[发明专利]一种无反洗外压式中空纤维膜的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中空纤维膜清洗方法，尤其是一种无反洗程序的外压式中空纤维膜的清洗方法。

技术背景

压力式中空纤维膜超滤和微滤系统广泛地用于各类液固分离过程。液体中的固体悬浮物与大分子物质如泥沙、微生物、病毒、胶体等在膜表面被截留与液体分离，这些截留物会逐步累积在膜表面，造成膜的表面污堵，无法使过滤过程继续。对于外压式中空纤维膜来说，一般超滤污染面在外侧，产水面在中空管内。

为了清除膜表面的污堵物质，外压式中空纤维膜超滤和微滤系统一般采用以下几种清洗方法：间歇地进行反洗，气洗+反洗，化学反洗或化学清洗。

反洗：反洗是在一定压力下，使清水（自来水或膜的滤过水）由膜组件产水一侧向膜组件进水一侧渗透，将渗入膜孔道和中空纤维膜进水侧表面的污染物洗出，并通过排污阀门将浓缩的污水排掉。此操作与过滤逆向，在反洗过程中，反洗水直接排放，清洗时间视具体情况而定。

气洗+反洗：气洗是在过滤膜的进水侧通入压缩空气，中空纤维由于上升气流的作用而摆动，使中空纤维相互摩擦碰撞，从而使中空纤维壁上附着的污染物剥离脱落。此时结合反洗的作用，发挥气体振荡和水清洗的联合功效。

化学反洗：在反洗过程中加入适量化学药剂（如次氯酸钠等），形成水反洗的物理清洗过程与药剂的化学作用结合，以加强对膜的清洗效果。

化学清洗：在系统污染较严重时施行，根据污染物的情况选择不同的化学试剂，利用化学反应，通过浸泡或药剂循环系统，结合物理清洗法以除去膜污染物的过程。

在大部分的应用中一般都采用上述清洗方法，尤其采用反洗方法。 但是在实际过程中，反洗方法存在以下问题：

1.由于反洗水从产水方向进入，因此反洗水与反洗水系统需采用清洁，否则膜孔会被污堵。

2.反洗的流量必须很大，以形成一定的流量与流速冲洗污染物。 但实际上由于压力限制，效果减低。

3.反洗系统浪费洁净水，增加了清洗成本。

另一方面，在清洗过程中如何有效地将污染物排除干净，避免对下一清洗过程的影响，也十分重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种无反洗外压式中空纤维膜的清洗方法，所述清洗方法包括正向气水清洗方法和/或正向化学清洗方法。

其中，所述中空纤维膜位于壳体内，所述正向气水清洗方法包括以下步骤：

步骤A1：注水：通过注水的口向所述壳体内注入一定量净水，使所述中空纤维膜部分或全部浸泡于水中；

步骤A2：气洗：关闭注水的口，向所述壳体内注入吹扫空气，吹扫时间为T1，吹扫强度为I1，所述吹扫空气强力搅拌所述中空纤维膜，使附着在所述中空纤维超滤膜上的污物脱落；

步骤A3：排污：打开出水的口，使所述壳体内的污水排出。

所述步骤A2中：吹扫时间T1为5-500s，所述的吹扫强度I1为50-500m³/hr·平方米膜区。

所述的正向气水清洗方法还可以进一步包括以下步骤：

步骤A4：漂洗：再次向所述壳体内注入一定量净水，使所述中空纤维膜全部浸泡于水中，并在再次向所述壳体内注入吹扫空气，吹扫时间为T2，吹扫强度为I2，通过所述空气搅拌所述中空纤维膜。

步骤A5：二次排污：漂洗一定时间后，打开出水的口，使所述壳体内的污水彻底排出。

所述步骤A4中的吹扫时间T2为5-100s，所述的吹扫强度I2为50-500m³/hr·平方米膜区。

这种清洗过程的特点是不采用反洗，只用气体搅拌洗涤膜的外表面，即污染面。另一方面，本发明采用漂洗过程除去残留污染物。

所述正向化学清洗方法包括以下步骤：

步骤B1：注入清洗溶液：向所述壳体内加入一定量混有化学药剂的清洗溶液，清洗溶液由纤维膜的进水侧注入，浸泡时间为T3；

步骤B2：清洗：向所述壳体内注入吹扫空气，吹扫时间为T4，吹扫强度为I3，搅拌所述中空纤维膜，除去所述中空纤维膜上的污物；

步骤B3：排污：打开出水的口，使所述壳体内的污水排出。

所述步骤B1中的浸泡时间T3为5-120min。所述步骤B2中的吹扫时间T4为200-3600s，吹扫强度I3为50-500m³/hr·平方米膜区。

所述的正向化学清洗方法还可进一步包括以下步骤：