一种缓解、清洗膜污染的管道及装置的制作方法

本技术涉及膜污染处理的，特别是涉及一种缓解、清洗膜污染的管道及装置。

背景技术：

1、膜分离技术作为一种新型的分离提取、浓缩提纯及净化技术，已成为解决当代能源、资源和环境污染问题的重要高新技术及可持续发展技术的基础，在水处理、海水淡化、盐湖资源分离提取等领域的应用越来越广泛。然而，膜污染问题一直是制约膜分离技术发展的关键因素，膜污染会导致膜通量降低、运行成本增加以及水质下降等问题。管道传输介质压力过大，流速过低均易加剧膜污染。

2、现有技术中抑制膜污染的方法主要有膜组件前段加装过滤净化装置，膜组件中增加抑制膜污染原件，增加膜污染预防装置等方法，此类方法虽有一定缓解膜污染效果，但同时会导致能耗和生产投入成本增加，如曝气系统还会缩短膜使用寿命。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型基于伯努利原理，设计锥形传输管道，通过锥形传输管道选型及动力装置参数的改变，实现流体进入膜组件时流速和压强的可控调节，目的是提供一种缓解、清洗膜污染的管道及装置。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种缓解、清洗膜污染的管道，其结构为：包括锥形传输管道，所述锥形传输管道为中空一体式，所述锥形传输管道一端为大尺寸管道，所述锥形传输管道另一端为小尺寸管道，所述大尺寸管道与小尺寸管道之间为锥形管道；所述锥形传输管道的大尺寸管道和小尺寸管道内分别安装压力监测器和流速监测器。

4、一种缓解膜污染的装置，其结构为：包括锥形传输管道，还包括进水组件、动力装置、发泡装置、膜组件和控制装置；所述进水组件连接动力装置，所述动力装置和发泡装置分别连接锥形传输管道的大尺寸管道一端，所述锥形传输管道的小尺寸管道一端连接膜组件，所述锥形传输管道两端的压力监测器和流速监测器连接控制装置，所述控制装置连接动力装置。

5、一种清洗膜污染的装置，其结构为：包括锥形传输管道，还包括进水组件、动力装置、发泡装置、膜组件和控制装置；所述进水组件连接动力装置，所述动力装置和发泡装置分别连接锥形传输管道的小尺寸管道一端，所述锥形传输管道的大尺寸管道一端连接膜组件，所述锥形传输管道两端的压力监测器和流速监测器连接控制装置，所述控制装置连接动力装置。

6、进一步的，所述动力装置为液体泵，所述控制装置为泵自动控制器，所述泵自动控制器通过监测到的流速和压力控制液体泵的转速，从而可控调整锥形传输管道内的流速和压力；

7、进一步的，所述进水组件包括进水管和压力阀，所述压力阀设置在进水管上；

8、进一步的，所述发泡装置为微纳米曝气机。

9、进一步的，所述液体泵为可调节流速和压力的液体泵。

10、进一步的，所述大尺寸管道内安装压力监测器a和流速监测器a，所述小尺寸管道内安装压力监测器b和流速监测器b。

11、本实用新型的有益效果为：

12、本实用新型的锥形传输管道设置基于伯努利原理，通过锥形传输管道尺寸的选型以及动力装置参数的改变，实现流体进入膜组件时流速和压强的可控调节；无需增加二次动力组件，适用于不同膜应用生产领域，可以缓解、清洗膜污染，结构简单、节能降耗，不影响膜使用寿命。

13、作为缓解膜污染装置时：在膜组件前段设置锥形传输管道，流体从锥形传输管道的大尺寸端向小尺寸端，流体流速增大、压强减小，从而缓解浓差极化现象，膜面流速的提高一方面可以增加水流的剪切力，减少污染物在膜表面的沉积；另一方面，流速增大可以提高对流传质系数，减少边界层的厚度，减小浓差化的影响；

14、作为清洗膜污染装置时：流体从锥形传输管道的小尺寸端向为大尺寸端，流体流速减小、压强增大，协同发泡装置产生的微气泡辅助，有利于清洗膜面沉积物，从而达到快速高效膜清洗的目的。

技术特征：

1.一种缓解、清洗膜污染的管道，其特征在于：所述管道为中空一体的锥形传输管道，所述锥形传输管道一端为大尺寸管道，所述锥形传输管道另一端为小尺寸管道，所述大尺寸管道与小尺寸管道之间为锥形管道；所述锥形传输管道的大尺寸管道和小尺寸管道内分别安装压力监测器和流速监测器。

2.根据权利要求1所述的一种缓解、清洗膜污染的管道，其特征在于：所述大尺寸管道内安装压力监测器a和流速监测器a，所述小尺寸管道内安装压力监测器b和流速监测器b。

3.一种缓解膜污染的装置，其特征在于：所述装置包括权利要求1所述的锥形传输管道，还包括进水组件、动力装置、发泡装置、膜组件和控制装置；所述进水组件连接动力装置，所述动力装置和发泡装置分别连接锥形传输管道的大尺寸管道一端，所述锥形传输管道的小尺寸管道一端连接膜组件，所述锥形传输管道两端的压力监测器和流速监测器连接控制装置，所述控制装置连接动力装置。

4.根据权利要求3所述的一种缓解膜污染的装置，其特征在于：所述动力装置为液体泵，所述控制装置为泵自动控制器；所述进水组件包括进水管和压力阀，所述压力阀设置在进水管上；所述发泡装置为微纳米曝气机。

5.根据权利要求4所述的一种缓解膜污染的装置，其特征在于：所述液体泵为可调节流速和压力的液体泵。

6.一种清洗膜污染的装置，其特征在于：所述装置包括权利要求1所述的锥形传输管道，还包括进水组件、动力装置、发泡装置、膜组件和控制装置；所述进水组件连接动力装置，所述动力装置和发泡装置分别连接锥形传输管道的小尺寸管道一端，所述锥形传输管道的大尺寸管道一端连接膜组件，所述锥形传输管道两端的压力监测器和流速监测器连接控制装置，所述控制装置连接动力装置。

7.根据权利要求6所述的一种清洗膜污染的装置，其特征在于：所述动力装置为液体泵，所述控制装置为泵自动控制器；所述进水组件包括进水管和压力阀，所述压力阀设置在进水管上；所述发泡装置为微纳米曝气机。

8.根据权利要求7所述的一种清洗膜污染的装置，其特征在于：所述液体泵为可调节流速和压力的液体泵。

技术总结
一种缓解、清洗膜污染的管道及装置，涉及膜处理的技术领域，其结构为：包括锥形传输管道，所述锥形传输管道一端为大尺寸管道，所述锥形传输管道另一端为小尺寸管道，所述大尺寸管道与小尺寸管道之间通过锥形管道连接；所述锥形传输管道两端内分别安装压力监测器和流速监测器。本技术的有益效果在于：基于伯努利原理，通过锥形传输管道尺寸的选型以及动力装置参数的改变，实现流体进入膜组件时流速和压强的可控调节；无需增加二次动力组件，适用于不同膜应用生产领域，可以缓解、清洗膜污染，结构简单、节能降耗，不影响膜使用寿命。

技术研发人员：余国云,侯昭飞,唐发满,车识,甘仁香,李军霞,张生鹏,杨佺忠,吴敖毛,刘卫平
受保护的技术使用者：五矿盐湖有限公司
技术研发日：20231201
技术公布日：2024/9/2