CN104162367B - 一种高效节水、节药膜组器的清洗方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种高效节水、节药膜组器清洗方法和装置。将经MBR处理过后的中水通过3座泡池，1个清水池，2个投药池，加入1000kg质量浓度13%的次氯酸钠溶液与25±0.1kg的工业用氢氧化钠，并搅拌至氢氧化钠全部溶解；移动膜组器至清水池中，中水与气混合对膜箱内难以清洗到的膜片进行连续有效的空气冲刷和水量冲洗，对膜箱表面与膜组器内膜片上附着的活性污泥等有机物质进行清洗；膜组器转移至投药池中，进行底部曝气，抖动吹出膜组器膜片上的淤泥，通过空曝产生的气泡对膜片进行有效的清洗。有效降低药量的浪费，提高膜通量，保证MBR工艺出水水量与水质稳定。

Description

一种高效节水、节药膜组器的清洗方法及装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种高效节水、节药膜组器的清洗方法及装置。

背景技术

膜生物法指的是以膜为分离介质替代常规重力沉淀固液分离获得出水，将反应进程和反应效率提高的污水处理方法；膜组器是供气装置、集水装置、中空纤维帘式膜片、膜箱等组装成的基本水处理单元，在膜生物法污水处理工程中进行固液分离的装置；MBR是由微滤（MF），超滤（UF）或纳滤（NF）膜组件与生物反应器组成，根据膜组件在生物反应器中的作用的不同，可将其分为固液分离膜生物反应器、曝气膜生物反应器以及萃取膜生物反应器，目前污水处理领域应用较为广泛的是固液分离膜生物反应器。而固液分离MBR按其膜组建的安装位置设置可分为浸没式（一体式或淹没式）和外置式（分置式）两种。

MBR工艺中由于膜能将几乎全部的生物量截留在反应器内，可取代传统活性污泥法中的二沉池进行固液分离，其主要优点在于处理后的出水水质良好、剩余污泥产量少、设备紧凑占地面积小、系统硝化能力强、氮磷与难降解有机物去除率高、实现水力停留时间（HRT）与固体停留时间（SRT）的完全分离从而使操作易于实现自动控制、在传统污水处理工艺水平上易于改造、噪声小等优点备受国内外污水处理领域专家的关注，成为研究热点之一。

MBR虽有各种优势，但也存在膜污染问题与能耗高的问题，特别是膜污染问题又可造成较高的能耗。造成膜污染的原因主要由膜的材质构造、运行条件以及活性污泥条件三个方面。一般来说，通过改进膜的材质构造、运行条件与活性污泥条件阻碍膜污染的生成速度，或者通过对膜进行清洗来改善膜污染问题。

目前广泛应用于污水处理领域的是一种能够在线清洗的MBR膜组器装置，此种装置解决了膜组件离线清洗时人工起吊、移动膜组件的操作与水量大的缺点，每月进行一次在线碱洗（碱洗：主要清洗运行过程中污泥等附着在膜片表面的有机物质），每3个月至半年进行一次酸洗（酸洗：主要清洗无机物质、清洗效果好，但不可多洗，酸洗对膜片本身是一种腐蚀导致处理效果下降）来恢复膜通量（正常压差为-10kpa以内，当压差达到-15kpa至-20kpa之间需进行清洗恢复膜通量）。但是，一般用于MBR工艺膜的设计使用寿命设计值在5年时间，在膜寿命过半时如果还只用在线清洗，膜通量将难以得到保证，随着时间的增加，压差（压差：为负值，压差=产水压力-停泵压力）数值不断地增大（当数值大于15Kpa），产水量也将大幅受到影响(200m³/h降为160m³/h)，原设定每月进行一次的碱法在线清洗对膜通量的恢复持续效果甚微（此时洗完后仍可恢复到-10kpa以内，但仅能维持5天左右又达到-15kpa），进一步运行工艺膜通量持续下降，清洗过程中投入的药剂很大一部分都作为资源浪费，特别是为维持清洗效果而加大清洗频率会浪费大量的药剂；而如果在设计寿命未到之前提前对膜进行更换来保证膜通量从而保证产水量与出水水质，此种方法由于膜价格昂贵并不可行。

发明内容

本发明的目的提供一种高效节水、节药膜组器的清洗方法及装置，解决了清洗膜组件内部时需要人工移动与组装等复杂的操作；有效降低膜组器离线清洗时水量大的缺点；有效降低在线碱洗膜通量恢复持续时间短的情况而加大清洗频率药量的浪费；通过此法配合在线清洗提高MBR工艺中所用膜在寿命过半时的膜通量；保证MBR工艺出水水量与水质稳定。

本发明的技术方案为：

一种高效节水、节药膜组器的清洗装置包括：清水池、投药池、CIP泵、供风软管、产水软管；第一CIP泵与清水池连接，第二CIP泵与投药池连接，连接第一CIP泵与第二CIP泵的管道并联后与供风软管和与膜池出水口相连的产水软管连接在第一CIP泵与第二CIP泵的并联管道上有加水阀门，在供风软管和产水软管上有供气阀门。

在与清水池第一CIP泵连接的管道上设有清水池水气控制阀门。

在与投药池第二CIP泵连接的管道上设有投药池水气控制阀门。

该装置设有两个结构和连接相同的投药池。（同时洗2个膜组器）

一种高效节水、节药膜组器清洗方法按以下步骤进行：

（1）首先打开CIP（中水泵）泵加水阀门，将中水（经MBR处理过后的出水）通过产水软管加入5.25*2.25*5m的3座泡池中，1个清水池，2个投药池，加至泡池的3/4处停止加水；

（2）在2个投药池中各加入1000kg的质量浓度13%次氯酸钠溶液与25±0.1kg的工业用氢氧化钠（颗粒状），并搅拌至氢氧化钠全部溶解；

（3）通过半自动控制行车从膜池中移动膜组器至清水池中，膜组器曝气管口与CIP泵相连，同时打开加水阀门与供气阀门，中水从产水软管与供风软管中的气混合，混合后的水气对膜箱内难以清洗到的膜片进行连续有效的空气冲刷和水量冲洗，对膜箱表面与膜组器内膜片上附着的活性污泥等有机物质进行清洗；

（4）将经过初步清洗的膜组器转移至投药池中，膜组器一端连接CIP泵，打开供气阀门，气从供风软管进入膜组器进行底部曝气（膜组器曝气方式为下段穿孔曝气），通过空曝（不产水只曝气）产生的抖动吹出膜组器膜片上的淤泥，并通过曝气带动池内药剂产生的气泡对膜片进行有效的清洗，空曝时间22-24h；

（5）将经过24h空曝后的膜组器转移至清水池中，浸泡0.5-1h，返回膜池中，并紧固；

（6）将3座泡池中洗下的淤泥清除干净，淤泥进入污水处理厂污泥处置间，清洗后的废水进入污水处理厂处理。

本发明与现有技术比较的有益效果是：通过离线清洗MBR膜组器时的空曝作用通过气水相结合的清洗方式既提升了膜的清洗效果又减小了水量；清洗过程泡池所用水为MBR处理后的中水进一步控制用水量；此法对于膜的清洗持续效果要好于每月一次的在线碱洗过程，投加的药量充分得到应用，避免了在线碱洗的药量浪费；产生淤泥进入污水处理厂污泥处置间，清洗后的废水进入污水处理厂处理无二次污染；寿命过半的膜通过此法清洗后再结合在线清洗，即提高膜通量的恢复作用又增加了在线清洗的效果，从而保证出水产水量与水质稳定。此清洗方法可同时适用于浸没式（一体式或淹没式）及外置式的膜组器清洗。

附图说明

图1是本发明的高效节水、节药膜组器清洗装置的结构示意图。

图中，1－清水池，2－投药池，3－膜组器，4－CIP泵，5－供风软管，6－产水软管，7－外部加药，8－加水阀门，9－供气阀门，10－清水池水气控制阀门，11－投药池水气控制阀门。

具体实施方式

本发明的高效节水、节药膜组器清洗装置如图1所示，包括清水池1、2个投药池2、CIP泵4、供风软管5、产水软管6，第一CIP泵与清水池连接，第二CIP泵与投药池连接，连接第一CIP泵与第二CIP泵的管道并联后与供风软管5和与膜池出水口相连的产水软管6连接，在第一CIP泵与第二CIP泵的并联管道上有加水阀门8，在供风软管和产水软管上分别有供气阀门9、10。在与清水池第一CIP泵连接的管道上设有清水池水气控制阀门10。在与投药池第二CIP泵连接的管道上设有投药池水气控制阀门11。

该装置设有两个结构和连接相同的投药池（同时洗2个膜组器）。

高效节水、节药膜组器清洗的清洗方法是：

（1）首先打开CIP（中水泵）泵加水阀门，将中水（经MBR处理过后的出水）通过产水软管DN100加入5.25*2.25*5m的3座泡池中，1个清水池，2个投药池，加至泡池的3/4处停止加水；

（2）在2个投药池中各加入1000kg质量浓度13%的次氯酸钠溶液与25kg工业用氢氧化钠（颗粒状），并搅拌至氢氧化钠全部溶解；

（3）通过半自动控制行车从膜池中移动膜组器至清水池中，膜组器曝气管口与CIP泵相连，同时打开加水阀门8与供气阀门9，中水从产水软管（DN100）与供风软管（DN100）中的气混合，混合后的水气对膜箱内难以清洗到的膜片进行连续有效的空气冲刷和水量冲洗，对膜箱表面与膜组器内膜片上附着的活性污泥等有机物质进行清洗；

（4）将经过初步清洗的膜组器转移至投药池中，膜组器一端连接CIP泵，打开供气阀门9，气从供风软管进入膜组器进行底部曝气（膜组器曝气方式为下段穿孔曝气），通过空曝（不产水只曝气）产生的抖动吹出膜组器膜片上的淤泥，并通过曝气带动池内药剂产生的气泡对膜片进行有效的清洗，空曝时间24h；

（5）将经过24h空曝后的膜组器转移至清水池中，浸泡1h返回膜池中，并紧固；

（6）将3座泡池中洗下的淤泥清除干净，淤泥进入污水处理厂污泥处置间，清洗后的废水进入污水处理厂处理。

工作时，打开供气阀门9与投药池控制阀门11，加水阀门8与清水池控制阀门10关闭，投药池气洗；打开加水阀门8与投药池阀门11，供气阀门9与清水池控制阀门10关闭，投药池水洗；打开供气阀门9、加水阀门8与投药池控制阀门11，清水池控制阀门10关闭，投药池气水冲洗。清水池同理。

Claims (5)

1.一种高效节水、节药膜组器清洗方法，其特征在于：按以下步骤进行：

（1）首先打开CIP泵加水阀门，将经MBR处理过后的中水通过产水软管加入5.25*2.25*5m的3座泡池中，1个清水池，2个投药池，加至泡池的3/4处停止加水；

（2）在2个投药池中各加入1000kg质量浓度13%的次氯酸钠溶液与25±0.1kg的工业用氢氧化钠，并搅拌至氢氧化钠全部溶解；

（3）从膜池中移动膜组器至清水池中，膜组器曝气管口与CIP泵相连，同时打开加水阀门与供气阀门，中水从产水软管与供风软管中的气混合，混合后的水气对膜箱内难以清洗到的膜片进行连续有效的空气冲刷和水量冲洗，对膜箱表面与膜组器内膜片上附着的活性污泥等有机物质进行清洗；

（4）将经过初步清洗的膜组器转移至投药池中，膜组器一端连接CIP泵，打开供气阀门，气从供风软管进入膜组器进行底部曝气，通过空曝产生的抖动吹出膜组器膜片上的淤泥，并通过曝气带动池内药剂产生的气泡对膜片进行有效的清洗，空曝时间22-24h；

（5）将经过22-24h空曝后的膜组器转移至清水池中，浸泡0.5-1h返回膜池中，并紧固；

（6）将3座泡池中洗下的淤泥清除干净，淤泥进入污水处理厂污泥处置间，清洗后的废水进入污水处理厂处理。

2.一种高效节水、节药膜组器的清洗装置，其特征在于包括：清水池、2个投药池、CIP泵、供风软管、产水软管；第一CIP泵与清水池连接，第二CIP泵与投药池连接，连接第一CIP泵与第二CIP泵的管道并联后与供风软管和与膜池出水口相连的产水软管连接在第一CIP泵与第二CIP泵的并联管道上有加水阀门，在供风软管和产水软管上有供气阀门。

3.根据权利要求2所述的高效节水、节药膜组器的清洗装置，其特征在于该装置设有两个结构和连接相同的投药池。

4.根据权利要求2所述的高效节水、节药膜组器的清洗装置，其特征在于在与清水池第一CIP泵连接的管道上设有清水池水气控制阀门。

5.根据权利要求2所述的高效节水、节药膜组器的清洗装置，其特征在于在与投药池第二CIP泵连接的管道上设有投药池水气控制阀门。