一种废旧复合膜组件清洗修复方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种废旧复合膜组件离线清洗修复方法，包括（1）清水清洗，（2）高盐度溶液清洗，（3）二次高盐度溶液清洗，（4）化学药剂清洗和（5）再次清水清洗五个步骤，通过上述五个步骤可以有效地回收利用废弃膜元件，具有工艺简单、能耗低，无污染、易配置、成本低等优势，且高盐度溶液处理对各种污染物均具有效果，具有普适性，环境友好。

Cleaning and repairing method for waste composite film component and device thereof

The invention discloses a method for repairing waste composite membrane module (1) includes off-line cleaning, water cleaning, cleaning of high salinity solution (2), (3) two high salinity solution cleaning, chemical cleaning (4) and (5) again wash five steps, effectively recycling waste membrane element through the above five steps, has the advantages of simple process, low energy consumption, no pollution, easy configuration, low cost, and high salinity solution has effect on various pollutants, universal, environment friendly.

【技术实现步骤摘要】
一种废旧复合膜组件清洗修复方法及其装置
本专利技术涉及膜技术应用领域，具体为一种废旧的复合膜组件离线清洗修复方法及其装置，适用于反渗透膜组件或纳滤膜组件的回收利用。
技术介绍
目前，反渗透和纳滤膜技术凭借着产水水质高、无污染、运行成本低、操作维护简单、能耗低和方便等优点，已在锅炉补给水、工业纯水、海水淡化与污水处理领域，在石油、电力、冶金、化工、电子、制药、食品等多个工业行业中也得到广泛发展与利用，成为重要的高效节能工程操作单元，实现可持续发展战略的重要组成。工业上反渗透（或纳滤）系统一般包括预处理系统、反渗透（纳滤）装置、后处理系统、清洗系统等，其中反渗透（或纳滤）装置最为重要，其核心为反渗透（或纳滤）膜元件。由于反渗透（或纳滤）系统在运行过程中，水中溶解性的无机盐、有机物、微生物、胶体等物质逐渐积累在膜活性层表面，影响膜的传质和系统的正常工作与运行，即膜污染过程，具体表现为在进口压力不变的情况下，产水电导率上升，产水量降低，导致膜通量下降。目前，针对膜组件污染主要通过物理清洗和化学清洗两种方式来清洗恢复膜组件的通量，但是由于物理清洗对膜污染物清洗不彻底和化学清洗中使用的化学药剂浓度高且量过多，对污染物的化学药剂清洗无针对性，导致膜组件在运行过程中的产水量和去除率降低，进而使膜的使用寿命大幅降低，膜元件因性能下降而被废弃。随着反渗透和纳滤膜的广泛应用，这一问题日益严峻。这些废弃的膜材料有很大一部分可以再生利用，如果将其作为固废垃圾处理，这些膜材料几乎不可在自然条件下被降解，若处置不当，不仅污染了环境也浪费了资源。目前，对于废弃反渗透和纳滤膜常见的处理方式有两种：一是作为固废垃圾处置，二是部分膜组件的再生利用，前者不仅增加了环境压力，增加了废弃物处理成本，同时也浪费了资源，而实现废弃卷式反渗透膜元件的再生与再利用，不仅减少了废弃膜元件的数量，降低了废弃膜元件的处理成本、减轻了环境污染和增加了经济效益。是一种有效的处理方式，同时也符合国家关于废弃物资源化的政策要求。因此，废弃膜组件的出路关键在再生利用。这些具有一定性能水平且有一定恢复可能的膜元件大量废弃，已成为膜
中的一大浪费，能否使废弃膜元件得到有效再生，已成为业界的重要课题之一。例如，中国专利技术专利CN201110060405.0公开了一种废旧反渗透膜离线式清洗修复的方法和试剂。针对不同污染物污染的废旧反渗透膜组件配置不同的化学药剂，在清洗装置中使用配置好清洗化学药剂，在液体流速≥10m/s，压力≥1.5MPa下进行高速清洗，使得清洗后的膜组件脱盐率为98.8%，水回收率上升了6.6%，压差下降了0.11MPa。中国专利技术专利CN201310289802.4公开了一种防治反渗透膜或纳滤膜的清洗方法。其先进行汽水两相流清洗或同时进行化学清洗，再抽取反渗透浓水冲洗膜表面，然后将反渗透预处理用水输送至反渗透模块，将反渗透浓水侧浓水置换排出，有效地防治了反渗透或纳滤膜的污染。以化学清洗为主要修复手段的膜组件再生利用方法，不但需要大量的化学药剂，造成环境的污染破坏，而且化学方法对膜组件本身具有一定的破坏作用，缩短了膜组件的使用寿命。更为重要的是，针对膜组件的污染状况需要配置不同的化学药剂，处理过程复杂，不具备普适性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种废旧的复合膜组件离线清洗修复方法及其装置，解决了现有废旧的复合膜组件再生利用过程中存在的成本高、缩短膜组件使用寿命、不具备普适性等缺点。为了解决上述问题，本专利技术涉及膜技术应用领域，具体为一种废旧的反渗透或纳滤膜组件离线清洗修复方法，适用于反渗透膜组件或纳滤膜组件的回收利用。一种废旧复合膜组件离线清洗修复方法，具体包括以下步骤：（1）清水清洗：将废旧复合膜组件安装，使清水通过废旧复合膜组件，使与膜表面结合较弱的污染物被抬起冲洗，待复合膜组件浓水流量和浓水电导率稳定后（例如，在一定时间（如1min或2min）内电导率和浊度变化小于3%），进行步骤（2）；（2）高盐度溶液清洗：在一定时间内将一定浓度的高盐度溶液加入到复合膜组件进水侧，此时复合膜组件产水侧的产水在渗透压作用下透过复合膜进入进水侧，进行膜表面和膜通道内污染物清洗，然后污染物随高盐度溶液从浓水出水管道排出，待复合膜组件浓水流量、浓水电导率和浓水浊度稳定后，采集复合膜组件进水流量、进水电导率、产水电导率和产水流量，计算出此时复合膜组件的膜通量J、脱盐率η和膜通量恢复率，所述膜通量恢复率=（J0-J）/J0，J0为待恢复的废旧复合膜组件是新膜组件时的膜通量；（3）二次高盐度溶液清洗：如果经过步骤（2）处理后，脱盐率和膜通量恢复率小于设定修复值（例如设置修复值为脱盐率85%-95%和膜通量恢复率80%-90%），在其他条件不变的情况下，增大高盐度溶液注入流量，重复步骤（2）进行高盐度溶液清洗，高盐溶液清洗若干次后，若达到脱盐率和膜通量恢复率的设定修复值，则进行步骤（5）；若未达到设定修复值且每相邻两次高盐度溶液清洗之间的脱盐率和膜通量变化量小于设定修复变化量时（例如设定脱盐率修复变化量为6%，设定膜通量修复变化量为5%），则进行步骤（4）；（4）化学药剂清洗：根据复合膜组件的污染物配置化学药剂溶液，在一定时间内将一定浓度的化学药剂溶液加入到复合膜组件进水侧，对膜表面和膜内部较难除去的污染物通过化学反应进行进一步清洗，污染物与化学药剂通过浓水端管道排出，待复合膜组件浓水流量、浓水电导率和浓水浊度稳定后，进入步骤（5）；（5）再次清水清洗：在常压下使清水通过废旧复合膜组件，去除管道内和复合膜组件内的化学药剂，冲洗一端时间后，待复合膜组件浓水流量和浓水电导率稳定后，采集复合膜组件进水流量、进水电导率、产水电导率和产水端流量，计算出此时复合膜组件的膜通量J、脱盐率η和膜通量恢复率，若计算值大于等于设定修复值，则废旧的复合膜组件达到较好的恢复效果。进一步地，所述步骤（2）中高盐度溶液为氯化钠、氯化镁、硫酸钠、硫酸镁等无机盐溶液，氯化钠溶液的质量分数＞4.67%，优选地氯化钠溶液的质量分数为7.5%。进步地，当氯化钠溶液的质量分数为7.5%时，步骤（2）在20s将流量为10-15L/h的高盐度溶液加入到复合膜组件进水侧，能够得到更好的清洗效果。进一步地，设定步骤（3）高盐溶液清洗次数最多为3次。进一步地，废旧复合膜组件包括废旧纳滤膜组件或废旧反渗透膜组件。一种废旧复合膜组件离线清洗修复装置，包括供液装置、进料泵、进水流量传感器、筒式过滤器、进水电导率在线检测仪、进水浊度在线监测仪、增压泵、膜组件容器、浓水流量传感器、浓水电导率在线监测仪、浓水浊度在线监测仪、产水电导率在线监测仪和产水流量传感器，膜组件容器的进水口、浓水出口和产水出口分别与进水管道、浓水管道和产水管道连通，进料泵、进水流量传感器、筒式过滤器、进水电导率在线检测仪、进水浊度在线监测仪和增压泵依次安装设置在进水管道上，产水电导率在线监测仪和产水流量传感器分别固定设置在产水管道上，浓水流量传感器、浓水电导率在线监测仪和浓水浊度在线监测仪分别设置在浓水管道上，若干个供液装置分别与进料泵进水侧的进水管道连通，供液装置供给对复合膜进行清洗修复的溶液。进一步地，供液装置分为清水供水装置、高盐度溶液供液装置和化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧复合膜组件离线清洗修复方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)清水清洗：将废旧复合膜组件安装，使清水通过废旧复合膜组件，使与膜表面结合较弱的污染物被抬起冲洗，待复合膜组件浓水流量和浓水电导率稳定后，进行步骤(2)；(2)高盐度溶液清洗：在加压运行的情况下，在一定时间内将一定浓度的高盐度溶液加入到复合膜组件进水侧，此时复合膜组件产水侧的产水在渗透压作用下透过复合膜进入进水侧，进行膜表面和膜通道内污染物清洗，然后污染物随高盐度溶液从浓水出水管道排出，待复合膜组件浓水流量、浓水电导率和浓水浊度稳定后，采集复合膜组件进水流量、进水电导率、产水电导率和产水流量，计算出此时复合膜组件的膜通量J、脱盐率η和膜通量恢复率，所述膜通量恢复率＝(J0‑J)/J0；(3)二次高盐度溶液清洗：如果经过步骤(2)处理后，脱盐率和膜通量恢复率小于设定修复值，在其他条件不变的情况下，增大高盐度溶液注入流量，重复步骤(2)进行高盐度溶液清洗，高盐溶液清洗若干次后，若达到脱盐率和膜通量恢复率的设定修复值，则进行步骤(5)；若未达到设定修复值且每相邻两次高盐度溶液清洗之间的脱盐率和膜通量变化量小于设定修复变化量时，则进行步骤(4)；(4)化学药剂清洗：根据复合膜组件的污染物配置化学药剂溶液，在一定时间内将一定浓度的化学药剂溶液加入到复合膜组件进水侧，对膜表面和膜内部较难除去的污染物通过化学反应进行进一步清洗，污染物与化学药剂通过浓水端管道排出，待复合膜组件浓水电导率和浓水浊度稳定后，进入步骤(5)；(5)再次清水清洗：在常压下使清水通过废旧复合膜组件，去除管道内和复合膜组件内的化学药剂，冲洗一端时间后，待复合膜组件浓水端浓水流量和浓水电导率稳定后，采集复合膜组件进水流量、进水电导率、产水电导率和产水端流量，计算出此时复合膜组件的膜通量J、脱盐率η和膜通量恢复率，若计算值大于等于设定修复值，则废旧的复合膜组件达到较好的恢复效果。...

【技术特征摘要】
1.一种废旧复合膜组件离线清洗修复方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)清水清洗：将废旧复合膜组件安装，使清水通过废旧复合膜组件，使与膜表面结合较弱的污染物被抬起冲洗，待复合膜组件浓水流量和浓水电导率稳定后，进行步骤(2)；(2)高盐度溶液清洗：在加压运行的情况下，在一定时间内将一定浓度的高盐度溶液加入到复合膜组件进水侧，此时复合膜组件产水侧的产水在渗透压作用下透过复合膜进入进水侧，进行膜表面和膜通道内污染物清洗，然后污染物随高盐度溶液从浓水出水管道排出，待复合膜组件浓水流量、浓水电导率和浓水浊度稳定后，采集复合膜组件进水流量、进水电导率、产水电导率和产水流量，计算出此时复合膜组件的膜通量J、脱盐率η和膜通量恢复率，所述膜通量恢复率＝(J0-J)/J0；(3)二次高盐度溶液清洗：如果经过步骤(2)处理后，脱盐率和膜通量恢复率小于设定修复值，在其他条件不变的情况下，增大高盐度溶液注入流量，重复步骤(2)进行高盐度溶液清洗，高盐溶液清洗若干次后，若达到脱盐率和膜通量恢复率的设定修复值，则进行步骤(5)；若未达到设定修复值且每相邻两次高盐度溶液清洗之间的脱盐率和膜通量变化量小于设定修复变化量时，则进行步骤(4)；(4)化学药剂清洗：根据复合膜组件的污染物配置化学药剂溶液，在一定时间内将一定浓度的化学药剂溶液加入到复合膜组件进水侧，对膜表面和膜内部较难除去的污染物通过化学反应进行进一步清洗，污染物与化学药剂通过浓水端管道排出，待复合膜组件浓水电导率和浓水浊度稳定后，进入步骤(5)；(5)再次清水清洗：在常压下使清水通过废旧复合膜组件，去除管道内和复合膜组件内的化学药剂，冲洗一端时间后，待复合膜组件浓水端浓水流量和浓水电导率稳定后，采集复合膜组件进水流量、进水电导率、产水电导率和产水端流量，计算出此时复合膜组件的膜通量J、脱盐率η和膜通量恢复率，若计算值大于等于设定修复值，则废旧的复合膜组件达到较好的恢复效果。2.根据权利要求1所述的废旧复合膜组件离线清洗修复方法，其特征在于，所述高盐度溶液为氯化钠、氯化镁、硫酸钠和硫酸镁无机盐溶液，氯化钠溶液的质量分数＞4.67％。3.根据权利要求2所述的废旧复合膜组件离线清洗修复方法，其特征在于，氯化钠溶液的质量分数为7.5％，步骤(2)在20s将流量为10-15L/h的高盐度溶液加入到复合膜组件进水侧，步骤(3)高盐溶液清洗次数为3次。4.根据权利要求3所述的废旧复合膜组件离线清洗修复方法，其特征在于，废旧复合膜组件包括废旧纳滤膜组件和废旧反渗透膜组件。5.一种权利要求1-4任意项所述废旧复合膜组件离线清洗修复方法所用装置，其特征在于，包括供液装置、进料泵、进水流量传感器、筒式过滤器、进水电导率在线检测仪、增压泵、膜组件容器、浓水流量传感器、浓水电导率在线监测仪、浓水浊度在线监...

【专利技术属性】
技术研发人员：马准，孙永超，王蓉，石鹏远，雷霆，李云恒，
申请(专利权)人：山东科技大学，山东华研环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37