一種反滲透膜組件連續(xù)清洗裝置及利用該裝置清洗反滲透膜組件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及清洗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種反滲透膜組件連續(xù)清洗裝置及利用 該裝置清洗反滲透膜組件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 反滲透技術(shù)廣泛應(yīng)用于水處理行業(yè)，其工作原理是以膜前后壓力差為推動(dòng)力，利 用膜的選擇透過(guò)性達(dá)到溶劑與溶質(zhì)的分離。由于膜的選擇透過(guò)性，進(jìn)水中溶質(zhì)在反滲透膜 表面濃縮，形成沉淀附著于反滲透膜表面或堵塞于反滲透膜膜孔中，造成反滲透膜污染，通 過(guò)性能下降。由于進(jìn)水水質(zhì)的不同，污染反滲透膜的物質(zhì)包含水合金屬氧化物、碳酸鹽類(lèi)、 硫酸鹽類(lèi)、硅酸類(lèi)、有機(jī)物類(lèi)、微生物類(lèi)等多種。對(duì)于較疏松的污垢可被清水在膜表面形成 渦流沖刷去除，對(duì)于較結(jié)實(shí)的污垢則必須采取化學(xué)清洗的方法進(jìn)行溶解去除。針對(duì)不同成 分的污染物，需要采取不同配方的化學(xué)清洗液進(jìn)行清洗：含EDTA和NaOH的堿性清洗液對(duì)微 生物、有機(jī)物及二氧化硅的清洗比較有效；HCl溶液則對(duì)金屬氧化物膠體、硬度（鈣離子和 鎂離子）、碳酸鹽類(lèi)污染物有很好的清洗效果；亞硫酸氫鈉溶液對(duì)于殺死反滲透膜中的微 生物有較好的效果；對(duì)于有機(jī)物類(lèi)、硅酸鹽類(lèi)污染物則需要NaOH溶液和HCl溶液交替清洗， 針對(duì)硫酸鹽類(lèi)污染物則采用在NaOH溶液中加入EDTA的清洗液進(jìn)行去除。
[0003] 現(xiàn)有的反滲透膜清洗技術(shù)方案主要分為在線清洗和離線清洗兩種：
[0004] 反滲透膜在線清洗，是利用水泵提供的壓力將清洗液從進(jìn)水口灌入裝有反滲透膜 組件的膜殼及管道系統(tǒng)中，清洗液充滿反滲透膜分離系統(tǒng)并在清洗液罐與系統(tǒng)中循環(huán)流 動(dòng)。反滲透膜在線清洗系統(tǒng)包括反滲透膜殼、進(jìn)水管道、產(chǎn)水管道、濃水管道及與反滲透系 統(tǒng)進(jìn)水管道相連的清洗管道，清洗管道上依次設(shè)有保安過(guò)濾器、清洗泵、清洗罐，反滲透系 統(tǒng)產(chǎn)水管道上設(shè)有清洗回流管與清洗罐相連，清洗管道上設(shè)有止回閥和流量計(jì)。主要步驟 分為：
[0005] (1)在線水洗：利用一般產(chǎn)水工藝流程，進(jìn)行大流量、高流速的沖刷，將膜表面的 污染物沖洗掉。
[0006] (2)在線藥洗：將清洗液自進(jìn)水口泵入反滲透膜管中，浸泡一段時(shí)間，待污染物溶 解脫落后，再用反滲透膜產(chǎn)水進(jìn)行清洗，可較徹底地將污染物除去。
[0007] 反滲透膜的離線清洗有多種方法，下面分別描述。
[0008] 實(shí)用新型專(zhuān)利（No. ZL200420033221. 0)描述了一種反滲透膜清洗裝置，其結(jié)構(gòu)較 為簡(jiǎn)單，僅能監(jiān)測(cè)反滲透膜的進(jìn)水導(dǎo)電率和產(chǎn)水導(dǎo)電率，而不能給出反滲透膜的產(chǎn)水性能 指標(biāo)，因此，用該裝置進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí)無(wú)法判斷清洗效果；另外，由于該裝置僅有一個(gè)清洗 液容器，在進(jìn)行酸、堿交替清洗時(shí)，則需要反復(fù)排廢和反復(fù)配置不同種類(lèi)的清洗液，造成化 學(xué)試劑的大量浪費(fèi)并污染環(huán)境；該裝置清洗液容器底部無(wú)放空閥，清洗液徹底排放較為困 難；雖然該系統(tǒng)多只反滲透組件并聯(lián)排列，但清洗時(shí)也只能進(jìn)行單組件清洗，不能同時(shí)并聯(lián) 清洗，若同時(shí)并聯(lián)清洗，則存在上述在線清洗時(shí)的弊端。
[0009] 實(shí)用新型專(zhuān)利（ZL200520025713.X，200520025746. 4)在上述專(zhuān)利基礎(chǔ)上又做了 改進(jìn)，主要涉及反滲透膜組件的離線清洗和在線清洗裝置，兩種裝置實(shí)現(xiàn)了反滲透膜的淡 水反向清洗。在反滲透膜使用過(guò)程中要求膜片的背壓很低（陶氏反滲透膜產(chǎn)品要求背壓 < 0. 35bar)，若利用該系統(tǒng)對(duì)反滲透膜進(jìn)行淡水反向清洗，反洗泵所施加的壓力與反滲透 膜表面壓力差不能過(guò)大，因此增加了反向清洗的操作難度，且很容易將反滲透膜元件的功 能膜擊穿，導(dǎo)致膜元件報(bào)廢。另外，該裝置可同時(shí)清洗多只反滲透膜原件，其效果與反滲透 膜在線清洗過(guò)程相似，清洗效果不夠理想。
[0010] 一種多功能反滲透膜離線清洗裝置（200510016025. 1)也可實(shí)現(xiàn)反滲透膜淡水反 向沖洗，還可提供反滲透膜清洗后的部分性能參數(shù)，但由于該裝置同時(shí)清洗并聯(lián)的多支反 滲透膜組件，導(dǎo)致嚴(yán)重污染的反滲透膜不能得到徹底地化學(xué)清洗；電導(dǎo)率儀安裝在總純水 出口和總濃水出口，其所獲得的除鹽、產(chǎn)水性能可反應(yīng)整個(gè)清洗系統(tǒng)的參數(shù)，而非單只反滲 透膜的性能參數(shù)，檢測(cè)結(jié)果無(wú)法判斷每只反滲透膜清洗效果的好壞；另外，該系統(tǒng)產(chǎn)生的淡 水不回流至清洗液容器，使清洗液濃度逐漸增大。被洗脫的污染物將導(dǎo)致清洗液中污染物 濃度逐漸提高，清洗濃水回流時(shí)無(wú)過(guò)濾裝置，導(dǎo)致清洗下來(lái)的顆粒物質(zhì)再次進(jìn)入膜組件夾 層，可能造成膜片表面的損壞。
[0011] 實(shí)用新型專(zhuān)利（ZL200620108379. 9)描述的離線型反滲透膜清洗裝置中設(shè)有一個(gè) 清洗液容器，不能實(shí)現(xiàn)不同清洗液的快速更換，清洗液的配制與排放也較為困難，浪費(fèi)化學(xué) 試劑，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)純水的反向沖洗過(guò)程。
[0012] 還有一種膜的清洗方法（ZL200710036315. 1)是將污染后的卷式反滲透膜解體， 對(duì)每頁(yè)膜片分別進(jìn)行清洗，之后利用工業(yè)生產(chǎn)方法將解體的膜回卷，再纏繞玻璃鋼外殼。該 方法雖然能將膜表面污垢徹底清洗，但由于將膜體拆開(kāi)降低了膜的抗壓性能，從而導(dǎo)致膜 孔中的污垢較難清洗，且該方法工藝復(fù)雜、操作繁瑣、成本較高，不利于推廣。
[0013] 反滲透水處理系統(tǒng)中每支膜殼內(nèi)串聯(lián)安裝1-8個(gè)膜組件，若采用在線清洗方法， 利用水泵提供的壓力將清洗液從進(jìn)水口灌入裝有反滲透膜組件的膜殼及管道系統(tǒng)中，清洗 液充滿反滲透膜分離系統(tǒng)并在清洗液罐與系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。由于膜組件上剝離下來(lái)的污染 物在系統(tǒng)中不斷循環(huán)，從而最終會(huì)污染清洗液，因此在線清洗技術(shù)具有清洗效果差、對(duì)較干 凈膜組件造成二次污染的技術(shù)問(wèn)題。在線清洗是根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀況制定清洗方案和 清洗參數(shù)，但同一膜殼中不同位置的膜組件污染程度不同，若采用相同的清洗參數(shù)，清洗時(shí) 間、清洗液溫度、工作壓力、藥劑濃度均相同，僅能部分地恢復(fù)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)不到 最佳的清洗效果。若要達(dá)到最佳清洗效果通常需加大化學(xué)試劑用量，或延長(zhǎng)清洗時(shí)間，會(huì)對(duì) 膜組件造成一定威脅。另外，在線清洗作為一種反滲透膜系統(tǒng)清洗保養(yǎng)、沖擊性殺菌以及定 期保護(hù)的手段，在面臨反滲透膜組件重度污染時(shí)清洗的效果不理想，而且對(duì)一些不溶的機(jī) 械性雜質(zhì)沒(méi)有任何作用。
[0014] 離線清洗是利用專(zhuān)門(mén)的清洗膜殼對(duì)單只反滲透膜組件進(jìn)行清洗，清洗時(shí)先將組件 從系統(tǒng)膜殼中卸出再裝入清洗膜殼，清洗完畢從清洗膜殼中卸出再裝回系統(tǒng)膜殼中繼續(xù)運(yùn) 行。清洗過(guò)程需對(duì)膜組件進(jìn)行反復(fù)裝卸，并配合管道閥門(mén)切換等工作，且每次只能對(duì)1~3 個(gè)膜殼進(jìn)行清洗，工序復(fù)雜繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作效率較低，無(wú)法進(jìn)行大批膜組件的快速連 續(xù)清洗。由于膜片之間空間很小，受膜殼連接管徑的影響，膜殼中清洗液流速低，對(duì)污染物 沖刷力度不夠，對(duì)內(nèi)部結(jié)垢、污堵嚴(yán)重的組件很難短時(shí)間內(nèi)把垢污去除，清洗效果較差?，F(xiàn) 有的離線清洗方法清洗效果肯定不夠理想。
[0015] 常見(jiàn)的化學(xué)清洗液一般采用2%鹽酸或2%氫氧化鈉溶液，由于其屬于強(qiáng)酸強(qiáng)堿 溶液，長(zhǎng)時(shí)間清洗會(huì)對(duì)膜組件造成損傷。為避免藥液之間酸堿中和反應(yīng)，在更換藥液前需先 用清水進(jìn)行沖洗，將管道和膜殼系統(tǒng)中的清洗液沖洗干凈，再配合管道閥門(mén)切換進(jìn)行另一 種清洗液的清洗過(guò)程。由于管道膜殼系統(tǒng)復(fù)雜，內(nèi)部空間較大，沖洗需要的清水量較多，大 大地增加清洗藥液和清水用量，導(dǎo)致清洗劑和清水浪費(fèi)增加清洗成本，稀釋后清洗藥液的 排放造成環(huán)境污染問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種反滲透膜組件連續(xù)清洗 裝置及利用該裝置清洗反滲透膜組件的方法。
[0017] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0018] -種反滲透膜組件連續(xù)離線清洗裝置，包括：用于浸泡和清洗反滲透膜組件的清 洗槽，所述清洗槽有若干個(gè)且相互獨(dú)立；還包括用于帶動(dòng)反滲透膜組件在相互獨(dú)立的清洗 槽內(nèi)連續(xù)清洗的驅(qū)動(dòng)傳送裝置。
[0019] 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述驅(qū)動(dòng)傳送裝置包括電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸和鏈條，所述電機(jī)通過(guò) 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，反滲透膜組件連接在鏈條上。
[0020] 在上述方案的基礎(chǔ)上，所述鏈