CN103232092B - 一种利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法，而提供一种能够增强气水双洗效果，提高产水回收率，增长清洗周期的方法。气水双洗阶段，将小流量的过滤水反向注入膜丝内部，并同时在膜组件底端注入压缩空气，反洗水反向冲刷渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分双洗；随膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝及膜组件内壁，清洗掉污染物及杂质。由于形成的擦洗旋滚气水流均匀的擦洗整个膜丝，使整个膜丝经受曝气强度和曝气时间分布更加均匀，清洗效果提高，膜清洗周期延长，膜使用寿命增长，系统运行更加稳定。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法。
背景技术
在水处理技术领域，压力式连续膜过滤系统在水质净化方面得到广泛应用。该系统以中空纤维超滤膜为中心处理单元，在净化水的过程中，处理液以一定的流速通过膜表面，水分子在一定的压力驱动下透过膜，而悬浮物、胶体、大分子有机物及微生物等则被阻截，从而达到净化分离的目的。被拦截的杂质在膜壁外表面逐渐聚积，不断引起水透过膜壁的水流阻力。定期通过空气或水强力清洗，定时将聚积在膜壁外表面的杂质清除掉，减缓了膜表面水流阻力的增加。以保持系统连续稳定的运行。
传统的压力式连续膜过滤运行工艺，依次为产水阶段、气水双洗、大流量的反冲洗和排放。传统运行工艺中的气水双洗阶段是在恒定高液位下持续曝气，容易使膜丝在横竖方向上曝气强度方面存在很大差异，曝气严重的膜丝易于磨损，曝气强度较弱膜丝清洗不到位的问题。而且，大流量反冲洗使得膜系统的自用水率过高，回收率低，单位质量的产水能耗增加。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够增强气水双洗效果，提高产水回收率，增长清洗周期，相应增加膜寿命的利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法，其特征在于，由产水阶段、浓缩原水排放阶段、气水双洗阶段和排污阶段组成一个运行周期；在所述浓缩原水排放阶段，排放液位至膜组件底部或一定液位；所述气水双洗阶段，将小流量的过滤水反向注入膜丝内部，并同时在膜组件底端注入压缩空气，反洗水反向冲刷渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分双洗；随膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝及膜组件内壁，清洗掉污染物及杂质，膜组件内水位逐渐上升到顶端时气水双洗阶段结束。
反向注入膜丝内部过滤水的流量为设定产水流量的1/2左右。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的方法在气水双洗过程中，将小流量的过滤水反向注入膜丝内部，并同时在膜组件底端注入压缩空气，反洗水反向冲刷渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分擦洗，持续气水擦洗膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝，高效去除膜丝表面污染物。在气水双洗上升过程中，形成的擦洗旋滚气水流均匀的擦洗整个膜丝，使整个膜丝经受曝气强度和曝气时间分布更加均匀，避免了曝气严重的膜丝易于磨损、曝气强度较弱膜丝清洗不到位的问题，使得气水双洗过程效果提高，膜清洗周期延长，膜使用寿命增长，系统运行更加稳定。
2、本发明的方法，由于采用了小流量的过滤水反冲洗，减少了自用水量，提高了产水回收率。
3、本发明的方法简单易行。
附图说明
图1所示为压力式连续膜过滤系统的示意图；
图2所示为膜组件内持续上升水、气两相混流示意图。
图中：1.进水自动阀，2.下排自动阀，3.进气自动阀，4.膜丝，5.膜组件，6.回流自动阀，7.上排自动阀，8.产水自动阀，9.反洗自动阀。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1所示为压力式连续膜过滤系统的示意图。本发明利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法，由产水阶段、浓缩原水排放阶段、气水双洗阶段和排污阶段组成一个运行周期，以此循环进行实现连续产水。
所述的工艺具体过程为：同时开启回流自动阀6、产水自动阀8和进水自动阀1，或只开启产水自动阀8和进水自动阀1，将原水带压注入膜组件5内，在膜丝4内外表面形成压力差，过滤水在膜丝内汇合，通过产水管路输出，依据来水水质差异改变持续产水时间，一般为20-60min。到程序预设时间后，关闭进水自动阀1、回流自动阀6和产水自动阀8，或只关闭产水自动阀8和进水自动阀1，产水阶段结束。然后开启下排自动阀2和上排自动阀7，将膜组件5内部的浓缩水排放，排放液位至膜组件5底端或设定水液位，排放液位一般为膜组件5低端的1/4左右。到程序预设时间后，关闭下排自动阀2和上排自动阀7，此浓缩原水排放阶段结束。然后同时开启上排自动阀7、反洗自动阀9和进气自动阀3，实现小流量的过滤水反向注入膜丝4内腔和在膜组件5底端注入压缩空气，反向注入膜丝4内部过滤水的流量为设定产水流量的1/2左右。反洗水在膜丝4内腔反向冲刷并渗透出膜丝4外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分气水双洗，图2所示为膜组件内持续上升水、气两相混流示意图。随着膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝4及膜组件5内腔。膜组件内水位逐渐上升到顶端时气水双洗阶段结束。气水双洗阶段一般持续的时间为20-60s。气水双洗时间到或水位至预定液位后，关闭进气自动阀3、上排自动阀7和反洗自动阀9，此气水双洗水位上升阶段结束。开启下排自动阀2和上排自动阀7，将气水双洗抖落的污染物及杂质进行彻底排放，此阶段结束，关闭下排自动阀2和上排自动阀7。准备进入下一个周期循环。
实施例1：某市政污水处理厂采用传统生化处理工艺的二沉池出水，经混凝沉淀后进超滤膜系统，但系统进水浊度为1.0NTU左右。改进前系统产水阶段时间为20min，恒流量产水通量为2.0m3/支.h；气水双洗阶段小流量反洗量为0.3m3/支.h，时间为30s,大流量反冲洗阶段大流量反冲洗量为2.0m3/支.h，时间为30s,排污阶段为静压排放。通过调整参数，改进后系统产水阶段时间为20min，恒流量产水通量为2.0m3/支.h；浓缩原水排放阶段为静压排放至底端；气水双洗阶段小流量反洗量为1.0m3/支.h，，在膜组件底端按照5.0Nm3/支.h流量注入压缩空气，反洗水在膜丝内腔反向冲刷并渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分气水双洗，随着膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝及膜组件内腔。膜组件内水位逐渐上升到顶端时气水双洗阶段结束。排污阶段时间为为静压排放。经过实验验证，膜系统出水浊度为0.12NTU左右，产水量统一条件下，改进前系统运行过程中膜跨膜压差变化波动较大，而改进后的系统使整个膜丝经受曝气强度和曝气时间分布更加均匀，运行过程中膜跨膜压差变化变化波动较小。有效缓解膜组件的污染，相对于改进前的反洗效果较好。膜清洗周期延长，延长膜组件的使用寿命,系统运行更加稳定，有利于系统长期稳定运行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法，其特征在于，由产水阶段、浓缩原水排放阶段、气水双洗阶段和排污阶段组成一个运行周期；在所述浓缩原水排放阶段，排放液位至膜组件底部或一定液位；所述气水双洗阶段，将小流量的过滤水反向注入膜丝内部，并同时在膜组件底端注入压缩空气，反洗水反向冲刷渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分双洗；随膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝及膜组件内壁，清洗掉污染物及杂质，膜组件内水位逐渐上升到顶端时气水双洗阶段结束；反向注入膜丝内部过滤水的流量为设定产水流量的1/2。
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