[发明专利]可有效减轻膜污染的膜分离装置及系统在审
申请号: | 202111326329.3 | 申请日: | 2021-11-10 |
公开(公告)号: | CN114028952A | 公开(公告)日: | 2022-02-11 |
发明(设计)人: | 刘建新;左飞朋;张晓蕾;孙国刚;古丽寨娜.哈布都拉 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京) |
主分类号: | B01D65/02 | 分类号: | B01D65/02;C02F1/40;C02F1/44 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 耿向宇 |
地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 有效 减轻 污染 分离 装置 系统 | ||
本发明提供一种可有效减轻膜污染的膜分离装置及系统,包括两层膜以及设置于两层所述膜之间的喷气隔网件;所述膜用于对待处理液进行过滤,所述喷气隔网件上等间距设置有多个喷气孔,所述喷气隔网件用于产生射向所述膜的空气束。本发明实现了对膜表面待处理液流体产生强化扰动,可以有效的消除浓差极化层和滤饼层,从而减轻膜污染。
技术领域
本发明涉及膜分离技术领域,尤其涉及一种可有效减轻膜污染的膜分离装置及系统。
背景技术
近些年来,将再生废水回用后替代非饮用水或(间接)饮用水,已成为实现水资源可持续利用的重要途径。其中,采用膜分离方法对废水进行处理具有无相变、低能耗、无化学残留等优势,在废水回用领域受到极大关注。膜分离方法可有效地去除废水中的无机物、有机物/营养物,从而获得具有高洁净度的优质渗透水。同时,被截留的高浓度有机物/营养物被富集,经再次加工可形成可再生能源(如H2、CH4等)或转化为肥料,实现资源化利用。
膜分离方法在废水处理和资源回收中的应用主要受到膜污染的限制。在膜分离过程中,由于膜的截留作用,部分或全部溶质被截留在膜表面,形成浓差极化层,而当废水中含有固体颗粒时,随着过滤的进行,颗粒在膜表面逐渐堆积形成沉积层,在跨膜压力作用下被压实形成滤饼层。浓差极化层和滤饼层的形成使膜的渗透通量下降,操作压力增加,特别是当废水中有机物含量较高时,膜污染现象会更严重,甚至造成膜表面完全堵塞,使过滤失效。
目前应对膜污染的方法主要是通过设置螺旋间隔体或交替排列的丝状隔网来增加液体湍流强度,以减轻污染物质在膜表面的沉积。该方法虽然能在一定程度上提高膜的渗透通量,但是螺旋间隔体或交替排列的丝状隔网增加了液体流动阻力,致使操作过程中的能耗增加,且间隔体或隔网边缘处的膜表面存在难以消除的积存污染,导致膜过滤效果较差。
发明内容
本发明提供一种可有效减轻膜污染的膜分离装置及系统,用以解决现有技术中的膜分离装置存在难以消除膜表面的积存污染,导致膜过滤效果较差等缺陷,实现了对膜表面待处理液流体产生强化扰动,可以有效的消除浓差极化层和滤饼层,从而减轻膜污染。
本发明提供一种可有效减轻膜污染的膜分离装置,包括两层膜以及设置于两层所述膜之间的喷气隔网件;
所述膜用于对待处理液进行过滤,所述喷气隔网件上等间距设置有多个喷气孔,所述喷气隔网件用于产生射向所述膜的空气束。
根据本发明提供的一种可有效减轻膜污染的膜分离装置,所述喷气隔网件包括多个中空射流管,所述中空射流管的长度方向与待处理液流动方向相同,多个所述中空射流管等间隔并列设置于两层所述膜之间,其中,在所述中空射流管上,沿与所述膜表面垂直的中心面的两侧交错设置有多个所述喷气孔。
根据本发明提供的一种可有效减轻膜污染的膜分离装置,相邻两个所述中空射流管上的所述喷气孔呈交错设置。
根据本发明提供的一种可有效减轻膜污染的膜分离装置,所述喷气孔的喷气方向与所述中心面之间的夹角为α,其中,0°≤α≤90°。
根据本发明提供的一种可有效减轻膜污染的膜分离装置,所述喷气隔网件为硬质塑料隔网件。
本发明还提供一种可有效减轻膜污染的膜分离系统,包括空气压缩输送组件、单向阀、流量计以及所述可有效减轻膜污染的膜分离装置,所述空气压缩输送组件与所述单向阀的入口端连通,所述单向阀的出口端与所述流量计的入口端连通,所述流量计的出口端与所述可有效减轻膜污染的膜分离装置连通。
根据本发明提供的一种可有效减轻膜污染的膜分离系统,所述空气压缩输送组件包括空气压缩机和储气罐,所述空气压缩机与所述储气罐的进气口连通,所述储气罐的出气口与所述单向阀的入口端连通。
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