一种净水工艺过滤膜的清洗方法和装置

技术领域

本发明涉及物理领域，尤其涉及水处理技术，特别是一种净水工艺过滤膜的清洗方法和装置。

背景技术

膜污染是指在膜分离过程中，原水中的某些组分在膜表面或膜孔中沉积，导致膜过滤通量持续下降的现象。在应用过程中，膜污染达到一定程度后必须进行膜的清洗与再生，以恢复膜的过滤通量和截留性。

净水处理工艺主要是以地表水、地下水为水源，经过絮凝、沉淀等预处理后进入膜系统，最终过滤出水供给用户。目前，膜系统常规清洗方式是气/水反洗，即以洁净空气和水做为反洗气源和水源。因水源逐渐被有机物、重金属等污染、投加的药剂成分复杂等综合因素影响，膜表面及膜孔经常会截留悬浮固体、颗粒物、有机物、细菌、生物污染物等，而常规清洗方式对所截留的大粒径悬浮固体、颗粒物可有效去除，但有难以将膜孔截留的细微颗粒物、有机物、细菌、生物污染物等彻底去除，膜通量无法彻底恢复，最终导致成本逐渐增加、膜寿命逐渐减少，影响膜工艺的广泛推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种净水工艺过滤膜的清洗方法和装置，所述的这种净水工艺过滤膜的清洗方法和装置要解决现有技术中的清洗方法不能将过滤膜彻底清洗的技术问题。

本发明的一种净水工艺过滤膜的清洗方法，包括以下步骤：

第一步骤，对过滤膜进行日常清洗，当过滤膜的工作运行时间达到第一设定时间或者过膜压差超过15-20%后，停止产水，然后开启一个臭氧发生器和一个空气压缩机，设定臭氧发生器的臭氧浓度为1-10mg/L，设定空气压缩机的压缩空气气量为10-20L/(m

第二步骤，对过滤膜进行深度清洗，当过滤膜的工作运行时间达到第二设定时间和/或日常清洗频次达到设定频次和/或跨膜压差超过30%后，停止产水，利用一个酸洗池对过滤膜进行酸洗，清洗时过滤膜面流速为0～5m/s，清洗时间为10-100min；酸洗完成后，利用清洗剂池中的清洗剂对过滤膜进行清洗，通过浸泡式和/或错流式进行清洗，清洗时膜面流速为0.1～5m/s，浸泡式清洗时间为2-200h，错流式清洗时间为5-500min。

进一步的，所述的第一设定时间为12-24小时。

进一步的，所述的第二设定时间为4-8周。

进一步的，所述的设定频次为30-60次。

进一步的，所述的酸洗池使用有机酸或无机酸中的任意一种或者两种的混合，所述的无机酸至少为盐酸、硝酸或硫酸中的一种，有机酸或无机酸的质量百分比浓度为1-20%，pH值为2-3。

进一步的，所述的清洗剂包括清洗促进剂、螯合剂、pH调节剂和水，其中清洗促进剂为草酸或柠檬酸中的任意一种或者两种的混合，清洗促进剂在清洗剂中的浓度为1.1mmol/L，螯合剂为二乙烯三胺五乙酸或乙二胺四乙酸中的任意一种或者两种的混合，螯合剂在清洗剂中的浓度为0.001～1mol/L，pH值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或者两种以上的混合，pH值调节剂加入后使得清洗剂的pH值为10～14。

实现上述方法的一种净水工艺过滤膜的清洗装置，包括臭氧发生器、空气压缩机、水泵、酸洗池、清洗剂池、产水箱、混合器和过滤装置，过滤装置内设置有过滤膜，过滤装置的第一端与原水管道连接，过滤装置的第二端通过管道与产水箱的入口连接，产水箱的供水端与供水管道连接，过滤装置的第二端还分别通过管道与混合器、酸洗池、清洗剂池的出口连接，混合器的第一入口分别通过管道与臭氧发生器、空气压缩机的出口连接，混合器的第二入口通过管道与水泵的出口连接，水泵的入口通过管道与产水箱的出口连接。

本发明与现有技术相比，其效果是积极和明显的。气洗过程中，压缩空气可产生较强气流，可将膜表面和间隙截留的细小悬浮颗粒物、杂质等吹脱；臭氧具有强氧化性，不仅可以去除膜表面和间隙的细菌，还可以除去色、味、有机物、酚类等物质，对氰化物、硫化物、亚硝酸盐等无机物也有很好的去除效果；联洗过程中，各类污染物被水携带排出膜，最终恢复膜通量，提升膜系统稳定性，提高产水水质与水量；酸洗和清洗剂清洗可去除膜表面上和间隙中长期沉积的碳酸钙、氢氧化镁、硫酸钡等水垢。日常清洗与深度清洗的结合能够完全、快速恢复膜通量损失，加速膜系统再生；降低膜清洗频率，提升膜系统稳定性；对膜无损坏，确保清洗前后膜性能的一致性。

附图说明

图1为本发明的一种净水工艺过滤膜的清洗装置示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述，但本发明并不限制于本实施例，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，本发明的一种净水工艺过滤膜的清洗方法（以反洗为例），包括以下步骤：

第一步骤，对过滤膜1进行日常清洗，日常清洗包括气洗和气水联洗，当过滤膜1的工作运行时间达到12-24h或者过膜压差超过15-20%后，停止产水，然后开启臭氧发生器2和空气压缩机3，设定臭氧发生器2的臭氧浓度为1-10mg/L，设定空气压缩机3的压缩空气量为10-20L/(m

气洗过程中，压缩空气可产生较强气流，可将过滤膜1表面和间隙截留的细小悬浮颗粒物、杂质等吹脱；臭氧具有强氧化性，不仅可以去除过滤膜1表面和间隙的细菌，还可以除去色、味、有机物、酚类等物质，对氰化物、硫化物、亚硝酸盐等无机物也有很好的去除效果；联洗过程中，各类污染物被水携带排出过滤膜1，最终恢复膜通量，提升膜系统稳定性，提高产水水质与水量；

第二步骤，对过滤膜1进行深度清洗，当过滤膜1的工作运行时间达到第二设定时间4-8周和/或日常清洗频次达到设定频次30-60次和/或跨膜压差超过30%后，停止产水，利用一个酸洗池5对过滤膜1进行酸洗，酸洗池使用有机酸和/或无机强酸，至少为盐酸、硝酸或硫酸中的一种，质量百分比浓度为1-20%，pH值为2-3，清洗时过滤膜1面流速为0～5m/s，清洗时间为10-100min；酸洗完成后，利用清洗剂池6中的清洗剂对过滤膜1进行清洗，清洗剂包括清洗促进剂、螯合剂、pH调节剂和水，其中清洗促进剂为草酸或柠檬酸中的任意一种或者两种的混合，清洗促进剂在清洗剂中的浓度为浓度为1.1mmol/L，螯合剂为二乙烯三胺五乙酸或乙二胺四乙酸中的任意一种或者两种的混合，螯合剂在清洗剂中的浓度为0.001～1mol/L，pH值调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和碳酸氢钠中的任意一种或者两种以上的混合，pH值调节剂加入后使得清洗剂pH值为10～14，通过浸泡式和/或错流式进行清洗，清洗时过滤膜1面流速为0.1～5m/s，浸泡式清洗时间为2-200h，错流式清洗时间为5-500min。

酸洗和清洗剂清洗可去除过滤膜1表面上和间隙中长期沉积的碳酸钙、氢氧化镁、硫酸钡等水垢。日常清洗与深度清洗的结合能够完全、快速恢复膜通量损失，加速过滤膜1系统再生；降低膜清洗频率，提升过滤膜1系统稳定性；对膜无损坏，确保清洗前后过滤膜1性能的一致性。

具体的清洗方式可以是正洗，也可是反洗，根据膜的性质而定。

一种实现本发明的清洗方法的清洗装置，包括臭氧发生器2、空气压缩机3、水泵4、酸洗池5、清洗剂池6、产水箱7、混合器8和过滤装置，过滤装置内设置有过滤膜1，过滤装置的第一端与原水管道9连接，过滤装置的第二端通过管道与产水箱7的入口连接，产水箱7的供水端与供水管道10连接，过滤装置的第二端还分别通过管道与混合器8、酸洗池5、清洗剂池6的出口连接，混合器8的第一入口分别通过管道与臭氧发生器2、空气压缩机3的出口连接，混合器8的第二入口通过管道与水泵4的出口连接，水泵4的入口通过管道与产水箱7的出口连接。

具体的，本实施例中的臭氧发生器2、空气压缩机3、水泵4、酸洗池5、清洗剂池6、产水箱7、混合器8和过滤装置等均采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已了解，在此不再赘述。