專利名稱：一種具有新型清洗裝置的膜組器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及污水處理領(lǐng)域，具體的說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種采用新型清洗裝置的膜組器。
背景技術(shù)：
超濾是采用中空纖維膜絲作為過(guò)濾材料的新型水處理技術(shù)。中空纖維超濾膜為外徑l-2mm ；內(nèi)徑0.5-1.3mm的管道。材質(zhì)一般為PVDF等塑料。中空纖維超濾膜絲表面布滿微孔，微孔孔徑一般小于0.01微米。原水經(jīng)過(guò)超濾膜過(guò)濾，可以清除水中細(xì)菌、懸浮物等雜質(zhì)。因?yàn)槌瑸V膜表面的微孔的孔徑小于細(xì)菌等雜質(zhì)的直徑，所以懸浮物、細(xì)菌等有害固體顆粒被阻擋在超濾膜面之外，清水進(jìn)入中空纖維膜絲內(nèi)部，由中空纖維超濾膜內(nèi)管流到膜組件的封頭處，實(shí)現(xiàn)固液分離。中空纖維超濾膜經(jīng)過(guò)一段時(shí)間過(guò)濾以后，膜壁表面積累了污泥、細(xì)菌等污染物質(zhì)，過(guò)濾阻力增大。需要進(jìn)行氣水反沖洗，將超濾膜表面上殘留的污物清洗下來(lái)，以恢復(fù)超濾膜絲的過(guò)濾性能。未經(jīng)過(guò)處理的原水中，一般含有有機(jī)物、細(xì)菌等，細(xì)菌會(huì)分泌一種叫胞外聚合物(EPS)的粘滑有機(jī)物質(zhì)，這些粘滑物質(zhì)能夠粘附到超濾膜的表面，而且粘滑的物質(zhì)的粘附力很強(qiáng)，單純采用氣水反沖洗很難將其清除。所有當(dāng)這些粘滑的有機(jī)物在膜表面積累到一定量時(shí)，需要對(duì)超濾膜進(jìn)行化學(xué)清洗。即將膜絲放入用酸、堿、次氯酸鈉等物質(zhì)進(jìn)行浸泡、或循環(huán)。采用化學(xué)清洗的弊端是1、酸堿次氯酸鈉的物質(zhì)，對(duì)中空纖維膜絲有一定的腐蝕破壞作用，減少膜的使用壽命。2、清洗液排放造成環(huán)境污染。3、對(duì)管道閥門等設(shè)備防腐要求高。4、運(yùn)行成本高。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出本實(shí)用新型。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種新型膜組件結(jié)構(gòu)。它是在現(xiàn)有膜組器反沖洗裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，以提高對(duì)現(xiàn)有超濾膜上EPS清洗的效率。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:一種具有新型清洗裝置的膜組器，包括采用外壓式中空纖維膜絲作為過(guò)濾材料的柱式膜組器，中空纖維膜絲安裝在膜殼的內(nèi)部，中空纖維膜絲的下端為密封，上端為中空纖維膜絲出口，膜殼下端有進(jìn)水口，膜殼上端有清水出口，清水出口通過(guò)出水管道連接至清水箱，出水管道上設(shè)有清水閥門；清水箱通過(guò)反沖洗泵和反沖洗閥門與出水管道連接，所述的出水管道還通過(guò)出氣管線連接有二氧化碳?xì)馄?，出氣管線上設(shè)有控制閥門，出氣管線與出水管道的連接點(diǎn)位于清水閥門和清水出口之間的出水管道上；所述的膜殼上端還設(shè)有一排水口，排水口連接有排水管道，排水管道上設(shè)有排水閥門。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型使用二氧化碳水溶液清洗中空纖維超濾膜，清洗效果好。同時(shí)不會(huì)腐蝕氧化膜，延長(zhǎng)了中空纖維膜的使用壽命。清洗結(jié)束后，二氧化碳蒸發(fā)排出，沒(méi)有二次污染。對(duì)中空纖維超濾膜過(guò)濾技術(shù)的推廣應(yīng)用具有十分重要的意義。

當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，其中:圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型一種具有新型清洗裝置的膜組器，包括采用外壓式中空纖維膜絲I作為過(guò)濾材料的柱式膜組器，中空纖維膜絲I安裝在膜殼2的內(nèi)部，中空纖維膜絲I的下端為密封，上端為中空纖維膜絲I出口，膜殼2下端有進(jìn)水口 3，膜殼2上端有清水出口 4，清水出口 4通過(guò)出水管道5連接至清水箱6，出水管道5上設(shè)有清水閥門7 ;清水箱7通過(guò)反沖洗泵8和反沖洗閥門9與出水管道5連接，出水管道5還通過(guò)出氣管線10連接有二氧化碳?xì)馄?1，出氣管線10上設(shè)有控制閥門12，出氣管線10與出水管道5的連接點(diǎn)位于清水閥門7和清水出口 4之間的出水管道5上，膜殼2上端還設(shè)有一排水口 13，排水口13連接有排水管道14，排水管道14上設(shè)有排水閥門15。下面，對(duì)本實(shí)用新型的具體使用進(jìn)行詳細(xì)介紹。正常運(yùn)行時(shí)，原水由膜殼2的進(jìn)水口 3進(jìn)入柱式膜組器內(nèi)部，在水壓的作用下，清水透過(guò)中空纖維膜絲I表面的微孔進(jìn)入膜絲內(nèi)部，清水繼續(xù)流動(dòng)，由上部清水出口 4通過(guò)出水管道5、清水閥門7進(jìn)入清水箱6。當(dāng)中空纖維膜絲I表面殘留的污染物質(zhì)增多，膜絲的跨膜壓差增大，需要進(jìn)行反沖洗。本實(shí)用新型的反沖洗操作程序是:先關(guān)閉膜殼2下端的進(jìn)水口 3處的進(jìn)水閥門(圖中未示出)，以及出水管道5上的清水閥門7，使膜組器停止過(guò)濾產(chǎn)水。然后，啟動(dòng)反沖洗泵8，打開(kāi)反沖泵8的反沖洗閥門9，反沖水泵8從清水箱6內(nèi)抽取清水對(duì)中空纖維膜絲I進(jìn)行反沖洗。清水由中空纖維膜絲I的內(nèi)部向中空纖維膜絲I的外表面流動(dòng)，將粘附在膜表面的污染物質(zhì)清除。在反沖水泵8啟動(dòng)的同時(shí)，打開(kāi)二氧化碳?xì)馄?1出氣管線10上的控制閥門12，以及膜殼2上端的排水口 13上的排水管道14的排水閥門15，使二氧化碳與反沖洗水混合。將二氧化碳溶解到反沖洗水中，使反沖洗水成為二氧化碳水溶液。二氧化碳是常見(jiàn)的化合物，其分子式為CO2,由兩個(gè)氧原子與一個(gè)碳原子通過(guò)共價(jià)鍵連接而成，常溫下是一種無(wú)色無(wú)味氣體，密度比空氣略大，能溶于水，并生成碳酸。二氧化碳的水溶液呈弱酸性。酸性水可以溶解鈣鎂鐵等無(wú)機(jī)沉淀物，呈酸性的碳酸溶液容易將無(wú)機(jī)的沉淀物清除。另外，二氧化碳水溶液的粘度很低，所以二氧化碳分子更容易穿透細(xì)小的微孔。膜組器運(yùn)行時(shí)，中空纖維膜絲的微孔本身很小，加上膜孔壁上吸附了一些污染物后，一些膜孔基本被堵死，水和空氣的粘度較大，很難滲透入這些微孔，所以使用氣水反沖洗效果有限。但是二氧化碳有低粘度，高滲透力的特性，所以二氧化碳很容易滲入這些細(xì)小微孔，可以鉆進(jìn)污染物的內(nèi)部。二氧化碳能包圍分隔這些污染物質(zhì)，降低這些有機(jī)污染物的粘度和密度，破壞污染物與膜微孔壁的粘附力，同時(shí)在反沖洗水的推力作用下，將這些結(jié)構(gòu)被二氧化碳破壞了有機(jī)污染物沖出微孔，將中空纖維超濾膜徹底清洗干凈。二氧化碳水溶液的沸點(diǎn)很低(-78.5°C )，當(dāng)二氧化碳水溶液從膜絲表面微孔流出時(shí)，壓力突然減小，導(dǎo)致二氧化碳蒸發(fā)氣化，微氣泡體積膨脹幾百倍，如同打開(kāi)可口可樂(lè)瓶蓋，氣體噴出一樣。微氣泡膨脹作功，將覆蓋在中空纖維膜絲表面微孔的污染物爆破清除。這相當(dāng)于對(duì)中空纖維超濾膜進(jìn)行氣水同時(shí)反沖洗。膜殼內(nèi)的二氧化碳?xì)馀菰诟×ψ饔孟伦魃仙\(yùn)動(dòng)，加上反沖洗水，形成劇烈的氣液兩相紊流，導(dǎo)致中空纖維膜絲之間相互膨脹摩擦，同時(shí)將膜絲表面的污垢清洗掉。使用二氧化碳水溶液清洗中空纖維膜，可以根據(jù)膜絲清洗前后的跨膜壓差恢復(fù)情況，調(diào)整二氧化碳和水的比例。即調(diào)整二氧化碳?xì)馄砍隹诳刂崎y門12開(kāi)度的大小。當(dāng)膜絲污染嚴(yán)重時(shí)，可以開(kāi)大控制閥門12，加大二氧化碳的濃度。反之可以關(guān)小控制閥門12。使用二氧化碳水溶液清洗中空纖維膜，清洗效果好。同時(shí)不會(huì)腐蝕氧化膜，延長(zhǎng)了中空纖維膜的使用壽命。清洗結(jié)束后，二氧化碳蒸發(fā)排出，沒(méi)有二次污染。所以本實(shí)用新型的膜絲清洗方法對(duì)中空纖維膜過(guò)濾技術(shù)的推廣應(yīng)用具有十分重要的意義。如上所述，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒(méi)有脫離本實(shí)用新型的實(shí)用新型點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有新型清洗裝置的膜組器，包括采用外壓式中空纖維膜絲作為過(guò)濾材料的柱式膜組器，中空纖維膜絲安裝在膜殼的內(nèi)部，中空纖維膜絲的下端為密封，上端為中空纖維膜絲出口，膜殼下端有進(jìn)水口，膜殼上端有清水出口，清水出口通過(guò)出水管道連接至清水箱，出水管道上設(shè)有清水閥門；清水箱通過(guò)反沖洗泵和反沖洗閥門與出水管道連接，其特征在于，所述的出水管道還通過(guò)出氣管線連接有二氧化碳?xì)馄浚鰵夤芫€上設(shè)有控制閥門，出氣管線與出水管道的連接點(diǎn)位于清水閥門和清水出口之間的出水管道上；所述的膜殼上端還設(shè)有一排水口，排水口連接有排水管道，排水管道上設(shè)有排水閥門。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有新型清洗裝置的膜組器，包括采用外壓式中空纖維膜絲作為過(guò)濾材料的柱式膜組器，中空纖維膜絲安裝在膜殼的內(nèi)部，中空纖維膜絲的下端為密封，上端為中空纖維膜絲出口，膜殼下端有進(jìn)水口，膜殼上端有清水出口，清水出口通過(guò)出水管道連接至清水箱，出水管道上設(shè)有清水閥門；清水箱通過(guò)反沖洗泵和反沖洗閥門與出水管道連接，所述的出水管道還通過(guò)出氣管線連接有二氧化碳?xì)馄浚鰵夤芫€上設(shè)有控制閥門，出氣管線與出水管道的連接點(diǎn)位于清水閥門和清水出口之間的出水管道上；所述的膜殼上端還設(shè)有一排水口，排水口連接有排水管道，排水管道上設(shè)有排水閥門。
文檔編號(hào)C02F1/44GK203043854SQ20132001702
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者陳亦力, 劉明軒, 于東江, 劉德祥, 文劍平 申請(qǐng)人:北京碧水源膜科技有限公司