[发明专利]膜过滤系统中的清洗

说明书

发明领域

本发明涉及在膜过滤系统中使用的中空可透膜的回洗，并特别涉及回洗和清洗中空可透膜的改进方法。

背景技术

整篇说明书中关于现有技术的任何讨论决不应该被认为是承认这类现有技术是公知的或构成本领域内普通常识的一部分。

已知的回洗系统包括我们早先的国际申请No.WO 93/02779中描述的那些，其主题通过交叉引用并入本文。

在膜清洗过程中，清洗溶液通常穿过膜及其可渗透壁流动以从膜上清洗污垢。在压力下施加清洗溶液有助于从表面上去除污垢。

用于膜的典型已知清洗方法包括原位清洗膜。这种方法将指定浓度的化学品，通常是2％柠檬酸然后200-1000ppm次氯酸钠，添加到在滤液溶液中的膜中。这通常在两小时清洗周期开始时发生，此后清洗剂透过膜过滤并留下来浸泡。

由于膜污垢的性质随进料品质和类型、透膜通量和运行小时数而变，每种情况下所需的化学清洗的量和持续时间也改变。这通常导致一个方法适用于所有处理，其中无论污垢量如何都使用标准化学清洗阶段。这会导致不必要地使用大量清洗溶液，结果造成清洗完成之后废液处置中的额外成本和环境影响。

发明内容

本发明的目的是克服或至少改善现有技术的一个或多个缺点或至少提供可用的替代方案。

根据第一方面，本发明提供了清洗排列型的可渗透中空膜的方法，其中在浸在悬浮液中的可渗透中空膜壁的两侧施加压差，所述悬浮液施加到多孔中空膜的外表面上以引发和维持透过膜壁的过滤，其中：

(a)一些悬浮液穿过膜壁以从中空膜内腔中作为澄清的液体或渗透物排出，且

(b)至少一些固体留在中空膜上或留在中空膜中或作为悬浮固体留在膜周围的液体中，

该清洗方法包括下列步骤：

i)从膜的滤液侧至少部分去除液体；

ii)从膜的外侧至少部分去除液体；

iii)对膜的外侧施加清洗溶液；

iv)在所述膜壁两侧施加压差以使所述清洗溶液透过所述壁从膜的外侧流入膜内腔，以使所述内腔至少部分被清洗溶液填充；

v)隔离膜外侧；

vi)对膜壁的滤液侧施加加压气体以使清洗溶液透过膜壁流回外侧；

vii)积聚由于清洗溶液的所述流动而在膜外侧上产生的增压；

viii)释放由所述加压气体施加到膜壁的所述滤液侧上的压力，以使所述清洗溶液在膜壁外侧上的所述积聚压力的作用下透过所述膜从外侧流向滤液侧。

优选地，清洗溶液是化学清洗溶液。

优选地，在步骤vi)中，施加气体，通常为空气，以使膜内腔基本排空清洗溶液。优选地，在步骤vii)中，压力积聚在位于膜壁外侧上的气体空间中或积聚在气囊装置中。

通过对膜壁外侧施加气压或通过对滤液侧施加真空，可以提供步骤iv)的压差。

根据本发明的另一方面，提供了清洗排列型的可渗透中空膜的方法，其中在浸在悬浮液中的可渗透中空膜壁的两侧施加压差，所述悬浮液施加到多孔中空膜的外表面上以引发和维持透过膜壁的过滤，其中：

(a)一些悬浮液穿过膜壁以从中空膜内腔中作为澄清的液体或渗透物排出，且

(b)至少一些固体留在中空膜上或留在中空膜中或作为悬浮固体留在膜周围的液体中，

该清洗方法包括下列步骤：

i)对膜壁的一侧施加清洗溶液；

ii)在所述膜壁两侧施加压差以使所述清洗溶液透过所述壁从膜壁的所述一侧流向膜壁的另一侧；

iii)在所述膜壁两侧施加反向压差以使所述清洗溶液透过所述壁从膜壁的所述另一侧流回膜壁的所述一侧。

根据本发明的再一方面，提供了清洗排列型的可渗透中空膜的方法，其中在浸在悬浮液中的可渗透中空膜壁的两侧施加压差，所述悬浮液施加到多孔中空膜的外表面上以引发和维持透过膜壁的过滤，其中：

(a)一些悬浮液穿过膜壁以从中空膜内腔中作为澄清的液体或渗透物排出，且

(b)至少一些固体留在中空膜上或留在中空膜中或另外作为悬浮固体留在膜周围的液体中，

该清洗方法包括下列步骤：

i)从膜的滤液侧至少部分去除液体；

ii)从膜的外侧至少部分去除液体；

iii)对膜的外侧施加清洗溶液；

iv)在所述膜壁两侧施加压差以使所述清洗溶液透过所述壁从膜的外侧流入膜内腔，以使所述内腔至少部分被清洗溶液填充；

v)在所述膜壁两侧施加压差以使所述清洗溶液透过所述壁从膜的内腔侧流回膜内腔的外侧。