【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管理水过滤系统污垢形成的技术及实施其的反渗透(RO)和纳滤(NF)系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年3月18日提交的序列号为62/991,393的美国临时专利申请的利益,该美国临时专利申请在此通过引用全部并入本申请。
[0003]本说明书涉及过滤系统及管理其内部的污垢形成。
技术介绍
[0004]水过滤系统通常包括至少一个过滤膜,用于从进料流中产生渗透物。水过滤的一种途径采用稳态连续反渗透(RO)操作/循环和泵,该泵在基本恒定的压力下将进料转移通过一个或多个过滤膜。作为渗透物存在的进料相对于作为滞留物/截留物存在的进料的比例确定了系统的回收率。这种连续流动系统通常地以等于或低于引发结垢条件的比率(rate)的回收率操作。因此,连续流动系统具有相对较低的最大回收率,例如50
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75%,以避免结垢和污染(fouling)。
[0005]水过滤的另一种途径采用分批RO操作/循环。在分批RO分批中,泵随着时间而改变压力,以克服一个或多个过滤膜的渗透压。与 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作过滤系统的方法,所述过滤系统具有:至少一个入口,所述至少一个入口流体偶合到至少一个进料流;至少一个过滤膜,所述至少一个过滤膜流体偶合到所述至少一个入口以接收来自所述至少一个进料流的进料水;和至少一个泵,所述至少一个泵用于产生压力以将来自所述至少一个进料流的所述进料水转移到所述至少一个过滤膜中并产生输出渗透物流;所述方法包括:使第一驱动信号被提供给所述至少一个泵,以使得所产生的压力在第一时间段内以基本上等于第一目标回收率的回收率产生所述输出渗透物流,所述第一目标回收率大于所述至少一个过滤膜的最大不结垢回收率并且小于100%。2.根据权利要求1所述的方法,还包括:使第二驱动信号被提供给所述至少一个泵,以使得所产生的压力在第二时间段内以基本上等于第二目标回收率的回收率产生所述输出渗透物流。3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二目标回收率等于或小于所述至少一个过滤膜的最大不结垢回收率。4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二目标回收率大于所述至少一个过滤膜的最大不结垢回收率。5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二目标回收率大于所述至少一个过滤膜的最大不结垢回收率和所述第一目标回收率。6.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二驱动信号被配置为导致所述至少一个过滤膜的至少部分冲洗,以使得所述第二目标回收率小于所述至少一个过滤膜的最大不结垢回收率。7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述第二目标回收率等于零,以使得所述至少一个进料流的所有被接收的进料水作为截留物被输出。8.根据权利要求2所述的方法,其中,在部分所述第二时间段内,所述第二目标回收率小于或等于所述至少一个过滤膜的最大不结垢回收率,在部分所述第二时间段内,所述第二目标回收率高于所述最大不结垢回收率。9.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二目标回收率大于0%且小于或等于所述最大不结垢回收率,以导致所述至少一个过滤膜的部分冲洗。10.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二目标回收率在96
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100%之间,以使得在所述第二时间段内所述被接收的进料水与输出渗透物流的体积比在0.96
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1.0之间。11.根据权利要求2所述的方法,进一步包括使至少一个排放阀流体偶合到所述至少一个过滤膜以在所述第二时间段内将所述至少一个进料流的所述进料水的第一预定部分作为截留水输出。12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述第二目标回收率等于100%,并且其中,使所述至少一个排放阀在所述第二时间段内将所述至少一个进料流的所述第一预定部分作为截留水输出还包括关闭所述至少一个排放阀,以使得所述至少一个进料流的基本0%作为截留水被输出。13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述第二目标回收率小于100%,并且其中,使所述至少一个排放阀在所述第二时间段内将所述至少一个进料流的所述第一预定部分作为截留水输出还包括打开所述至少一个排放阀以将所述进料水的所述第一预定部分作为
截留水输出。14.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二目标回收率为100%,以使得在所述第二时间段的至少一部分内所述至少一个进料流的0%作为截留水被输出。15.根据权利要求2所述的方法,其中,基于过滤操作的预定顺序,所述第二时间段发生在所述第一时间段之前或之后。16.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二目标回收率为100%,并且使所述第二驱动信号被提供给所述至少一个泵还包括在所述第二时间段内的预定时刻将一个或多个阻垢剂剂量引入到所述至少一个过滤膜中,并且其中,所述预定时刻将所述第二时间段划分为在所述预定时刻之前发生的第一引发期和在引入阻垢剂的所述预定时刻之后发生的第二引发期,所述第一引发期是在所述至少一个过滤膜发生结垢和/或污染之前操作的时间段,所述第二引发期是测量的从引入所述阻垢剂时到所述至少一个过滤膜发生结垢和/或污染时的时间段。17.根据权利要求2所述的方法,还包括使第三驱动信号被提供给所述至少一个泵以至少部分地冲洗所述至少一个过滤膜,其中使第三驱动信号被提供给所述至少一个泵以至少部分地冲洗所述至少一个过滤膜还包括使所述第三驱动信号在第三时间段内被提供给所述至少一个泵,所述第三时间段在所述第二时间段之后。18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述第三驱动信号被配置为使所述至少一个泵产生压力,以在所述第三时间段内以基本上等于第三目标回收率的回收率产生所述输出渗透物流。19.根据权利要求18所述的方法,其中,在所述第三时间段内,所述第三目标回收率在0%
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80%之间,以导致所述至少一个过滤膜的至少部分冲洗。20.根据权利要求18所述的方法,其中,所述第三目标回收率基本上为0%,以导致所述至少一个过滤膜的完全冲洗,所述第三目标回收率不同于所述第一目标回收率和所述第二目标回收率。21.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二时间段是在所述第一时间段之后,并且其中在所述第二时间段内使所述第二驱动信号被提供而不导致在所述第一时间段和第二时间段之间的所述至少一个过滤膜的居间完全冲洗。22.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二驱动信号被配置为使由所述至少一个泵产生的压力增加到超过所述至少一个过滤膜的渗透压的量,以使得在所述第二时间段内,压力每分钟增加至少10psi,所述第二时间段为至少两(2)分钟。23.根据权利要求2所述的方法,其中,所述第二驱动信号被配置为使所述至少一个泵产生基本恒定的压力,以使得在所述第二时间段内,所述基本恒定的压力每小时增加最多10磅/平方英寸(psi),所述第二时间段为至少6小时。24.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一驱动信号被配置为使由所述至少一个泵产生的压力增加到超过所述至少一个过滤膜的渗透压的量,以使得在所述第一时间段内,压力每分钟增加至少10psi,所述第一时间段为至少两(2)分钟。25.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一驱动信号被配置为使所述至少一个泵产生基本恒定的压力,以使得在所述第一时间段内,所述基本恒定的压力每小时增加最多10磅/平方英寸(psi),所述第一时间段为至少6小时。
26.根据权利要求1所述的方法,进一步包括使所述至少一个排放阀流体偶合到所述至少一个过滤膜以在所述第一时间段内将所述至少一个进料流的进料水的第二预定部分作为截留水输出。27.根据权利要求26所述的方法,其中,所述第一目标回收率小于或等于98%,并且其中使所述至少一个排放阀在第一时间段内将所述至少一个进料流的进料水的所述第二预定部分作为截留水输出还包括打开所述至少一个排放阀,以使得在所述第一时间段内所述至少一个进料流的所述进料水的至少2%作为截留水输出。28.根据权利要求1所述的方法,其中,使所述第一驱动信号被提供给所述至少一个泵还包括使一个或多个阻垢剂剂量在所述第一时间段内的预定时刻被引入到所述至少一个过滤膜,所述预定时刻在所述第一时间段的初始开始时或在所述第一时间段的初始开始后并且在所述至少一个过滤膜的结垢和/或污染之前的时刻。29.根据权利要求28所述的方法,其中,所述预定时刻将所述第一时间段划分为在所述预定时刻之前发生的第一引发期和在引入阻垢剂的所述预定时刻之后发生的第二引发期,所述第一引发期是在所述至少一个过滤膜发生结垢和/或污染之前操作的时间段,所述第二引发期是测量的从引入阻垢剂时到所述至少一个过滤膜发生结垢和/或污染时的时间段。30.根据权利要求29所述的方法,其中,使所述第一驱动信号被提供给所述至少一个泵还包括使所述至少一个泵从引入所述阻垢剂的所述预定时刻起单调地增加压力超过所述至少一个过滤膜的渗透压,以在所述第二引发期的至少一部分内保持所述第一目标回收率。31.一种过滤系统,包括:至少一个入口,所述至少一个入口流体偶合到至少一个进料流;至少一个过滤膜,所述至少一个过滤膜流体偶合到所述至少一个入口以接收来自所述至少一个进料流的进料水;至少一个泵,所述至少一个泵用于产生压力以将来自从所述至少一个进料流的所述进料水转移到所述至少一个过滤膜中,并产生输出渗透物流;和控制器,所述控制器配置为使第一驱动信号被提供给所述至少一个泵,以使得所产生的压力在第一时间段内以基本上等于第一目标回收率的回收率产生所述输出渗透物流,所述第一目标回收率大于所述至少一个过滤膜的最大不结垢回收率并且小于100%。32.根据权利要求31所述的过滤系统,其中,所述控制器进一步配置为使第二驱动信号被提供给所述至少一个泵,以使得所产生的压力在第二时间段内以基本上等于第二目标回收率的回收率产生所述输出渗透物流。33.根据权利要求32所述的过滤系统,其中,所述第二目标回收率等于或小于所述至少一个过滤器的最大不结垢回收率。34.根据权利要求32所述的过滤系统,其中,所述第二目标回收率大于所述至少一个过滤膜的最大不结垢回收率。35.根据权利要求32所述的过滤系统,其中,所述第二目标回收率大于所述至少一个过滤膜的最大不结垢回收率和所述第一目标回收率。36.根据权利要求32所述的过滤系统,其中,所述第二驱动信号被配置为导致所述...
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