Membrane backwash is one of the most widely used membrane regeneration techniques in large-scale desalination operations and water and wastewater treatment applications. It is necessary in order to enhance membrane life and is critical in managing the cost of pure water. The estimation of optimal backwash conditions is very important for improved hollow fiber membrane (HFM) operations. A unique feature in HFM backwash operations is the lumen side pressure drop, which leads to variation in backwash water flow across the fiber length. In this work, the effect of fiber diameter, membrane structural properties and backwash water pressure and temperature on flow distribution across the membrane length is studied for HFM modules. An analytical model for HFM backwash is developed, and model predictions are compared with measured backwash water flow variation over the fiber length. Experimental results show that the backwash flow variation over the fiber length is minimized by maintaining low backwash water pressure. Simultaneously, minimum backwash flux for effective cleaning may be achieved by increasing backwash water temperature. Homogeneous flow distribution during backwash improves backwash efficiency or forward flow rejuvenation, which can also be achieved by optimizing fiber diameter and membrane permeability. The validated mathematical model may be used for the optimization of backwash operating conditions and HF dimensions to achieve homogeneous backwash flow distribution across the membrane length.

膜反冲洗是大规模脱盐作业以及水和废水处理应用中使用最广泛的膜再生技术之一。这对于延长膜寿命是必要的，并且对于控制纯水的成本至关重要。最佳反洗条件的估计对于改进中空纤维膜（HFM）操作非常重要。HFM反冲洗操作的一个独特功能是管腔侧压降，导致整个纤维长度上反冲洗水流量的变化。在这项工作中，对于HFM模块，研究了纤维直径，膜结构特性以及反洗水压力和温度对跨膜长度的流量分布的影响。开发了HFM反冲洗的分析模型，并将模型预测值与纤维长度上测得的反冲洗水流量变化进行比较。实验结果表明，通过保持较低的反冲洗水压，可使纤维长度上的反冲洗流量变化最小。同时，可以通过提高反洗水温度来实现有效清洗所需的最小反洗通量。反冲洗过程中的均匀流量分布可提高反冲洗效率或使顺流回春，这也可以通过优化纤维直径和膜渗透性来实现。经验证的数学模型可用于优化反洗操作条件和HF尺寸，以在整个膜片长度上实现均匀的反洗流量分布。实验结果表明，通过保持较低的反冲洗水压，可使纤维长度上的反冲洗流量变化最小。同时，可以通过提高反洗水温度来实现有效清洗所需的最小反洗通量。反冲洗过程中的均匀流量分布可提高反冲洗效率或使顺流回春，这也可以通过优化纤维直径和膜渗透性来实现。经验证的数学模型可用于优化反洗操作条件和HF尺寸，以在整个膜片长度上实现均匀的反洗流量分布。实验结果表明，通过保持较低的反冲洗水压，可使纤维长度上的反冲洗流量变化最小。同时，可以通过提高反洗水温度来实现有效清洗所需的最小反洗通量。反冲洗过程中的均匀流量分布可提高反冲洗效率或使顺流回春，这也可以通过优化纤维直径和膜渗透性来实现。经验证的数学模型可用于优化反洗操作条件和HF尺寸，以在整个膜片长度上实现均匀的反洗流量分布。反冲洗过程中的均匀流量分布可提高反冲洗效率或使顺流回春，这也可以通过优化纤维直径和膜渗透性来实现。经验证的数学模型可用于优化反洗操作条件和HF尺寸，以在整个膜片长度上实现均匀的反洗流量分布。反冲洗过程中的均匀流量分布可提高反冲洗效率或使顺流回春，这也可以通过优化纤维直径和膜渗透性来实现。经验证的数学模型可用于优化反洗操作条件和HF尺寸，以在整个膜片长度上实现均匀的反洗流量分布。