[发明专利]一种正向渗透和水冲击的膜清洗方法

权利要求书

1.一种用于在渗透分离模块中清洁半透膜的方法，所述膜具有进料侧和渗透侧，并且具有至少位于进料侧的污垢，作为残余盐水流离开模块的原盐水溶液进料流，部分的原盐水溶液在正常反渗透过程中通过表压和渗透压的平衡的净驱动力渗透到膜中，并且作为渗透物流从渗透侧排出，所述用于在渗透分离模块中清洁半透膜的方法包括：

周期性地施加从残余盐水流到膜的进料流侧的多个定向压力冲程PGr，所述定向压力冲程通过操作残余盐水流出口中的阀来产生的，所述阀配置为释放以及停止释放残余盐水流，所述残余盐水流引起离开模块的残余盐水流中的脉冲流动状态，并增加剪切力以及膜的机械震动，以分离污垢。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，位于所述残余盐水流出口中的所述阀的流动连通启动位于原盐水溶液进料口中的活塞或膜片。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在残余盐水流中的定向压力冲程产生与正常反渗透（RO）相反的净驱动压力，从而引起正渗透（FO）过程以产生朝向进料侧的渗透物的流动，以便提升所述污垢。

4.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括周期性地向所述膜的所述进料侧供入具有渗透压POs的额外溶液，所述渗透压POs大于原盐水溶液的渗透压力POr，从而产生与正常反渗透（RO）相反的净驱动压力，从而诱导正渗透（FO）过程以产生朝向进料侧的渗透物的反向流动，以便提升所述污垢。

5.根据权利要求3所述的方法，包括在膜机械震动期间，在膜的自由膜部分引起共振，所述共振由残余盐水流中的上述定向压力冲程以与自由膜部分的固有频率相等的频率波动提供，从而增加振动的振幅；包括通过在0.1至5Hz之间调节压力脉冲频率，来控制定向压力冲程PGr的频率，直到可见残余盐水流的浊度增加。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述额外溶液包括矿物盐和/或有机溶质。

7.根据权利要求2所述的方法，进一步包括节流原盐水溶液进料流，直到表压和渗透压的平衡达到零为止，从而施加定向压力冲程PGr，以提供间歇性的FO过程。

8.根据权利要求6所述的方法，进一步包括在RO-FO-RO过程中穿过膜向原盐水溶液进料流中加入清洗溶液，清洗溶液包括具有高浓度的氧和/或二氧化碳的溶液，从而增强清洗。

9.一种用于自清洁的反渗透分离模块，该模块包括：

至少包含一个反渗透膜的外壳，所述外壳具有进料侧和渗透侧，所述反渗透膜具有至少位于进料侧的污垢；

原盐水溶液入口，其被配置为将具有表压PGr的渗透压力POr的原盐水溶液供给到所述膜的所述进料侧；

残余盐水流出口，从膜的进料侧除去盐水；

渗透物出口，用于从膜的渗透侧的外壳去除渗透物，所述渗透物具有表压PGp和渗透压POp；根据由压力PGr、POr、POp和PGp的平衡定义的净驱动压力，渗透物从进料侧渗透到渗透侧；

其中所述模块还包括位于所述残余盐水流出口的阀，所述阀被配置为释放，及停止释放残余盐水流，以从阀的打开位置到阀的关闭位置，或从关闭位置到打开位置产生对表压PGr的多次暂时变化，以产生从所述残余盐水侧引导到所述膜的进料侧的一系列定向压力冲程，从而影响到所述膜的机械震动，来实现污垢的分离；和

在从模块中排出的残余盐水中应用脉冲流动状态，从而增加剪切力以实现增强的排污。

10.根据权利要求9所述的反渗透分离模块，进一步包括位于原盐水溶液入口中的活塞或膜片中的至少一个，所述活塞或膜片通过与位于残余盐水流出口中的阀的流体连通而被启动。

11.根据权利要求9或10所述的反渗透分离模块，其中，所述阀适于在以下范围内打开和关闭：0.1Hz。