[发明专利]过滤流体的方法

说明书

本发明涉及过滤流体的方法。所述方法包括在所述过滤期间对过 滤器阻力R进行测量的步骤。

本发明涉及通常使用过滤介质对流体进行的过滤。为了清洁这些 过滤器或恢复它们的初始性能，可以利用所有种类的清洁方法，这些 清洁方法通常是为特定的过滤介质而专门开发的。然而，为了清楚起 见，本说明书主要涉及液体的过滤和膜过滤，尤其是使用与清洁方法 (例如但不限于回洗和化学清洁)相关的膜过滤。

过滤，诸如但不限于膜过滤，尤其是微滤或超滤，是一种通常应 用于生产饮用水或工艺用水或废水处理的方法。然而，(不可逆的)膜 淤积限制了这种技术的应用。残留物质在膜表面的累积导致运行成本 增加，因为增加了能量消耗和进行定期清洁的必要性。为了降低这些 运行成本，有必要对淤积行为进行控制。能够将淤积分为可逆淤积和 不可逆淤积。可逆淤积，在回洗或错流操作期间所施加的液体动力影 响下可容易地除去。而不可逆淤积在这些条件下不能(或非常慢地)被 除去。淤积是否可逆，取决于生理化学给水性质、膜性质和操作条件 之间的交互作用。

在水处理中，原料物流的来源具有许多种起源，例如但不全是：

钻孔水

地下水

地表水(湖水、河水)

海水或咸水

工业废水和/或城市污水

工业流体或城市流体

各种废弃物流或/和排出(含水)物流，例如砂滤器回洗水、原位 清洁(CIP)废水等，

然而，许多其它流体通过一步或多步过滤步骤制得或提纯，例如啤 酒、葡萄酒、果汁等。

所有这些进料物流含有不同的组分，所述不同的组分会或多或少的 以可逆或不可逆的方式对过滤器表面或过滤介质造成淤积。这种淤积过 程不仅取决于待过滤的流体，还取决于过滤介质本身的性质(例如，孔 径、表面电荷、或膜情况下的疏水性)。而且，淤积机制还取决于工艺 条件，例如预处理、辅助性助滤剂、温度、pH、清洁机制等。

天然水会含有大量的不同组分，这使其难以表征。然而，通常发 现，由天然有机物(NOM)对膜造成的(不可逆)淤积，随着pH的降低、 电解质浓度的升高、NOM分子量的增大、NOM疏水性的增加以及二价离 子(如Ca²⁺)的添加而变得更差。由于天然水中溶液化学的复杂性，NOM 性质因来源而异且发生季节性和长期趋势。

对关于膜的性质，如果膜粗糙且为疏水性的，或孔径与粒径大致 相等，则会观察到不可逆淤积加重。对于其它过滤介质，其它工艺的 具体过滤介质的性能对过滤介质的淤积行为具有相当的影响。

在现有技术状态中，已知从膜除去淤积的方法。通过例如用于抵 消不可逆淤积的预处理方法能够提高这些方法的有效性，从而能够在 经济可行的条件下继续膜过滤操作。对于超滤来说，一些给水预处理 选项为：(预-)混凝、投放活性碳(粉末状或颗粒状)或臭氧化。预混凝 包括两个单独的步骤，其中投放混凝剂，然后是常规的浮选或沉降。 然后，使用上清液作为过滤过程的进料。然而，证实本发明为在线 (in-line)混凝，它是在膜过滤之前应用混凝剂而没有浮选/沉降或预 过滤步骤。然而，根据过滤过程选取其它工艺参数。

除了在线混凝之外，从膜过滤器除去淤积的其它方法为：

·利用所有种类的介质例如待过滤的液体自身、其它的液体(例如 透过物)或液体和气体的混合物进行向前冲洗(错流)；

·回洗；

·化学强化的回洗；

·原位清洁；

·系统的弛豫；

·任何组合；

·等等，取决于过滤过程及其过滤介质。

对于本发明的说明书，所应用的清洁方法并不重要，所采取的行 为将因特定类型的淤积而异，并由有经验的或熟练的人员确定。

根据本发明，在导言中所指出的方法包括权利要求1中所指出的 步骤。所述方法的优选实施方案在从属权利要求中提到。各项单独的 权利要求中的方法的优选性和优势将从说明书和实施例中变得显而易 见。

根据过滤过程，能够规定许多工艺参数并用于控制所述过程，例 如：

1.过滤器助滤剂剂量，例如混凝剂；

2.进料性质例如温度(粘度)、pH等的变化；

3.过滤介质性质例如表面电荷、填充密度等的变化；

4.生产量(通量)水平；

5.生产时间；

6.反冲水平；

7.反冲时间