[发明专利]适用于中空纤维膜组件的超声清洗装置、系统及工艺

说明书

本申请公开有一种适用于中空纤维膜组件的超声清洗装置、系统及工艺，能够充分利用超声波的高频震动，将清洗药剂有效成分导入到膜污染聚集处，使得膜污染得到有效的溶解；通过选取特定频率的超声波，利用膜材料密度与膜污染密度差，依靠超声波形成的被动震动的振幅不同使得膜污染物进行剥离到清洗溶液中，较之常规化学清洗方法，超声波化学清洗效果显著。

技术领域

本公开一般涉及环保水处理技术领域，具体涉及一种适用于中空纤维膜组件的超声清洗装置、系统及工艺。

背景技术

膜技术是当代高效分离新技术，与传统的分离技术相比，它具有分离效率高、能耗低、占地面积小、过程简单、操作方便、不污染环境、便于与其他技术集成等突出优点。它的研究和应用与节能、环境保护、水资源开发、利用和再生极为密切。在当今世界能源、水资源短缺，水和环境污染日益严重的情况下，膜分离科学与技术的研究得到了世界各国的高度重视。目前，膜分离技术在我国的石油化工、制药、生化、环境、能源、电子、冶金、轻工、食品、航天、海水淡化、医疗等领域已获得有效而广泛的应用。

一般意义上，“膜”指两相之间的不连续区间，其主要通过膜孔进行物理截留，通常超滤膜的过滤精度为0.01μm-0.1μm，能截留绝大部分胶体和悬浮物、病毒和细菌等物质。在超滤膜运行过程中，由于截留物易附着在膜表面，并通过压力和浸蚀作用进入到膜材料断面，形成难清洗的污染物。而污染物会堵塞膜孔造成膜过水能力大幅度下降，并造成膜过滤的运行压力升高，导致系统能耗增加，运行费用提升，因此需要对膜污染进行有效控制，并确保膜过滤性能维持一个较高通量情况下进行运行。

膜污染物按照污染类型可分为有机污染、无机污染、微生物污染及其他非常规性污染，通常情况下，污染物的成分不是单纯的一类污染，而是复合形式的污染，既有有机污染又有无机污染，同时存在微生物污染等情况，而且膜污染结构上不同类型的污染物进行团聚，比如在以无机垢晶体为核心外层会有有机污染物附着，同膜材料断面及膜孔处并形成膜污染聚合体，在其表面还可能被微生物附着，由微生物代谢产生的生物胶质将其包裹。因此通过常规清洗药剂进行分散浸泡，往往不能有效的将溶剂释放到需要抵达位置，无法进行有效的清洗，亟待改进。

发明内容

第一方面，提供一种相较于现有技术而言，能够实现高效清洗的适用于中空纤维膜组件的超声清洗装置。

一种适用于中空纤维膜组件的超声清洗装置，包括：一对半圆环状结构的超声波换能器且每个所述超声波换能器的两端分别设有连接板，两所述超声波换能器之间能通过连接板固接且二者之间形成能容纳膜组件通过的空间。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述超声波换能器的内壁还设有半圆环状缓冲软垫。

第二方面，提供一种相较于现有技术而言，能够实现高效清洗的适用于中空纤维膜组件的超声清洗系统。

一种适用于中空纤维膜组件的超声清洗系统，包括：超声清洗主回路和化学清洗旁路；所述超声清洗主回路包括：清洗箱，与所述清洗箱连接的清洗泵，与所述清洗泵输出端相连的保安过滤器，与所述保安过滤器输出端相连的超滤系统；所述超滤系统的输出回流至所述清洗箱内；所述清洗箱与清洗泵之间设有清洗管路阀门V1且所述清洗泵与所述保安过滤器输入端之间依次设有清洗管路阀门V2、清洗管路阀门V3；所述化学清洗旁路包括：清洗箱和与所述清洗箱连接的清洗泵；所述清洗泵的输出端还通过管路进入所述清洗箱内；所述清洗管路阀门V2与所述清洗箱之间还设有混合阀门V6；所述超滤系统包括：至少一个膜组件；所述膜组件的进水阀门与所述保安过滤器输出端相连且其产水阀门和浓水阀门均与清洗箱相连；还包括：环接在所述膜组件上的如第一方面所述的超声清洗装置和与所述超声清洗装置相匹配的超声波发生装置。

根据本申请实施例提供的技术方案，单根所述膜组件上配接有至少两个超声清洗装置。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述保安过滤器与超滤系统之间设有清洗管路阀门V4；所述超滤系统与清洗箱之间设有清洗管路阀门V5。