简单过滤系统的清洁方法技术方案

一种清洁可渗透中空膜（６）的方法，该可渗透中空膜（６）处于这样类型的布置中，即压差被施加横跨可渗透中空膜（６）的壁，可渗透中空膜（６）浸入提供在容器（５）中的悬液中，所述悬液被施加到可渗透中空膜（６）的外表面，以引起和维持通过膜壁的过滤。该清洁方法包括以下步骤：暂停过滤处理；而继续将悬液供应至容器（５）；通过使气体流进容器（５）而使膜（６）曝气，以在膜（６）周围产生气泡流，从而从膜表面清除至少部分被保留的颗粒物；在曝气步骤期间从容器（５）去除含有被清除的颗粒物的液体，并重新开始过滤处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及膜过滤系统，特别是涉及简单的低成本过滤系统，该过 难而被损害或毁坏的地点。本专利技术特别涉及这种过滤系统的膜清洁布置。
技术介绍
在发展中国家的许多地方都缺少洁净的饮用水。在没有电力可用的 更偏远地区也是同样如此。在这些地区，使用昂贵、耗能的水过滤系统 是不现实的。采用多孔膜的过滤系统已被使用多年，但是，这些系统需 要昂贵的设备和复杂的泵、阀及清洁系统。通常在采用大型系统来服务 大型社区的地方，这种费用才是合理的。在没有经济规模且用电受限或没有电力可用的更贫穷的发展中国家和z或偏远地区，需要有一种简单、低成本的过滤系统，该过滤系统能够在较小或受限规模内(例如，单个农舍或小农村)生产高品质的饮用水。 需要有用于这种过滤系统的简单有效的膜清洁系统，以确保膜可以更加长时间地高效工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供有用 的替代方案。一方面，本专利技术提供了一种清洁可渗透中空膜的方法，该可渗透中 空膜处于这样类型的布置中，即压差被施加横跨该可渗透中空膜的壁，该可渗透中空膜浸入^是供在容器内的悬液(liquid suspension)中，所述 悬液被施加到该可渗透中空膜的外表面，以引起和维持通过该膜壁的过 滤，其中(a) —些悬液穿过膜壁，作为来自中空膜腔的澄清液体或渗透液 而一皮4由出，以及(b) 至少一些固体保留在中空膜上或中空膜中，或者另外作为悬浮 固体保留在包围该膜的液体中，该清洁方法包括以下步骤；(i) 暂停所述过滤；而继续将所述悬液供应至所述容器；(ii) 通过使气体流进所述容器而使膜曝气，以在所述膜周围产生气 泡流，从而清除至少部分被保留的颗粒物；(iii) 在所述曝气步骤期间从所述容器去除含有被清除的颗粒物的液体；(iv) 重新开始所述过滤。优选地，通过停止从膜抽出渗透液来暂停过滤。优选地，容器是具 有入口和出口的封闭容器，其中，通过入口供应悬液，并通过出口去除 含有被清除颗粒物的液体。在过滤期间优选关闭所述出口 。在该方法的一种形式中，在过滤处理期间通过在重力作用下将悬液 供应至容器来产生压差，从而使得通过进入容器的液体的重力进料在膜 的进料侧上施加压力，和/或通过来自膜腔的重力流在该膜腔上施加吸力。在一种实施方式中，曝气步骤停止，而去除步骤则继续。在一种实施方式中，该方法包括在曝气步骤之前和/或在曝气步骤期 间至少部分地从膜的进料侧去除液体的步骤。在其他方面，本专利技术还包括执行所述各种方法的设备。附图说明仅作为示例，将参考附图来说明本专利技术的优选实施方式，其中 图1显示了本专利技术一种实施方式的剖面侧视简化示意图； 图2显示了关于手工清洁处理和根据本专利技术实施方式的处理的滤液 流随时间变化的图表。具体实施例方式参考附图中的图1，根据该实施方式的过滤系统包括进料容器5，进 料容器5具有膜过滤器6，膜过滤器6被安装在进料容器5内。膜过滤器 6通常为这样的类型，即压差被施加横跨浸入悬液中的可渗透中空膜(或 多个膜)的壁，悬液被施加至该可渗透中空膜的外表面，引起并维持通 过该膜壁的过滤，其中， 一些悬液穿过膜壁，作为来自中空膜腔的澄清 液体或渗透液而被抽出，且至少 一些固体保留在中空膜上或中空膜中， 或者另外作为悬浮固体保留包围该膜的液体中。进料容器5设置有入口 7和出口 8。滤液管线9被连接至膜过滤器6， 用来在过滤期间从膜去除滤液。通过滤液管线9的滤液流由手动阀MV2 控制。入口 7通过进料管线10流体连接至进料源，并通过供气管线11 流体连接至气体源，通常是空气。供气管线11设置有止回阀NRV1以控 制到入口 7的气流。出口 8通过手动阀MV1 :帔连一妄至废液管线12。在本实施方式的最简单形式中，该单元的工作只需要两个手动阀、 一个止回阀以及一个低成本送风4几。低成本送风机的一个例子可为鱼缸 曝气用的振动膜型空气送风机。在该简单装置中，可通过在重力作用下 将液体送入进料容器5来产生过滤，从而使得通过进入容器5的液体的 重力进料在膜的进料侧上施加压力，和/或通过来自膜腔的重力流在该膜 腔上施加吸力。在稍微复杂的形式中，自动阀可取代手动阅MV1和MV2。简单控 制器可用于控制该两个自动阀连同进料泵(如果需要)和曝气送风机或 压缩;f几。在这种情况下，过滤处理和反沖洗处理可以较低的成本被完全自动化。将会认识到，可使用任何适当形式的膜过滤器装置，包括中空纤维 膜、管状膜和膜垫。类似地，可使用任何适当形式的曝气装置以在进料 容器、喷淋器、扩散器、喷射器等等中提供气泡，该进料容器中包括有 简单的端口 。现在参考图l说明该实施方式的工作。过滤处理在过滤处理期间，进料通过进料管线IO被供应至下入口 7。关闭手 动阀MV1以Y更加压容器5,并打开MV2以^更让滤液乂人膜过滤器6流出。 为了简化操作，该过滤器通常以恒定的进料压力/TMP模式工作。进料压 力可由重力或进料泵提供。但是，当流控制阀被装配在进料管线IO上时， 该系统可以恒定流;漠式工作。通常，该系统被设计为以低于50kPa的进料入口压力工作。然而， 在某些情况下，当用于供应给家庭用水系统时，进料入口压力可高达400 kPa。膜清洁处理随着时间推移，膜污染会导致滤液流量减少。由于过滤处理的低压 工作，所以可容易地去除形成在膜过滤侧上的污染物。膜清洁处理对恢复过滤系统的性能非常重要。清洁处理通常涉及以下步骤步骤l:采用曝气的壳侧清扫，持续时间约5秒至约180秒。在该步骤期间，打开手动阀MV1以允许包含来自进料容器5的液体的废液的流动，并且通过关闭手动阀MV2暂停过滤。在一些实施方式中，MV2可在清洁处理期间被保持打开。进料液体通过被连接至入口 7的进料管线10继续流入容器5,且膜过滤器6和进料容器5的壳侧液体清扫开始。冲刷空气随后经由被连接至供气管线11的送风机或压缩机(未图示)通过止回阀NRV1被送入入口 7。将会认识到，气体也可被喷射至进料管线10。这是膜清洁处理的主要步骤。冲刷空气与液体清扫一起产生的湍流去除了膜过滤器的污染物，恢复了膜的性能。在典型系统中，清扫液体的流量范围是从约0.5mVhr至约6mVhr,且沖刷空气的流量范围是每模块从约1 NmVhr至约20 Nm3/hr。步骤2:壳侧清扫的持续时间为约10秒至约300秒。在该步骤期间，手动阀MV2保持关闭，同时禁用冲刷空气源以停止曝气，但随着进料液体通过进料管线10继续流入进料容器5，壳侧液体清扫会继续。在一些实施方式中，可在该步骤期间打开MV2。该步骤用于去除被俘获在进料容器5的壳侧内的空气泡，并进一步通过出口 8和废液管线12去除通过清洁步骤1清除的污染物。清扫流量的范围通常为每个模块约0.5 m3/hr至约10 m3/hr,持续时间为0秒至300秒。步骤3:关闭手动阀MV1以重新加压进料容器5,并打开手动阀MV2以允i午恢复过滤。测试了简单膜过滤系统，并与使用手动搅拌清洁的系统进行了性能比较。从膜上去除污染物的手动搅拌处理包括在进料容器内旋转或扭曲膜过滤器，以在膜表面上产生冲刷液体流。比较的结果如图2中的曲线图所示。两个过滤系统以恒定TMP模式工作，而进料压力由同一重力进料槽提供。对于手动搅拌过滤系统，膜清洁所产生的废液在清洁处理之后从容器排走本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洁可渗透中空膜的方法，所述可渗透中空膜处于这样类型的布置中，即压差被施加横跨所述可渗透中空膜的壁，所述可渗透中空膜浸入提供在容器内的悬液中，所述悬液被施加到所述可渗透中空膜的外表面，以引起和维持通过所述膜壁的过滤，其中：　（ａ） 一些悬液穿过所述膜壁，作为来自中空膜腔的澄清液体或渗透液被抽出，以及　（ｂ）至少一些固体保留在所述中空膜上或所述中空膜中，或者另外作为悬浮固体保留在包围所述膜的液体中，　所述清洁方法包括以下步骤；　（ｉ）暂停所述过滤；而继 续将所述悬液供应至所述容器；　（ｉｉ）通过使气体流进所述容器而使所述膜曝气，以在所述膜周围产生气泡流，从而清除至少部分被保留的颗粒物；　（ｉｉｉ）在所述曝气步骤期间从所述容器去除含有被清除的颗粒物的液体；　（ｉｖ）重新开始 所述过滤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查富芳，Z曹，
申请(专利权)人：西门子水处理技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]