專利名稱：中空纖維膜組件的氣液兩相流清洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種中空纖維膜清洗技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種中空纖維膜組件的氣液兩相流清洗裝置。
背景技術(shù)：
膜分離是一種耗能少，效率高的純物理性分離方法，已被成功地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。中空纖維膜組件由幾百甚至上萬根纖維絲構(gòu)成，該形式組件能夠提供單位體積下的最大有效膜面積，過濾分離效率高，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，因而在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)生活中的應(yīng)用也比較廣泛。然而，中空纖維超濾膜在長期運(yùn)行以后，無機(jī)物、有機(jī)物、細(xì)菌、生物膜等截留物不可避免地會對膜體產(chǎn)生漸進(jìn)的污染，使膜分離性能下降，甚至喪失其應(yīng)有的分離功能，這在很大程度上制約了該種膜組件的更廣泛應(yīng)用。為了延長膜的有效操作時(shí)間及使用壽命，更好地發(fā)揮其性能，對膜污染進(jìn)行有效控制以及對污染的膜進(jìn)行清洗是非常有必要的。中空纖維膜組件的清洗包括水力沖洗與化學(xué)清洗兩大分支工藝，膜清洗過程中還能夠采用加壓氣洗。膜裝置在正常運(yùn)行過程中，定時(shí)執(zhí)行水力沖洗工藝，對于減弱與緩解膜污染起著重要的作用。對預(yù)處理工藝相對薄弱的中小型裝置，水力沖洗的效果明顯，但是單純的水力沖洗僅在污染發(fā)生的初期效果明顯，而且不能持久。當(dāng)水力沖洗工藝不足以恢復(fù)膜裝置性能時(shí)，采用化學(xué)藥劑的清洗工藝則成為必要手段。化學(xué)清洗與水力沖洗的根本區(qū)別在于一是化學(xué)藥劑的使用；二是清洗對象的明確，亦即需要進(jìn)行給水水質(zhì)檢驗(yàn)。單純的水力清洗具有局限性，而化學(xué)清洗引入了大量的酸和/或堿溶液，以及氧化劑、表面活性劑等物質(zhì)，清洗完成后的清洗液回收較為困難，往往當(dāng)成廢液直接排放，對環(huán)境造成了二次污染。另一方面，如果膜組件的污染情況比較嚴(yán)重，即使采用合適的清洗劑，膜孔表面、尤其是膜孔內(nèi)的污染物也可能無法有效的去除。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種中空纖維膜組件的氣液兩相流清洗裝置，該裝置便于操作，便于移動，減少了化學(xué)清洗劑的使用且能夠調(diào)節(jié)氣路和液路的方向。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括帶滾輪的操作箱、上部組件和下部組件，其中上部組件和下部組件分別設(shè)置于帶滾輪的操作箱的上層和下層，上部組件與下部組件連接。所述的上部組件包括氣路組件、液路組件和中空纖維膜組件，其中中空纖維膜組件分別與氣路組件和液路組件連接。所述的中空纖維膜組件上設(shè)有兩個(gè)液路口和兩個(gè)氣路口，其中第一液路口和第二液路口分別與上部組件中的液路組件以及下部組件連接，第一氣路口和第二氣路口分別與上部組件連接。[0010]所述的氣路組件包括空壓機(jī)、空氣過濾器、電磁繼電器、控溫裝置和氣路調(diào)節(jié)閥， 其中空壓機(jī)的輸出端依次與空氣過濾器、電磁繼電器、控溫裝置、氣路調(diào)節(jié)閥和中空纖維膜組件的第一氣路口和第二氣路口連接。所述的液路組件包括流量計(jì)、壓力表、控溫裝置和液路調(diào)節(jié)閥，其中流量計(jì)的一端與下部組件連接，另一端依次與壓力表、控溫裝置和液路調(diào)節(jié)閥連接，液路調(diào)節(jié)閥的另一端與中空纖維膜組件的進(jìn)液端連接。所述的下部組件包括儲液槽、汲水槽和水泵，其中水泵的一端與儲液槽連接， 水泵的另一端與流量計(jì)連接，汲水槽與第二液路口連接。所述的儲液槽包括清水槽和清洗劑槽，其中水泵與清水槽和清洗劑槽連接。所述的操作箱上設(shè)有與壓力表、控溫裝置和時(shí)間繼電器對應(yīng)的面板?？諌簷C(jī)提供高速氣體，經(jīng)過空氣過濾器去除顆粒物和水蒸氣，控溫裝置調(diào)節(jié)溫度溫，在電磁繼電器控制下，以脈沖或者連續(xù)的方式從第一氣路口進(jìn)入中空纖維膜組件，將透過中空纖維膜的膜孔的清洗液打成小液滴，產(chǎn)生氣液混合湍流，沖擊膜內(nèi)壁，廢液從第二氣路口流出；氣路調(diào)節(jié)閥能夠切換空氣進(jìn)口，即能夠從第二氣路口進(jìn)入中空纖維膜組件，此時(shí)廢液從第一氣路口流出。水泵帶動清洗液進(jìn)入液路管路，經(jīng)流量計(jì)調(diào)節(jié)流量、溫控裝置加熱后從第一液路口進(jìn)入中空纖維膜組件；關(guān)閉第二液路口，在壓力作用下，清洗液透過膜孔進(jìn)入膜內(nèi)壁，并與膜內(nèi)壁的高速氣體作用，產(chǎn)生氣液兩相湍流，連續(xù)沖擊膜內(nèi)壁，使污染物松動去除。本實(shí)用新型的效果是(1)本實(shí)用新型所用操作箱體將清洗裝置所需各組件納入其中，對應(yīng)的儀表在箱體上均有面盤，既便于操作又節(jié)省了空間，而且便于移動；(2)下部水槽設(shè)置有清水槽和清洗劑槽，分別用于承裝清水和清洗劑，針對組件的污染情況，在不使用清洗劑的兩相流清洗效果不明顯的情況下，再加入清洗劑進(jìn)行清洗，大大減少了化學(xué)清洗劑的使用；C3)通過調(diào)節(jié)閥和中空纖維超濾膜組件的氣、液路口的連接，能夠方便地調(diào)節(jié)氣路和液路的方向；(4)電磁繼電器能夠方便調(diào)節(jié)氣體脈沖式/連續(xù)式的進(jìn)入膜組件。

圖1是本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)施例的中空纖維膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)施例的氣路原理示意圖。 圖4是本實(shí)施例的液路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例包括帶滾輪的操作箱1、上部組件2和下部組件3，其中上部組件2和下部組件3分別設(shè)置于帶滾輪的操作箱1的上層和下層，上部組件2與下部組件3連接。所述的上部組件2包括氣路組件4、液路組件5和中空纖維膜組件6，其中中空纖維膜組件6分別與氣路組件4和液路組件5連接。如圖2所示，所述的中空纖維膜組件6上設(shè)有第一液路口 7、第二液路口 8、第一氣路口 9和第二氣路口 10，其中第一液路口 7和第二液路口 8分別與上部組件2和下部組件3連接，上部組件2與第一氣路口 9和第二氣路口 10連接。如圖1所示，所述的氣路組件4包括空壓機(jī)11、空氣過濾器12、電磁繼電器13、 控溫裝置M和氣路調(diào)節(jié)閥14，其中空氣從空壓機(jī)11的一端進(jìn)入裝置，空壓機(jī)11的另一端依次與空氣過濾器12、電磁繼電器13和氣路調(diào)節(jié)閥14串聯(lián)，氣路調(diào)節(jié)閥14的另一端與第一氣路口 9和第二氣路口 10連接。所述的液路組件5包括流量計(jì)15、壓力表16、控溫裝置17、和液路調(diào)節(jié)閥18，其中流量計(jì)15的一端與下部組件3連接，另一端依次與壓力表16、控溫裝置17和液路調(diào)節(jié)閥18連接，液路調(diào)節(jié)閥18的另一端與中空纖維膜組件6的進(jìn)液端連接。所述的下部組件3包括儲液槽19、汲水槽20和水泵21，其中水泵21的一端與儲液槽19連接，水泵21的另一端與流量計(jì)15連接，汲水槽20與第二液路口 8連接。所述的儲液槽19包括清水槽22和清洗劑槽23，其中水泵21與清水槽22和清洗劑槽23連接。所述的操作箱1上設(shè)有與壓力表16、控溫裝置17和時(shí)間繼電器13對應(yīng)的面板。如圖2和圖3所示，所述的空壓機(jī)11提供高速氣體，經(jīng)過空氣過濾器12去除顆粒物和水蒸氣，在電磁繼電器13控制下，以脈沖或者連續(xù)的方式從第一氣路口 9進(jìn)入中空纖維膜組件6，將透過中空纖維膜的膜孔的清洗液打成小液滴，產(chǎn)生氣液混合湍流，沖擊膜內(nèi)壁，廢液從第二氣路口 10流出；氣路調(diào)節(jié)閥14能夠切換空氣進(jìn)口，即能夠從第二氣路口 10 進(jìn)入中空纖維膜組件，此時(shí)廢液從第一氣路口 9流出。如圖2和圖4所示，水泵21帶動清洗液進(jìn)入液路管路，經(jīng)流量計(jì)15調(diào)節(jié)流量、溫控裝置17加熱后從第一液路口 7進(jìn)入中空纖維膜組件6 ；關(guān)閉第二液路口 8，在壓力作用下， 清洗液透過膜孔進(jìn)入膜內(nèi)壁，并與膜內(nèi)壁的高速氣體作用，產(chǎn)生氣液兩相湍流，連續(xù)沖擊膜內(nèi)壁，使污染物松動去除。本裝置所用操作箱1體將清洗裝置所需各組件納入其中，對應(yīng)的儀表在箱體上均有面盤，既便于操作又節(jié)省了空間，而且便于移動。儲液槽19設(shè)置清水槽22和清洗劑槽23，分別用于承裝清水和清洗劑，針對組件的污染情況，在不使用清洗劑的兩相流清洗效果不明顯的情況下，再加入清洗劑進(jìn)行清洗，大大減少了化學(xué)清洗劑的使用。通過調(diào)節(jié)閥14和18和中空纖維超濾膜組件6連接，能夠方便地調(diào)節(jié)氣路和液路的方向。電磁繼電器13能夠方便地調(diào)節(jié)氣體脈沖式/連續(xù)式的進(jìn)入中空纖維超濾膜組件 6。
權(quán)利要求1.一種中空纖維膜組件的氣液兩相流清洗裝置，包括帶滾輪的操作箱、上部組件和下部組件，其中上部組件和下部組件分別設(shè)置于帶滾輪的操作箱的上層和下層，上部組件與下部組件連接，其特征在于所述的上部組件包括氣路組件、液路組件和中空纖維膜組件，其中中空纖維膜組件分別與氣路組件和液路組件連接；所述的下部組件包括儲液槽、汲水槽和水泵，其中水泵的一端與儲液槽連接，水泵的另一端與流量計(jì)連接，汲水槽與第二液路口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件的氣液兩相流清洗裝置，其特征是，所述的上部組件中中空纖維膜組件上設(shè)有兩個(gè)液路口和兩個(gè)氣路口，其中第一液路口和第二液路口分別與上部組件中的液路組件以及下部組件連接，第一氣路口和第二氣路口分別與上部組件連接；氣路組件包括空壓機(jī)、空氣過濾器、電磁繼電器、控溫裝置和氣路調(diào)節(jié)閥，其中空壓機(jī)的輸出端依次與空氣過濾器、電磁繼電器、控溫裝置、氣路調(diào)節(jié)閥和中空纖維膜組件的第一氣路口和第二氣路口連接；液路組件包括流量計(jì)、壓力表、控溫裝置和液路調(diào)節(jié)閥，其中流量計(jì)的一端與下部組件連接，另一端依次與壓力表、控溫裝置和液路調(diào)節(jié)閥連接，液路調(diào)節(jié)閥的另一端與中空纖維膜組件的進(jìn)液端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件的氣液兩相流清洗裝置，其特征是，所述的下部組件中儲液槽包括清水槽和清洗劑槽，其中水泵與清水槽和清洗劑槽連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件的氣液兩相流清洗裝置，其特征是，所述的操作箱上設(shè)有與壓力表、控溫裝置和時(shí)間繼電器對應(yīng)的面板。
專利摘要一種中空纖維膜清洗技術(shù)領(lǐng)域的中空纖維膜組件的氣液兩相流清洗裝置，包括帶滾輪的操作箱、上部組件和下部組件，其中上部組件和下部組件分別設(shè)置于帶滾輪的操作箱的上層和下層，上部組件與下部組件連接，所述的上部組件包括氣路組件、液路組件和中空纖維膜組件，其中中空纖維膜組件分別與氣路組件和液路組件連接。本實(shí)用新型便于操作，便于移動，減少了化學(xué)清洗劑的使用且能夠調(diào)節(jié)氣路和液路的方向。
文檔編號B01D65/02GK202096893SQ20112012956
公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者喬玉柏, 邵嘉慧 申請人:上海交通大學(xué)