专利名称：一种气驱膜分离方法以及膜分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体处理、流体分离领域，尤其涉及一种新型的气驱膜分离方法以及使用该气驱膜分离方法的膜分离装置。
背景技术：
膜分离技术是用半透膜作为选择障碍层、在膜的两侧存在一定量的能量差作为动力，允许某些组分透过而保留混合物中其他组分，各组分透过膜的迁移率不同，从而达到分离目的的技术。
膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓縮的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同(或称为截留分子量)，可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
膜分离技术由于兼有分离、浓縮、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
膜分离技术作为新型的流体分离单元操作技术，尤其在给水、污水处业中发展更为迅速，但膜污染是膜分离技术应用中的主要问题。膜在使用过程其性能随着使用时间的增加，在溶液透过膜时，溶质会逐渐在在高压侧溶液与膜的界面上发生溶质的积聚，使界面上溶质浓度高于主体溶液的浓度，水中的污染物使膜的透过通量会迅速下降，同时对溶质的阻止率也会明显上升，膜易出现污染与堵塞。而膜表面凝胶层一旦形成，增加操作压力会更加大了溶质在凝胶层上的积聚。减少膜污染的方法普遍采用高强度的清洗。清洗的方法有物理清洗和化学清洗。物理清洗方法需要大量的反洗水，清理的效率不是很高；而化学清洗比较彻底，但药剂的选择很难，同时化学药剂对膜产生一定的作用，使膜需要再生，縮短了膜的使用寿命，并且离线清洗使不能满足膜分离过程的连续长时间运行。要使膜分离过程长时间连续稳定运行，延长膜的使用寿命，需要对膜运行工艺进行研究，减少膜运行过程中的污染。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种气驱膜分离方法，其采用一新方案，可以减少膜运行过程中的污染，保持膜分离过程长时间连续稳定运行，减少堵塞率、增加膜通量、降低运行压力、提高膜产水率、延长膜的使用寿命且不产生二次污染。
一种气驱膜分离方法，其中，当膜在工作过程中，令膜的一侧或两侧通过连续气泡以使膜按一定频谱范围振动。
其中，所述气泡的尺寸在0.1mm-lcm之间。
其中，所述膜是微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜中的一种。所述膜是管式膜或者板式膜。所述管式膜是中空纤维膜。
本发明的另一目的是提供一种膜分离装置，其采用的技术方案如下所述。一种膜分离装置，至少包含一膜组件，其中，在膜组件底部设有气泡发生装置和气泡控制装置。
其中，在膜组件上部设有气水分离装置。
其中，所述膜组件是由包含膜分离元件的压力容器组成的工作单元。其中，所述气泡发生装置令膜的一侧或两侧通过连续气泡以使膜按一定频谱范围振动。
其中，所述气泡控制装置控制气泡的尺寸在O.lmm-lcm之间。其中，所述膜分离元件中的膜是微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜中的一种。所述膜是管式膜或者板式膜。所述管式膜是中空纤维膜。
本发明所提供的膜分离方法及膜分离装置，其不需对现有的工艺流程以及现有的运行装置进行较大的改进，仅需增加气泡发生和控制装置就可以在膜运行过程中对膜装置进行除污操作，其减少了膜污染，减少堵塞率、增加膜通量,保持膜分离过程长时间连续稳定运行，增加了膜的使用寿命，提高膜产水率。
图1是本发明实施例中一种膜分离装置的结构的示意图2是本发明实施例中在板式膜的一侧连续通过气泡的示意图3是本发明实施例中在板式膜的两侧连续通过气泡的示意图4是本发明实施例中在中空纤维膜的外侧通入连续气泡的示意图;
图5是本发明实施例中在中空纤维膜的内侧通入连续气泡的示意图。
主要符号含义
100 膜分离装置 1 污水入口
2 压缩空气入口 3 气泡发生器
4 净水出口 6 气水分离器
权利要求
1、一种气驱膜分离方法，用于流体处理领域，其特征在于，当膜在工作过程中，令膜的一侧或两侧通过连续气泡以使膜按一定频谱范围振动。
2、 如权利要求1所述的气驱膜分离方法，其特征在于，所述气泡的尺寸在O.lmm-lcm之间。
3、 如权利要求1或2所述的气驱膜分离方法，其特征在于，所述膜是微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜中的一种。
4、 如权利要求1或2所述的气驱膜分离方法，其特征在于，所述膜是管式膜或者板式膜。
5、 如权利要求4所述的气驱膜分离方法，其特征在于，所述管式膜是中空纤维膜。
6、 一种权利要求1所述方法中采用的应用于流体处理领域的膜分离装置，至少包含一膜组件，其特征在于，在膜组件底部设有气泡发生装置和气泡控制装置。
7、 如权利要求6所述的膜分离装置，其特征在于，在膜组件上部设有气水分离装置。
8、 如权利要求6所述的膜分离装置，其特征在于，所述膜组件是由包含膜分离元件的压力容器组成的工作单元。
9、 如权利要求6、 7、 8任意一项所述的膜分离装置，其特征在于，在所述膜分离装置运行时，所述气泡发生装置令膜的一侧或两侧通过连续气泡以使膜按一定频谱范围振动。
10、 如权利要求9所述的膜分离装置，其特征在于，所述气泡控制装置控制气泡的尺寸在O.lmm-lcm之间。
11、 如权利要求9所述的膜分离装置，其特征在于，所述膜分离元件中的膜是微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜中的一种。
12、 如权利要求9所述的膜分离装置，其特征在于，所述膜是管式膜或者板式膜。
13、 如权利要求12所述的膜分离装置，其特征在于，所述管式膜是中空纤维膜。
全文摘要
本发明提供一种气驱膜分离方法，当膜在工作过程中，令膜的一侧或两侧通过连续气泡以使膜按一定频谱范围振动。本发明还提供一膜分离装置，应用本发明中的方法及装置，其不需对现有的工艺流程以及现有的运行装置进行较大的改进，仅需增加气泡发生和控制装置就可以在膜运行过程中对膜装置进行除污操作，其减少了膜污染，减少堵塞率、增加膜通量，保持膜分离过程长时间连续稳定运行，增加了膜的使用寿命，提高膜产水率。
文档编号B01D65/02GK101524624SQ20081004269
公开日2009年9月9日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者徐立群, 陈井义 申请人:上海立源水处理技术有限责任公司