過濾膜清洗方法及膜過濾裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種疏水性過濾膜清洗方法，該疏水性過濾膜用于對海水、排放水、壓艙水等包含膠狀懸浮物的待處理的水進行膜過濾，并且被待處理的水中的懸浮物堵塞，使所述過濾膜與含檸檬烯的水接觸；或者利用清洗液對過濾膜進行逆洗，然后將其中吸入有空氣的液流施加到過濾膜的表面上，或者將水流由噴射器噴嘴而噴灑至過濾膜上。還提供了一種能夠有效進行上述清洗方法的膜過濾裝置。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及膜過濾中的過濾膜清洗方法。具體而言，由于在膜過濾過程中，過濾膜的孔被待處理水中的懸浮物堵塞，從而造成處理流速下降(或者過濾壓力升高)，因此本專利技術涉及為了恢復處理流速(或過濾壓力)而進行的過濾膜清洗方法。本專利技術還涉及能夠有效進行所述清洗方法的膜過濾裝置。
技術介紹
人們廣泛進行了利用疏水性過濾膜(如中空纖維膜和膜)的膜過濾，以除去海水、排放水、壓艙水等中所包含的懸浮物。然而，在海水中，存在約Ippm至若干ppm的被稱作TEP (透明胞外聚合物顆粒)的粘性物質，這種粘性物質是由浮游生物和微生物分泌至細胞外的。TEP包含糖類作為其主要成分，并且為粒徑分別為約I μπι至200 μπι的可變形顆粒。TEP等有機顆粒(即膠狀懸浮物)會發生變形。因此，在對含有這些膠狀懸浮物的待處理水進行膜過濾時，膠狀懸浮物會粘著于膜表面及孔的內部并擴展，從而易于造成孔的污染(堵塞)O在包含這種膠狀懸浮物的待處理水的膜過濾中，當使用由疏水性材料(如氟樹脂或聚乙烯)制成且孔徑為約Iym以上的過濾膜時，發生堵塞的可能性趨于降低，并且，處理流速隨時間延長而降低(或者過濾壓力隨時間延長而增加)的幅度較小。與親水性過濾膜相t匕，似乎膠狀懸浮物不易于粘著于具有大孔徑的疏水性過濾膜，因此堵塞得到了抑制。因而具有相對較大孔徑的疏水性過濾膜適合用于海水、排放水和壓艙水等的膜過濾。然而，即使在使用這種過濾膜時，也無法充分地防止過濾膜的堵塞、處理流速的降低以及過濾壓力的升高。因此，需要在膜過濾期間適時清洗過濾膜以恢復處理流速(或過濾壓力)，并且需要清洗并除去將孔堵塞的懸浮物。作為清洗過濾膜的方法，廣泛采用了使水沿著與過濾過程中的液流相反的方向通過過濾膜的方法(下文中將其稱為“使液體通過膜而進行的逆洗”或“逆洗”)。此外，也采用了物理清洗等，如通過注射化學溶液來清洗膜的方法(化學溶液清洗)、手動清洗過濾膜的方法、使氣體沿與過濾期間的液流相反的方向通過過濾膜的清洗方法(空氣逆洗)、通過向膜施加超聲波的清洗方法(超聲波清洗)。為了進一步提高清洗效率，還已知將上述方法加以組合的清洗方法。例如，日本專利特開N0.8-332357 (參考文獻I)披露了“一種使過濾組件再生的方法，其中，為了在對利用中空纖維膜的過濾組件施加機械振動的同時，使逆洗水通過所述過濾組件并搖動所述組件內的水，由此將附著于過濾面的堆積物剝離并將所述堆積物沖出，適宜地在逆洗水的供給和排出之間進行切換，從而使所述組件中的水位沿中空纖維束發生改變”(權利要求1)。專利文獻I還描述了“當難以剝離附著的堆積物時，為了增強清洗效果，可將鹽酸、檸檬酸、草酸、次氯酸和合成去污劑的水溶液單獨或組合使用以作為逆洗水。此外，可在單獨或組合使用的這些溶液中進行浸潰以作為預處理，然后再進行上述方法”(第 0005 段)。引用列表專利文獻專利文獻1:日本專利特開N0.8-33235
技術實現思路
技術問題然而，在上述過濾膜的清洗中，過濾能力(高處理流速、低過濾壓力)的恢復率不足。特別是在包含膠狀懸浮物的海水、排放水和壓艙水等的膜過濾中，過濾能力的恢復率不足，因而需要增加清洗次數，從而造成了膜過濾效率的降低。此外，無法通過清洗而完全去除堵塞，并且每次在重復了液體的通過和清洗之后，剛剛清洗后的過濾壓力會增加。本專利技術的目的是提供一種疏水性過濾膜清洗方法，該方法能夠對疏水性過濾膜進行有效清洗，所述疏水性過濾膜的孔在包含膠狀懸浮物的海水、排放水和壓艙水等待處理水的膜過濾中被堵塞，并且該方法能夠出色地使過濾能力恢復，而且不會由反復的液體通過和清洗而造成過濾壓力增加。本專利技術的專利技術人發現，當進行這種疏水性過濾膜清洗方法時，過濾水的質量可能會劣化。因此，本專利技術的另一目的是提供一種防止過濾水的質量在此情況中劣化的方法。本專利技術的又另一目的是提供一種能夠有效地進行上述疏水性過濾膜清洗方法的膜過濾裝置。解決問題的手段通過對上述目的進行深入研究，本專利技術的專利技術人發現:通過利用其中加入有檸檬烯(柑橘類去污劑)的水、而非利用水或者常規使用的化學試劑對堵塞的疏水性過濾膜進行清洗，可有效去除堵塞并獲得優異的清洗效率(過濾能力的恢復)。本專利技術的專利技術人還發現，通過如下方法也可很好地恢復過濾能力，該方法為:對堵塞的疏水性過濾膜進行逆洗，然后使水流、尤其是其中吸入有空氣的水流流至疏水性過濾膜的表面上的方法；或者通過由噴射器(排出器)的噴嘴噴出的強力水流吹除位于疏水性過濾膜上的懸浮物的方法，所述噴射器用于吸取周圍的水以生成強力水流。本專利技術的專利技術人還發現，對于利用上述添加有檸檬烯(柑橘類去污劑)的水來清洗疏水性過濾膜時可能造成的過濾水的質量劣化，能夠通過利用檸檬烯清洗疏水性過濾膜，然后進一步利用酸或醇來清洗疏水性過濾膜而得到抑制。換言之，通過下述構成實現了上述目的。權利要求1請求保護的專利技術涉及一種疏水性過濾膜清洗方法，該疏水性過濾膜用于膜過濾并且被待處理的水中的懸浮物堵塞，使所述過濾膜與含檸檬烯的水接觸。這里的疏水性過濾膜是指由疏水性聚合物材料制成并且未經親水化處理(如向聚合物中引入親水基團)的膜，并且是指具有均勻的孔徑因而可用作過濾膜的這樣一種膜。對過濾膜的孔徑沒有特別的限制。然而，如果過濾膜的孔徑約大于或等于I μ m,則膠狀懸浮物(如TEP)的去除效率良好，不易于發生堵塞，并且過濾能力的下降程度較小(因此，可減少清洗頻率)。因此，具有這種孔徑的過濾膜適用于海水、排放水、壓艙水等的處理。此外，在含有膠狀懸浮物的待處理水(例如，海水、排放水和壓艙水)的膜過濾中，當使用包括孔徑約大于或等于I μ m的疏水性過濾膜的裝置(組件)來進行前一階段的處理，然后使用包括具有更小孔徑的疏水性過濾膜的裝置(組件)來進行后一階段的處理時，能夠更為有效地抑制后一階段的過濾膜堵塞。盡管對疏水性過濾膜的形態沒有特別的限制，但是可使用中空纖維膜、膜等。為了增加膜面積以進一步提升處理量，可以優選使用中空纖維膜。本專利技術的清洗方法的特征在于:將含檸檬烯的水用作過濾膜的清洗液。(清洗液指的是用于清洗的液體。需要注意的是，術語“清洗液”是在該術語也包括水的意義上使用的。在清洗液為諸如水和含檸檬烯的水之類的水系液體的情況下，其也被稱為清洗水。)與傳統的利用水的清洗或者利用含有表面活性劑或化學試劑(如次氯酸)的清洗液的清洗相比，使用含檸檬烯的水能夠顯著增強膜清洗效果(清洗效率)。這可能是因為與諸如TEP之類的膠狀懸浮物相比，檸檬烯與構成疏水性過濾膜的樹脂(尤其是氟樹脂，如聚四氟乙烯(PTFE))之間具有更好的潤濕性。另外，雖然常規技術存在如下問題:由于處理液中混入了表面活性劑而導致處理液中形成泡沫的問題；以及處理液中混入了有毒化學制劑的問題，然而由于檸檬烯既無發泡性也無毒性，因此不存在常規技術的上述問題。含檸檬烯的水指的是檸檬烯的水溶液。檸檬烯為檸檬等柑橘類水果中所含的成分，并被用作天然來源的去污劑(例如，柑橘類去污劑)。含檸檬烯的水中的檸檬烯濃度優選為大于或等于lOppm。如果含檸檬烯的水中的檸檬烯濃度小于lOppm，則清洗效率可能不充分。含檸檬烯的水可含有其他的化學試劑，并且在不脫離本專利技術的范圍內，可將利用含檸檬烯的水的清洗與其他化學溶液清洗等加以結合。對應用了本專利技術清洗方法的待處本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：母倉修司，柏原秀樹，矢萩聰，中井龍資，
申請(專利權)人：住友電氣工業株式會社，
類型：
國別省市：