CN111874996A - 管式微滤膜废水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管式微滤膜废水处理工艺，包括依次进行的如下处理步骤：运行、停机、化学清洗；运行工序包括产水处理工序及反洗处理工序至少一个循环，循环结束后再依次进行产水处理工序及待机前反洗处理工序，反洗处理工序后依次进行一次待机、待机冲洗及二次待机；化学清洗包括酸洗和/或碱洗；酸洗包括配制酸溶液及酸洗工序，碱洗包括配制碱溶液及碱洗工序；酸洗工序及碱洗工序均包括若干道工序，在酸洗工序或碱洗工序中的第一道工序为将管道内残留的药剂冲出、防止酸与次氯酸钠接触的清水箱排空工序。本发明药剂循环次数较少，药剂量很小，清洗干净，膜管使用寿命长；多个管式膜组可以并联设置，根据液位的不同来适应处理量的不同。

Description

管式微滤膜废水处理工艺

技术领域

本发明涉及一种管式微滤膜废水处理工艺。

背景技术

管式膜的应用领域：重金属废水处理、光伏及半导体行业、高硬度废水软化等。在管式滤膜工艺中，料液在压力驱动下流经膜管内表面，被截留物质(悬浮固体颗粒物)被浓缩液带出膜管而不会在膜表面积聚造成污堵，这种过滤模式也叫错流过滤，错流过滤模式下，料液以切向流过滤膜表面，这种设计使得膜表面形成湍流状态，从而防止颗粒物积聚成饼层，此外持续的冲刷作用也使高浓度悬浮固体随浓缩液流出管式膜。

POREX品牌的管式膜组件具有如下特点

1.高通量：一般运行通量可以达到300-500lmh；

2.正常工作压力在3-4.5bar，最大耐压为7bar；

3.可处理高固体含量的废水，固体物含量可以达到5％(重量比)；

4.优异的耐化学性能，可在pH从1到14范围内运行。此外化学清洗可采用极高浓度的酸碱药液或氧化剂，可最大程度的恢复原始通量；

5.产水浊度低：一般产水浊度等同于中空纤维超滤膜产水，因此可直接送往后端水回用系统，从而缩短回收系统工艺流程，减少投资费用和空间；

6.应用于重金属废水或含氟废水、软化水系统、研磨等废水时，相比起传统的沉淀池，既减少了药剂投加，又由于界面过滤，能获得更好的出水水质，从而使达标排放和水回用成为可能；

7.可反洗：独一无二的“镶嵌式”锚型结构膜允许反洗。通过反洗，可将运行期间在膜表面累积的饼层冲回到膜管内，从而延长膜的清洗周期。此外通过设置反洗柱，采用压缩空气作为驱动力，推动反洗柱内水逆向反冲，可对膜进行极短时间的反冲，节约了反洗水的消耗；

8.机架式结构，设备集成简单。

但目前的TMF管式膜处理单元其药剂循环次数较少，药剂量较大，清洗并不干净。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种管式微滤膜废水处理工艺，药剂循环次数较少，药剂量很小，清洗干净，膜管使用寿命长；多个管式膜组可以并联设置，根据液位的不同选择启动2个或3个或更多个膜系统来适应处理量的不同。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种管式微滤膜废水处理工艺，包括依次进行的如下处理步骤：运行、停机、化学清洗；运行工序包括产水处理工序及反洗处理工序至少一个循环，循环结束后再依次进行产水处理工序及待机前反洗处理工序，反洗处理工序后依次进行一次待机、待机冲洗及二次待机；化学清洗包括酸洗和/或碱洗；酸洗包括配制酸溶液及酸洗工序，碱洗包括配制碱溶液及碱洗工序；酸洗工序及碱洗工序均包括若干道工序，在酸洗工序或碱洗工序中的第一道工序为将管道内残留的药剂冲出、防止酸与次氯酸钠接触的清水箱排空工序。由于没有排水地沟，故所有排空的废水均通过清水箱中转通过化学清洗泵转移至收集池，清水箱设置高、低液位点，化学清洗过程中一旦液位触发了清水箱高液位时进行清水箱排空，此时需要先强制暂停其他程序，关闭其他阀门优先进行清水箱排空，清水箱排空结束后再继续上一步程序。酸洗、碱洗过程中的清水箱废液转移，目的1是保证冲洗前清水箱液位处于低位，尽量防止冲洗过程触发清水箱排空，打断冲洗过程。2是清水箱排空可以可能。

进一步的技术方案是，清水箱排空工序为：回路支管上的化学清洗泵启动、回路支管上的化学清洗泵进水阀开启，清水进水阀及外排支管上的进水端外排阀开启，清水箱内的清水由第一分支管进入到收集池。

进一步的技术方案是，停机处理包括依次进行的停机前反洗工序、停机前冲洗工序及停机工序。

进一步的技术方案为，酸洗工序或碱洗工序均包括旧药液排空工序、补充溶药用水工序、补充酸溶液或补充碱溶液工序以及静置混合工序。

进一步的技术方案为，酸洗工序及碱洗工序均包括依次进行的清水箱排空工序、系统停机、排空工序、化学药液循环工序、化学药液浸泡工序、化学药液循环工序、化学药液回流工序、清水箱废液转移工序、清水冲洗工序、排空工序及停机工序。

进一步的技术方案为，产水处理工序为：启动管式膜循环泵、开启进水阀以将浓缩池的待处理液输送至管式膜组进行错流过滤，并开启浓水阀、产水阀，错流过滤后的产水进入产水池、浓水回流至浓缩池；产水处理工序处理时长为30分支。系统启动时，应先开启相关阀门，延时3秒后启动循环泵，以避免水锤。循环泵使用变频启动，使之缓慢启动。此外，每列管式膜系统应各有主控开关，只有人工触发开关打到“运行”才会有这些运行动作。运行条件满足时，系统应运行一段时间后自动进入反洗，该时间需有时间设置窗口，可方便的修改设定值。产水时间一般可在20-40分钟之间调整；产水期间，排泥阀通常是间歇运行，即以系统实际产水累积时间计，每间隔一定时间启动排泥一段时间，例如每60分钟运行5分钟，该时间应在电控柜或上位机上方便的修改设定值，时间单位设置以秒计。排泥的间隔时间计量的应该是系统运行的累积时间，而非自然时间；同时操作人员每天2-4次取污泥样测15分钟沉降比，依据沉降比调整排泥量。

进一步的技术方案为，反洗处理工序为：启动反洗泵，开启反洗阀、浓水阀及进水阀，反洗泵将产水池底部的产水逆向流向管式膜组的产水管，将管式膜组其膜表面累积的饼层冲回膜管内；反洗处理工序处理时长为60秒。系统进入反洗时，首先循环泵停止，延时后产水阀关闭，然后反洗阀开启，延时后反洗泵开启(所谓反冲时间，指的是反洗泵开启的时间)；反洗一般60秒左右，也须方便地修改设定值。反洗结束时，首先关闭反洗泵，延时后关闭反洗阀，然后打开产水阀，然后开启循环泵，随后进入下一轮产水步骤，若运行条件满足，系统会一直在产水和反洗这两个步序中反复交替运行。

进一步的技术方案为，待机前反洗处理工序与反洗处理工序一样；待机冲洗工序为：启动冲洗泵，打开冲洗进水阀、进水阀及浓水阀，将产水池中的水通过冲洗支管及进水管进入管式膜组，冲洗后的冲洗液回流至浓缩池，待机冲洗时间为2分钟。运行条件不满足时(例如液位条件)，系统应首先进入反洗程序，然后才进入待机状态。反洗时间和运行过程中的时间设置相同。一次待机与二次待机工序一样，仅打开进水阀与浓水阀。

进一步的技术方案为，停机前反洗工序为：启动反洗泵，打开反洗阀及浓水阀，产水池中的产水通过反冲支管逆向进入产水管后，从浓水管中流出进入浓缩池，停机前反洗时间为60秒。系统进入反洗时，首先循环泵停止，延时后产水阀关闭，然后反洗阀开启，延时后反洗泵开启(所谓反冲时间，指的是反洗泵开启的时间)；反洗一般60秒左右，也须方便地修改设定值。反洗结束时，首先关闭反洗泵，延时后关闭反洗阀，然后打开产水阀，然后开启循环泵，随后进入下一轮产水步骤，若运行条件满足，系统会一直在产水和反洗这两个步序中反复交替运行。停机程序只有人工触发停机开关才会进入停机程序。转入停机状态时，系统首先进入反洗程序，反洗时间和运行过程中的时间设置相同。再进入冲洗程序(冲洗的目的是将膜管内残留的泥在停机之前冲出膜管，防止沉积结垢)。冲洗的时间设定应可调，一般设定为2-3分钟之间，此时间也应方便的在电控柜或者上位机上修改，同时也与产水箱液位联动，当产水箱液位满足高位时才可启动正洗，达到低位时强制停止。

进一步的技术方案为，排空工序为打开第三分支管上的进水端综合阀、清洗泵出口回流阀，打开第一分支管上的产水端综合阀、产水端低位药剂回流阀、清水箱产水端回流阀，打开第二分支管上的浓水端综合阀及清水箱浓水端回流阀；排空工序排空时长为5分钟。排空的时间应在电控柜或上位机上方便的修改设定值，实际的排空时间，在调试期间观察之后设定。排空工序将系统浓淡两侧的水排至清水中转水箱，通过化学清洗泵转移至收集池，清水箱液位+时间控制。

本发明的优点和有益效果在于：由于没有排水地沟，故所有排空的废水均通过清水箱中转通过化学清洗泵转移至收集池，清水箱设置高、低液位点，化学清洗过程中一旦液位触发了清水箱高液位时进行清水箱排空，此时需要先强制暂停其他程序，关闭其他阀门优先进行清水箱排空，清水箱排空结束后再继续上一步程序。酸洗、碱洗过程中的清水箱废液转移，目的1是保证冲洗前清水箱液位处于低位，尽量防止冲洗过程触发清水箱排空，打断冲洗过程。2是清水箱排空可以可能。药剂循环次数较少，药剂量很小，清洗干净，膜管使用寿命长；多个管式膜组可以并联设置，根据液位的不同选择启动2个或3个或更多个膜系统来适应处理量的不同。

附图说明

图1是本发明一种管式微滤膜废水处理工艺其工作原理的示意图；

图2是图1中左下端的放大示意图；

图3是图1中中部下端的放大示意图；

图4是图1中右下端的放大示意图；

图5是图1中中部上端的放大示意图；

图6是图1中右上端的放大示意图；

图7是本发明的步序图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图7所示，本发明是一种管式微滤膜废水处理工艺，包括依次进行的如下处理步骤：运行、停机、化学清洗；运行工序包括产水处理工序及反洗处理工序至少一个循环，循环结束后再依次进行产水处理工序及待机前反洗处理工序，反洗处理工序后依次进行一次待机、待机冲洗及二次待机；化学清洗包括酸洗和/或碱洗；酸洗包括配制酸溶液及酸洗工序，碱洗包括配制碱溶液及碱洗工序；酸洗工序及碱洗工序均包括若干道工序，在酸洗工序或碱洗工序中的第一道工序为将管道内残留的药剂冲出、防止酸与次氯酸钠接触的清水箱排空工序。清水箱排空工序为：回路支管上的化学清洗泵启动、回路支管上的化学清洗泵进水阀开启，清水进水阀及外排支管上的进水端外排阀开启，清水箱内的清水由第一分支管进入到收集池。停机处理包括依次进行的停机前反洗工序、停机前冲洗工序及停机工序。酸洗工序或碱洗工序均包括旧药液排空工序、补充溶药用水工序、补充酸溶液或补充碱溶液工序以及静置混合工序。酸洗工序及碱洗工序均包括依次进行的清水箱排空工序、系统停机、排空工序、化学药液循环工序、化学药液浸泡工序、化学药液循环工序、化学药液回流工序、清水箱废液转移工序、清水冲洗工序、排空工序及停机工序。产水处理工序为：启动管式膜循环泵、开启进水阀以将浓缩池的待处理液输送至管式膜组进行错流过滤，并开启浓水阀、产水阀，错流过滤后的产水进入产水池、浓水回流至浓缩池；产水处理工序处理时长为30分支。反洗处理工序为：启动反洗泵，开启反洗阀、浓水阀及进水阀，反洗泵将产水池底部的产水逆向流向管式膜组的产水管，将管式膜组其膜表面累积的饼层冲回膜管内；反洗处理工序处理时长为60秒。待机前反洗处理工序与反洗处理工序一样；待机冲洗工序为：启动冲洗泵，打开冲洗进水阀、进水阀及浓水阀，将产水池中的水通过冲洗支管及进水管进入管式膜组，冲洗后的冲洗液回流至浓缩池，待机冲洗时间为2分钟。停机前反洗工序为：启动反洗泵，打开反洗阀及浓水阀，产水池中的产水通过反冲支管逆向进入产水管后，从浓水管中流出进入浓缩池，停机前反洗时间为60秒。排空工序为打开第三分支管上的进水端综合阀、清洗泵出口回流阀，打开第一分支管上的产水端综合阀、产水端低位药剂回流阀、清水箱产水端回流阀，打开第二分支管上的浓水端综合阀及清水箱浓水端回流阀；排空工序排空时长为5分钟。

本工艺涉及到的管式微滤膜循环处理单元(为便于图示，图1仅示出一组管式膜组，对于多组管式膜组的情况，则设置多个进水管、浓水管等，保证多组管式膜组均共用同一组化学清洗槽<即酸洗槽、碱洗槽及清水箱>)，包括至少一组管式膜组，管式膜组的两端分别设置进水管与浓水管，管式膜组其侧面还设有一根产水管，进水管与浓缩池下端的出水口相连，浓水管与浓缩池上端的回收口相连，产水管与产水池上端相连，产水管上连通设有一根第一分支管，第一分支管通过三根第一支管分别与酸洗槽、碱洗槽及清水箱相连，浓水管上连通设有第二分支管，第二分支管通过三根第二支管分别与酸洗槽、碱洗槽及清水箱相连，产水管上连通设有一根反冲支管，反冲支管与产水池下端相连。沿浓缩池向管式膜组方向，所述进水管上依次设有管式膜循环泵及进水阀；浓水管上沿管式膜组向浓缩池方向设有浓水阀；沿产水方向，所述产水管上设有产水阀。反冲支管上还连通设有与进水管相连通的冲洗支管，反冲支管上设有一个作为冲洗泵或反洗泵的水泵，反冲支管上设有反洗阀，冲洗支管上设有冲洗进水阀。第一分支管上设有进水端综合阀、清洗泵出口回流阀，第一分支管上连通设有分别与酸洗槽下端、碱洗槽下端及清水箱下端相连通的三根下支管，三根下支管上设有酸洗进水阀、碱洗进水阀及清水进水阀；第一分支管上连通设有回路支管，回路支管上设有化学清洗泵进水阀。第一分支管上还连通设有与收集池相连的外排支管，外排支管上设有进水端外排阀。第二分支管上设有浓水端综合阀，第二分支管上连通设有三根上支管，三根上支管上分别设有酸洗槽浓水端回流阀、碱洗槽浓水端回流阀及清水箱浓水端回流阀。浓缩池呈圆槽状或方槽状浓缩槽，采用玻璃或混凝土或聚乙烯材质制成，浓缩槽内设置搅拌机或曝气机。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，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 (10)

1.管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，包括依次进行的如下处理步骤：运行、停机、化学清洗；运行工序包括产水处理工序及反洗处理工序至少一个循环，循环结束后再依次进行产水处理工序及待机前反洗处理工序，反洗处理工序后依次进行一次待机、待机冲洗及二次待机；化学清洗包括酸洗和/或碱洗；酸洗包括配制酸溶液及酸洗工序，碱洗包括配制碱溶液及碱洗工序；酸洗工序及碱洗工序均包括若干道工序，在酸洗工序或碱洗工序中的第一道工序为将管道内残留的药剂冲出、防止酸与次氯酸钠接触的清水箱排空工序。

2.根据权利要求1所述的管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，所述清水箱排空工序为：回路支管上的化学清洗泵启动、回路支管上的化学清洗泵进水阀开启，清水进水阀及外排支管上的进水端外排阀开启，清水箱内的清水由第一分支管进入到收集池。

3.根据权利要求2所述的管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，所述停机处理包括依次进行的停机前反洗工序、停机前冲洗工序及停机工序。

4.根据权利要求3所述的管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，所述酸洗工序或碱洗工序均包括旧药液排空工序、补充溶药用水工序、补充酸溶液或补充碱溶液工序以及静置混合工序。

5.根据权利要求4所述的管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，所述酸洗工序及碱洗工序均包括依次进行的清水箱排空工序、系统停机、排空工序、化学药液循环工序、化学药液浸泡工序、化学药液循环工序、化学药液回流工序、清水箱废液转移工序、清水冲洗工序、排空工序及停机工序。

6.根据权利要求5所述的管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，所述产水处理工序为：启动管式膜循环泵、开启进水阀以将浓缩池的待处理液输送至管式膜组进行错流过滤，并开启浓水阀、产水阀，错流过滤后的产水进入产水池、浓水回流至浓缩池；产水处理工序处理时长为30分支。

7.根据权利要求6所述的管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，所述反洗处理工序为：启动反洗泵，开启反洗阀、浓水阀及进水阀，反洗泵将产水池底部的产水逆向流向管式膜组的产水管，将管式膜组其膜表面累积的饼层冲回膜管内；反洗处理工序处理时长为60秒。

8.根据权利要求7所述的管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，所述待机前反洗处理工序与反洗处理工序一样；待机冲洗工序为：启动冲洗泵，打开冲洗进水阀、进水阀及浓水阀，将产水池中的水通过冲洗支管及进水管进入管式膜组，冲洗后的冲洗液回流至浓缩池，待机冲洗时间为2分钟。

9.根据权利要求8所述的管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，所述停机前反洗工序为：启动反洗泵，打开反洗阀及浓水阀，产水池中的产水通过反冲支管逆向进入产水管后，从浓水管中流出进入浓缩池，停机前反洗时间为60秒。

10.根据权利要求9所述的管式微滤膜废水处理工艺，其特征在于，所述排空工序为打开第三分支管上的进水端综合阀、清洗泵出口回流阀，打开第一分支管上的产水端综合阀、产水端低位药剂回流阀、清水箱产水端回流阀，打开第二分支管上的浓水端综合阀及清水箱浓水端回流阀；排空工序排空时长为5分钟。

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