CN108285209A - 一种错流循环超滤系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种错流循环超滤系统，包括依次相连的一自清洗过滤单元、一错流循环超滤单元和一控制单元，其中，自清洗过滤单元连通其上游的砂滤装置，错流循环超滤单元包括一循环泵、一超滤膜组件、一超滤产水罐和一反洗组件。本发明的错流循环超滤系统通过内循环泵的设计实现2～3倍的循环流量，从而提高膜表面流速，减少有机物的污染，使得系统稳定运行，在进水COD高达600ppm的情况下，其中的超滤膜组件依然可稳定运行3个月以上。
Description
技术领域
本发明属于超滤技术领域，具体涉及一种错流循环超滤系统。
背景技术
现有技术中，部分经过砂率处理的原水的COD较高，甚至可高达600ppm以上。传统的超滤设计会造成污染严重，清洗频繁，产水量不足，膜芯寿命减短等一系列问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种错流循环超滤系统。
本发明的技术方案如下：
一种错流循环超滤系统，包括依次相连的一自清洗过滤单元、一错流循环超滤单元和一控制单元，其中，自清洗过滤单元连通其上游的砂滤装置，错流循环超滤单元包括：
一循环泵；
一超滤膜组件，具有一超滤进水口、超滤产水出口和一浓水出口；
一超滤产水罐，具有一产水进口；
和一反洗组件，包括一用以加入化学药剂的反洗加药泵和一连通超滤产水罐的超滤反洗泵；
上述循环泵的进水口与自清洗过滤单元的出水口通过第一自动阀连通，循环泵的出水口与超滤膜组件的超滤进水口连通，超滤膜组件的超滤产水出口与超滤产水罐的产水进口通过第二自动阀连通；超滤膜组件的浓水出口通过一浓水回流管路与循环泵的进水口连通，通过并联的一上反洗排放管路和一浓水排放管路连通二次废水收集池，通过一第一清洗回流管路连通超滤清洗箱，其中，浓水回流管路、上反洗排放管路、浓水排放管路和第一清洗回流管路分别设有第三至第六自动阀；反洗加药泵和超滤反洗泵均通过第二清洗回流管路和设于该第二清洗回流管路上的第七自动阀与超滤清洗箱连通；超滤膜组件的超滤进水口通过一下反洗排放管路连通二次废水收集池，该下反洗排放管路上设有第八自动阀；控制单元分别与循环泵、反洗加药泵、超滤反洗泵和第一至第八自动阀电连接，使所述错流循环超滤系统进行25～60min的超滤后进行一次反洗，并在进行12～24次反洗后通过反洗加药泵加入化学药剂进行浸泡冲洗来恢复超滤膜组件的产水性能；其中的超滤是来自自清洗过滤单元的原水进入超滤膜组件内，第一部分的浓水通过浓水回流管路回流至循环泵的进水口，第二部分的浓水通过浓水排放管路进入二次废水收集池，第一部分的浓水的量大于第二部分的浓水的量；其中的反洗是将来自超滤产水罐的超滤产水通过超滤反洗泵从超滤膜组件的超滤产水出口进入，反向对其中的膜面沉积物进行冲洗以恢复膜过滤性能。
在本发明的一个优选实施方案中，所述超滤反洗泵通过一反洗过滤器与所述第七自动阀连通。
进一步优选的，来自反洗加药泵和超滤反洗泵的液体通过一管道混合器连通所述第七自动阀。
在本发明的一个优选实施方案中，所述循环泵的出水口与超滤膜组件的超滤进水口中间的管路上设有一第一单向阀。
在本发明的一个优选实施方案中，所述超滤膜组件中的超滤膜为中空纤维超滤膜。
在本发明的一个优选实施方案中，所述浓水回流管路的管径为所述浓水排放管路的管径3～4倍。
在本发明的一个优选实施方案中，所述浓水排放管路和浓水回流管路上均设有浮子流量计。
在本发明的一个优选实施方案中，还包括一与控制单元电连接的超滤清洗泵，通过一化学清洗进水管路与所述超滤膜组件的超滤进水口连通，该化学清洗进水管路上设有一与控制单元电连接的第九自动阀。
在本发明的一个优选实施方案中，所述循环泵与所述超滤膜组件的超滤进水口之间的管路连通一压缩空气管路。
本发明的有益效果：
1、本发明的错流循环超滤系统通过内循环泵的设计实现2～3倍的循环流量，从而提高膜表面流速，减少有机物的污染，使得系统稳定运行，在进水COD高达600ppm的情况下，其中的超滤膜组件依然可稳定运行3个月以上。
2、本发明的自清洗过滤单元设于超滤膜组件之前以截留前处理可能残余的大块浮渣、固体颗粒等杂质，防止这些杂质损伤膜层。
3、本发明的超滤膜组件采用错流过滤方式运行，产水进入超滤产水罐，浓水大部分回流至循环泵入口，水中含有的微细胶体污染物被截留在膜丝外表面。
4、本发明整个系统设计为全自动控制，设定程序进行正常过滤、水反冲洗，EFM及离线化学清洗；反冲洗及EFM产生的水排放进入前处理系统，可以重新利用，减少外排水。
5、本发明的在清洗膜组件时，膜组件不必要拆离设备本体
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1
如图1所示，一种错流循环超滤系统，包括依次相连的一自清洗过滤单元1、一错流循环超滤单元2和一控制单元(图中未示出)，其中，自清洗过滤单元1连通其上游的砂滤装置，错流循环超滤单元2包括一循环泵21、一超滤膜组件22、一超滤产水罐23和一反洗组件24。
超滤膜组件22具有一超滤进水口220、超滤产水出口221和一浓水出口222，其中的超滤膜为中空纤维超滤膜；
超滤产水罐23具有一产水进口230；
反洗组件24包括一用以加入化学药剂的反洗加药泵241和一连通超滤产水罐23的超滤反洗泵242；
上述循环泵21的进水口与自清洗过滤单元1的出水口通过第一自动阀连201通，循环泵21的出水口与超滤膜组件22的超滤进水口220连通，同时，循环泵21的出水口与超滤膜组件22的超滤进水口220中间的管路上设有一第一单向阀210，且循环泵21与超滤膜组件22的超滤进水口220之间的管路连通一压缩空气管路211；此外一超滤清洗泵212通过一化学清洗进水管路213与超滤膜组件22的超滤进水口220连通，该化学清洗进水管路上设有一与控制单元电连接的第九自动阀209。
超滤膜组件22的超滤产水出口221与超滤产水罐23的产水进口230通过第二自动阀202连通；超滤膜组件22的浓水出口222通过一浓水回流管路223与循环泵21的进水口连通，通过并联的一上反洗排放管路224和一浓水排放管路225连通二次废水收集池226，通过一第一清洗回流管路227连通超滤清洗箱228，其中，浓水回流管路223、上反洗排放管路224、浓水排放管路225和第一清洗回流管路227分别设有第三至第六自动阀203～206，浓水排放管路225和浓水回流管路223上均设有浮子流量计。优选的，浓水回流管路223的管径为所述浓水排放管路225的管径3～4倍。
反洗加药泵241和超滤反洗泵242均通过第二清洗回流管路243和设于该第二清洗回流管路243上的第七自动阀207与超滤清洗箱228连通，超滤反洗泵242通过一反洗过滤器244与所述第七自动阀207连通，其中，来自反洗加药泵241和超滤反洗泵242的液体通过一管道混合器245连通；
超滤膜组件22的超滤进水口220通过一下反洗排放管路229连通二次废水收集池226，该下反洗排放管路229上设有第八自动阀208；
控制单元分别与循环泵21、反洗加药泵241、超滤反洗泵242、超滤清洗泵212和第一至第八自动阀201～208电连接，使所述错流循环超滤系统进行25～60min的超滤后进行一次反洗，并在进行12～24次反洗后通过反洗加药泵241加入化学药剂(优选NaClO、NaOH和HCl)进行浸泡冲洗来恢复超滤膜组件22的产水性能；其中的超滤是来自自清洗过滤单元1的原水进入超滤膜组件22内，第一部分的浓水通过浓水回流管路223回流至循环泵21的进水口，第二部分的浓水通过浓水排放管路225进入二次废水收集池226，第一部分的浓水的量大于第二部分的浓水的量；其中的反洗是将来自超滤产水罐23的超滤产水通过超滤反洗泵242从超滤膜组件22的超滤产水出口221进入，反向对其中的膜面沉积物进行冲洗以恢复膜过滤性能。
本发明的操作过程如下：
(1)超滤正常产水前，先通过主管路充水排气，再进入所述超滤膜组件22充水排气，超滤膜组件22排气程序如下：1、先两侧进水排膜管内的气体；2、单边进水排出膜丝中的气体，以保证超滤膜组件22中的气体全部排出，正式进入产水程序。
(2)当过滤周期或跨膜压差到达设定值时，控制单元控制系统自动进入反洗过程，关闭相应的进水阀和产水阀，打开反洗进水阀和反洗排放阀，启动超滤反洗泵242，同时启动选定的用以加入次氯酸钠和氢氧化钠(或盐酸)的反洗加药泵241，反洗全过程结束，系统自动进入过滤周期，继续正常产水；
(3)当反洗次数到达设定值，或膜污染较重、产水流量较低时，在最后一次反洗结束时，自动进入分散清洗过程，先打开第四至第八自动阀204～208，启动超滤反洗泵242，同时启动选定的用以加入次氯酸钠和氢氧化钠(或盐酸)的反洗加药泵241，向超滤膜组件22内加药，加药时间完成后，关闭组件所有阀门，用药剂对膜丝进行浸泡，浸泡时间完成后，再自动进行一次反洗过程，进入过滤周期，继续正常产水；
(4)当膜组件污染较严重，常规反洗和分散清洗数次后，膜通量恢复仍不能满足生产要求，需进行离线化学清洗。在超滤膜组件22停机后，打开用于化学清洗的相应的第九自动阀209、第三自动阀203和第二自动阀202，在超滤清洗罐里配好清洗液，启动超滤清洗泵212进行循环清洗，必要时进行浸泡和再循环清洗，以强化清洗和恢复膜通量。
综合以上叙述，本发明中的超滤系统工作时，一般可以按照其所处的工作状态，分为：运行、反洗、分散化学清洗和离线化学清洗。其中的运行、反洗、分散化学清洗均为在线自动进行，离线化学清洗手动操作。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (9)
1.一种错流循环超滤系统，其特征在于：包括依次相连的一自清洗过滤单元、一错流循环超滤单元和一控制单元，其中，自清洗过滤单元连通其上游的砂滤装置，错流循环超滤单元包括：
一循环泵；
一超滤膜组件，具有一超滤进水口、超滤产水出口和一浓水出口；
一超滤产水罐，具有一产水进口；
和一反洗组件，包括一用以加入化学药剂的反洗加药泵和一连通超滤产水罐的超滤反洗泵；
上述循环泵的进水口与自清洗过滤单元的出水口通过第一自动阀连通，循环泵的出水口与超滤膜组件的超滤进水口连通，超滤膜组件的超滤产水出口与超滤产水罐的产水进口通过第二自动阀连通；超滤膜组件的浓水出口通过一浓水回流管路与循环泵的进水口连通，通过并联的一上反洗排放管路和一浓水排放管路连通二次废水收集池，通过一第一清洗回流管路连通超滤清洗箱，其中，浓水回流管路、上反洗排放管路、浓水排放管路和第一清洗回流管路分别设有第三至第六自动阀；反洗加药泵和超滤反洗泵均通过第二清洗回流管路和设于该第二清洗回流管路上的第七自动阀与超滤清洗箱连通；超滤膜组件的超滤进水口通过一下反洗排放管路连通二次废水收集池，该下反洗排放管路上设有第八自动阀；控制单元分别与循环泵、反洗加药泵、超滤反洗泵和第一至第八自动阀电连接，使所述错流循环超滤系统进行25～60min的过滤后进行一次反洗，并在进行12～24次反洗后通过反洗加药泵加入化学药剂进行浸泡冲洗来恢复超滤膜组件的产水性能；其中的超滤是来自自清洗过滤单元的原水进入超滤膜组件内，第一部分的浓水通过浓水回流管路回流至循环泵的进水口，第二部分的浓水通过浓水排放管路进入二次废水收集池，第一部分的浓水的量大于第二部分的浓水的量；其中的反洗是将来自超滤产水罐的超滤产水通过超滤反洗泵从超滤膜组件的超滤产水出口进入，反向对其中的膜面沉积物进行冲洗以恢复膜过滤性能。
2.如权利要求1所述的一种错流循环超滤系统，其特征在于：所述超滤反洗泵通过一反洗过滤器与所述第七自动阀连通。
3.如权利要求2所述的一种错流循环超滤系统，其特征在于：来自反洗加药泵和超滤反洗泵的液体通过一管道混合器连通所述第七自动阀。
4.如权利要求1所述的一种错流循环超滤系统，其特征在于：所述循环泵的出水口与超滤膜组件的超滤进水口中间的管路上设有一第一单向阀。
5.如权利要求1所述的一种错流循环超滤系统，其特征在于：所述超滤膜组件中的超滤膜为中空纤维超滤膜。
6.如权利要求1所述的一种错流循环超滤系统，其特征在于：所述浓水回流管路的管径为所述浓水排放管路的管径3～4倍。
7.如权利要求1所述的一种错流循环超滤系统，其特征在于：所述浓水排放管路和浓水回流管路上均设有浮子流量计。
8.如权利要求1所述的一种错流循环超滤系统，其特征在于：还包括一与控制单元电连接的超滤清洗泵，通过一化学清洗进水管路与所述超滤膜组件的超滤进水口连通，该化学清洗进水管路上设有一与控制单元电连接的第九自动阀。
9.如权利要求1所述的一种错流循环超滤系统，其特征在于：所述循环泵与所述超滤膜组件的超滤进水口之间的管路连通一压缩空气管路。
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