一種中空纖維膜組件清洗裝置的製作方法

2023-05-29 15:33:41 2

本實用新型涉及一種清洗裝置，具體地說是通過超聲-化學清洗聯用技術，恢復中空纖維膜組件性能的清洗裝置。

背景技術：

膜分離是一種能耗少，效率高的分離方法，近年來已廣泛應用於食品、醫藥、生物、環保、化工、冶金、能源、石油等領域，產生了巨大的經濟效益和社會效益。由於其優良的性能，中空纖維膜成為一種應用廣泛的膜材料。但在膜分離過程中存在膜汙染現象，使膜的滲透通量及截留率等性能發生變化，膜的使用壽命縮短，極大地影響了膜分離技術的實際應用。因此，分析膜汙染原因以及採取相應的清洗措施和防治對策使膜性能得到部分恢復或完全恢復十分必要。人們試圖通過一系列經濟有效的方法來減輕膜汙染，「抗汙染」已成為膜研究領域的重要課題。

超聲波清洗是利用超聲波在水中引起劇烈的紊流、氣穴和震動而達到去除膜汙染的目的，是採用高能、超聲脈衝將物質從表面脫除的方法。超聲脈衝的高能量可以破壞表面與吸附材料之間的鍵合，具有節約成本，減輕勞動強度等優點。

化學清洗通常根據膜的汙染程度，用氧化劑(次氯酸鈉等)、酸(鹽酸、硫酸、硝酸等)、鹼(氫氧化鈉、氫氧化鉀等)、絡合劑、表面活性劑、洗滌劑等化學清洗劑對膜進行浸泡和清洗，化學清洗是一種去除膜汙染的相對最有效的方法，是清洗劑與汙染物之間的非均相反應。當水力衝洗不足以恢復膜性能時，採用化學藥劑的清洗工藝則成為必要手段。同時，在大多數情況下，清洗完成後的清洗液沒有回收裝置而直接排放，對環境在成二次汙染。在某些實際應用時對膜的含水率有特別要求，而沒有針對中空纖維膜進行有效乾燥的現有技術。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本實用新型提出一種中空纖維膜組件的清洗裝置，充分利用超聲清洗與化學清洗的優勢，對膜進行有效清洗。化學清洗劑便於切換、同時在設有廢液回收池，避免二次汙染，清洗後的膜絲可進行乾燥處理。該裝置操作簡便、佔地小便於移動，清洗效率高。

本實用新型目的是通過以下技術方案實現的：

一種中空纖維膜組件清洗裝置，包括

設備箱體，及設置在設備箱體內部的超聲清洗裝置；

液槽，所述的液槽有鹼槽、酸槽、清水槽、鹼液回收槽、酸液回收槽、水回收槽；

控制液體的閥門，有鹼液截止閥、酸液截止閥、清水截止閥及相應的鹼液回收截止閥、酸液回收截止閥、水回收截止閥；

控制液體流量的流量計、隔膜泵；

用於烘乾膜組件以管件自下而上相連的鼓風機、空氣過濾器、脈衝閥、氣體截止閥。

本實用新型的效果是：(1)克服了單純的物理清洗清洗效率低的問題，採用超聲與化學藥劑聯合清洗，解決了膜絲吸附汙染、表面附著、膜孔堵塞等三種汙染問題；(2)所用箱體將各個清洗組件納入其中，便於操作有節省空間，移動方便；(3)通過循環回收，可減少清洗廢液任意排放造成的二次汙染，同時超聲的加入可大大減少化學清洗劑的使用；(4)在箱體中加入鼓風設備，可有效解決膜組件在線清洗乾燥問題。本實用新型簡單易行、容易實現在線程序化操作。

附圖說明

圖1是本實用新型中空纖維膜組件清洗裝置結構示意圖。

圖2是實施例中中空纖維膜組件結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

參見附圖1，一種中空纖維膜組件清洗裝置，包括

設備箱體1，及設置在設備箱體1內部的超聲清洗裝置12；

液槽，所述的液槽有鹼槽2、酸槽4、清水槽6、鹼液回收槽3、酸液回收槽5、水回收槽7；

控制液體的閥門，有鹼液截止閥16、酸液截止閥17、清水截止閥18及相應的鹼液回收截止閥19、酸液回收截止閥20、水回收截止閥21；

控制液體流量的流量計14、隔膜泵15；

用於烘乾膜組件以管件自下而上相連的鼓風機8、空氣過濾器9、脈衝閥10、氣體截止閥11。

如附圖1、2，洗滌時，鹼液、酸液或清水經隔膜泵15和流量計14進入中空纖維膜組件液路口23，對膜進行清洗，清洗液從出口24流出，分別流入鹼液回收槽3、酸液回收槽5或水回收槽7；烘乾時，熱風經過空氣過濾器9去除顆粒物，再由脈衝閥10調節進入中空纖維膜氣路進口22流進管程25中對膜絲進行烘乾。

清洗中空纖維膜組件的過程為：

步驟1，將中空纖維膜組件固定於超聲清洗裝置12中，開啟與清水槽6連接的清水截止閥18、水回收截止閥21，啟動隔膜泵15，根據流量計14的數值，調節流量為100mL/min-500mL/min，用清水反衝洗待洗的膜組件30min，廢水回收入水回收槽7中；

步驟2，開啟超聲清洗裝置12，產生高頻振動波，高頻振動波在水中轉變成高頻機械振動波，機械振動波形成「空化」效應將膜上汙染物清洗掉；

步驟3，保持超聲清洗裝置12開啟，關閉清水截止閥18、水回收截止閥21，開啟鹼液截止閥16、鹼液回收截止閥19，用鹼槽2的鹼液清洗中空纖維膜組件30min，清洗產生的廢鹼回收入鹼液回收槽3中；此步驟根據需要，也可用酸液對中空纖維膜組件進行清洗，即開啟酸液截止閥17、酸液回收截止閥20，用酸槽4的酸液清洗中空纖維膜組件30min，清洗產生的廢鹼回收入酸液回收槽5中；

步驟4，關閉超聲清洗裝置12，同時停止鹼液或酸液清洗，即關閉鹼液截止閥16、鹼液回收截止閥19或酸液截止閥17、酸液回收截止閥20；開啟清水截止閥18、水回收截止閥21，用清水對殘留在中空纖維膜組件表面的鹼或酸衝洗30min，完成洗滌過程；

步驟5，關閉清水截止閥18、水回收截止閥21，開啟鼓風機8、氣體截止閥11，熱風經過空氣過濾器9去除顆粒物，再由脈衝閥10調節進入中空纖維膜氣路進口22流進管程25中對膜絲進行在線乾燥2h。