低压回洗制造技术

一种对包含至少一个可渗透中空膜的膜过滤系统进行回洗的方 法，该方法包括以下步骤：当停止或暂停过滤过程时，向系统中残留 的渗透物施加低压气体以提供用于在回洗过程期间对膜的孔进行回洗 的液体。

【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，更具体地，涉及用于回洗(backwash) 此类系统的方法和系统。
技术介绍
膜过滤系统的回洗是维持此类系统的工作效率的重要部分。采用 多种不同方法和装备。多孔膜过滤系统要求对膜进行定期回洗，以维 持过滤效率和流量，同时降低随着膜逐渐被杂质堵塞而升高的跨膜压 力(TMP)。典型地，在回洗循环期间，堵塞物被加压气体、液体或两 者从膜中去除而进入原料罐或室。然后，将含有来自膜的杂质和沉淀 的液体从罐中排出或冲走。可以通过用气泡冲洗膜的表面而提供对膜 的进一步清洗。这些系统中的许多系统要求复杂且昂贵的辅助设备，以向液体和/ 或气体提供必要的流动，从而实现高效的清洗。在要求低资本成本和 低运营成本的场所，希望降低辅助回洗设备的复杂度和费用。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是，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。根据一方面，本专利技术提供一种对包含至少一个可渗透中空膜的膜 过滤系统进行回洗的改进方法，该方法包括以下步骤当停止或暂停 过滤过程时，向系统中残留的渗透物施加低压气体以提供用于在回洗 过程期间对膜的孔进行回洗的液体。根据本专利技术的另一方面，提供一种从液体悬浮液中过滤固体的方 法，包括(i)提供跨越浸入液体悬浮液的可渗透中空膜的壁的压力差，所 述液体悬浮液被施加到可渗透中空膜的外表面以引发和维持经过膜壁 的过滤，其中5(a) —些液体悬浮液穿过膜的壁，作为渗透物从中空膜腔排放，和(b) 至少一些固体保留在中空膜上或保留在中空膜中，或者另外作为悬浮固体保留在围绕膜的液体内，(ii )通过向液体渗透物施加处于低于膜的泡点的压力的低压气 体，以经由膜孔转移腔内的至少一些液体渗透物，导致保留在中空膜 上或保留在中空膜中的固体被去除，来使用在腔内残留的渗透物周期 性地回洗膜孔。根据另 一方面，本专利技术提供一种从过滤系统内的液体悬浮液中过 滤固体的方法，包括(i )提供跨越可渗透中空膜的壁的压力差，使液体悬浮液被施加 到可渗透中空膜的内表面，以引发和维持经过膜的壁的过滤，其中(a) —些液体悬浮液穿过膜的壁，作为渗透物从所述膜的外表面 排放，和(b) 至少一些固体保留在中空膜上或保留在中空膜中，或者另外作为悬浮固体保留在膜内部，(ii) 停止或暂停过滤过程；(iii) 在过滤过程暂停之后，通过向液体渗透物施加处于低于膜 的泡点的压力的低压气体以经由膜孔转移至少 一些液体渗透物，导致 保留在中空膜上或保留在中空膜中的固体被去除，来使用残留在系统 中的渗透物周期性地回洗膜孔。优选地，在回洗步骤期间，将固体去除进入围绕膜的散装液体。 优选地，除了膜腔中残留的渗透物之外，辅助设备——诸如歧管、 集管(headers)、管道及类似设备——中残留的渗透物，也可以用作 回洗液体源。在从这些源得到的用于回洗的渗透物的量不足的情况下， 可以在渗透物流动回路中提供另外的箱或贮藏器以增加在过滤暂停时 可用于回洗的、渗透物的量。在数个膜组件成组地被使用并连接到用于分配原料和去除渗透物 的歧管的情况下，低压气体可被引入组件组的歧管，以使歧管中的渗 透物也可以用于回洗。在其中渗透物从膜组件的两端被带出的过滤过 程的情况下，可以选择气体推动回洗以根据需要施加到膜组件的仅仅任一端，或同时施加到膜组件的两端。根据另一方面，本专利技术提供了一种用于从液体悬浮液中去除细小固体的过滤系统，包括(i) 用于容纳所述液体悬浮液的容器；(ii) 容器内的多个可渗透中空膜；(iii )用于提供跨越所述膜的壁的压力差以使一些液体悬浮液穿 过膜的壁而作为渗透物被排放的装置；(iv) 用于从膜中排出渗透物的装置；和(v) 装置，其用于向系统和膜腔内部的液体渗透物施加处于低于 膜的泡点的压力的低压气体，以使腔中的至少一些液体渗透物经由膜 壁排放，从而除去保留在该膜壁中的任何固体并将去除的固体移入围 绕膜的悬浮液。优选地，低压气体由一个或多个气体压力脉沖提供。优选地，低 压气体由诸如低压吹风机的用来给膜通风的气体源提供。优选地，气 体压力可以由控制阀或限压装置调整。优选地，低压气体用来在回洗膜的期间推动残余渗透物经过膜孔。优选地，被施加到渗透物的气体的压力应该小于膜的泡点，以使 气体不能渗入膜孔。优选地，低压气体处于大约30千帕至大约150千帕的压力范围内。 更优选地，所述低压可以由用于对膜进行空气冲洗的同 一吹风机提供。优选地，压力脉沖被这样提供在回洗步骤期间隔离膜的原料侧， 同时向膜的原料侧和渗透侧施加低压气体以对膜的原料侧和渗透侧加 压，然后使膜的原料侧向大气开放，导致原料侧减压并导致向膜的渗 透侧施加压力脉冲。使用该改进方法的一般回洗程序，可以包括以下步骤的数个或全部。*使用通风气体或其他低压气体源，来过滤降低原料容器内的原 料高度；*通过使气泡流过膜表面，来冲洗膜表面； *通过连续地或以脉冲方式向渗透物施加低压气体，使系统中的 残留的渗透物沿与普通渗透流相反的方向流经膜孔，来回洗膜7孔；*通过清理、排走，或通过部分地排》i回洗废物的供应和泄流(bleed)过程，排放回洗废物； *重新填充膜容器，在渗透侧排出气体，并恢复过滤。附图说明现在将参考附图仅以示例方式描述本专利技术的优选实施方案，其中 图1示出了根据本专利技术的一个实施方案的膜组件装备的简化示意图2示出了通过比较膜阻力随时间的变化而进行的低压回洗与标 准高压回洗的图解比较；图3示出了多个回洗脉冲的快照；以及图4示出了通过比较膜阻力随时间的变化而进行的多脉冲低压回 洗与低压回洗的图解比较。具体实施例方式参见图1,中空纤维膜组件5安装在压力容器6内，过滤流从壳 体侧(shell side)进入纤维腔7。组件5分别连接到上渗透出口 8 和下渗透出口 9。当为清洗循环暂停过滤过程时，腔7仍填充有渗透 物。原料经由止回阀NRV1、经由与组件5的下端邻接的入口端口 10 供给到容器6。低压吹风机气体，典型地是空气，经由止回阀NRV2和 手动操作的控制阀MV1供给到入口端口 10。 ^氐压吹风机空气也从吹风 机11经由止回阀NRV3供应到上渗透出口 8。渗透物从膜腔经由上集 管12和下集管13和相应的上组件渗透出口 8和下组件渗透出口 9而 排出。被排出的渗透物流经由阀AV1控制的渗透管线14。压力容器6 装备有排》文端口 15，该排放阅接近组件5的上端并由回洗排泄阀AV2 控制。在本实施方案中，可以使用两种低压回洗方法。 在一种方法中，手动阀MV1用于形成跨越膜的差压，以实现液体 回洗。调节阀MV1，以调整通风流并在组件5的供应侧和渗透侧之间形成负压差。应理解， 一旦确定了正确的过程条件，MV1就可以被替 换成固定的限流装置而不需要操作者调节。在这种方法的一种形式中，调节手动阀MV1，以降低容器6内膜 组件5的壳体侧的空气压力。然后，通过关闭阀AV1而暂停过滤，并 且打开回洗排泄阀AV2。低压空气经由止回阀NRV3以及上组件过滤出 口 8和下组件过滤出口 9施加到仍在其中的渗透物。该低压空气迫使 渗透液体从渗透侧经由膜孔到达供应侧，以产生液体回洗。通过经由 MV1和下入口端口 10施加吹风机空气对组件5进行连续通风的情况 下，执行该液体回洗2至200秒的时段，典型地是45秒的时段。一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对包含至少一个可渗透中空膜的膜过滤系统进行回洗的方法，该方法包括以下步骤：当停止或暂停过滤过程时，向过滤系统中残留的渗透物施加低压气体以提供用于在回洗过程期间对膜的孔进行回洗的液体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.31 AU 20069047631. 一种对包含至少一个可渗透中空膜的膜过滤系统进行回洗的方法，该方法包括以下步骤当停止或暂停过滤过程时，向过滤系统中残留的渗透物施加低压气体以提供用于在回洗过程期间对膜的孔进行回洗的液体。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述低压气体处于低于所述膜的泡点的压力。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述低压气体处于范围在大约30千帕至大约150千帕的压力。4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述低压气体由一个或多个气体压力脉冲提供。5. —种从液体悬浮液中过滤固体的方法，包括(i)提供跨越浸入所述液体悬浮液的可渗透中空膜的壁的压力差，所述液体悬浮液被施加到所述可渗透中空膜的外表面以引发和维持经过所述膜壁的过滤，其中(a) —些所述液体悬浮液穿过所述膜的壁，作为渗透物从中空膜腔中排放，和(b) 至少一些固体保留在所述中空膜上或保留在所述中空膜中，或者另外作为悬浮固体保留在围绕所述膜的液体内，(ii )通过向所述液体渗透物施加处于低于所述膜的泡点的压力的低压气体，以经由膜孔转移所述腔内的至少一些所述液体渗透物，导致保留在所述中空膜上或保留在所述中空膜中的固体被去除，来使用在所述腔内残留的渗透物周期性地回洗膜孔。6. —种从过滤系统内的液体悬浮液中过滤固体的方法，包括(i)提供跨越可渗透中空膜的壁的压力差，使液体悬浮液被施加到所述可渗透中空膜的内表面，以引发和维持经过膜的壁的过滤，其中(a) —些液体悬浮液穿过膜的壁，作为渗透物从所述膜的外表面排放，和(b) 至少一些固体保留在中空膜上或保留在中空膜中，或者另外作为悬浮固体保留在膜内部，(ii) 停止或暂停过滤过程；(iii) 在过滤过程暂停之后，通过向所述液体渗透物施加处于低于膜的泡点的压力的低压气体以经由膜孔转移至少一些液体渗透物，导致保留在中空膜上或保留在中空膜中的固体被去除，来使用系统中残留的渗透物周期性地回洗膜孔。7. 根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中，在回洗步骤期间，将固体去除进入围绕膜的散装液体。8. 根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中，辅助设备中残留的渗透物用作回洗液体源。9. 根据权利要求5或权利要求6所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·G·比尔托夫特，曹治毅，H·A·拉扎德斯，查富芳，L·利，
申请(专利权)人：西门子水技术公司，
类型：发明
国别省市：US