專利名稱：利用超聲波去除海水淡化過濾膜上污垢的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及海水淡化技術，特別是一種利用超聲波去除海水淡化過濾膜上污垢的工藝。
背景技術：
在海水(其自然溫度為-2℃-30℃)淡化的操作中，在膜裝置內會出現所謂的濃度偏集(Concentration polarization)和進料一側膜表面的結垢現象。濃度偏集現象與流通量、膜兩側的壓力(TMP)狀況、錯流速度和所處的流動區(qū)域(滯流或湍流)有密切的關系。高度的濃度偏集現象會增加結垢的趨勢，而污垢的構型又與所沉積的物料種類和操作條件有關。結垢的后果會使流通量變小，甚至為零。
減少或防止上述現象的方法之一是對膜壁的滯流邊界進行擾動，例如1、在平板式的膜單元中，插入螺旋管以產生旋渦的二次流(secondary flow)。二次流會擾動膜壁的滯流邊界層，且會減小濃度偏集現象，從而減少膜壁的結垢；2、采用螺旋式的中空纖維膜件，以產生旋轉的二次流，作用同上；3、在膜單元中，插入螺旋式擋板，以增加流體的湍動，作用同上；4、在膜的進料一側噴射空氣。環(huán)繞氣泡的二次流，能增進流體的混合，且會削弱濃度偏集現象，從而減小結垢。
反沖，是廣泛使用于微濾和超濾單元的另一種防止、減小或清除結垢的方法。反沖用的介質可以是透過液、水或空氣，有時還可添加化學品。反沖的方式則有程序式反沖、錯流反沖和高頻脈動反沖等。周期性的在線反沖，會削弱濃度偏集的邊界層，從而減小結垢。對于已結垢的膜壁，非在線的反沖會引起濾餅的膨脹，繼而脫落并被流體帶走。
在上述現有的方法中，對于滯流邊界層的擾動以及由此帶來的防止結垢作用不甚明顯；眾多的反沖方法缺乏在線操作的可能性；添加化學品的方式會帶來后續(xù)工藝的復雜性；上述方法很難脫除污垢中的膠體。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服現有技術的缺陷而提供一種具有操作簡單、動力消耗低、能增加微濾單元的產水能力等特點的利用超聲波去除海水淡化過濾膜上污垢的工藝。
本發(fā)明的利用超聲波去除海水淡化過濾膜上污垢的工藝包括在0-35℃的溫度下，在海水淡化膜的膜管外側放置數個超聲波發(fā)生器的探頭，在探頭發(fā)出的38-42KHZ的超聲波的作用下，使海水中產生密集的微型氣泡，這種微型氣泡在進料一側的膜表面破裂，既造成對滯流邊界層的擾動，從而減少污垢的生成(連續(xù)式超聲波的在線操作)，亦可清除膜表面的污垢(間歇式超聲波的非在線操作)。
其中，所述海水淡化膜為金屬膜組成的微濾單元，其孔徑為0.1μm-10μm。
所述超聲波發(fā)生器系昆山超聲波儀器有限公司所產，型號為KQ-500DB。
所述除垢時間為25±5分鐘。
所述超聲波發(fā)生器探頭應緊靠膜管外壁，探頭個數可為5-15個。
所述海水在金屬膜單元中的流速為1-10米/秒。
所述被處理海水的PH值為0-14。
本發(fā)明的利用超聲波去除海水淡化過濾膜上污垢的工藝具有如下特點1、采用超聲波的在線和非在線的相并操作。
2、在線操作能減少膜表面污垢的生成，從而使膜過濾的持續(xù)時間延長了3-4倍。
3、非在線操作能清除膜表面的污垢，包括其中的膠體，使膜回復到初始狀態(tài)。
4、操作簡單。
5、動力消耗低。
6、能增加微濾單元的產水能力。
下面結合實施例進一步描述本發(fā)明。
具體實施例方式
實施例1
一種利用超聲波去除海水淡化過濾膜上污垢的工藝，它包括在24℃的溫度下，在緊靠海水淡化膜的膜管的管壁外側放置12個超聲波發(fā)生器的探頭，在探頭發(fā)出的聲波頻率為40KHZ的超聲波的作用下，經超聲波作用25分鐘之后，膜進料一側表面的污垢即已脫落。
其中，所述海水淡化膜為金屬膜組成的微濾單元，其膜孔徑為0.5μm；海水在膜單元中的流速為4.5米/秒。
所述超聲波發(fā)生器系昆山超聲波儀器有限公司所產，型號為KQ-500DB。
實施例2一種利用超聲波去除海水淡化過濾膜上污垢的工藝，它包括在5℃的溫度下，在緊靠海水淡化膜的膜管的管壁外側放置6個超聲波發(fā)生器的探頭，在探頭發(fā)出的聲波頻率為40KHZ的超聲波的作用下，經超聲波作用25分鐘之后，膜進料一側表面的污垢即已脫落。
其中，所述海水淡化膜為金屬膜組成的微濾單元，其膜孔徑為5μm；海水在膜單元中的流速為8米/秒。
權利要求
1.一種利用超聲波去除海水淡化過濾膜上污垢的工藝，其特征是包括在0-35℃的溫度下，在緊靠海水淡化膜的膜管壁外側放置數個超聲波發(fā)生器的探頭，在探頭發(fā)出的38-42KHZ的超聲波的作用下，使海水中產生密集的微型氣泡，這種微型氣泡在進料一側的膜表面破裂，造成對滯流邊界層的擾動，即可減少污垢的生成或清除膜表面的污垢。
2.如權利要求1所述的工藝，其特征是所述海水淡化膜為金屬膜，其孔徑為0.1μm-10μm。
3.如權利要求1所述的工藝，其特征是所述超聲波發(fā)生器為昆山超聲波儀器有限公司所產，型號為KQ-500DB。
4.如權利要求1所述的工藝，其特征是所述超聲波探頭數為5-15個。
5.如權利要求1所述的工藝，其特征是海水在金屬膜單元中的流速為1-10米/秒。
6.如權利要求1所述的除垢技術，其特征是被處理海水的PH值為0-14。
7.如權利要求1所述的除垢技術，其特征是清除膜表面的污垢所用除垢時間為25±5分鐘。
全文摘要
本發(fā)明為一種利用超聲波去除海水淡化過濾膜上污垢的工藝。即將超聲波發(fā)生器探頭置于海水淡化微濾膜的膜管外側，經高頻聲波作用，沉積于進料一側膜表面的膠體和其它固體，即可由松動而脫落，從而維持微濾單元極高的流通量。本發(fā)明的特點是操作簡單，穩(wěn)定操作的持續(xù)時間長，能方便地除去沉積于膜表面的污垢；如采用在線操作，則能明顯地減少結垢的趨勢。
文檔編號C02F1/44GK1511624SQ0215905
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月27日 優(yōu)先權日2002年12月27日
發(fā)明者蔡躍明, 閻勇, 盧天雄, 陳建華 申請人:蔡躍明