CN104211136A - 全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，针对纳滤膜处理印染废水反渗透浓水，由高浓度氯根、难降解有机污染物、铝盐等引起的膜通量衰减速度快问题，包括纳滤膜系统生产作业和大冲洗作业且通过膜系统控制器的时间设置来确定定时冲刷纳滤膜表面的污染物质，本发明直接采用原水定时对纳滤膜芯进行大冲洗，可以有效减缓膜表面污染，起到延长膜系统稳定运行周期，全程自动化控制，简单方便，历时短，效果明显。
Description
技术领域
本发明公开一种全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，按国际专利分类表(IPC)划分属于纳滤膜在线冲洗技术领域，尤其涉及一种印染企业污水深度处理回用中由高浓度氯根、难降解有机污染物、铝盐等引起的纳滤系统膜表面污染的冲洗方法。
背景技术
目前印染行业一般采用反渗透膜处理作为污水深度处理回用的主要方法，反渗透浓水中主要含有高浓度氯根、难降解有机污染物、铝盐等，采用纳滤膜系统可以进一步提高水回收率，但是由于进水中污染物浓度高，污染速度快，系统可持续运行的时间短。
现有的反渗透或纳滤系统污染防治主要采用添加特殊清洗材料或者气水清洗的方法，基本上都需要添加药剂或材料，清洗程序复杂，清洗时间长。中国文献CN 103301753 A公开一种防治反渗透膜或纳滤膜污染的清洗方法，具体先采用气水清洗或者化学清洗，再预处理水与反渗透或纳滤浓水置换，最后排放的方法，该膜清洗方案不能实现在线处理，另外化学清洗的方法需要添加药剂。
印染行业纳滤回用反渗透浓水时，往往污染程度高、持续运行时间短问题，因此，采用常规的化学清洗，系统需要停止运行而专门清洗处理，影响印染废水处理效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，可以有效减缓膜表面污染，起到延长运行周期，减轻清洗难度。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，包括：
生产作业：纳滤膜系统的进水端连接印染废水反渗透浓水，膜系统产生的滤水是通过纳滤膜系统的产水口排出，膜系统产生的浓水是通过纳滤膜系统的浓水外排管路排出；
大冲洗作业：纳滤膜系统的浓水外排管路并连一旁通管路，该旁通管路水流量大于浓水外排管路，纳滤膜系统的进水端进水，浓水从旁通管路排水，通过水力冲刷对纳滤膜表面形成水力冲击，去除纳滤膜上的污堵；
前述纳滤膜系统生产和大冲洗作业的切换是通过膜系统控制器的时间设置来确定，在所述大冲洗作业时，单支膜的冲洗流量为10～15t/h、冲洗时间为5-10min、冲洗温度 5～45℃、压力为0.1～0.5MPa。
进一步，所述大冲洗作业的冲洗水选自：前端反渗透浓水、自来水或纯水。
进一步，所述浓水外排管路上设有气动调压阀，在旁通管路上设有大冲洗气动阀，当纳滤膜产水量下降时，通过膜系统控制器PLC编程控制气动调压阀与大冲洗气动阀的切换实现在线大冲洗作业。
进一步，所述大冲洗时的旁通管路管径大于浓水外排管路管径。
进一步，所述纳滤膜系统的进水管路上依次设有输料泵、预处理部件及高压泵，系统正常产水时，输料泵启动，抽取反渗透浓水至预处理部件，粗过滤后再启动高压泵，将原水压力提升输送至纳滤膜组件，经过膜组件的截留浓缩，产水回用，浓水经过气动调压阀外排。
进一步，所述纳滤膜产水量下降时，通过PLC编程控制气动调压阀与大冲洗气动阀的切换，大冲洗气动阀立即打开，气动调压阀关闭，高压泵低频率运行，系统运行压力下降，冲洗流量增加；大冲洗完成后，通过PLC编程控制气动调压阀与大冲洗气动阀的切换而转入生产作业模式。
本发明针对纳滤膜处理印染废水反渗透浓水，由高浓度氯根、难降解有机污染物、铝盐等引起的膜通量衰减速度快问题，采用全自动控制的大冲洗方法，定时冲刷纳滤膜表面的污染物质，大大延长纳滤膜系统稳定运行周期。本发明不需要添加任何药剂或材料，直接采用原水定时对纳滤膜芯进行大冲洗，可以有效减缓膜表面污染，起到延长运行周期，减轻清洗难度的作用，全程自动化控制，简单方便，历时短，效果明显。
附图说明
图1是本发明流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例：针对印染行业纳滤回用反渗透浓水时污染程度高、持续运行时间短问题，本发明提供了一种全自动控制的纳滤膜的大冲洗方法，可以有效减缓膜表面污染，起到延长运行周期，减轻清洗难度。
本发明针对印染企业的反渗透浓水回用过程的工艺优化，进水水质主要参数如下表1：
| 检验项目 | 数值 | 单位 |
| COD | 150-300 | mg/L |
| 硬度 | 1-3 | mmol/L |
| 电导率 | 8000-15000 | us/cm |
| pH | 8-9 | |
| 氯根 | 2000-3000 | mg/L |
本发明全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，包括如下步骤：
生产作业：纳滤膜系统的进水端连接印染废水反渗透浓水，膜系统产生的滤水是通过纳滤膜系统的产水口排出，膜系统产生的浓水是通过纳滤膜系统的浓水外排管路排出；
大冲洗作业：纳滤膜系统的浓水外排管路并连一旁通管路，该旁通管路水流量大于浓水外排管路，纳滤膜系统的进水端进水，浓水从旁通管路排水，通过水力冲刷对纳滤膜表面形成水力冲击，去除纳滤膜上的污堵；
前述纳滤膜系统生产和大冲洗作业的切换是通过膜系统控制器的时间设置来确定，在所述大冲洗作业时，单支膜的冲洗流量为10～15t/h、冲洗时间为5min、冲洗温度 5～45℃、压力为0.1～0.5MPa。
如图1，本发明全自动控制的纳滤膜的大冲洗方法通过设置纳滤浓水外排管路和浓水旁通管路两条并列的管路来进行生产或清洗与大冲洗的切换。浓水旁通管路管径大于浓水外排管路管径。在纳滤浓水外排管路上设置气动调压阀，在浓水旁通管路设置大冲洗气动阀。正常生产或清洗时打开气动调压阀，大冲洗时打开大冲洗气动阀。气动调压阀与大冲洗气动阀的切换通过PLC上的时间设置来确定，视系统产水量情况而定切换的时间可调。大冲洗时，单支膜的冲洗流量为10～15t/h、冲洗时间为5min、冲洗温度 5～45℃、压力为0.1～0.5MPa。大冲洗结束后，将系统切换到生产状态，这时候系统产水量会有所上升，表明纳滤膜表面污染物被冲刷出去，污染程度降低，可以继续运行。
某印染企业印染废水经反渗透处理后的浓水水质主要参数如下表2：
| 检验项目 | 数值 | 单位 |
| COD | 164 | mg/L |
| 硬度 | 1.9 | mmol/L |
| 电导率 | 9610 | us/cm |
| pH | 8.11 | |
| 氯根 | 2400 | mg/L |
对照附图1所示流程图，系统正常产水时，输料泵1启动，抽取反渗透浓水至预处理部件2，粗过滤后再启动高压泵3，将原水压力提升输送至纳滤膜组件4，经过膜组件的截留浓缩，产水回用，浓水经过气动调压阀5外排。这个过程一次持续时间为4个小时。
当纳滤膜产水量下降时，通过PLC编程控制气动调压阀5与大冲洗气动阀6的切换，即系统运行达到4个小时，大冲洗气动阀6立即打开，30S后气动调压阀5关闭。高压泵低频率运行，系统运行压力下降，冲洗流量增加。
大冲洗完成后，通过PLC编程控制气动调压阀5与大冲洗气动阀6的切换，即气动调压阀5打开，30S后大冲洗气动阀6关闭。
每次大冲洗时，单支膜的冲洗流量为12t/h、冲洗时间为5min、冲洗温度 5～45℃、压力为0.3MPa。
实施效果：上述污水经纳滤系统浓缩时，产水量随着纳滤膜表面污染物的增加会缓慢下降，每隔4小时定时进行一次大冲洗，大冲洗完成后产水量恢复。单只纳滤膜芯产水量变化情况如下表3：
| 时间 | 透析液 | 备注 |
| hr | m3/hr | |
| 1 | 1.4 | |
| 2 | 1.4 | |
| 3 | 1.3 | |
| 4 | 1.2 | 大冲洗前 |
| 5 | 1.4 | 大冲洗后 |
| 6 | 1.3 | |
| 7 | 1.3 | |
| 8 | 1.2 | 大冲洗前 |
| 9 | 1.4 | 大冲洗后 |
| 10 | 1.35 | |
| 11 | 1.3 | |
| 12 | 1.2 | 大冲洗前 |
| 13 | 1.4 | 大冲洗后 |
| 14 | 1.35 | |
| 15 | 1.3 | |
| 16 | 1.2 | 大冲洗前 |
| 17 | 1.4 | 大冲洗后 |
| 18 | 1.3 | |
| 19 | 1.2 | |
| 20 | 1.2 | |
| … | … |
本发明一种全自动控制纳滤膜的在线大冲洗方法，针对纳滤膜处理印染废水反渗透浓水，由高浓度氯根、难降解有机污染物、铝盐等引起的膜通量衰减速度快问题，采用全自动控制的大冲洗方法，所述大冲洗的控制方法为定时自动控制气动调压阀与旁通大冲洗气动阀的切换，定时冲刷纳滤膜表面的污染物质，大大延长纳滤膜系统稳定运行周期。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
Claims (6)
1.一种全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，其特征在于包括：
生产作业：纳滤膜系统的进水端连接印染废水反渗透浓水，膜系统产生的滤水是通过纳滤膜系统的产水口排出，膜系统产生的浓水是通过纳滤膜系统的浓水外排管路排出；
大冲洗作业：纳滤膜系统的浓水外排管路并连一旁通管路，该旁通管路水流量大于浓水外排管路，纳滤膜系统的进水端进水，浓水从旁通管路排水，通过水力冲刷对纳滤膜表面形成水力冲击，去除纳滤膜上的污堵；
前述纳滤膜系统生产和大冲洗作业的切换是通过膜系统控制器的时间设置来确定，在所述大冲洗作业时，单支膜的冲洗流量为10～15t/h、冲洗时间为5-10min、冲洗温度 5～45℃、压力为0.1～0.5MPa。
2.根据权利要求1所述的全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，其特征在于：所述大冲洗作业的冲洗水选自：前端反渗透浓水、自来水或纯水。
3.根据权利要求1所述的全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，其特征在于：所述浓水外排管路上设有气动调压阀，在旁通管路上设有大冲洗气动阀，当纳滤膜产水量下降时，通过膜系统控制器PLC编程控制气动调压阀与大冲洗气动阀的切换实现在线大冲洗作业。
4.根据权利要求1所述的全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，其特征在于：所述大冲洗时的旁通管路管径大于浓水外排管路管径。
5.根据权利要求1至4之一所述的全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，其特征在于：所述纳滤膜系统的进水管路上依次设有输料泵、预处理部件及高压泵，系统正常产水时，输料泵启动，抽取反渗透浓水至预处理部件，粗过滤后再启动高压泵，将原水压力提升输送至纳滤膜组件，经过膜组件的截留浓缩，产水回用，浓水经过气动调压阀外排。
6.根据权利要求5所述的全自动控制纳滤膜在线大冲洗方法，其特征在于：所述纳滤膜产水量下降时，通过PLC编程控制气动调压阀与大冲洗气动阀的切换，大冲洗气动阀立即打开，气动调压阀关闭，高压泵低频率运行，系统运行压力下降，冲洗流量增加；大冲洗完成后，通过PLC编程控制气动调压阀与大冲洗气动阀的切换而转入生产作业模式。
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