[发明专利]一种环境友好的反渗透清洗装置及方法

说明书

本发明公开了一种环境友好的反渗透清洗装置及方法，其特征在于，反渗透膜元件清洗装置包含活塞式水压缸，水压缸为中空薄壁圆筒形，内部设置可滑动活塞，活塞两侧将水压缸分为盐水腔室和淡水腔室。反渗透膜元件清洗装置同时配备4个自动阀门，分别为水压缸盐水侧补水阀、水压缸淡水侧补水阀、反渗透产水隔断阀、水压缸盐水侧外排阀。水压缸盐水腔室通过不锈钢接管连接至反渗透膜组进水管路，通过水压缸盐水侧补水阀，进行隔断或连通；同时，通过水压缸盐水外排阀可将水压缸盐水侧盐水向外排放。水压缸淡水腔室通过不锈钢接管连接至反渗透系统产水管路，通过水压缸淡水侧补水阀进行隔断或连通。反渗透膜组产水至产水收集单元管路上设置反渗透产水隔断阀。清洗时，利用水压缸活塞传递压力并基于渗透压原理，使淡水从反渗透膜产水侧渗透至进水侧，并利用自动阀门，使反渗透系统具备定期反向渗透清洗功能，使受污染的反渗透膜恢复性能。

技术领域

本发明涉及一种环境友好的反渗透清洗装置及方法，属于反渗透清洗技术领域。

背景技术

目前，全世界应用最为广泛的海水及苦咸水淡化技术主要是膜法反渗透脱盐技术，采用的核心设备为螺旋卷式反渗透膜，待处理海水或苦咸水被高压泵升压至一定压力后流经反渗透膜表面，水分子可透过反渗透膜，而有机物、细菌、病毒及绝大部分无机盐等成分会被反渗透膜截留，实现给水的脱盐及净化，透过反渗透膜的淡水即可满足人类生产及生活需求。

反渗透系统运行时，进水中含有的悬浮物质、溶解物质以及微生物等都会造成膜元件的污染，主要包括难溶盐结垢、胶体和颗粒污堵以及生物污堵等形式。膜元件被污染后，会导致系统产水量降低、系统跨膜压差升高、能耗增加，影响系统正常运行，此时，需要采取措施防止或缓解系统产生膜污染。对于常规膜产品(微滤膜、超滤膜)，恢复其性能最主要的方式为反洗，但由于螺旋卷式反渗透膜的特殊卷制结构，反洗会造成膜元件的不可逆损伤。目前清洗技术均为投加化学药剂，在反渗透膜进水侧清洗膜元件，包括：

1)进水中加酸，缓解碳酸盐结垢；

2)进水中加阻垢剂，控制碳酸盐结垢、硫酸盐结垢以及氟化钙结垢；

3)膜表面冲洗：系统长期停机时，采用低压大流量的进水冲洗膜元件表面，冲洗掉附着在膜表面的污染物；

4)化学清洗：采用化学溶液(主要为酸、碱、螯合剂等)，对反渗透膜进行定期清洗，去除结垢及污堵。

在一些偏远海岛、村庄、建筑工地等地，由于缺乏可饮用的淡水资源，须采用集装式的小型海水或苦咸水淡化系统对当地的海水或苦咸水进行净化及脱盐处理，以满足人们的日常生活需求。但由于膜元件易被污染，必须向系统内投加多种化学药剂，由此带来的问题是：一是部分化学药剂会随浓水及清洗液外排，对当地环境生态产生不利影响；二是必须向使用现场运送化学药剂，运输成本极高且交通十分不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何在不投加化学药剂的情况下，实现对反渗透系统膜元件的清洗。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种环境友好的反渗透清洗装置，其特征在于，包括反向渗透清洗单元，反向渗透清洗单元包括水压缸，水压缸为活塞式水压缸，内部设有可滑动活塞，活塞两侧将水压缸分为两个独立腔室盐水腔室和淡水腔室，反向渗透清洗单元还包括4个自动阀门，盐水腔室与反渗透膜系统的进水管路连通，连通通路上设有盐水侧补水阀；盐水腔室设有控制排出盐水的盐水侧外排阀；淡水腔室与反渗透膜系统的产水管路连通，连通通路上设有淡水侧补水阀；反渗透膜系统产水至产水收集单元管路上设有反渗透产水隔断阀。

优选地，所述的的水压缸和活塞材质为耐腐蚀不锈钢。

优选地，所述的活塞与水压缸内壁接触部位设有可滑动橡胶密封环。

优选地，所述的水压缸结构为中空薄壁圆筒形，外径为250mm，对于常规海水淡化系统，长度为7.4m；对于常规苦咸水淡化系统，长度为6.4m。