一种增强型海水反渗透超声波清洗装置的制作方法

1.本实用新型属于废水处理技术领域，涉及一种增强型海水反渗透超声波清洗装置。


背景技术：

2.在目前创建循环经济、倡导节能、零排放的环境下，反渗透膜已成为海水淡化工艺的核心技术，随着反渗透膜的广泛应用也衍生出了膜污堵、膜清洗的一系列问题。
3.传统反渗透膜清洗方法一般分为物理清洗和化学清洗两种。物理清洗方法包括水力清洗和机械清洗，物理清洗只能清洗轻微污堵的反渗透膜或者停机时对反渗透膜的保护性冲洗，对致密结垢物冲洗效果不佳。通常应用较多的是化学清洗，针对膜的污染物种类，采用相应的化学清洗药剂对膜表面的污染物进行清洗，但化学清洗时很难实现清洗液与污染物的完全接触和反应，无法完全去除污染物，未能彻底解决反渗透膜的污堵问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种增强型海水反渗透超声波清洗装置，该系统将超声波清洗与传统化学清洗相结合，能够有效去除反渗透膜表面粘附的有机物、垢、微生物等污染物，达到高效的清洗效果，并且可减少反渗透膜的清洗次数。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种增强型海水反渗透超声波清洗装置，包括化学清洗水箱、反渗透压力容器、膜元件、换能器以及超声波发生器；
7.其中，化学清洗水箱的出口连接有若干台反渗透压力容器，反渗透压力容器的出水口与化学清洗水箱连通，反渗透压力容器内设置膜元件和超声波换能器，超声波换能器与超声波发生器相连。
8.进一步的，反渗透压力容器内设置有绝缘壳，超声波换能器设置在内绝缘壳。
9.进一步的，绝缘壳厚度为2～3mm。
10.进一步的，反渗透压力容器与绝缘壳螺纹连接。
11.进一步的，化学清洗水箱的出口与保安过滤器的进水口相连通，保安过滤器的出水口连接有若干台反渗透压力容器。
12.进一步的，化学清洗水箱的出口经清洗水泵与保安过滤器的进水口相连通。
13.进一步的，保安过滤器的出水口与每台反渗透压力容器之间设置有手动球阀。
14.进一步的，每台反渗透压力容器的出水口经手动球阀与化学清洗水箱连通。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.本实用新型通过设置超声波换能器和超声波发生器，将超声波与传统化学膜清洗结合，超声波可形成大量微气泡，可以对膜元件及其表面附着的污染物进行充分擦洗，不断冲击膜与污染物吸附的边缘，可以使反渗透表面的垢快速、有效剥离，达到去除的目的，并
且脱垢后膜表面会比较光滑，可以减小其二次吸附污染物的速率，从而可以延长其清洗周期。本实用新型利用超声波清洗时会产生的大量微气泡，微气泡的振动可以实现两种液体在界面迅速分散而乳化，可以快速分散和乳化油类等污染物，使其与膜分开，随清洗液排出，达到高效清洗的目的。本实用新型与化学清洗水箱内的化学药剂相结合，超声在清洗液中传播时形成射流，可以增加对化学药剂的搅拌、扩散作用，一方面增加了化学药剂与膜的接触面积，另一方面加速可溶性污物的溶解，强化了化学清洗剂的清洗作用。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图。
18.其中，1为化学清洗水箱、2为清洗水泵、3为保安过滤器、4为反渗透压力容器、5为膜元件、6为换能器、7为绝缘壳、8为超声波发生器。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
20.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
21.另外，本实用新型中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
22.参见图1，一种增强型海水反渗透超声波清洗装置，包括化学清洗水箱1、清洗水泵2、保安过滤器3、反渗透压力容器4、膜元件5、换能器6、绝缘壳7以及超声波发生器8。
23.其中，配制好的化学清洗液贮存至化学清洗水箱1，化学清洗水箱1的出口与清洗水泵2的进水口相连接，清洗水泵2的出水口与保安过滤器3的进水口相连通，保安过滤器3的出水口可并列连接多台反渗透压力容器4，保安过滤器3的出水口与每台反渗透压力容器4之间设置有手动球阀，可单独控制启停，反渗透压力容器4的出水口经手动球阀与化学清洗水箱1连通，形成闭合回流。反渗透压力容器4端口内部密封、固定有绝缘壳7，绝缘壳7内部连接有超声波换能器6，超声波换能器6另外一端引出连接线，并穿过绝缘壳7及反渗透压力容器4端口的密封材料连接至超声波发生器8。
24.本实用新型的具体工作过程为：
25.本实用新型在传统化学清洗系统中加入超声波换能器6，当实际运行过程中反渗透膜产水率降低，运行压力升高时，反渗透膜元件需要进行清洗，将待清洗的膜元件5装入反渗透压力容器4，该压力容器4端口内螺纹固定有密封绝缘壳7，绝缘壳厚度为2～3mm，绝缘壳7内部固定连接有超声波换能器6，超声波换能器6另外一端连接线穿过绝缘壳7及反渗透压力容器4端口密封材料连接至超声波发生器8。根据膜元件的污染物类型配比合适的清洗液置于化学清洗水箱1，通过清洗水泵2输送至保安过滤器3过滤后，清洗液进入反渗透压力容器4，此时打开超声波发生器8，超声能经超声波换能器6转换为机械能，通过换能器内
部的压电陶瓷晶片不断振动透过绝缘壳7辐射超声波至清洗液，并可通过超声波发生器8控制面板设置清洗参数：振动频率约为30～40khz，功率20～30w，清洗时间，清洗频次。具体的，清洗时间20min/次，清洗频次10min/次。超声波可不断对膜元件进行擦洗，能有效清洗膜元件5的各个部位，使膜表面的垢、有机物、微生物有效剥离，同时大量的微气泡可以使清洗液与膜元件表面充分接触，达到去除污染物的目的，并且可以缩短清洗时间，实现快速化学清洗。
26.超声波清洗原理是换能器可以将超声发生器产生的声能转换成机械能，然后通过压电陶瓷晶片透过绝缘壳向清洗液中辐射超声波，可以使清洗液中产生大量微气泡，并且气泡会迅速增长，当能量达到一定值时，气泡会突然闭合，这种现象称为空化效应。在气泡闭合的瞬间会产生5000k以上的高温和大约5
×
107pa的高压，并伴生强烈的冲击波和速度约110m/s的极小“微射流喷嘴”，这种压力及微射流能破坏不溶性物质，使他们分化于溶液中。在反渗透膜超声清洗过程中，超声波可产生以下清洗效果：一、微气泡形成的冲击波会直接对污垢反复冲击，破坏污物与反渗透膜表面的吸附力，从而将污染物从膜表面剥离。二、微气泡的振动还可以实现两种液体在界面迅速分散而乳化，当油类等有机物粘附在反渗透膜元件表面时，油类会被乳化从而脱离膜表面。三、超声在清洗液中传播时会形成射流，可以实现搅拌作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清洗剂的清洗作用。
27.以上仅就本实用新型的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本实用新型不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本实用新型独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本实用新型的保护范围内。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。