[发明专利]微滤过程采用的清洗装置及清洗方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种微滤(MF)过程采用的清洗装置及清洗方法，属于膜清洗技术领域。

背景技术

微孔过滤（MF，简称微滤）与反渗透、超滤均属于压力驱动型膜分离技术，所分离的组分直径为0.03-15μm，主要除去微粒、亚微粒和细粒物质。其基本原理属于筛网状过滤，在静压差作用下，水分子及小于膜孔的颗粒通过滤网，大于膜孔的粒子则被截留在膜上面，从而使得大小不同的组分得以分离。微滤工艺因其具有能耗低、出水水质稳定、可以实现自动控制等有点而受到广泛重视。

微滤在应用过程中遇到的最主要的问题是通量下降，这是由于浓差极化和污染造成的。污染是由于溶质在孔内或膜表面的沉积。很多情况下，通量下降非常严重，以至于实际通量仅为纯水通量的1%。因此，在微滤装置运行时，需要定期对其进行清洗以带走孔内或膜表面的截留物，恢复微滤膜的过滤功能。目前普遍使用的微滤清洗装置与方法如图1所示，主要存在以下问题：通常设置多套微滤装置，每套装置中的所有微滤膜器同时进行生产、清洗、快冲、化学清洗等程序；微滤反冲洗泵流量比较大，清洗水量一般是运行时的2倍，需要设置较大容量的反洗水箱，当对微滤装置清洗时，微滤反冲洗泵从该水箱中抽水；微滤一般运行0.5到1小时清洗一次，每次清洗历时约10分钟，反冲洗泵频繁启停，每隔0.5到1小时，泵启停一次，每次只运行10分钟，泵的利用率不高，频繁启停易使泵损坏，微滤产水不连续。

所以寻找新型连续清洗方法，不仅能够提高生产效率，实现微滤连续产水，而且能够延长设备使用寿命，降低设备和维修投资。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微滤过程采用的清洗装置及清洗方法。该清洗装置结构简单，运行可靠，其方法过程能耗低。

本发明通过以下技术方案实现，一种微滤过程采用的清洗装置，所述的微滤过程，是采用包括原料液泵、切换阀和并联的两个或两个以上的微滤膜器构成的装置加以实现的，其过程是原料液由微滤膜器下端进入微滤膜器，经微滤膜的过滤，产品滤液从微滤膜器上端端头流出，在该微滤过程采用的清洗装置，其特征在于，该装置由一个两段长度相等的异径圆筒体及圆筒体内与两段圆筒体滑动配合的一体异径活塞构成的流体切换缸，该流体切换缸的小直径圆筒体外端与微滤膜器上端的滤液出口管线相连接，它的大直径圆筒体外端与原料液管线连接。

上述结构的微滤过程采用的连续清洗的装置，其特征在于，流体切换缸的小直径圆筒体与大直径圆筒体的直径比为1：（1.5~1.8）。

采用上述微滤过程的清洗装置实现微滤过程的清洗方法，其特征在于包括以下过程：

1）n个（n≥2）微滤膜器同时进行微滤及向流体切换缸注入滤液：

开启原料液泵，打开每个微滤膜器的原料液进入阀、滤液产出阀、微滤膜器与连通流体切换缸的连通阀和流体切换缸的原料液排出阀；关闭微滤膜器下端的清洗液排出阀和进入流体切换缸的原料液阀，微滤膜器在如此操作状况下运行，由其上端不断产出滤液产品，同时部分滤液进入流体切换缸并推动异径活塞向左移动，直到异径活塞的大直径活塞移至流体切换缸的大直径筒体端部；

2）对第n₁微滤膜器进行连续清洗：

关闭第n₁微滤膜器的原料液进入切换阀、滤液产出切换阀、其它微滤膜器连通流体切换缸的切换阀、流体切换缸原料液排出阀；打开第n₁微滤膜器的清洗液排出阀、连通流体切换缸的切换阀、原料液进入流体切换缸的切换阀，在原料液泵连续运转下实现对第n₁微滤膜器进行连续清洗，此时，原料液泵输出的部分原料液进入流体切换缸并推动异径活塞向流体切换缸的右端移动，由于流体切换缸的大小圆筒直径比为（1.5~1.8）：1，且压强相等，所以小直径圆筒端的压力为大直径圆筒端的(2.25~3.24)倍，为清洗提供更大压力，流体切换缸内不断注入原料液，异径活塞在此移动过程中，将流体切换缸内的滤液压出并进入第n₁微滤膜器，从微滤膜器下端的清洗液排出阀流出，实现了对第n₁微滤膜器进行连续清洗，而其他微滤膜器仍然在进行微滤过程；

3）完成第n₁微滤膜器连续清洗后，重复n个微滤膜器进行微滤及向流体切换缸注入滤液：