[实用新型]一种可清洗精密保安过滤装置

说明书

本实用新型公开了一种可清洗精密保安过滤装置，所述装置包括：功能微超滤膜组件，其内置功能微超滤膜元件，所述功能微超滤膜组件侧下端设置进水口，侧上端设置产水口，正上端设置浓水口；进水箱，通过进水泵连接所述功能微超滤膜组件侧下端的进水口；产水箱，通过产水泵连接所述功能微超滤膜组件侧上端的产水口，本实用新型通过利用功能微超滤膜的荷电基团对NF进水中的有害重金属离子、胶体、颗粒物、NOM等进行预处理，并通过物理清洗、正扩散化学清洗，对功能微超滤膜重复利用，实现NF膜系统的高品质饮用水应用和纳滤膜污染控制。

技术领域

本实用新型涉及纳滤膜污染控制技术领域，特别是涉及一种可清洗精密保安过滤装置。

背景技术

作为一种特殊而又很有前途的分离膜品种，纳滤(Nanofiltration，NF)膜的孔径为1～10nm，其截留物质的大小约为1nm。NF膜的孔径介于超滤 (Ultrafiltration，UF)和反渗透(Reverse osmosis，RO)之间，其运行压力也介于UF和RO之间，一般为0.35～1.6MPa。NF对溶解性盐的脱除率为20～98％，不同于反渗透对所有溶解性盐均有高脱除率，NF对单价阴离子盐溶解的脱除率低于高价阴离子盐溶液，如其对氯化钠及氯化钙的脱除率为20～80％，而硫酸镁及硫酸钠的脱除率为90～98％。NF截留有机物的分子量为200～400Da，其能去除地表水中的有机物和色度，部分去除溶解性盐，脱除井水的硬度及放射性镭，浓缩食品级分离药品中的有用物质。

NF膜虽然已经在多个领域得到应用，但是在长期运行中，膜污染仍然是制约NF膜的使用和处理效果的主要因素。一方面，NF膜污染不但致使膜过滤阻力增大，继而在持续污染过程中导致膜堵塞，影响过滤效果，另一方面，NF膜污染提高了膜清洗及更换频率，致使NF膜系统运行过程中，操作复杂、寿命缩短、成本大幅提高。

NF膜污染指NF膜系统处理原液(膜进水)过程中，进水中的某些组分或者基团吸附或沉积在NF膜表面，致使NF膜系统通量下降、运行效率降低。NF 膜系统运行时，主要的膜污染物按照物质类别可分为无机污染物、有机污染物及微生物污染物。与有机污染物、微生物污染物相比，无机污染物是较为常见的NF膜污染，主要是CaCO₃及Ca、Ba、Sr的硅酸盐、硫酸盐等结垢物质，其中CaCO₃和CaSO₄最常见的无机污染物。无机污染物先在NF膜表面沉积成核，慢慢积累，形成滤饼层，最终堵塞膜孔、提高运行压力、降低产水。有机类污染物在NF膜系统运行过程中普遍存在，且对NF膜系统的长期、有效运行的影响十分显著，NF膜系统运行的有机污染物主要是有机大分子物质，如、腐殖酸、多糖、脂肪类、蛋白质、表面活性剂等。有机污染物种类繁多，可大致分为亲水性(极性有机物)和疏水性(非极性有机物)两类，前者主要污染机理是空间位阻，即吸附在NF膜表面形成吸附层，堵塞膜孔，而后者则是在NF膜表面富集，引起浓差极化，最终在膜表面形成凝胶层。微生物污染主要存在NF膜饮用水深度处理应用过程中，优势污染菌是变形菌纲、杆菌，此外，假单胞属细菌等也表现出优势污染倾向。微生物污染机理为微生物大量增殖与代谢造成的膜孔堵塞、边界层效应及生物结垢导致NF膜表面的无机、有机物更易富集。

目前，缓解NF膜污染的技术主要有膜表面改性、物理化学清洗及预处理。其中，NF膜表面改性是根本缓解膜污染措施，但需要膜材料及膜制备两个方面实现，新材料及新制备工艺开发周期很长；物理清洗是利用物理作用，对附着的污染物的膜面及堵塞的膜孔进行机械冲洗，主要清洗方法为：水力冲洗、液气脉冲洗等，物理清洗方法简单，但清洗效率低；化学清洗根据采用的化学物质的种类，可分为酸碱清洗、酶清洗、表面活性剂清洗、保护液浸泡等，其中最常见和普遍的清洗方法是酸碱清洗，与物理清洗相比，化学清洗效果较好，但产生较多的化学废水，且影响NF膜寿命。

预处理是指通过预处理工艺对滤前液处理，先行去除NF膜进水中的某些组分或基团，以减缓NF膜污染、提高NF膜过滤系统的运行效果。目前常用的预处理工艺包含常规水处理工艺(混凝/强化混凝+沉淀+介质过滤)、膜过滤(微滤、超滤为主)、生物过滤、活性炭吸附和预氧化等。