CN101406808A - 浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元运行的工艺 - Google Patents

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孙丽华
秦高峰
陈春圣
郭伟
范青如
王艳捷
秦潼
王立宁
赵艳
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TAIPINGYANG WATER TREATMENT ENGINEERING Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元运行的工艺,采用运行装置运行,运行过程包括膜气洗、反冲洗、浓水处理。运行装置包括膜池,膜池中设有两组或两组以上膜单元,膜单元之间设置隔离围护装置,每个膜单元的上部设置产水装置、反冲洗装置,每个膜单元下方设置气洗装置,每个膜单元下方还设置排水装置。本发明同一膜池内的各膜单元采用均分清洗周期的控制方式,达到整个膜池连续不间断生产。同一膜池中各膜单元处在最佳膜通量以下运行时,在同一跨膜压差下产水自动平衡,从而提高了系统的运行稳定性。对于膜单元较多的过滤系统,本发明提出的利用水塔(水箱)进行反冲洗,可以降低系统能耗。

Description

浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元运行的工艺
技术领域:
本发明属于给水和废水处理与净化技术领域,特别涉及浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元清洗的运行工艺。
背景技术
以超滤膜为核心的流体分离技术已经被证明是一种高效、无污染的绿色技术,目前已经广泛应用于食品、医药、生物、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子等领域。与传统的流体分离技术相比,该技术兼有分离、浓缩、纯化和精制等功能,又有高效、节能、环保、过程简单、易于控制等优点,受到人们越来越多的关注。
超滤膜分离技术属物理分离过程,随着超滤膜,特别是浸入式超滤膜运行时间的延长,膜表面不可避免地将会受到污染,被分离流体中的无机颗粒、絮凝体、凝胶团、胶体、微生物等将会被富集在膜表面,形成滤饼层,随着滤饼层厚度的增加,超滤膜将会出现通量降低、跨膜压差增加、生产能力下降的现象。因此,必须对膜表面的污染物进行清洗(气洗或/和水洗),恢复膜通量和跨膜压差,保证系统的正常生产。随着过滤的深入,部分污染物甚至进入到膜的内部,一般的清洗无法恢复膜的过滤性能,必需采用化学药剂浸泡,清洗膜内的深层污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种整个膜池能连续不间断生产,工作效果好的浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元运行的工艺。
本发明的技术解决方案是:
一种浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元运行的工艺,其特征是:采用下列运行装置运行,运行过程包括膜气洗、反冲洗、浓水处理:
(1)运行装置包括膜池,膜池中设有两组或两组以上膜单元,膜单元之间设置隔离围护装置,每个膜单元的上部设置产水装置、反冲洗装置,每个膜单元下方设置气洗装置,每个膜单元下方还设置排水装置;
(2)膜气洗:关闭各组膜单元的反冲洗装置,开启各组膜单元的产水装置,膜过滤系统进行正常生产;运行过程中,关闭其中一组膜单元的产水装置,并开启该组膜单元的气洗装置,进行气洗,气洗完成后,关闭该组膜单元的气洗装置,开启其产水阀;然后依照上述气洗方法对其它组膜单元进行轮流气洗;
(3)反冲洗:运行过程中,对膜单元进行反冲洗,反冲洗时,关闭需反冲洗的该组膜单元的产水装置,开启该组膜单元的反冲洗装置,对膜单元进行水洗,水洗完成后,关闭反冲洗装置,开启产水装置,恢复该组膜单元的过滤;然后依照上述气洗方法对其它组膜单元进行轮流反冲洗;
(4)浓水处理:生产过程中通过各组膜单元下方的排水装置将膜池中膜单元的浓水排出。
排水装置包括与膜池内排水管连接的排水阀,排水阀与浓水回收装置连接,浓水回收装置通过回流量调节阀与将清水回流入膜池的上清液回流管连接。
膜单元之间设置隔离围护装置底部低于气洗装置的气洗管,上部至少到达膜单元顶部。
在反冲洗时,还同时进行气洗。
本发明具有以下优点:
1、膜池内分膜单元均分清洗周期的运行方式,使整个膜池连续不间断生产、同一膜池中各膜单元的产水自动平衡,延长了膜单元的清洗周期,提高了系统的运行稳定性。
2、膜池内分膜单元均分清洗周期的运行方式,有利于超滤膜工艺系统的灵活布局。整个工程可根据需要采用多膜池或单膜池设置。亦可对沉淀池、澄清池、常规滤池进行灵活的技术改造。
3、膜池内分膜单元清洗减少瞬时反洗水量和空气量,提高设备利用率,减小所设管道、管件的口径,节约建设费用;
4、采用反冲洗水塔取代常规的反冲洗泵对膜单元进行反冲洗,管理方便、投资低、运行成本低;
5、膜池内分膜单元设置穿孔排水管,膜单元排水时浓水进入回收装置,上清液则回流到膜池形成错流对膜单元进行冲洗,进而延长超滤膜反冲洗周期。
6、膜池内分膜单元清洗可以实现膜单元(或膜堆)离线清洗,有利设备的运行和降低建设费用。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明一个实施例的结构示图。
具体实施方式:
附图中,1-膜池;2-膜单元;3-产水阀门;4-产水总阀;5-反冲洗阀门;6-反冲洗总阀;7-气洗阀;8-气洗总阀;9-膜单元隔离装置;10-排水阀;11-排水总阀;12-回流量调节阀;13-产水装置(依据设计条件利用虹吸或产水泵);14-反洗水塔(或反洗水泵);15-鼓风机;16浓水回收装置;17气洗管;18上清液回流管。此外还包括相应的管路、流量计和压力表。
本发明提出的浸入式超滤膜同一膜池内膜单元分组清洗的运行工艺结合图所示,在膜池1中安装有两组或以上的膜单元2,膜单元之间设置隔离围护装置底部低于气洗装置的气洗管,上部至少到达膜单元顶部。这里以两组膜单元2(a,b)为例介绍工艺过程,大于两个膜单元的清洗方式依此类推:
膜气洗:在膜池1中安装有两组膜单元2(a,b),关闭两组膜单元的反冲洗阀5(a,b)、反冲洗总阀6,开启产水总阀4和产水阀3(a,b),膜过滤系统进行生产。运行过程中,膜单元2(a)进行单独气洗,关闭膜单元2(b)的产水阀3(a)、气洗阀7(b),开启气洗总阀8、膜单元2(a)气洗阀7(a),对膜池中膜单元2(a)进行气洗,气洗一定时间后,关闭已经气洗完的膜单元2(a)的气洗阀7(a),开启膜单元2(a)的产水阀3(a),关闭膜单元2(b)的产水阀3(b),开启膜单元2(b)的气洗阀7(b),开始膜单元2(b)的气洗。气洗一个周期之后,再重新从最初气洗的膜单元2(a)开始轮流气洗。
反冲洗:运行到一定程度,膜池中膜单元2(a)的通量下降至设计通量的30-60%时,关闭膜单元2(a)的产水阀3(a),开启反冲洗阀5(a)和反冲洗总阀6,利用来自反冲洗水塔(反冲洗泵)14的清水对膜单元2(a)进行水洗,如有必要,同时开启气洗阀7(a),同时对膜单元2(a)进行气洗。在清洗膜池中膜单元2(a)的过程中,膜单元2(b)进行正常的生产,正在清洗的膜单元2(a)产生的反冲洗液直接通过膜池中的膜单元2(b)进行回收。清洗到一定程度,关闭反冲洗阀5(a),开启产水阀3(a),恢复膜单元2(a)的过滤。然后根据膜池中膜单元2(b)的通量变化,利用上述方法对膜池中膜单元2(b)进行清洗。反冲洗(反冲洗+气洗)一个周期后,再依据通量的变化从最初反冲洗的膜单元2(a)开始轮流反冲洗。
浓水处理:生产过程中通过膜单元2(a)底部下方设置的穿孔管定期收集浓水,膜池1中膜单元2(a)的浓水通过排水阀10(a)排出,然后通过浓水回收装置16对浓水进行处理,经处理的浓水的上清液经上清液回流管18回流到膜池1中进行膜分离,形成的错流可以对膜单元2(a)进行一定程度的冲洗;污泥经过回收装置16浓缩后送污泥脱水干化系统处理,其它情况(事故或故障)浓水通过排水总阀11排放。膜单元2(b)的浓水处理同膜单元2(a)的方法,根据浓水排放的情况进行。

Claims (4)

1、一种浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元运行的工艺,其特征是:采用下列运行装置运行,运行过程包括膜气洗、反冲洗、浓水处理:
(1)运行装置包括膜池,膜池中设有两组或两组以上膜单元,膜单元之间设置隔离围护装置,每个膜单元的上部设置产水装置、反冲洗装置,每个膜单元下方设置气洗装置,每个膜单元下方还设置排水装置;
(2)膜气洗:关闭各组膜单元的反冲洗装置,开启各组膜单元的产水装置,膜过滤系统进行正常生产;运行过程中,关闭其中一组膜单元的产水装置,并开启该组膜单元的气洗装置,进行气洗,气洗完成后,关闭该组膜单元的气洗装置,开启其产水阀;然后依照上述气洗方法对其它组膜单元进行轮流气洗;
(3)反冲洗:运行过程中,对膜单元进行反冲洗,反冲洗时,关闭需反冲洗的该组膜单元的产水装置,开启该组膜单元的反冲洗装置,对膜单元进行水洗,水洗完成后,关闭反冲洗装置,开启产水装置,恢复该组膜单元的过滤;然后依照上述气洗方法对其它组膜单元进行轮流反冲洗;
(4)浓水处理:生产过程中通过各组膜单元下方的排水装置将膜池中膜单元的浓水排出。
2、根据权利要求1所述的浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元运行的工艺,其特征是:排水装置包括与膜池内排水管连接的排水阀,排水阀与浓水回收装置连接,浓水回收装置通过回流量调节阀与将清水回流入膜池的上清液回流管连接。
3、根据权利要求1或2所述的浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元运行的工艺,其特征是:膜单元之间设置隔离围护装置底部低于气洗装置的气洗管,上部至少到达膜单元顶部。
4、根据权利要求1或2所述的浸入式超滤膜同一膜池内分膜单元运行的工艺,其特征是:在反冲洗时,还同时进行气洗。
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