[发明专利]过滤系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤系统，更具体地，涉及一种相比过滤膜组件的曝气 清洁所消耗的能量有助于最大化清洁效率并最小化曝气管的水平依赖性的过 滤系统。

背景技术

使用膜的分离方法比基于加热或相变的方法有很多优势。这些优势之一 是水处理的可靠性高，因为通过调节膜孔的大小能够容易而稳定地达到所要 求的水的纯度。此外，由于使用膜的分离方法不需要加热过程，因此，膜可 以与对分离过程有用但会受到加热的负面影响的微生物一起使用。

中空纤维膜组件中的一种是浸入填充有待处理液体的水罐中的抽吸式中 空纤维膜组件(或者可以称作内压式中空纤维膜)。负压作用到中空纤维膜内 部，由此使得只有液体穿过每个膜的壁，而阻挡诸如杂质和泥渣之类的固体 成分。该抽吸式中空纤维膜组件的优点在于，制造成本相对低并且由于不需 要用于循环液体的设备从而降低安装和维护成本。然而，抽吸式中空纤维膜 组件具有单位时间的流量受限的缺点。

与抽吸式中空纤维膜组件相反，有外压式中空纤维膜组件。对于外压式 中空纤维膜组件，外部压力作用到待处理液体。虽然外压式中空纤维膜组件 需要用于循环液体的设备，但是外压式中空纤维膜组件中单位时间的流量相 对大于抽吸式中空纤维膜组件中单位时间的流量。

当利用过滤膜组件过滤悬浮有包括固体成分的污染物的液体时，过滤膜 可以因污染物而容易地被污染，由此导致过滤膜的透水性低。这里，由于各 种类型的污染物以各种方式污染过滤膜，因此必须用各种方法清洗过滤膜。 根据清洗的目的，被污染的过滤膜的清洗方法可以大体被分为维持清洗和恢 复清洗。

当过滤膜组件由于在水处理罐中长期使用而积累的污染物使膜的渗透性 能严重下降时进行恢复清洗。恢复清洗的主要目的是恢复膜的渗透性能。

维持清洗的主要目的是保持过滤膜的良好的渗透性。维持清洗主要在水 处理期间或水处理暂时停止之后经由诸如反流过程或曝气过程的物理清洗进 行。物理清洗可以划分为反流过程和曝气过程。

反流过程通过使空气或水在水处理暂时停止期间反向流过膜而从膜表面 除去杂质。曝气过程通过经由从位于膜下方的曝气管喷射的空气产生上升的 空气泡并且使填充在水处理罐中的水上升和循环，而从膜表面除去杂质。

对于维持清洁的曝气过程，鼓风机通常用于喷射空气。在此情形中，由 于为了过滤操作的曝气清洁需要持续驱动鼓风机，因此不可避免地导致巨大 的能量消耗。然而，没有关于对比能量消耗最大化曝气效果的方法，即，最 大化曝气效率的方法的研究。

对于喷射用于曝气清洁的空气的曝气管来说，由于喷射的空气的反作用， 可能无法保持曝气管的初始水平状态。当曝气管未保持在用于曝气清洁的水 平状态时，从曝气管喷射的空气集中朝向一个方向供应，由此难以均匀地清 洁整个过滤膜。为了克服此问题，曝气管应该准确地保持在水平状态。然而， 由于过滤系统因从曝气管喷射的空气而振动，因此几乎不可能使曝气管保持 在水平状态。在这点上，即使曝气管在某种程度上未保持在水平状态，也需 要研究最小化从曝气管喷射出的空气的集中供应的方法，即，最小化曝气管 的水平依赖性的方法。

发明内容

技术问题

因此，本发明涉及基本避免因现有技术的限制和缺点所导致的一个或多 个问题的过滤系统和方法。

本发明的一个方面提供一种过滤系统，其有助于获得对比过滤膜组件的 曝气清洁所消耗的能量的最大的清洁效率。

本发明的另一方面提供过滤系统，其有助于最小化曝气管的水平依赖性。

本发明的其它优点、目的和特征将在下面的说明中部分地给出，并且对 于本领域普通技术人员来说，部分地通过查阅下文或从实践本发明来了解而 变得显而易见。通过在说明书和本文的权利要求以及附图中所具体指出的结 构可以实现和获得本发明的目的和其它优点。

技术方案