CN109364763A - 一种自动清洗mf系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种自动清洗MF系统，其包括用于控制整个系统工作模式的PLC控制模块、用于正常产水的生产模块、用于气爆除污的上下气爆反冲模块和用于反冲洗的上下反冲洗模块，所述生产模块、上下气爆反冲模块和上下反冲洗模块均与PLC控制模块相连接，所述上下气爆反冲模块和上下反冲洗模块分别与生产模块相连接。本发明可实现系统的生产控制、水质检测和压力反馈，以及对MF膜进行气爆除污、反冲洗、快速消毒等自动控制，提高了MF膜的受污能力和使用寿命，各模块之间独立工作，有效降低了设备运行、维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种自动清洗MF系统及其控制方法。
背景技术
饮用水深度处理是指在传统的混凝、沉淀、过滤和消毒四步法工艺的基础上，为了提高饮用水的质量，对饮用水中大分子有机物进行的处理。常用的饮用水深度处理工艺有臭氧-活性碳技术、膜分离技术、生物活性碳技术、吹脱技术等。
膜过滤技术是指以压力为推动力的膜分离技术，又称为膜过滤技术，它是深度水处理的一种高级手段。在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。膜过滤技术以其节能、高效、无二次污染、常温下可连续操作等优点成为净水首选方法之一。
MF(Microfiltration)，微滤又称微孔过滤，属于精密过滤，是以多孔膜(微孔滤膜)为过滤介质，在0.1～0.3MPa的压力推动下，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。
但是，膜污染导致的膜通量下降限制了该技术的正常应用，在膜系统的长期运行过程中，污染和清洗始终是一个动态的平衡过程，每次清洗都保持最大限度的洁净度，才能让膜更高效的运行。运行一段时间以后，膜上吸附沉积了大量的污染物需要被及时的清除干净，以待下一次高效率的运行；如果每次清洗不到位就接着进行过滤，污染将会进一步的累积，累积到膜表面流道被堵死，清洗剂无法渗透进去的现象；同时由于长期带压力运行，污染物会发生密实现象，这都将导致膜的清洗恢复极其困难，最终导致膜的报废。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种自动清洗MF系统及其控制方法，该系统可以自动对MF膜清洗、工作效率高，系统的结构简单、生产维护方便，能实现对饮用水处理设备的生产和清洗功能的智能运行、自动控制，降低生产成本。
为实现上述目的，本发明是这样实现的：
一种自动清洗MF系统，其包括用于控制整个系统工作模式的PLC控制模块、用于正常产水的生产模块、用于气爆除污的上下气爆反冲模块和用于反冲洗的上下反冲洗模块，所述生产模块、上下气爆反冲模块和上下反冲洗模块均与PLC控制模块相连接，所述上下气爆反冲模块和上下反冲洗模块分别与生产模块相连接。
进一步，所述生产模块包括MF膜单元和水箱，所述MF膜单元的一端为进水口，另一端为出水口与水箱相连接。所述MF膜单元进水口的水中可适当投加粉末活性炭，用来增强杂质吸附作用；所述MF膜单元能截留0.1-1微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐)等通过，但会截留悬浮物，细菌，及大分子量胶体等物质。过滤时没有介质脱落，不会造成二次污染，过滤精度较高，可靠性较高；所述水箱为MF膜单元产水提供存储、缓冲的作用，在对MF膜单元进行清洗时，不影响产线正常生产。
进一步，所述上下气爆反冲模块包括储气单元、送气管路和进气阀，所述储气单元通过送气管路与MF膜单元相连接，所述MF膜单元的上下两端均设置有进气口，且MF膜单元上下两端的进气口处均设置有进气阀。所述储气单元为气爆反冲模块提供高压气体、利用PLC控制模块自动控进气阀的开启，使高压气体瞬时通过MF膜单元，利用冲力清除MF膜单元内部的污垢及板结物。
进一步，所述上下反冲洗模块包括增压泵、冲洗管路和加药单元，所述增压泵和加药单元通过冲洗管路与MF膜单元相连接，所述MF膜单元的上下两端均设置有送水口，所述送水口与增压泵的出水口相连接，所述增压泵的进水口与水箱相连接，所述加药单元与增压泵的出水口相连接。所述加药单元通过PLC控制消毒剂的投加浓度及投加量，便于清洗MF膜单元后进行消毒，所述加药单元与增压泵同步启停，所述增压泵为MF膜单元上下清洗提供动力，实现高流速、高效率的冲洗，所述水箱为增压泵提供水源。
进一步，所述上下气爆反冲模块设置在MF膜单元的进水端，所述上下反冲洗模块设置在MF膜单元的出水端。所述上下气爆反冲模块和上下反冲洗模块分别设置在MF膜单元的两端，有利于对MF膜单元进行充分的冲洗，也有利于设备之间连接的合理布局。
进一步，所述自动清洗MF系统还包括用于深度清洁的CIP模块，所述MF膜单元的进水口与CIP模块进水端相连接，所述MF膜单元的出水口与CIP模块回水端相连接，所述水箱的进水口与CIP模块进水端相连接。可以利用CIP模块对生产模块的MF膜单元、水箱和管路进行全方位的的蒸汽、酸碱清洗和消毒操作，确保设备内部处于无菌状态。
再进一步，所述自动清洗MF系统的各模块之间均通过管道相连接，管道上均设置有控制阀和检测仪表。所述检测仪表包括流量计、温度传感器、压力计，pH计及电导率仪，便于生产控制、水质检测和压力反馈等操作。
一种自动清洗MF系统的控制方法，其包括以下步骤：
S1，开启PLC控制模块；
S2，所述PLC控制模块控制生产模块正常工作产水；
S3，当检测仪表反馈MF膜单元的压力升高到安全运行压力上限时，PLC控制模块控制启动上下气爆反冲模块，把MF膜单元内部的污染物用冲力清除；
S4，当S3步骤完成后，PLC控制模块控制启动上下反冲洗模块，把污染物彻底冲洗干净，便于正常生产；
S5，当长时间停用设备再次开启或者检测仪表检测出有细菌时，PLC控制模块控制启动CIP模块，对设备进行全方位的冲洗和消毒，便于正常生产。
进一步，在S4步骤中，当上下反冲洗模块把MF膜单元内部的污染物彻底冲洗干净时，加药单元控制消毒剂的投加浓度及投加量，对MF膜单元进行消毒。
进一步，所述S5步骤包括：
S51，清水洗涤，预冲洗；
S52，碱液洗涤，碱性清洗液去除设备的油脂等有机物；
S53，酸液洗涤，酸性清洗液去除设备表面氧化层形成钝化膜，使设备更耐腐蚀；
S54，消毒，利用消毒液对设备进行消毒，形成无菌环境。
本发明的优势在于，本发明可实现系统的生产控制、水质检测和压力反馈，以及对MF膜进行气爆除污、反冲洗、快速消毒等自动控制，提高了MF膜的受污能力和使用寿命，各模块之间独立工作，有效降低了设备运行、维护成本。
附图说明
图1为本实施中自动清洗MF系统结构示意图。
图2为生产模块结构示意图。
图3为上下气爆反冲模块与MF膜单元连接示意图。
图4为上下反冲洗模块与生产模块连接示意图。
图5为生产模块与CIP模块连接示意图。
图6为自动清洗MF系统的工作方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：参照图1-5。
一种自动清洗MF系统，其包括用于控制整个系统工作模式的PLC控制模块(图未示)、用于正常产水的生产模块1、用于气爆除污的上下气爆反冲模块2和用于反冲洗的上下反冲洗模块3，所述生产模块1、上下气爆反冲模块2和上下反冲洗模块3均与PLC控制模块相连接，所述上下气爆反冲模块2和上下反冲洗模块3分别与生产模块1相连接。
在本实施例中，所述生产模块1包括MF膜单元11和水箱12，所述MF膜单元11的一端为进水口，另一端为出水口与水箱12相连接。所述MF膜单元11进水口的水中可适当投加粉末活性炭，用来增强杂质吸附作用；所述MF膜单元11能截留0.1-1微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐)等通过，但会截留悬浮物，细菌，及大分子量胶体等物质。过滤时没有介质脱落，不会造成二次污染，过滤精度较高，可靠性较高；所述水箱12为MF膜单元11产水提供存储、缓冲的作用，在对MF膜单元11进行清洗时，不影响产线正常生产。
在本实施例中，所述上下气爆反冲模块2包括储气单元(图未示)、送气管路21和进气阀22，所述储气单元通过送气管路21与MF膜单元11相连接，所述MF膜单元11的上下两端均设置有进气口，且MF膜单元11上下两端的进气口处均设置有进气阀22。所述储气单元为气爆反冲模块2提供高压气体、利用PLC控制模块自动控进气阀的开启，使高压气体瞬时通过MF膜单元11，利用冲力清除MF膜单元11内部的污垢及板结物。
在本实施例中，所述上下反冲洗模块3包括增压泵31、冲洗管路32和加药单元33，所述增压泵31和加药单元33通过冲洗管路32与MF膜单元11相连接，所述MF膜单元11的上下两端均设置有送水口，所述送水口与增压泵31的出水口相连接，所述增压泵31的进水口与水箱12相连接，所述加药单元33与增压泵31的出水口相连接。所述加药单元33通过PLC控制消毒剂的投加浓度及投加量，便于清洗MF膜单元11后进行消毒，所述加药单元33与增压泵31同步启停，所述增压泵31为MF膜单元11上下清洗提供动力，实现高流速、高效率的冲洗，所述水箱12为增压泵31提供水源。
在本实施例中，所述上下气爆反冲模块2设置在MF膜单元11的进水端，所述上下反冲洗模块3设置在MF膜单元11的出水端。所述上下气爆反冲模块2和上下反冲洗模块3分别设置在MF膜单元11的两端，有利于对MF膜单元11进行充分的冲洗，也有利于设备之间连接的合理布局。
在本实施例中，所述自动清洗MF系统还包括用于深度清洁的CIP模块(图未示)，所述MF膜单元11的进水口与CIP模块进水端相连接，所述MF膜单元11的出水口与CIP模块回水端相连接，所述水箱12的进水口与CIP模块进水端相连接。可以利用CIP模块对生产模块的MF膜单元11、水箱12和管路进行全方位的的蒸汽、酸碱清洗和消毒操作，确保设备内部处于无菌状态。
在本实施例中，所述自动清洗MF系统的各模块之间均通过管道相连接，管道上均设置有控制阀和检测仪表。所述检测仪表包括流量计、温度传感器、压力计，pH计及电导率仪，便于生产控制、水质检测和压力反馈等操作。
工作方法，参照图6。
一种自动清洗MF系统的控制方法，其包括以下步骤：
S1，开启PLC控制模块；
S2，所述PLC控制模块控制生产模块正常工作产水；
S3，当检测仪表反馈MF膜单元的压力升高到安全运行压力上限时，PLC控制模块控制启动上下气爆反冲模块，把MF膜单元内部的污染物用冲力清除；
S4，当S3步骤完成后，PLC控制模块控制启动上下反冲洗模块，把污染物彻底冲洗干净，便于正常生产；
S5，当长时间停用设备再次开启或者检测仪表检测出有细菌时，PLC控制模块控制启动CIP模块，对设备进行全方位的冲洗和消毒，便于正常生产。
进一步，在S4步骤中，当上下反冲洗模块把MF膜单元内部的污染物彻底冲洗干净时，加药单元控制消毒剂的投加浓度及投加量，对MF膜单元进行消毒。
进一步，所述S5步骤包括：
S51，清水洗涤，预冲洗；
S52，碱液洗涤，碱性清洗液去除设备的油脂等有机物；
S53，酸液洗涤，酸性清洗液去除设备表面氧化层形成钝化膜，使设备更耐腐蚀；
S54，消毒，利用消毒液对设备进行消毒，形成无菌环境。
本发明的优势在于，本发明可实现系统的生产控制、水质检测和压力反馈，以及对MF膜进行气爆除污、反冲洗、快速消毒等自动控制，提高了MF膜的受污能力和使用寿命，各模块之间独立工作，有效降低了设备运行、维护成本。
以上只是本发明优选的实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动清洗MF系统，其特征在于其包括用于控制整个系统工作模式的PLC控制模块、用于正常产水的生产模块、用于气爆除污的上下气爆反冲模块和用于反冲洗的上下反冲洗模块，所述生产模块、上下气爆反冲模块和上下反冲洗模块均与PLC控制模块相连接，所述上下气爆反冲模块和上下反冲洗模块分别与生产模块相连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动清洗MF系统，其特征在于所述生产模块包括MF膜单元和水箱，所述MF膜单元的一端为进水口，另一端为出水口与水箱相连接。
3.根据权利要求2所述的一种自动清洗MF系统，其特征在于所述上下气爆反冲模块包括储气单元、送气管路和进气阀，所述储气单元通过送气管路与MF膜单元相连接，所述MF膜单元的上下两端均设置有进气口，且MF膜单元上下两端的进气口处均设置有进气阀。
4.根据权利要求2所述的一种自动清洗MF系统，其特征在于所述上下反冲洗模块包括增压泵、冲洗管路和加药单元，所述增压泵和加药单元通过冲洗管路与MF膜单元相连接，所述MF膜单元的上下两端均设置有送水口，所述送水口与增压泵的出水口相连接，所述增压泵的进水口与水箱相连接，所述加药单元与增压泵的出水口相连接。
5.根据权利要求2所述的一种自动清洗MF系统，其特征在于所述上下气爆反冲模块设置在MF膜单元的进水端，所述上下反冲洗模块设置在MF膜单元的出水端。
6.根据权利要求,2所述的一种自动清洗MF系统，其特征在于所述自动清洗MF系统还包括用于深度清洁的CIP模块，所述MF膜单元的进水口与CIP模块进水端相连接，所述MF膜单元的出水口与CIP模块回水端相连接，所述水箱的进水口与CIP模块进水端相连接。
7.根据权利要求1所述的一种自动清洗MF系统，其特征在于所述自动清洗MF系统的各模块之间均通过管道相连接，管道上均设置有控制阀和检测仪表。
8.一种自动清洗MF系统的控制方法，其特征在于其包括以下步骤：
S1，开启PLC控制模块；
S2，所述PLC控制模块控制生产模块正常工作产水；
S3，当检测仪表反馈MF膜单元的压力升高到安全运行压力上限时，PLC控制模块控制启动上下气爆反冲模块，把MF膜单元内部的污染物用冲力清除；
S4，当S3步骤完成后，PLC控制模块控制启动上下反冲洗模块，把污染物彻底冲洗干净，便于正常生产；
S5，当长时间停用设备再次开启或者检测仪表检测出有细菌时，PLC控制模块控制启动CIP模块，对设备进行全方位的冲洗和消毒，便于正常生产。
9.根据权利要求8所述的一种自动清洗MF系统的控制方法，其特征在于在S4步骤中，当上下反冲洗模块把MF膜单元内部的污染物彻底冲洗干净时，加药单元控制消毒剂的投加浓度及投加量，对MF膜单元进行消毒。
10.根据权利要求8所述的一种自动清洗MF系统的控制方法，其特征在于所述S5步骤包括：
S51，清水洗涤，预冲洗；
S52，碱液洗涤，碱性清洗液去除设备的油脂等有机物；
S53，酸液洗涤，酸性清洗液去除设备表面氧化层形成钝化膜，使设备更耐腐蚀；
S54，消毒，利用消毒液对设备进行消毒，形成无菌环境。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111140927A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-05-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 具有自清洁功能的加湿组件、空调器和自清洁控制方法 |
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| CN2530940Y (zh) * | 2002-02-28 | 2003-01-15 | 杨振刚 | 膜生物反应器膜的气水反冲洗装置 |
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-
2018
- 2018-11-27 CN CN201811427768.1A patent/CN109364763A/zh active Pending
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