一种膜清洗系统
技术领域
本发明涉及膜污染处理技术领域,尤其涉及一种膜清洗系统。
背景技术
现有工业生产过程中,通常需运用膜过滤技术,膜技术应用的关键是解决膜污染问题,而解决膜污染问题的最基本方法就是膜清洗。目前工业生产中一般使用的膜系统会随着运行时间的延长出现不同程度的污染,膜通量逐步降低,从而影响膜的使用效果。现有的膜清洗系统对膜的清洗效果差。
发明内容
本申请实施例通过提供一种膜清洗系统,解决现有的膜清洗系统对膜的清洗效果差的技术问题。
本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案:
一种膜清洗系统,包括膜清洗子系统以及为所述膜清洗子系统提供清洗液的供液子系统;其中,
所述供液子系统包括换热器、第一循环泵以及多个并联的供液罐,每个供液罐的出口与所述换热器的入口连接,所述换热器的出口与所述第一循环泵的入口连接,所述第一循环泵的出口与每个供液罐的入口连接;
所述膜清洗子系统包括N个并联的清洗循环罐,每个清洗循环罐的出入口与对应的膜组件串联,形成N个膜清洗循环系统,N大于等于2;所述第一循环泵的出口通过供液管线与每个清洗循环罐的入口连接;
在每个膜清洗循环系统中,膜组件与清洗循环罐的出口之间设置有用于提供清洗压力的清洗循环泵;各膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线之间连通;
位于所述供液管线末端的膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线与所述供液罐的入口连接。
可选的,所述多个并联的供液罐,包括用于提供第一清洗液的漂洗水罐和用于提供第二清洗液的配液罐。
可选的,所述第一循环泵的出口通过两条并联供液管线与每个清洗循环罐的入口连接。
可选的,每个清洗循环罐还设置有自循环管路,所述自循环管路一端与对应的清洗循环泵后管线连通,另一端与对应的清洗循环罐的入口连接。
可选的,各清洗循环罐的自循环管路之间连接,以使各膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线之间连通。
可选的,位于所述供液管线末端的清洗循环泵的自循环管路与所述供液罐的入口连接,以使位于所述供液管线末端的膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线与所述供液罐的入口连通。
可选的,所述供液罐设置有液位计,以监测所述供液罐的液位。
可选的,所述系统还包括控制器,所述控制器用于接收所述液位计的液位信号,并根据所述液位信号控制所述供液罐的进液阀门开关。
可选的,每个膜组件的排液口与所述供液罐的入口连接。
可选的,所述膜组件的排液口还连接有排污管线。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本发明公开的一个或多个实施例中的系统,包括膜清洗子系统以及为所述膜清洗子系统提供清洗液的供液子系统;其中,所述供液子系统包括换热器、第一循环泵以及多个并联的供液罐,每个供液罐的出口与所述换热器的入口连接,所述换热器的出口与所述第一循环泵的入口连接,所述第一循环泵的出口与每个供液罐的入口连接,形成供液罐的自循环,使供液罐内配制的清洗液经过换热器进行温度调节,并通过第一循环泵驱动清洗液在供液罐的自循环中循环至清洗液的温度满足膜清洗的温度要求;所述膜清洗子系统包括N个并联的清洗循环罐,每个清洗循环罐的出入口与对应的膜组件串联,形成N个膜清洗循环系统,N大于等于2;所述第一循环泵的出口通过供液管线与每个清洗循环罐的入口连接,使供液子系统提供的清洗液可注入清洗循环罐内;在每个膜清洗循环系统中,膜组件与清洗循环罐的出口之间设置有用于提供清洗压力的清洗循环泵,以在膜清洗循环系统循环运行时对膜组件中的膜进行清洗;在实现膜清洗的过程中,由于各膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线之间连通,可实现多个清洗循环泵为一个膜组件加压清洗,因此,在清洗一个膜组件的过程中提供选择范围更大的清洗压力,提高清洗压力提高清洗效率和效果;位于所述供液管线末端的膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线与所述供液罐的入口连接,实现供液罐至清洗循环罐管线的排空,并将排空水通过清洗循环泵供给供液罐,实现整个管线的排空,防止管线内的残余清洗液对后续清洗过程的清洗液的温度和pH造成影响,从而提高膜清洗的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明一种实施例中膜清洗系统的结构示意图;
图1中的部分附图标记说明如下:
V01、漂洗水罐,V02、配液罐,V03、第一清洗循环罐,V04、第二清洗循环罐,V05、第三清洗循环罐,T01、换热器,P01、第一循环泵,P02、第二清洗循环泵,P03、第三清洗循环泵,P04、第四清洗循环泵,M01、第一膜组件,M02、第二膜组件,M03、第三膜组件。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种膜清洗系统,解决现有的膜清洗系统对膜的清洗效果差的技术问题。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题,总体思路如下:
一种膜清洗系统,包括膜清洗子系统以及为所述膜清洗子系统提供清洗液的供液子系统;其中,所述供液子系统包括换热器T01、第一循环泵P01以及多个并联的供液罐,每个供液罐的出口与所述换热器T01的入口连接,所述换热器T01的出口与所述第一循环泵P01的入口连接,所述第一循环泵P01的出口与每个供液罐的入口连接,形成供液罐的自循环,使供液罐内配制的清洗液经过换热器T01进行温度调节,并通过第一循环泵P01驱动清洗液在供液罐的自循环中循环至清洗液的温度满足膜清洗的温度要求;所述膜清洗子系统包括N个并联的清洗循环罐,每个清洗循环罐的出入口与对应的膜组件串联,形成N个膜清洗循环系统,N大于等于2;所述第一循环泵P01的出口通过供液管线与每个清洗循环罐的入口连接,使供液子系统提供的清洗液可注入清洗循环罐内;在每个膜清洗循环系统中,膜组件与清洗循环罐的出口之间设置有用于提供清洗压力的清洗循环泵,以在膜清洗循环系统循环运行时对膜组件中的膜进行清洗。
在实现膜清洗的过程中,由于各膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线之间连通,可实现多个清洗循环泵为一个膜组件加压清洗,因此,在清洗一个膜组件的过程中提供选择范围更大的清洗压力,提高清洗压力提高清洗效率和效果;位于所述供液管线末端的膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线与所述供液罐的入口连接,实现供液罐至清洗循环罐管线的排空,并将排空水通过清洗循环泵供给供液罐,实现整个管线的排空,防止管线内的残余清洗液对后续清洗过程的清洗液的温度和pH造成影响,从而提高膜清洗的效果。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
首先说明,本文中出现的术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
另外,文本中出现的“内”和“外”是常规意义的内和外,是为了便于描述清楚,并不是任何限定。
如图1所示,本实施例提供一种膜清洗系统,包括膜清洗子系统以及为所述膜清洗子系统提供清洗液的供液子系统;
下面本实施例结合附图分别对供液子系统、膜清洗子系统以及其相互连接关系进行详细说明。
参见图1,所述供液子系统包括换热器T01、第一循环泵P01以及多个并联的供液罐,每个供液罐的出口与所述换热器T01的入口连接,所述换热器T01的出口与所述第一循环泵P01的入口连接,所述第一循环泵P01的出口与每个供液罐的入口连接。
在具体实施过程中,由于膜清洗可能需要多次清洗,而每次清洗所使用的清洗液的配方不同,因此,供液罐可以设置多个,以满足多个清洗程序的不同配液需求。示例性的,参见图1,多个并联的供液罐,包括用于提供第一清洗液的漂洗水罐V01和用于提供第二清洗液的配液罐V02。其中,第一清洗液可以是清水或蒸馏水等,第二清洗液可以是碱液(例如,2%-5%的NaOH溶液)。
此外,每个供液罐的出口与换热器T01的入口连接,换热器T01的出口与第一循环泵P01的入口连接,第一循环泵P01的出口与每个供液罐的入口连接,形成了供液罐的自循环系统。
具体的,参见图1,漂洗水罐V01和配液罐V02并联后,出口与换热器T01的入口连接,换热器T01的出口与第一循环泵P01的入口连接,第一循环泵P01的出口与漂洗水罐V01和配液罐V02的入口连接,形成了漂洗水罐V01和配液罐V02的自循环系统。其中,漂洗水罐V01的出入口分别设置有阀门F11和阀门F12,配液罐V02的出入口分别设置有阀门F21和阀门F22,在具体实施过程中,可通过对阀门F11、阀门F12、阀门F21和阀门F22的开关设置,通过第一循环泵P01实现漂洗水罐V01的自循环以及配液罐V02的自循环,从而在循环过程中对清洗液进行温度调节,以满足不同的清洗液温度要求。例如,在实际生产中,可以将清洗液循环加温至60-80℃,以达到膜清洗的温度要求。
参见图1,所述膜清洗子系统包括N个并联的清洗循环罐,每个清洗循环罐的出入口与对应的膜组件串联,形成N个膜清洗循环系统,N大于等于2;所述第一循环泵P01的出口通过供液管线与每个清洗循环罐的入口连接;在每个膜清洗循环系统中,膜组件与清洗循环罐的出口之间设置有用于提供清洗压力的清洗循环泵。
在具体实施过程中,由于需要清洗的膜组件一般都有多个,因此,每个膜组件都需要配置一个清洗循环罐。示例性的,参见图1,在本实施例中,膜清洗子系统包括3个并联的清洗循环罐,即第一清洗循环罐V03、第二清洗循环罐V04和第三清洗循环罐V05。为了利用清洗循环罐中的清洗液对膜组件进行清洗,以第一清洗循环罐V03为例,第一清洗循环罐V03的出入口通过与第二清洗循环泵P02、第一膜组件M01串联,形成第一膜清洗循环系统;其中,第二清洗循环泵P02设置在第一膜组件M01与第一清洗循环罐V03的出口之间,以在第一膜组件M01前提供清洗压力。
参见图1,与第一清洗循环系统相同,第二清洗循环罐V04的出入口通过与第三清洗循环泵P03、第二膜组件M02串联,形成第二膜清洗循环系统;第三清洗循环罐V05的出入口通过与第四清洗循环泵P04、第三膜组件M03串联,形成第三膜清洗循环系统。
此外,在本实施中,第一循环泵P01的出口通过供液管线与每个清洗循环罐的入口连接,以将漂洗水罐V01和/或配液罐V02中配制的调节好温度的清洗液通过第一循环泵P01注入第一清洗循环罐V03、第二清洗循环罐V04和第三清洗循环罐V05,为膜清洗子系统提供清洗液,从而实现对膜组件的清洗。
作为一种可选的实施例,所述第一循环泵P01的出口通过两条并联供液管线与每个清洗循环罐的入口连接。示例性的,参见图1,第一循环泵P01的出口除了与供液罐的入口连接外,还通过安装有阀门F10的第一供液管线分别通过阀门F31、F41和F51与第一清洗循环罐V03、第二清洗循环罐V04和第三清洗循环罐V05的入口连接;并通过安装有阀门F09的第二供液管线分别通过阀门F32、F42和F52与第一清洗循环罐V03、第二清洗循环罐V04和第三清洗循环罐V05的入口连接。此外,为了防止在向清洗循环罐输送清洗液时,清洗液进入供液罐的自循环系统,在供液罐的自循环系统的管线上靠近第一循环泵P01的位置设置有阀门F08。
由于不同的清洗程序,对清洗液的温度要求差异较大,例如,第一次清水冲洗时,温度为常温,而第二次碱液清洗时,要求清洗液温度为60-80℃;且在实际实施过程中,第一循环泵P01到清洗循环罐的管线距离一般较长,使用两条供液管线,分别输送常温和高温的清洗液,相对于一根供液管线频繁的冷热交替,可以防止冷热交替对供液管线造成的伤害,提高供液管线的使用寿命。
至此,可通过本实施例的以上实施方式实现对膜组件的清洗。
进一步的,为了提高膜清洗的压力,各膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线之间连通。
在具体实施过程中,参见图1,为了在实现提高膜清洗的压力的基础上,提高清洗液的利用率,防止浪费,每个清洗循环罐还设置有自循环管路,自循环管路一端与对应的清洗循环泵后管线连通,另一端与对应的清洗循环罐的入口连接。以第一清洗循环罐V03为例,参见图1,第一清洗循环罐V03除了建立了第一膜清洗循环系统外,还设置了安装有阀门F33的第一自循环管路,第一自循环管路一端与第一清洗循环罐V03的入口连接,另一端与第二清洗循环泵P02后的管线连接,且可在第一膜清洗循环系统中设置阀门F35和F34,以对第一膜清洗循环系统的开关进行控制。因此,在阀门F35关闭的情况下,第一自循环管路也可以通过第一清洗循环进行清洗液的循环。类似的,第二清洗循环罐V04也设置了安装有阀门F43的第二自循环管路,且第二膜清洗循环系统也设置了阀门F45和F44;第三清洗循环罐V05也设置了安装有阀门F53的第三自循环管路,且第三膜清洗循环系统也设置了阀门F55和F54。
在此基础上,各清洗循环罐的自循环管路之间连接,以使各膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线之间连通。具体的,参见图1,第一自循环管路通过阀门F47与第二自循环管路连接,第二自循环管路通过阀门F57与第三自循环管路连接。一方面,实现各清洗循环罐的连通,可实现一个清洗循环罐内的清洗液进入另外清洗罐内,达到节约能耗;另一方面,在实现膜清洗的过程中,由于各膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线之间连通,可实现多个清洗循环泵为一个膜组件加压清洗,因此,在清洗一个膜组件的过程中提供选择范围更大的清洗压力,提高清洗压力提高清洗效率和效果。
此外,实际生产中供液管道的长度较长,在清洗完成膜组件投用后,管道中残存的水仍较多,对后续清洗过程的温度以及pH控制造成一定难度,为了进一步提高清洗效果,位于所述供液管线末端的膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线与所述供液罐的入口连接。
具体的,位于所述供液管线末端的清洗循环泵的自循环管路与所述供液罐的入口连接,以使位于所述供液管线末端的膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线与所述供液罐的入口连通。示例性的,参见图1,第三自循环管路通过阀门F06与供液罐的入口连接。实现供液罐至清洗循环罐管线的排空,并将排空水通过清洗循环泵供给供液罐,实现整个管线的排空,不仅提高清洗液的回收利用率,且防止管线内的残余清洗液对后续清洗过程的清洗液的温度和pH造成影响,从而提高膜清洗的效果。
作为一种可选的实施例,每个膜组件的排液口与所述供液罐的入口连接,以实现清洗液的回收再利用。示例性的,参见图1,第一模组件M01的排污管线设置有阀门F36,在阀门F36后,一条管线与所述供液罐的入口连接,并设置阀门F07进行控制;另一条管线接排污。类似的,第二模组件M02的排污管线设置有阀门F46,第二模组件M03的排污管线设置有阀门F56。
作为一种可选的实施例,所述膜组件的排液口还连接有排污管线,以现实排污。
作为一种可选的实施例,所述供液罐设置有液位计,以监测所述供液罐的液位。对应的,所述系统还包括控制器,所述控制器用于接收所述液位计的液位信号,并根据所述液位信号控制所述供液罐的进液阀门开关,以防止发生溢罐的事故。
以上便是本实施例的膜清洗系统的具体实施例,下面对利用本实施例的膜清洗系统进行膜清洗的实施过程进行展示。
以对第一膜组件M01清洗为例,第一膜组件M01差压过高,膜通量无法满足要求,关闭阀门F34和F35,开启排污,将第一膜组件M01的残液排至污水处理。通过漂洗水罐V01向第一清液循环罐注入清水或者蒸馏冷凝水,达到规定液位停止注入,开启第二清洗循环泵P02,通过清洗循环管路回至第二清洗循环罐V04,同时在清洗压力不足时,开启阀门F47,相邻第二清洗循环罐V04可同时注入清水或蒸汽冷凝水,同时开启第三清洗循环泵P03,使两个清洗循环泵并联加大清洗压力。完成冲洗后,冲洗水回收至漂洗水罐V01或者中和后排至污水。
然后,在配液罐V02注入蒸馏冷凝水,同时注入2-5%碱液或者其他清洗液,达到规定液位后停止注入,开启第一循环泵P01开始自循环,通过换热器T01将清洗液加热至60-80℃后,随后将清洗液注入第三清洗循环罐V05达到预定液位。使用清洗液清洗过程,同时可采用相邻第三清洗循环泵P03加大清洗压力。完成后废旧清洗液回收至配液罐V02或者漂洗水罐V01或者中和后排至污水。
在第一清洗循环罐V03注入清水或者蒸馏冷凝水,进行再次冲洗,清洗完毕后通过膜压差及透过液流量综合评估清洗效果。
在注入清水或者蒸馏冷凝水管线使用完毕后,开启第三清洗循环罐V05进水阀门,将管线残余水排空,并通过清洗循环罐自循环泵将罐内清水或者冷凝水打入配液罐V02或者漂洗水罐V01,实现整个管线的排空。
通过本系统可以实现清洗水及其富含余热的高效回收利用,同时实现废旧清洗液的阶梯利用,大幅降低工厂建造及运行成本,可有效降低能源消耗,提高企业经济效益。
上述本申请实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:
本实施例的系统,由于各膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线之间连通,可实现多个清洗循环泵为一个膜组件加压清洗,因此,在清洗一个膜组件的过程中提供选择范围更大的清洗压力,提高清洗压力提高清洗效率和效果;位于所述供液管线末端的膜清洗循环系统的清洗循环泵后管线与所述供液罐的入口连接,实现供液罐至清洗循环罐管线的排空,并将排空水通过清洗循环泵供给供液罐,实现整个管线的排空,防止管线内的残余清洗液对后续清洗过程的清洗液的温度和pH造成影响,从而提高膜清洗的效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。