CN1490091A - 中空纤维分离膜的超声波清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于各种领域废水处理及回用的中空纤维分离膜的超声波清洗装置，该装置的主要组成部分为中空纤维分离膜组件，该分离膜组件的金属外壳上固定安装有多个超声波能量交换器(或采用嵌入式即把超声波能量交换器固定在条钢上密封好后，再将该条钢固定在分离膜组件的非金属外壳内侧)，其超声波能量发生器固定在膜组件外部，二者用电缆连成一体，利用超声波高频振动波转变成高频机械振动波在水中传播形成的“空化”效应将分离膜上的污物爆破，并用水通过阀门和管道将污水冲出分离膜，对它进行清洗。其设备简单、占地小、操作方便、清洗彻底、分离膜使用寿命长、成本低、环保效果好。
Description
技术领域：
本发明属于中空纤维分离膜的清洗装置，特别是涉及一种应用于各领域废水的处理及回用的中空纤维分离膜的超声波清洗装置。
背景技术：
在城市污水深度处理及回用、工业废水处理及回用、食品、医药废水处理和重要原料回收、化工行业以及各领域生产废水的处理中广泛地应用了中空纤维分离膜，它虽然具有可在常温下操作、节能、降低能耗的优点，但是，只有在中空纤维分离膜的彻底清洗后，方可保证系统的高效运行和处理效果。目前采用的气、水双洗技术，即先向分离膜系统中通入压缩空气，通过气流的冲击使膜表面的污物脱落，再用水将污物带出分离膜系统，但清洗效果不理想，并非最有效地降低分离膜的污染，从而使得后面的化学清洗周期变短，设备庞大、占地大。
发明内容：
本发明的目的在于：为了克服上述不足而提供一种设备简单、占地小、分离膜清洗的彻底、成本低，并用于各领域废水处理及回用的中空纤维分离膜的超声波清洗装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：它由中空纤维分离膜组件、泵、进出水槽、排污槽、阀门、连接管道组成，其特征在于：中空纤维分离膜组件I、由进水口1、排污口2、循环水出口3、出水口4、超声波能量交换器5、密封圈6、电缆7、中空纤维分离膜8、外壳9、超声波能量发生器10构成，超声波能量交换器5固定在装有中空纤维分离膜组件I的外壳9上，分离膜两端套密封圈6再将它们紧固在外壳9内，并用电缆7将超声波能量交换器5和固定在膜组件I一侧的超声波能量发生器10连在一起，膜组件I的外径应小于50cm其长度不限，但组件I越长安装的超声波能量交换器5越多。
本发明还可以采用如下措施：所述的中空纤维分离膜主要采用外压式或内压式的微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜；所述的超声波能量交换器5固定在中空纤维分离膜组件的金属外壳9上，其外壳9可采用不锈钢、铝、铝合金或其它金属材料；所述的中空纤维分离膜组件的金属外壳9的形状可以是四面体、六面体、八面体各种对称多面体；所述的超声波能量交换器5固定在中空纤维分离膜组件的外壳9内表面，其外壳9可以是非金属材料。
本发明具有的优点和积极效果是：由于超声波的高频振动波形成“空化”效应，从而保证优良的清洗效果，有效地减轻分离膜在运行过程中的污染，延长了分离膜的使用寿命，降低了运行成本，取消了现有技术中的配置，从而使设备大大简化，整体装置占地小，维护简单，省时，省力，操作方便，可广泛使用微滤、超滤、纳滤和反渗透分离膜，其运行方式多采用易清理污物的外压式，故清洗彻底、环保效果好。
附图说明：
图1是本发明中空纤维分离膜组件结构示意图。
图2是本发明整体装置运行示意图。
具体实施方式：
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下，请参阅图1-图2。
实施例1：
如图1所示：本发明装置中其中空纤维分离膜组件I下方相对位置的不同高度上有进水口1和排污口2，在组件I的上方有循环水出口3和出水口4，组件I中间装五个超声波能量交换器5并用胶或磁铁固定在组件I的不锈钢外壳9表面上，该外壳9也可采用其它金属材料如铝和铝合金，因金属材料有利于超声波的传播，另外，为了使反射波效果更好，其外壳9形状多采用对称几何多面体(四面体、六面体、八面体)，本实施例采用六面体，超声波能量交换器5和超声波能量发生器10用电缆7连在一起，分离膜的两端套上密封圈6并将它们紧固在金属外壳9内，密封圈6还可以将分离膜组件I中的进水和出水隔开，以保证清水和污水不相混合。膜组件I的外径为25cm(通常小于50cm)长度为130cm，采用五个分别为100w的超声波能量交换器5。
在进行外压式清洗运行时，如图2所示整个装置通过控制系统给出清洗指令后变频进水泵13工作，此时，变频反洗泵24停止运行，与此同时打开气动阀15、16、17、26、27并关闭气动阀21、23，变频进水泵13从进水槽11中将水打入膜组件I中的进水口1，给出清洗指令后，超声波能量发生器10发出高频振荡讯号，该讯号通过超声波能量交换器5变成高频机械振动波，它通过不锈钢外壳9传递到膜组件I中，因这时膜组件I中已经充满水溶液，此时超声波在水溶液中疏密相间地向前辐射，使水溶液中产生数以万计的微气泡，它在超声波纵向传播中生成的“空化”效应可形成瞬间高压，连续不断地如“爆炸“一样冲出分离膜8表面，使分离膜8表面附着的污物迅速脱落，就这样运行0.5-1.0分钟后，控制系统再次给出指令，此时，变频进水泵13停止运行，变频反洗泵24开始运行，并关闭气动阀15、16、17、26、27与此同时，打开气动阀21、23，则污水从分离膜组件I的排污口2排至排污槽28中，而处理后的清水大部分从膜组件I的出水口4通过管道流到出水槽19中少部分从膜组件I上端循环水出口3重新回到进水槽11中。至此，完成分离膜8的一个自动清洗过程，将此过程往复进行则分离膜8不断进行自动清洗。通常，水质好时30分钟清洗一次，如水质差时可适当缩短时间。该清洗装置中安装的手动阀12、14、18、20、22、25是为检修时用的在装置的，运行中为常开状态。当能量交换器5上的压电陶瓷片损坏后，只需更换新的即可，更换容易、简便、安全。
实施例2：采用嵌入式将五个超声波能量交换器5密封固定在条钢上，再把条钢固定在中空纤维分离膜组件I的外壳9内侧，此时，外壳9不受材料的限制它可以是非金属材料。其它原理及构成与实施例1完全相同。
本发明还可以用于生物滤池、生物滤床的超声波清洗。
Claims (5)
1.一种中空纤维分离膜的超声波清洗装置，它由中空纤维分离膜组件、泵、进出水槽、排污槽、阀门、连接管道组成，其特征在于：中空纤维分离膜组件(I)、由进水口(1)、排污口(2)、循环水出口(3)、出水口(4)、超声波能量交换器(5)、密封圈(6)、电缆(7)、中空纤维分离膜(8)、外壳(9)、超声波能量发生器(10)构成，超声波能量交换器(5)固定在装有中空纤维分离膜组件(I)的外壳(9)上，分离膜两端套密封圈(6)再将它们紧固在外壳(9)内，并用电缆(7)将超声波能量交换器(5)和固定在膜组件(I)一侧的超声波能量发生器(10)连在一起，膜组件(I)的外径应小于50cm其长度不限，但分离膜组件(I)越长安装的超声波能量交换器(5)越多。
2.根据权利要求1所述的一种中空纤维分离膜的超声波清洗装置，其特征在于：所述的中空纤维分离膜主要采用外压式或内压式的微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。
3.根据权利要求1所述的一种中空纤维分离膜的超声波清洗装置，其特征在于：所述的超声波能量交换器(5)固定在中空纤维分离膜组件的金属外壳(9)上，其外壳(9)可采用不锈钢、铝、铝合金或其它金属材料。
4.根据权利要求1所述的一种中空纤维分离膜的超声波清洗装置，其特征在于：所述的中空纤维分离膜组件的金属外壳(9)的形状可以是四面体、六面体、八面体各种几何对称多面体。
5.根据权利要求1所述的一种中空纤维分离膜的超声波清洗装置，其特征在于：所述的超声波能量交换器(5)固定在中空纤维分离膜组件的外壳(9)内表面，其外壳(9)可以是非金属材料。
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