CN220609856U - 一种新型的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其包括一清洗水箱，所述清洗水箱设置有进水口，所述清洗水箱连接一加热器，所述清洗水箱设置一出水口，所述出水口连接有一抽水管路，所述抽水管路上设置有清洗水泵和清洗过滤器，所述抽水管路连接有一溶气器；还包括一压缩气体管路，所述压缩气体管路与所述溶气器连接，所述溶气器的一端与用以清洗卷式膜系统的进液管路连接。本实用新型将化学清洗结合物理法共同进行卷式膜的清洗，提升了膜的功能恢复性；使用溶气器及压力溶气罐，并通过微孔发生器，产生20‑40μm的气泡，微气泡裹挟清洗液在卷式膜表面的发生“爆炸”，将附着在膜表面的污堵物质松动或剥离，提高了清洗效果。

Description

一种新型的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置

技术领域

本实用新型涉及卷式膜系统领域，尤其涉及一种新型的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置。

背景技术

膜技术是一种目前被广泛应用在人类生产、生活等领域的技术，其主要功能是从溶液中分离特定溶剂。常见的膜有：反渗透膜、超滤膜、纳滤膜微滤膜等。以反渗透为例，其可以实现从盐水中分离出淡水。据此，其在纯水制成、海水淡化、废水回用等领域起到了基础性的应用。随着全球膜技术的发展与应用，膜已经成为了人类活动不可或缺的一项关键技术。卷式膜是膜在各种应用形式中最普遍的一种，因其结构简单，标准化制成快，而被应用在工业及供水等领域，在此以卷式膜系统作为主要的研究对象。

随着各种膜的应用，在使用了一定的时间后，膜系统或多或少的都会发生污堵或污染，此时就必须对膜系统进行清洗和再生。传统的卷式膜清洗方法为，使用化学药剂酸、碱、EDTA或某些厂商配成的溶液或清洗剂，其主要的方式是通过不同的化学药剂溶液来强化膜系统的清洗效果，从而达到恢复膜的功能。传统的方法是可以较好的解决部分膜污堵的问题，并且这一方式是目前膜系统主流的清洗配置，但此方式只能解决与清洗液可发生溶液反应的膜污染物，而对于那些具有较强附着力且不可溶的颗粒物，仅用化学溶剂进行清洗的效果就较差。

在一些特定的行业或领域应用的卷式膜，经常会出现化学药剂溶液等清洗液无法很好地恢复膜的使用性能，使得膜的功能无法恢复，导致最终膜的损坏，不得不更换新的膜。常见的无法使用化学药剂清洗出的污染物有：硅类、有机胶体、带电荷的有机物、络合的金属等，这些污染物经常会出现在化工厂、焦化厂、电池生产等行业的末端水中。根据脱盐协会及膜工业协会的统计，这些高污染水中应用的卷式膜寿命在1-1.5年，即使用该些时间后就无法通过传统的清洗方式来恢复功能，需要进行更换。正常情况下，一般卷式膜的设计使用寿命都在3年以上，提前就更换新的卷式膜的原因就是因为污染物无法较好的清洗，使得膜无法再使用下去。因为卷式膜是整个系统的核心部件，单价一般会占整个系统的30-40％，这就大大增加了这些用膜单位的成本。并且，更替下来的旧膜属于危险废弃物，在国家的危废名录中需要有资质的处置单位才能处理，这就导致不光用膜单位需要额外增加一笔处置费用，而且对于环境也不友好。

对于一些常见的、较为普遍的卷式膜污堵污染物，例如：碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、低分子有机物等，使用化学药剂溶液作为清洗液，可以较为有效地从膜表面进行系统清理。但通常利用该方式有一些前提条件和缺点，污堵发生不能特别严重、清洗的时间需要较长、反复清洗次数较多、化学药剂用量较大、需要配置人工进行操作。这就使得传统的清洗方式会将膜系统的利用率变低，恢复功能的时间变长，整体的生产效率就降低。传统清洗方式的这些缺陷和不足就导致用膜单位，在无形中增加了用膜的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种解决上述问题的新型的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其包括一装有清洗液的清洗水箱，所述清洗水箱设置有进水口，所述清洗水箱连接一用以对清洗水加热的加热器，所述清洗水箱设置一出水口，所述出水口连接有一抽水管路，所述抽水管路上设置有清洗水泵和用以过滤清洗液的清洗过滤器，所述抽水管路连接有一溶气器；还包括一用以通入压缩气体的压缩气体管路，所述压缩气体管路与所述溶气器连接，所述溶气器的一端与用以清洗卷式膜系统的进液管路连接。

优选的，所述抽水管路上设置有第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀，所述第一调节阀设置在所述出水口与所述清洗水泵之间，所述第二调节阀设置在所述清洗水泵和所述清洗过滤器之间，所述第三调节阀设置在所述清洗过滤器和所述溶气器之间。

优选的，所述压缩气体管路上设置有进气调节阀和气体流量计。

优选的，所述溶气器内部设置有压力溶气罐，且所述溶气器上设置有压力表、以及用以排放过量空气的排气阀。

优选的，所述进液管路上设置有用以分割气泡的微孔发生器、以及调节阀和进液流量计。

优选的，还包括一连接卷式膜系统的出液管路，所述出液管路的一端与所述进水口连通。

优选的，还包括一箱体，所述清洗水箱、所述加热器、所述抽水管路、所述压缩气体管路、所述溶气器、所述进液管路和所述出液管路均设置在所述箱体内。

本实用新型的有益效果是：1.将传统的化学清洗结合物理法共同进行卷式膜的清洗，极大提高了清洗效果，提升了膜的功能恢复性；2.使用溶气器及压力溶气罐，在清洗液中溶入气泡，并通过微孔发生器，产生20-40μm的气泡，微气泡裹挟清洗液在卷式膜表面的发生“爆炸”，将附着在膜表面的污堵物质松动或剥离，提高了清洗效果；3.采用微气泡清洗的方式，提高了清洗的效率，减少了膜系统清洗的时间，延长了膜的使用时间及寿命；4.结构紧凑，可快捷拆装装置，运输便捷，应用范围广，可在各用卷式膜的项目中使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

其中：清洗水箱10，进水口101，出水口102，加热器12，抽水管路14，第一调节阀141，第二调节阀142，第三调节阀143，清洗水泵144，清洗过滤器145，溶气器16，溶气罐161，压力表162，排气阀163，压缩气体管路18，进气调节阀181，气体流量计182，进液管路20，微孔发生器201，进液调节阀202，进液流量计203，出液管路22，卷式膜系统24，箱体26。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供一种新型的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其包括一装有清洗水的清洗水箱10，清洗水箱10的顶部设置有进水口101，用以向清洗水箱10内加入化学药剂并补入清洗液。清洗水箱10连接有加热器12，加热器12对清洗水箱10内的清洗液进行加热。清洗水箱10的底部设置有出水口102，出水口102连接有一抽水管路14。

其中，抽水管路14上设置有第一调节阀141、清洗水泵144、第二调节阀142、清洗过滤器145和第三调节阀143。第一调节阀141设置在出水口102与清洗水泵144之间，第二调节阀142设置在清洗水泵144和清洗过滤器145之间，第三调节阀143设置在清洗过滤器145和溶气器16之间。使用时，利用清洗水泵144将加热后的清洗液抽取至清洗过滤器145进行过滤，清洗过滤器145能够过滤清洗液中可能存在的硬质颗粒，以免损伤后续设备。通过调节第一调节阀141、第二调节阀142和第三调节阀143，调整清洗液流量以配合清洗水泵144和清洗过滤器145使用。本实用新型中仅有清洗过滤器145内的滤芯是耗材，具有快捷拆装更换的特点，其他并无耗材，对于使用方来说二次投入较少。

抽水管路14连接有一溶气器16。溶气器16内部设置有压力溶气罐161，且溶气器16上设置有压力表162、以及用以排放过量空气的排气阀163。本实用新型还包括一压缩气体管路18，压缩气体管路18上设置有进气调节阀181和气体流量计182，压缩气体管路18与溶气器16连接。通过进气调节阀181，可控制进入溶气罐161的气量，即调节溶解入水中总的气泡量，可透过溶气器16的下部观察进液的气泡状态和量。使用时，清洗水泵144将清洗水箱10中加热后的清洗液泵入溶气器16内，压缩气体管路18将压缩气体通入溶气器内，清洗液经过溶气罐161在溶气器16内充满大量的气泡。

溶气器16的一端与进液管路20连接，进液管路20用以对卷式膜系统24清洗。进液管路20上设置有用以分割气泡的微孔发生器201、以及进液调节阀201和进液流量计202，进液调节阀201是通过监测进液流量计202来控制进入卷式膜系统24中的清洗液的水量。从溶气器16内出来的清洗液含有大量的气泡，此时的气泡直径都较大，无法在卷式膜系统24表面良好附着。本实用新型的微孔发生器201为现有结构，利用微孔气泡发生器201，将大直径的气泡分割切裂，产生直径在20-40μm微孔气泡，微孔气泡会附着在卷式膜表面，在接触到膜表面的污染后气泡会发生爆炸，其功能类似“炸弹”式的物理作用，将原本较难洗脱出的污堵物松脱甚至直接被剥离。结合化学清洗剂的反应作用，使得清洗效率大幅度提升，卷式膜系统24得到功能性的恢复。

本实用新型还包括一连接卷式膜系统的出液管路22，出液管路22的一端与进水口101连通。清洗后的清洗水可回流至清洗水箱10，再加入化学药剂，通过清洗过滤器145过滤后再次使用。

考虑到设施常使用在已建成的工程项目或提标改造项目中，本实用新型包括一箱体26，以集成一体化的方式设计，将清洗水箱10，加热器12、抽水管路14、溶气器16、压缩气体管路18、进液管路20和出液管路22均设置在箱体26内，可进行快捷拆装。在外观上设备为一个整体，内部包含了所有的工艺，外部预留接口，设备到达现场后只要接好预留口，通入补水和药剂，就可稳定使用。

本实用新型结构紧密，大大降低了整体装置的占地面积，使用范围广，在一些受占地、环境、人力因素条件制约的情况下可使用。同时，使用微电脑进行控制，配合数字化的仪表，实时监控设备的运行状态，性能参数等，大大降低了人工的成本。对于大部分的卷式膜系统24，本实用新型都可用使用。

本实用新型可根据不同的卷式膜系统24进行定制，清洗水量可从10-300m³/h进行选择。对于原本使用化学药剂就能恢复的卷式膜的清洗，在恢复同样的效果条件下，使用本装置后，其清洗时间可缩短一半以上。对于原本化学药剂清洗效果较差的卷式膜系统24，使用本装置后，可在2小时内将膜系统恢复使用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种新型的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其包括一装有清洗液的清洗水箱，所述清洗水箱设置有进水口，其特征在于：所述清洗水箱连接一用以对清洗水加热的加热器，所述清洗水箱设置一出水口，所述出水口连接有一抽水管路，所述抽水管路上设置有清洗水泵和用以过滤清洗液的清洗过滤器，所述抽水管路连接有一溶气器；还包括一用以通入压缩气体的压缩气体管路，所述压缩气体管路与所述溶气器连接，所述溶气器的一端与用以清洗卷式膜系统的进液管路连接。

2.根据权利要求1所述的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其特征在于：所述抽水管路上设置有第一调节阀、第二调节阀和第三调节阀，所述第一调节阀设置在所述出水口与所述清洗水泵之间，所述第二调节阀设置在所述清洗水泵和所述清洗过滤器之间，所述第三调节阀设置在所述清洗过滤器和所述溶气器之间。

3.根据权利要求2所述的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其特征在于：所述压缩气体管路上设置有进气调节阀和气体流量计。

4.根据权利要求1所述的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其特征在于：所述溶气器内部设置有压力溶气罐，且所述溶气器上设置有压力表、以及用以排放过量空气的排气阀。

5.根据权利要求4所述的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其特征在于：所述进液管路上设置有用以分割气泡的微孔发生器、以及调节阀和进液流量计。

6.根据权利要求1所述的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其特征在于：还包括一连接卷式膜系统的出液管路，所述出液管路的一端与所述进水口连通。

7.根据权利要求6所述的用于卷式膜系统功能性恢复的高效清洗装置，其特征在于：还包括一箱体，所述清洗水箱、所述加热器、所述抽水管路、所述压缩气体管路、所述溶气器、所述进液管路和所述出液管路均设置在所述箱体内。