在膜孔和膜表面造成堵塞或生物污染,导致膜的分离性能下降。膜污染物质包括:(1)无机污染物:主要是钙和钡等的硫酸盐和碳酸盐所形成的水垢层,其中以CaCO3和CaSO4最为常见;(2)有机污染物:主要为细菌胞外聚合物(EPS),蛋白质、多肽、脂肪类和多糖等大分子类的物质,其中含有活性基团的大分子物质可能与金属离子Ca2+、Mg2+和Ba2+等相互作用在膜的表面形成凝胶层;(3)微生物污染:主要是微生物及其代谢产物组成的粘性物质,容易形成生物膜。
现在对膜污染的清洗研究较少,大多数中空纤维膜在受到污染后都会被遗弃,大大缩短了膜寿命,增加了生产成本,目前的清洗技术主要是采用次氯酸钠对中空纤维膜进行清洗,清洗材料和清洗方式单一,通常只能去除少部分污染物,清洗效果不太理想,大部分有机物、微生物和溶质分子没有清理掉,从而导致膜的分离性能恢复程度低。
因此,为解决上述的技术问题,寻找一种清洗效果更佳的适用于中空纤维膜组件的清洗装置及清洗方法成为本领域技术人员所研究的重要课题。
发明内容
本发明实施例公开了一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置及清洗方法,用于解决目前中空纤维膜组件大多只采用次氯酸钠进行清洗,清洗材料和清洗方式单一,造成中空纤维膜组件的清洗效果不理想的技术问题。
本发明实施例提供了一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置,包括:
箱体、超声波清洗器以及用于固定中空纤维膜组件的固定卡槽;
所述超声波清洗器设置于所述箱体内,且所述超声波清洗器内设置有五个清洗槽,五个所述清洗槽内分别设置有清水池、酶液池、酸液池、碱液池、氧化剂池;所述超声波清洗器的一侧设置有气泵,所述气泵连接有五个气管,五个气管分别与所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池连通;
所述固定卡槽设置于所述箱体内,所述箱体内还设置有纯水池和水泵,所述水泵的输入端连接有抽水管,所述抽水管连通于所述纯水池,所述水泵的输出端连接有出水主管,所述出水主管连接有两个出水分管,两个出水分管分别用于连通中空纤维膜组件的清洗口和进水口。
可选地,所述箱体内还包括用于对中空纤维膜组件烘干的热风机;
所述热风机上还设有空气过滤器。
可选地,五个所述气管上均设置有调节阀。
可选地,所述主出水管上连接有液体流量计。
可选地,所述箱体内还包括回收池和排水管;
所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池均连通有排液管,五个所述排液管均连通于所述回收池,且五个所述排液管上均设置有开关阀;
所述排水管的一端用于连接所述中空纤维膜组件的出水口,所述排水管的另一端连通于所述回收池。
可选地,所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池内均设置有温度传感器;
所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池的上方均设置有电加热管。
本发明提供了一种适用于中空纤维膜组件的清洗方法,所述清洗方法基于上述的清洗装置,其包括以下步骤:
S1、将所述中空纤维膜组件放入清水池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗20分钟至45分钟;
S2、将所述中空纤维膜组件放入酶液池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗30分钟至60分钟;
S3、将所述中空纤维膜组件放入酸液池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗30分钟至60分钟;
S4、将所述中空纤维膜组件放入碱液池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗30分钟至60分钟;
S5、将所述中空纤维膜组件放入氧化池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗30分钟至60分钟;
S6、将中空纤维膜组件放在固定卡槽内,启动水泵,用纯水对所述中空纤维膜组件进行冲洗20分钟至45分钟。
可选地,还包括步骤S7,所述步骤S7包括:
启动热风机对中空纤维膜组件进行烘干,烘干温度设置为60℃。
可选地,所述酶液池的酶液为质量分数为0.5%至1.5%胃蛋白酶或胰蛋白酶溶液;
所述酸液池的酸液为质量分数为1%至5%硫酸、盐酸、硝酸、柠檬酸、草酸或磷酸;
所述碱液池的碱液为质量分数为1%至5%的氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠溶液;
所述氧化剂池的氧化剂为质量分数为1-6%过氧化氢或500mg/L至1500mg/L次氯酸钠溶液。
可选地,所述步骤S5与所述步骤S6之间还包括步骤S51,所述步骤51包括:
所述中空纤维膜组件经所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池清洗后,打开五个排液管上的开关阀,使所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池内的液体排放至回收池内。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
本发明实施例提供了一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置及清洗方法,其中清洗装置包括箱体、超声波清洗器以及用于固定中空纤维膜组件的固定卡槽;所述超声波清洗器设置于所述箱体内,且所述超声波清洗器内设置有五个清洗槽,五个所述清洗槽内分别设置有清水池、酶液池、酸液池、碱液池、氧化剂池;所述超声波清洗器的一侧设置有气泵,所述气泵连接有五个气管,五个气管分别与所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池连通;所述固定卡槽设置于所述箱体内,所述箱体内还设置有纯水池和水泵,所述水泵的输入端连接有抽水管,所述抽水管连通于所述纯水池,所述水泵的输出端连接有出水主管,所述出水主管连接有两个出水分管,两个出水分管分别用于连通中空纤维膜组件的清洗口和进水口。本实施例中,将中空纤维膜组件依次放在清水池、酶液池、酸液池、碱液池和氧化池中,同时开启气泵和超声波清洗器,最后用纯水进行冲洗。清水池、酶液池、酸液池、碱液池、氧化剂池可以有效地清除中空纤维膜组件上的碳酸钙、硫酸钡、蛋白质、多肽、多糖、EPS、脂肪和各种微生物,超声波可以加速污染物的分解,并且通过气泵在清洗过程中不断涌入气泡,有利于带走中空纤维膜组件的污染物。通过上述的色剂,能够大大增强中空纤维膜组件的清洗效果,进而增加中空纤维膜组件的使用寿命,可以为中空纤维膜组件的使用者降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明中提供的一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置的结构示意图;
图2为本发明中提供的一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置中的中空纤维膜组件的结构示意图;
图示说明:箱体1;箱盖2;超声波清洗器3;清水池4;酶液池5;酸液池6;碱液池7;氧化剂池8;固定卡槽9;中空纤维膜组件10;进水口1001;出水口1002;清洗口1003;气泵11;气管12;调节阀13;排液管14;开关阀15;回收池16;纯水池17;液体流量计18;水泵19;热风机20;空气过滤器21;温度传感器22;电加热管23。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置及清洗方法,用于解决目前中空纤维膜组件大多只采用次氯酸钠进行清洗,清洗材料和清洗方式单一,造成中空纤维膜组件的清洗效果不理想的技术问题。
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。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1至图2,本发明提供的一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置包括:
箱体1、超声波清洗器3以及用于固定中空纤维膜组件10的固定卡槽9;
所述超声波清洗器3设置于所述箱体1内,且所述超声波清洗器3内设置有五个清洗槽,五个所述清洗槽内分别设置有清水池4、酶液池5、酸液池6、碱液池7、氧化剂池8;所述超声波清洗器3的一侧设置有气泵11,所述气泵11连接有五个气管12,五个气管12分别与所述清水池4、所述酶液池5、所述酸液池6、所述碱液池7、所述氧化剂池8连通;
所述固定卡槽9设置于所述箱体1内,所述箱体1内还设置有纯水池17和水泵19,所述水泵19的输入端连接有抽水管,所述抽水管连通于所述纯水池17,所述水泵19的输出端连接有出水主管,所述出水主管连接有两个出水分管,两个出水分管分别用于连通中空纤维膜组件10的清洗口1003和进水口1001。
需要说明的时候,本实施例中的箱体1还设有箱盖2,箱盖2用于对箱体1进行盖合,另外,本实施例中的中空纤维膜组件10,其实质上包括壳体和中空纤维膜丝束,中空纤维膜丝束设置于壳体内部,壳体的顶部开设有进水口1001、壳体的底部开设有出水口1002、壳体的侧面开设有清洗口1003。
本实施例中,将中空纤维膜组件10依次放在清水池4、酶液池5、酸液池6、碱液池7和氧化池中,同时开启气泵11和超声波清洗器3,最后用纯水进行冲洗。清水池4、酶液池5、酸液池6、碱液池7、氧化剂池8可以有效地清除中空纤维膜组件10上的碳酸钙、硫酸钡、蛋白质、多肽、多糖、EPS、脂肪和各种微生物,超声波可以加速污染物的分解,并且通过气泵11在清洗过程中不断涌入气泡,有利于带走中空纤维膜组件10的污染物。通过上述的色剂,能够大大增强中空纤维膜组件10的清洗效果,进而增加中空纤维膜组件10的使用寿命,可以为中空纤维膜组件10的使用者降低成本。
进一步地,所述箱体1内还包括用于对中空纤维膜组件10烘干的热风机20;
所述热风机20上还设有空气过滤器21。
需要说明的是,热风机20用于对中空纤维膜组件10吹出热风,以烘干中空纤维膜组件10的残留水分,另外在热风机20上安装空气过滤器21,防止烘干时空气中的微粒堵塞膜孔。
进一步地,五个所述气管12上均设置有调节阀13。
需要说明的是,本实施例中的调节阀13用于调整气管12的气体流量。
进一步地,所述主出水管上连接有液体流量计18。
需要说明的是,本实施例中的液体流量计18用于监测主出水管的水流量。
进一步地,所述箱体1内还包括回收池16和排水管;
所述清水池4、所述酶液池5、所述酸液池6、所述碱液池7、所述氧化剂池8均连通有排液管14,五个所述排液管14均连通于所述回收池16,且五个所述排液管14上均设置有开关阀15;
需要说明的是,当中空纤维膜组件10清洗完毕后,所述清水池4、所述酶液池5、所述酸液池6、所述碱液池7、所述氧化剂池8中的废液均通过排液管14排出到回收池16内;
所述排水管的一端用于连接所述中空纤维膜组件10的出水口1002,所述排水管的另一端连通于所述回收池16。
需要说明的是,当使用纯水对中空纤维膜组件10进行冲洗时,纯水从中空纤维膜组件10的进水口1001和清洗口1003流入到中空纤维膜组件10的内部,随后从中空纤维膜组件10的出水口1002流出并通过排水管流入至回收池16。
进一步地,所述清水池4、所述酶液池5、所述酸液池6、所述碱液池7、所述氧化剂池8内均设置有温度传感器22;
所述清水池4、所述酶液池5、所述酸液池6、所述碱液池7、所述氧化剂池8的上方均设置有电加热管23。
需要说明的时候,本实施例中的温度传感器22主要用于对所述清水池4、所述酶液池5、所述酸液池6、所述碱液池7、所述氧化剂池8的温度进行检测,另外本实施例中的电加热管23主要用于对所述清水池4、所述酶液池5、所述酸液池6、所述碱液池7、所述氧化剂池8进行升温。通过对上述各个池进行加热,可以达到更佳的清洁效果。
实施例二
请参阅图1至图2,本实施提供一种适用于中空纤维膜组件10的清洗方法,该清洗方法基于实施例一所述的清洗装置,该清洗方法包括:
S1、将所述中空纤维膜组件10放入清水池4中,同时启动气泵11和超声波清洗器3,清洗20分钟至45分钟,该步骤主要去除附着在膜表面且易脱落的污染物;
S2、将所述中空纤维膜组件10放入酶液池5中,同时启动气泵11和超声波清洗器3,清洗30分钟至60分钟,该步骤主要是去除膜内的蛋白质、多糖和油脂等有机物等;
S3、将所述中空纤维膜组件10放入酸液池6中,同时启动气泵11和超声波清洗器3,清洗30分钟至60分钟,该步骤主要是去除形成在膜表面的碳酸钙、碳酸钡等无机水垢层;
S4、将所述中空纤维膜组件10放入碱液池7中,同时启动气泵11和超声波清洗器3,清洗30分钟至60分钟,该步骤主要是去除形成在膜表面的铵盐、氧化铝等无机物;
S5、将所述中空纤维膜组件10放入氧化池中,同时启动气泵11和超声波清洗器3,清洗30分钟至60分钟,该步骤主要是去除膜中的有机物和杀灭细菌;
S6、将中空纤维膜组件10放在固定卡槽9内,启动水泵19,用纯水对所述中空纤维膜组件10进行冲洗20分钟至45分钟,该步骤中,水泵19将纯水池17的纯水进行抽吸,控制纯水的流量为300ml/min,纯水通过出水主管、出水分管流入至中空纤维膜组件10的进水口1001和清洗口1003流入至中空纤维膜组件10内部以进行冲洗。
需要说明的时候,在清洗过程中,同时开启气泵11和超声波清洗器3,是为了加强清洗效果,克服单一清洗方式的不足,超声波可以加速污染物溶解,气泵11将大量气泡涌入清洗液中可以搅拌均匀清洗液和带走溶解的污染物,防止污染物二次沉降污染。
进一步地,还包括步骤S7,所述步骤S7包括:
启动热风机20对中空纤维膜组件10进行烘干,烘干温度设置为60℃。
进一步地,所述酶液池5的酶液为质量分数为0.5%至1.5%胃蛋白酶或胰蛋白酶溶液;
所述酸液池6的酸液为质量分数为1%至5%硫酸、盐酸、硝酸、柠檬酸、草酸或磷酸;
所述碱液池7的碱液为质量分数为1%至5%的氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠溶液;
所述氧化剂池8的氧化剂为质量分数为1-6%过氧化氢或500mg/L至1500mg/L次氯酸钠溶液。
进一步地,所述步骤S5与所述步骤S6之间还包括步骤S51,所述步骤51包括:
所述中空纤维膜组件10经所述清水池4、所述酶液池5、所述酸液池6、所述碱液池7、所述氧化剂池8清洗后,打开五个排液管14上的开关阀15,使所述清水池4、所述酶液池5、所述酸液池6、所述碱液池7、所述氧化剂池8内的液体排放至回收池16内。
下面将以一个具体操作实例对上述的清洗方法进行进一步的说明,该具体操作实例为:
a、将中空纤维膜组件10放入预先加热到35℃清水池4中,同时开启气泵11和超声波清洗器3,清洗20分钟,主要是去除附着在膜表面且易脱落的污染物;
b、将中空纤维膜组件10放入预先加热到25℃的质量分数为1.5%胃蛋白酶溶液中,同时开启气泵11和超声波清洗器3,清洗30分钟,主要是去除膜内的蛋白质、多糖和油脂等有机物等;
c、将中空纤维膜组件10放入预先加热到30℃的质量分数为3%盐酸中,同时开启气泵11和超声波清洗器3,清洗30分钟,主要是去除形成在膜表面的碳酸钙、碳酸钡等无机水垢层;
d、将中空纤维膜组件10放入预先加热到30℃的质量分数为3%氢氧化钠溶液中,同时开启气泵11和超声波清洗器3,清洗30分钟,主要是去除形成在膜表面的铵盐、氧化铝等无机物;
e、将中空纤维膜组件10放入1000mg/L次氯酸钠溶液中,同时开启气泵11和超声波清洗器3,清洗30分钟,主要是去除膜中的有机物和杀灭细菌;
f、上述五种清洗液在使用过后,全部通过底部的排液管14排放到回收池16,并做无害化处理;
g、将清洗过后的中空纤维膜组件10放置在固定卡槽9上,然后用纯水进行清洗20分钟,并通过液体流量计18调节纯水流量为300ml/min;
h、用热风机20对中空纤维膜组件10进行热风烘干,温度设置为60℃。
通过上述的操作能够充分对中空纤维膜组件10进行充分地清洗,进而增加中空纤维膜组件10的使用寿命,可以为中空纤维膜组件10的使用者降低成本。
以上对本发明所提供的一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置及清洗方法进行了详细介绍,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种适用于中空纤维膜组件的清洗装置,其特征在于,包括箱体、超声波清洗器以及用于固定中空纤维膜组件的固定卡槽;
所述超声波清洗器设置于所述箱体内,且所述超声波清洗器内设置有五个清洗槽,五个所述清洗槽内分别设置有清水池、酶液池、酸液池、碱液池、氧化剂池;所述超声波清洗器的一侧设置有气泵,所述气泵连接有五个气管,五个气管分别与所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池连通;
所述固定卡槽设置于所述箱体内,所述箱体内还设置有纯水池和水泵,所述水泵的输入端连接有抽水管,所述抽水管连通于所述纯水池,所述水泵的输出端连接有出水主管,所述出水主管连接有两个出水分管,两个出水分管分别用于连通中空纤维膜组件的清洗口和进水口。
2.根据权利要求1所述的适用于中空纤维膜组件的清洗装置,其特征在于,所述箱体内还包括用于对中空纤维膜组件烘干的热风机;
所述热风机上还设有空气过滤器。
3.根据权利要求1所述的适用于中空纤维膜组件的清洗装置,其特征在于,五个所述气管上均设置有调节阀。
4.根据权利要求1所述的适用于中空纤维膜组件的清洗装置,其特征在于,所述主出水管上连接有液体流量计。
5.根据权利要求1所述的适用于中空纤维膜组件的清洗装置,其特征在于,所述箱体内还包括回收池和排水管;
所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池均连通有排液管,五个所述排液管均连通于所述回收池,且五个所述排液管上均设置有开关阀;
所述排水管的一端用于连接所述中空纤维膜组件的出水口,所述排水管的另一端连通于所述回收池。
6.根据权利要求1所述的适用于中空纤维膜组件的清洗装置,其特征在于,所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池内均设置有温度传感器;
所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池的上方均设置有电加热管。
7.一种适用于中空纤维膜组件的清洗方法,其特征在于,所述清洗方法基于权利要求1至6任一项所述的清洗装置,其包括以下步骤:
S1、将所述中空纤维膜组件放入清水池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗20分钟至45分钟;
S2、将所述中空纤维膜组件放入酶液池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗30分钟至60分钟;
S3、将所述中空纤维膜组件放入酸液池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗30分钟至60分钟;
S4、将所述中空纤维膜组件放入碱液池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗30分钟至60分钟;
S5、将所述中空纤维膜组件放入氧化池中,同时启动气泵和超声波清洗器,清洗30分钟至60分钟;
S6、将中空纤维膜组件放在固定卡槽内,启动水泵,用纯水对所述中空纤维膜组件进行冲洗20分钟至45分钟。
8.根据权利要求7所述的适用于中空纤维膜组件的清洗方法,其特征在于,还包括步骤S7,所述步骤S7包括:
启动热风机对中空纤维膜组件进行烘干,烘干温度设置为60℃。
9.根据权利要求7所述的适用于中空纤维膜组件的清洗方法,其特征在于,所述酶液池的酶液为质量分数为0.5%至1.5%胃蛋白酶或胰蛋白酶溶液;
所述酸液池的酸液为质量分数为1%至5%硫酸、盐酸、硝酸、柠檬酸、草酸或磷酸;
所述碱液池的碱液为质量分数为1%至5%的氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠溶液;
所述氧化剂池的氧化剂为质量分数为1-6%过氧化氢或500mg/L至1500mg/L次氯酸钠溶液。
10.根据权利要求7所述的适用于中空纤维膜组件的清洗方法,其特征在于,所述步骤S5与所述步骤S6之间还包括步骤S51,所述步骤51包括:
所述中空纤维膜组件经所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池清洗后,打开五个排液管上的开关阀,使所述清水池、所述酶液池、所述酸液池、所述碱液池、所述氧化剂池内的液体排放至回收池内。
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