[发明专利]薄膜清洗方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜清洗方法与装置，特别是涉及一种加电清洗的薄膜清 洗方法与装置。

背景技术

薄膜净水处理的应用日趋广泛，为未来关键核心技术，且全球水处理应用 的薄膜市场预计将于2010年超过430亿元。然而，薄膜堵塞仍为目前无法克 服的技术瓶颈，造成每年薄膜淘汰率约有20％的不经济情况，使得薄膜阻塞 (Membrane fouling)的问题造成市场限制与应用价值降低。

薄膜积垢的发生使通量(Flux)衰减或透膜压力(Trans-Membrane Pressure，TMP)增加，此时薄膜则必须进行清洗以利回复处理效能。然而，薄 膜通量会随着薄膜清洗次数增加而减少，或造成薄膜清洗时间启动点之间距缩 小，此乃因薄膜不可回复滤阻的比例提高所致，也即薄膜清洗技术未能充分发 挥，因此导致薄膜寿命缩短、通量降低等状况发生，而增加了操作及维护成本。

图1表示薄膜通量与时间的关系图，薄膜通量会随着使用时间而逐渐降 低，而当薄膜通量降低至特定值时(图中以黑点表示)，便要进行薄膜清洗以恢 复薄膜通量。然而，薄膜在经过清洗后，薄膜通量的最大值会逐次降低，使得 薄膜清洗的时间间距会逐次减少，薄膜效能与产能因而降低。

薄膜阻塞的原因大致可分为三种，分别为膜孔封闭(pore closure)、膜孔 堵塞(pore plugging)与饼层堆积(cake formation)，其中又以膜孔堵塞最难 清除而成为薄膜通的最大值逐次降低的主因。

目前薄膜清洗方法主要有水洗、化学药洗与周期性超音波震荡等等。在目 前实务上，清水逆洗的方式是最为普遍，但效果较差，且对去除膜孔堵塞的现 象较不具效果。此外，化学药洗的效果较佳，但会产生有毒或污染的废水，因 为化学清洗剂可能包含碱、酸、清洁剂与氧化剂如次氯酸，使得会衍生有毒或 污染废水问题，较不环保，且成本高。另外，超音波无法针对反应槽内所有薄 膜进行清洗，均匀性较差，且较无法有效恢复由孔洞阻塞所损失的通量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种薄膜清洗装置及薄膜清洗方法，可使 薄膜在清洗后能回复至更接近于初始状态时的通量，能有效消除薄膜结垢 (Scalling)与生物性堵塞(Bio-fouling)，并可有效排除(pore plugging)的问 题，使薄膜可有效使用以解决薄膜淘汰的不经济现象。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种薄膜清洗装置，应用于板框式净 水薄膜上，此薄膜清洗装置包括两个电极板与过滤单元，其中过滤单元是配置 于这些电极板之间。过滤单元包括支撑板与薄膜，而薄膜是配置于支撑板上。

本发明还提出一种薄膜清洗装置，应用于中空纤维式净水薄膜上，此薄膜 清洗装置包括两个电极板与过滤单元，其中过滤单元是配置于这些电极板之 间。过滤单元包括电极线与薄膜，而薄膜是卷绕于电极在线。

本发明还提出一种薄膜清洗装置，应用于卷式净水薄膜上，包括第一电极 片、第二电极片、第三电极片、第一薄膜以及第二薄膜，其中第一薄膜是迭合 于第一电极片与第二电极片之间，而第二薄膜是迭合于第二电极片与第三电极 片之间，且第一电极片、第一薄膜、第二电极片、第二薄膜与第三电极片是卷 绕成筒状。

本发明还提出一种薄膜清洗方法，包括下列步骤：提供薄膜，并于薄膜的 区域产生电场，以及对薄膜进行逆洗程序。

综上所述，在本发明的薄膜清洗装置与薄膜清洗方法中，通过对薄膜所在 的区域通入电场，可暂时改变薄膜的状态，甚至增大薄膜的孔隙，借此大幅提 高清水逆洗的效果，以有效清除膜孔堵塞(pore plugging)等积垢物，解决生 物性堵塞(Bio fouling)及薄膜结垢(Scalling)问题。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的 限定。

附图说明

图1表示薄膜通量与时间的关系图；

图2A、图2B为依据本发明一实施利的薄膜清洗装置的剖面侧视示意图；

图3A～3C为依据本发明另一实施例的薄膜清洗装置的剖面侧视示意图；

图4为依据本发明另一实施例的薄膜清洗装置的剖面侧视示意图；

图5A、图5B为依据本发明另一实施例的薄膜清洗装置的立体透视示意图；

图6A为依据本发明另一实施例的薄膜清洗装置的剖面示意图；