用於膜濾器的化學清洗劑的製作方法

2023-06-11 18:52:16

專利名稱：用於膜濾器的化學清洗劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及適合於在過濾裝置中使用的清洗方法。更特別地，本 發明涉及清洗用於水過濾目的而使用的微濾或超濾膜的方法。
背景技術：
微濾和超濾的膜濾器愈加用於城市飲用水處理和廢水處理。採用
典型的微濾或超濾操作，跨膜壓力(TMP)是過濾工藝的主要驅動力。當 工藝進行和過濾的水通過膜滲透時，大多數固體汙染物或者保留在膜 表面上，從而形成結垢層或者作為膜孔隙內的堵塞物保留，從而阻止 過濾。存在結垢層或者堵塞的孔隙或者這兩種情況可顯著增加跨膜壓 力並最終增加過濾的能耗。
用或者濾液或者氣體頻繁地反洗可部分恢復膜的滲透率，然而， 已知利用這些方法的情況下，汙垢可繼續累積在膜表上和孔隙內。連 續反洗沒有除去所有沉積的物質，因此隨著時間流逝過濾器的滲透性 將劣化。
通過使用化學清洗劑補充的清洗方案是已知的。選擇化學清洗方 法的一般標準是首先實現膜滲透性的良好恢復，第二最小化所要求的 化學清洗劑的用量和所生成的所得廢物量，和第三使得可容易操作。
一種清洗方法牽涉在化學清洗溶液內浸漬膜一段時間。化學反應 將溶解在膜表面上累積和孔隙內堵塞的固體。可通過注入的空氣衝刷 膜或者通過循環化學溶液，從而促進清洗效果。這是膜性能的化學充 分恢復常用的常見方法，然而，它的缺點是，要求顯著大體積的化學 溶液和該工藝生成大體積的化學廢物。
在控制滲透性劣化的其他嘗試中，常常採用膜濾器進行短暫的化 學清洗(維護清洗)。US5403479公開了進行這一工藝的一種這樣的方 法。將清洗溶液引入到真空纖維膜的腔內，並在低於膜泡點的壓力下
在低的流速下循環。清洗溶液在低的跨膜壓力和低速下滲透經過膜孔 隙。作者還證明甚至當在沒有速度下但在壓力下流體保持在纖維內時， 可發生清洗溶液經過膜擴散。在清洗過程中，膜浸漬在水內。這一方 法要求儲存足以填充滲透管線並循環的一定體積的化學溶液。在循環 工藝過程中，增加量的化學溶液從內腔側通過膜孔隙滲透到原料側。
進行膜清洗的另 一 方法牽涉用化學清洗劑，反覆反沖
(backpulsing)膜，正如JP09313902和US6045698中所述。在美國專 利申請20010052494A1、 20030146153A1 、 20040007525A1、 PCT申請 WO0108790A1和US6547968中公開了浸漬膜體系的化學清洗反洗方法 的類似方法。化學清洗反洗可以是連續或者脈衝的，且可在排放薄膜 貯罐之後，排放薄膜貯罐的同時或者甚至不排放薄膜貯罐而在化學反 洗之前進行。當膜垂直取向時，化學溶液通過泵經膜頂部處的集管 (header)輸送到體系內。化學清洗溶液在壓力下強制通過膜到內腔側。
反覆反沖可引起在滲透管線內的生物膜變回為膜。
以上提及的第二和第三種方法通常使用比第一種方法體積小的化 學溶液，但它們要求化學溶液具有非常高的質量且不含固體，這是因 為溶液被引入到滲透側。
本發明的目的是克服或者減輕現有技術的至少一個缺點，或者提 供有用的替代方案。

發明內容
根據本發明的笫 一 方面，提供清洗具有原料側和滲透側的多孔聚 合物膜的方法，該方法包括下述步驟將含清洗劑的流體引入到膜的 滲透側；允許清洗劑接觸膜的滲透側預定時間，和接觸膜的孔隙。
優選地，清洗劑在靜壓下接觸滲透側。
根據第二方面，本發明提供清洗具有原料側和滲透側的多孔聚合 物膜的方法，該方法包括下述步驟將含清洗劑的流體引入到膜的原 料側；施加跨膜壓力，強制含清洗劑的流體從膜的原料側到滲透側； 允許清洗劑接觸膜的滲透側預定的時間，和接觸膜的孔隙。
優選地，跨膜壓力的壓差小。
根據本發明的第三方面，提供清洗具有原料側和滲透側的多孔聚
合物膜的方法，該方法包括下迷步驟提供與膜的原料側接觸的原料 側流體；引入含清洗劑的流體到膜的滲透側；允許清洗劑接觸膜的滲 透側預定的時間，接觸膜的孔隙並擴散到原料側的流體內。
優選地，在本發明的這一方面中，通過在原料側流體(優選清洗劑 濃度低)和含有清洗劑的內腔側流體之間的濃度梯度驅動溶液的擴散。 最優選原料側流體不含清洗劑。
優選地，本發明的方法進一步包括下述步驟在滲透側上施加壓 力到含清洗劑的流體上，從膜孔隙中移動(若存在的話)溶解和未溶解 的固體。更優選，這一壓力以脈衝方式施加。在一個尤其優選的實施 方案中，壓力源是壓力不大於膜泡點的壓縮空氣。
優選地，本發明的方法之前全部進行反洗。
優選地，本發明的方法還緊跟著反洗，之後再開始過濾。
視需要，本發明的方法可反覆循環。
本發明所述的清洗方法可應用於加壓膜濾或者浸漬膜濾體系上。 該膜可以是微濾、超濾或納濾膜，且可以或者是毛細膜或者平片 (f latsheet )膜。
優選地，膜是超濾或微濾膜。
在優選的實施方案中，本發明的膜是具有內腔側(滲透側)和模件 (module)或外殼側(原料側)的中空纖維膜，其中多個中空纖維膜安裝 在模件外殼內。
最優選，多個膜排列在校直的纖管束(bundle)內。模件在纖管束 末端裝入，從而在中空纖維內部產生多個內腔空間和在中空纖維的外 部或外殼側上產生鄰接的空間。排列內腔，以便過濾的水在其內累積 並從多個內腔流入合併的過濾物流內。
流體可以是水。
在第 一和第三方面中，含清洗劑的流體引入到這些中空纖維膜的 內腔中。在第二方面中，含清洗劑的流體，優選通過部分填充模件的 外殼側而引入到膜的外殼側，之後輸送到內腔內。
優選地，在沒有施加壓力或者施加輕微壓力的情況下，含可擴散 的清洗劑的流體保留在膜的滲透側內，可施加大致等於靜態排出
(head)壓力的壓力。
清洗溶液可以是任何常規的清洗溶液，它或者酸性、鹼性或者為 中性，或者可以是具有氧化性或者還原性，這取決於汙垢的來源。清 洗劑也可以是無機或有機的。優選的清洗劑包括溶解的卣素，例如氯， 或者溶解的氧化或還原劑，例如亞硫酸鹽基試劑。或者，清洗劑可以 是螯合劑，例如檸檬酸或者EDTA。為了促進汙垢的潤溼和溶解，可將 小量表面活性劑加入到清洗溶液中。
在膜體系中，化學清洗劑輸送的優選方案隨體系設計的變化而變 化。例如，在一些膜濾體系中，優選輸送化學清洗劑到膜的原料側上。 如果這樣的話，製備化學溶液所使用的水就其固體含量來說，其要求 不是特別地苛刻，和該清洗溶液可反覆使用數次。然而，它可要求化 學貯罐和化學轉移泵。這一輸送方法常常用於大的膜體系上。在其他 膜體系中，優選輸送化學清洗劑到滲透側上，進一步降低化學溶液的 體積和改進操作的容易程度。在這種情況下可使用計量泵。本發明的 方法適合於處理或者原料側或者內腔側計量。


圖1示出了本發明的一個實施方案，其中該實施方案能使溶液輸 送到中空纖維膜的外殼側並滲透通過內腔側。
圖2示出了本發明的一個實施方案，其中在外殼側首先至少部分 排放/過濾的情況下，該實施方案能使溶液輸送到中空纖維膜的內腔側。
圖3示出了本發明的一個實施方案，其中該實施方案能使溶液輸 送到中空纖維膜的內腔側，同時含固體的水保留在外殼側上。 圖4示出了維護清洗和清洗效率定義的試驗曲線。 圖5示出了釆用不同試驗方法的膜性能恢復率。 圖6示出了對於許多清洗方法來說，相對化學清洗劑的消耗。
具體實施例方式
參考成束排列並安裝在模件內的中空纖維聚合物微濾和超濾膜， 和參考採用從外側向內側的過濾模式的加壓膜濾體系的維護清洗，公 開本發明。然而，要理解本發明不限於這種實施方案，和可例如包括 從內側向外側的過濾模式。
測試並比較包括將清洗劑計量到外殼側或者內腔側(濾液側)的數 種維護清洗(膜清洗)方案。以下將討論這些方法及其性能。
優選在任何維護清洗之前進行反洗。在中空纖維膜的反洗工藝中， 例如通過氣體壓力或者通過進一步的液體泵送，強制液體從內腔側通 過膜。作為反洗工藝的一部分，可在反洗期間和在引入任何清洗溶液 之前，或者排放、部分排放或者用液體填充外殼側。
進行反洗的正常工序通常包括起始的過濾或者排放工藝。更優選 過濾。優選釆用進入外殼側的壓縮空氣作為過濾驅動力推動外殼側液 體通過膜並進入內腔，在低於膜泡點的壓力下實現過濾。繼續過濾， 直到外殼側的液體水平至少小於外殼側液體保持體積的 一半。在其中 清洗之前沒有進行反洗的情況下，作為維護清洗的起始步驟進行過濾。 優選地，外殼側的液體水平下降到採用壓縮空氣可以實現的過濾的最 低水平，在大多數情況下，該水平通常僅僅高於較低的模件罐封
(module potting)。過濾意味著外殼側體積大大地下降，因此在不需 要排放外殼側的情況下，任何維護的清洗溶液可進入該體系內。對於 浸漬的膜濾工藝來說，不要求壓縮空氣進行過濾。
緊跟著排放或者過濾之後，可進行液體的反洗，優選採用空氣衝 刷進行反洗。可按照不同的方式實現液體反洗。優選使用空氣推動的 反洗。低於膜泡點的壓縮空氣進入內腔並推動濾液以與過濾方向相反 的方向通過膜。僅僅在過濾或者濾過最後保留在內腔內的濾液用於反 洗。緊跟在反洗之後，內腔倒空且易於接收化學清洗溶液。
通常用結垢材料覆蓋要求維護清洗的膜，和一些膜的孔隙也可能 被堵塞。反洗的優點是，部分除去孔隙的堵塞物和結垢層，從而使清 洗溶液能在較大的百分數下到達膜表面。當在沒有反洗情況下使用維 護清洗時，清洗溶液可藉助未堵塞的路徑優先擴散經過膜，所述未堵
塞的路徑可作為結垢較少的膜表面區域和未堵塞的膜孔隙的結果而存 在。在採用充足的空氣壓力情況下，在內腔內的濾液在合理的速度下 流經膜孔隙，並除去在膜表面上的一些結垢物質，和使一部分堵塞的 孔隙打開。這使得化學溶液(當引入時)能在較大的百分數下到達膜孔 隙。
在任何初步維護清洗反洗最後，外殼側的液體可或者排放或者作 為 一部分反洗工藝保留。由於通過在先的過濾實現了外殼側液體體積 的下降，因此甚至當從反洗順序最後取消排放時，在維護清洗之前， 外殼側的液體體積通常小於外殼側液體保持體積的 一 半。在維護清洗 之前排放外殼側液體是任選的。
或者，在維護清洗之前，膜沒有反洗，而是過濾或者排放外殼側， 以降低外殼側體積，之後輸送維護的清洗溶液。
取決於所選的特定方法，化學溶液或者優選藉助較低的CIP(原地 清洗)歧管輸送到外殼側，或者優選藉助較低的濾液/CIP歧管，或者
二者的串聯，輸送到濾液(內腔)側。
在本發明的方法中，對於內腔側的化學輸送來說，溶液流速優選
低(O. l-4mVh/模件)，這取決於模件尺寸，以便最小化在這一階段中 可能出現的負面的跨膜壓力。取決於特定的輸送方法，在清洗中所使 用的最大的清洗溶液體積優選不大於內腔體積、外殼體積或者二者的 體積(加上任何管道容納或者漲落體積)。對於控制化學溶液的消耗來 說，這尤其重要。
可通過與合適的流體體積相連的任何已有的泵，例如裝置CIP泵， 輸送清洗溶液。若清洗溶液主要輸送到內腔側，則清洗溶液的使用率 非常低。在這一情況下，可在密封的貯罐內儲存清洗溶液，和壓縮空 氣可用作輸送工具，推動溶液從貯罐進入中空纖維膜的內腔內。其優 點是若貯罐配有流體液面傳感器，或者若貯罐體積類似於總的內腔體 積，則可大大地簡化輸送到體系中的溶液體積的控制。
一旦清洗溶液輸送到體系中，則停止CIP泵或者除去氣體壓力源。 取決於在清洗中所使用的化學品，視需要可在浸泡期間藉助上部歧管 放空外殼側和內腔側，或者在浸泡期間周期性放空。當放空時，外殼 側的通氣可用於混合化學品並改進化學品與膜的接觸。當將溶液計量 到濾液(內腔)側時，若溶液擴散通過膜壁併到達外殼側，則可使用外 殼側通氣。溶液擴散通過膜孔隙到達其中不存在液體或者很少存在液 體或者其中溶液內清洗劑濃度低的 一 側。
當外殼側和內腔側均被填充時，化學清洗劑僅僅通過濃度梯度擴 散到膜孔隙內。膜孔隙浸泡在溶液內一段時間，對於典型的維護清洗
來說優選30秒-20分鐘，和對於充分的化學清洗來說要求較長的時 間。視需要，可在浸泡期間藉助上部歧管放空外殼側和內腔側，或者 在浸泡期間周期性放空。由於在內腔或者外殼側內蒸發導致的溼度損 失非常低，和採用清洗溶液的情況下，膜孔隙保持溼潤。
視需要，可進行反洗，從體系中除去殘留的清洗溶液，之後開始 過濾。
方法l:用化學清洗溶液部分填充膜的外殼側
在這一方法中，化學溶液優選藉助較低原料歧管進入外殼側。然 而，溶液進入外殼側且所有的外殼出口閥門關閉，即在死端過濾模式 下，強制清洗溶液進入內腔側。若壓力沒有足夠高到推動清洗溶液到 達、滲透側，則可通過注入與壓濾工藝一樣的壓縮空氣，或者通過與浸 漬膜過濾工藝一樣的抽吸，來供應額外的跨膜壓力。外殼側僅僅用膜 清洗溶液部分填充。到達外殼側的溶液的最小輸送體積略高於內腔體 積加上滲透歧管體積。這一方法的化學品和濾液的消耗顯著小於其中 外殼側用化學溶液填充的常規清洗方法。
這一方法的第 一步優選是反洗，然後倒空外殼側和內腔側二者。 清洗溶液藉助較低的CIP閥門進入外殼側。然而，由於外殼側的上部 CIP回流閥門關閉和內腔CIP回流閥打開，因此一旦在外殼側內CIP 溶液的液面高於下部的封裝水平，通過外殼側的壓力強制CIP溶液進 入內腔側。還在外殼側的液面以上形成壓縮空氣袋。取決於外殼側的 壓力，CIP泵僅僅可運行短的時間段，和這使得來自空氣袋的壓力繼 續擠壓溶液到內腔側。可視需要供應額外的跨膜壓力。取決於在進入
外殼側內之前溶液的混合，膜清洗溶液的過濾可僅僅填充內腔或者延
伸，以輸送一些溶液返回到CIP罐或者循環管道環路中。或者，CIP 溶液可通過壓縮空氣推動到外殼側內，從而省去CIP泵短的運行循環。
在用化學溶液填充內腔側之後，然後打開外殼側和內腔側的排放 閥，使壓力相等。在內腔側壓力接近於外殼側壓力時，打開外殼側排 放閥，同時內腔側排放閥可以或者打開、關閉，或者周期性打開，以 控制擴散過程。當周期性打開內腔側排放閥時，優選簡單地在浸泡的
起始階段期間打開閥門。在整個浸泡期間，內腔側可放空1-IO次， 其中每一次持續1秒-IO分鐘。在內腔側內的溶液緩慢地經膜擴散，
和當打開內腔側排放閥時，可通過在內腔側內的靜壓輔助擴散過程。 膜部分浸泡在溶液內，然而，毛細作用有助於保持溶液在膜壁內。
也可採用任選的後通氣操作。這一通氣操作有助於懸浮的汙物變 得鬆散或者通過溶液除去。
可視需要反覆以上的填充內腔和反擴散工序，以實現較高的清洗 效率。
也可在浸泡之後使用任選的後膜清洗反洗。優選在充分地排放外 殼側化學廢物最後，進行充分的反洗。如果優選的話，則從外殼側排
放的膜清洗化學品可通過排放到CIP管內再使用。
然後開始過濾。
現有技術的常規清洗方法典型地包括l)用化學溶液充分地填充
外殼側，2)短時間段地過濾化學溶液，3)允許膜浸泡，和4)排放隨後 的化學廢物。以上所述的方法1可顯著地降低化學品和化學廢物的體 積典型地大於50%。在沒有額外的化學品的情況下，反覆的內腔填充 和反擴散工序有助於提高清洗效率。
圖1示出了其中外殼側和內腔倒空情況下的方法1。外殼側用清 洗溶液部分填充，然後加壓，以^更液體流到內腔內。
方法2:用化學溶液填充膜的滲透側，和至少部分排放/過濾外殼
側
在這一方法中，輸送化學溶液，填充膜內腔(滲透側)，因此化學
品 和濾液的消耗非常低。
這一方案的第一步優選是藉助以上所述的方法反洗膜。它使內腔 側倒空，和外殼側或者倒空或者部分倒空。膜內腔側然後準備用於接 收清洗溶液。在通過反洗，膜內腔側沒有倒空的情況下，必須在壓力 下輸送化學溶液，以取代膜內腔內殘留的滲透物。
然後用膜清洗溶液填充內腔。化學計量泵或CIP泵用於優選藉助 較低的濾液/CIP閥門引入膜清洗溶液到內腔側，和任何額外的溶液可 藉助上部的濾液/CIP閥門流出內腔側，返回到CIP罐。在化學輸送期 間，外殼側的上部CIP閥門可或者打開或者關閉。當用化學溶液填充
內腔時，打開外殼側排放閥，和可或者打開、關閉或者周期性打開內 腔側的排放閥。當周期性打開內腔側的排放閥時，優選簡單地在起始
的浸泡階段期間打開閥門。在整個浸泡期間，內腔側可以放空1-10 次和每一次持續5秒-IO分鐘。發生化學擴散，直到在內腔和外殼側 的化學品濃度相等。
當外殼側倒空或者部分倒空時，在內腔側內的一部分溶液緩慢地 通過膜孔隙擴散，和當打開內腔側的排放閥時，通過內腔側內的靜壓 輔助。在這一工藝過程中，外殼側和內腔側二者部分倒空，然而，毛 細作用輔助保持溶液在膜壁內。進行浸泡和擴散工藝預定的時間，直 到膜與希望的 一 樣清潔，或者直到大多數清洗溶液被消耗。
視需要，在內腔側內的溶液擴散到外殼側內並消耗後，可反覆用 化學清洗溶液填充內腔的工序。或者可通過施加壓縮空氣到外殼側， 將擴散到外殼側內的溶液推動回到內腔側。可視需要反覆這一工序。
圖2示出了方法2，引入溶液到內腔側，同時完全或部分排空外 殼側。
方法3:用化學溶液填充膜的滲透側且外殼側沒有排放 這一方法類似於方法2，所不同的是，沒有過濾外殼側。若含有 固體的水保留在外殼側上(如圖3所示，沒有排放的罐)，則化學溶液 在濃度梯度下擴散通過膜孔隙到達外殼側，且擴散速度沿著膜模件相 當均勻。繼續擴散過程，直到在兩側上的化學品濃度達到平衡。
視需要，在內腔側內的化學品濃度降低到一定水平之後，可反覆 用化學清洗溶液填充內腔的工序。
也可使用任選的後通氣操作，這一通氣操作有助於懸浮的汙垢變 得鬆散或者通過溶液除去。
也可在浸泡之後使用任選的膜的後清洗反洗操作。在排放化學廢 物最後優選利用充分的反洗。
然後開始過濾。
圖3示出了方法3的示意圖。用引入到內腔內的水或者其他流體 和清洗溶液填充內腔。清洗物種經膜從內腔內的較高濃度的區域擴散 到外殼側內的較低濃度處。
圖1 - 3示出了各種方法的管道和儀器示意圖。
在附圖中，Pl是原料泵和P2是CIP泵。P2可被在容器頂部具有 壓縮空氣入口的小型溶液存儲容器替代。
如果要求通氣，則SV1供應沖刷空氣。SV2供應壓縮的排放空氣， 以輔助在外殼側或者過濾處輔助快速排放。SV3供應壓縮的液體反洗 空氣，以與過濾方向相反的方向推動內腔內的濾液經過膜孔隙。AV1 是下部的原料閥和AV2是上部的原料閥。AV4是下部的外殼側排放閥 和AV5是上部的外殼側回流閥。
在圖l所示的方法l中，輸送清洗溶液到外殼側。用化學溶液部 分填充外殼側，並允許溶液在TMP下滲透到滲透側。
當CIP泵開始輸送清洗溶液到外殼側時，AV7和AV3打開和AV5 關閉。在外殼側上的壓力緩慢增加，和一些化學溶液在壓力下滲透到 內腔側。當在外殼側上的溶液液面達到較低的罐封頭和模件中間之間 的位置時，停止化學品輸送，或用化學溶液填滿膜內腔。若在外殼側 上的壓力沒有足夠高到推動溶液到達內腔側，則可藉助SV2注入壓縮 空氣到外殼側。在浸泡預定的時間段之後，可進行反洗，推動在滲透 側上的殘留化學溶液返回到外殼側。優選通過SV3引入壓縮空氣，以 推動內腔內的殘留溶液返回到外殼側。
在方法2和3中，計量清洗劑到內腔側。在計量階段期間，AV9
和AV3均打開，和在外殼側出口上的AV5可或者打開或者關閉(圖2 和3)。在用該溶液填滿滲透側之後，終止化學品輸送。然後化學溶液 經膜孔隙滲透。在方法2中，通過液體的靜壓繼續滲透，和化學溶液 擴散返回到外殼側。當外殼側充滿時，僅僅通過濃度梯度驅動擴散(圖 3)。優選在擴散時間段之後再次進行反洗。 實施例
為了對比試驗，使用6模件的Memcor CMF-L中試試驗。過濾工藝 包括30分鐘過濾，緊跟著氣體推動的反洗。在進行維護清洗之前，反 復循環數次。
如圖4所示，通過膜阻力增加來判斷膜的結垢速度。在過濾30 分鐘之後，膜的阻力上升。反洗可部分降低膜的阻力。然而，反洗沒 有充分地恢復膜的滲透性和阻力趨勢繼續上升。進行維護清洗進一步 降低膜的阻力，因此較好地恢復膜的滲透性。 一般趨勢如圖4所示。 維護清洗效率定義為
MC效率—R廣R2)/(R「R。)
其中R。是直接在最後的化學清洗之後的阻力。 Ri是直接在最後的反洗之後，維護清洗之前的阻力。 R2是在前一維護清洗之後的阻力。 圖5示出了採用不同方法的維護清洗效率，其中 MCO -常規清洗方法，其中用清洗溶液充分地填充外殼側， MC1 -以上所述的方法1，外殼側用清洗溶液部分填充， MC2 -以上所述的方法2，其外殼側排空和清洗溶液填充滲透側， MC3-以上所述的方法3，其中沒有排放外殼側且清洗溶液填充滲 透側。
圖6示出了與常規方法相比，相對的化學溶液消耗。
權利要求
1.清洗具有原料側和滲透側的多孔聚合物膜的方法，該方法包括下述步驟將含清洗劑的流體引入到膜的滲透側；允許清洗劑接觸膜的滲透側預定時間，和接觸膜的孔隙。
2. 權利要求l的方法，其中清洗劑在靜壓下接觸滲透側。
3. 清洗具有原料側和滲透側的多孔聚合物膜的方法，該方法包括 下述步驟將含清洗劑的流體引入到膜的原料側；施加跨膜壓力，強制含清洗劑的流體從膜的原料側到滲透側； 允許清洗劑接觸膜的滲透側預定的時間，和接觸膜的孔隙。
4. 權利要求3的方法，其中跨膜壓力的壓差小。
5. 清洗具有原料側和滲透側的多孔聚合物膜的方法，該方法包括 下述步驟提供與膜的原料側接觸的原料側流體； 引入含清洗劑的流體到膜的滲透側；允許清洗劑接觸膜的滲透側預定的時間，以接觸膜的孔隙並擴散到 原料側的流體內。
6. 權利要求5的方法，其中在原料側流體和含有清洗劑的內腔側 流體之間的濃度梯度引起清洗劑擴散到原料側流體內。
7. 權利要求6的方法，其中原料側流體的清洗劑濃度低於內腔側 流體。
8. 前述任何一項權利要求的方法，它進一步包括下述步驟在滲 透側上施加壓力到含清洗劑的流體上，從膜孔隙中移去(若存在的話)溶 解和未溶解的固體。
9. 權利要求8的方法，其中以脈衝方式施加壓力。
10. 權利要求8或9的方法，其中膜具有泡點，和壓力是藉助在不 大於膜的泡點的壓力下的壓縮空氣實現。 在所述方法之前進行反洗。 緊跟著反洗，之後重新開始過其中反覆循環所述方法。 其中所述多孔聚合物膜是加壓其中所述膜選自微濾、超濾或其中所述膜是毛細膜或者平片其中所述膜是具有內腔側(滲透側)和模件(module)或外殼側(原料側)的中空纖維膜。
11. 前述任何一項權利要求的方法，
12. 前述任何一項權利要求的方法，
13. 前述任何一項權利要求的方法，
14. 前述任何一項權利要求的方法， 膜過濾或者浸漬膜過濾體系的一部分。
15. 前述任何一項權利要求的方法， 納濾膜。
16. 前述任何一項權利要求的方法， (f latsheet )膜。
17. 前述任何一項權利要求的方法，
18. 權利要求17的方法，其中多個中空纖維膜安裝在模件外殼內。
19. 權利要求18的方法，其中多個膜排列在校直的纖管束(bundle) 內，從而在中空纖維內部產生多個內腔空間和在中空纖維的外部或外殼 側上產生鄰接的空間，和其中排列內腔，以便過濾的流體在其內累積並 從多個內腔流入合併的過濾物流內。
20. 前述任何一項權利要求的方法，其中流體是水。
21. 權利要求19或20的方法，其中含清洗劑的流體引入到這些中 空纖維膜的內腔中。
22. 權利要求19或20的方法，其中含清洗劑的流體引入到膜的外 殼側。
23. 權利要求22的方法，其中通過部分填充模件的外殼側而引入 含清洗劑的流體到膜的外殼側，之後輸送到內腔內。
24. 前述任何一項權利要求的方法，其中在沒有施加壓力情況下， 含可擴散的清洗劑的流體保留在膜的滲透側內。
25. 權利要求l-23任何一項的方法，其中在壓力大致等於靜態排 出壓力的情況下，含可擴散的清洗劑的流體保留在膜的滲透側內。
26. 前述任何一項權利要求的方法，其中清洗溶液是任何常規的清洗溶液。
27. 權利要求26的方法，其中清洗溶液為酸性、鹼性或中性。
28. 權利要求26或27的方法，其中清洗溶液具有氧化或還原性。
29. 權利要求26 - 28任何一項的方法，其中清洗劑是無機或有機的。
30. 權利要求26的方法，其中清洗劑包括溶解的卣素，例如氯。
31. 權利要求26的方法，其中清洗劑包括亞硫酸鹽基試劑。
32. 權利要求26的方法，其中清洗劑包括螯合劑。
33. 權利要求32的方法，其中螯合劑是檸檬酸或EDTA。
34. 權利要求26 - 33任何一項的方法，其中將表面活性劑加入到清 洗溶液中。
全文摘要
清洗具有原料側和滲透側的多孔聚合物膜的方法，該方法包括下述步驟將含清洗劑的流體引入到膜的滲透側；允許清洗劑接觸膜的滲透側預定時間，和接觸膜的孔隙；或者將含清洗劑的流體引入到膜的原料側；施加跨膜壓力，強制含清洗劑的流體從膜的原料側到滲透側；允許清洗劑接觸膜的滲透側預定的時間，和接觸膜的孔隙。優選地，在原料側流體和含有清洗劑的內腔側流體之間濃度梯度引起清洗劑擴散到原料側流體中。可施加壓力到含清洗劑的流體上，以便從膜的孔隙中移動(若存在的話)溶解和未溶解的固體。可以以脈衝的方式施加壓力，和可藉助在不大於膜的泡點的壓力下的壓縮空氣。本發明的方法之前或者緊跟著可以是反洗。
文檔編號B01D65/02GK101184548SQ200680018323
公開日2008年5月21日 申請日期2006年4月28日 優先權日2005年4月29日
發明者曹治毅, 查富芳 申請人:西門子水技術公司