CN113816492A - 一种基于o3的mbr平板膜自动反冲洗系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统及其使用方法,该系统包括臭氧发生器、储液罐、MBR平板膜组件、反冲洗控制器和无线通信模块,臭氧发生器通过管路与储液罐连通,储液罐通过反冲洗泵和管路与MBR平板膜组件的出水管连通,反冲洗泵和臭氧发生器均与反冲洗控制器电性连接,反冲洗控制器与无线通信模块电性连接,反冲洗控制器通过无线通信模块与远程控制器进行信息传送。该反冲洗系统可有效解决现有的反冲洗方法存在的对活性污泥生长不利以及引入化学物质的问题。
Description
技术领域
本发明属于MBR平板膜反冲洗技术领域,具体涉及一种基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统及其使用方法。
背景技术
MBR平板膜用于农村生活污水一体化处理设备中的核心处理单元——生化池的泥水分离,平板膜上的微孔允许通过水分子及其他小分子,污泥阻挡在膜外,从而实现泥水分离。污水中含有大量杂质纤维、胶质、悬浮物和微生物絮体,但是,使用了一段时间后,膜表面附着上述物质,阻塞膜孔,导致膜通量降低,减少了出水量,降低了水处理效率。恢复膜通量传统的方法是利用NaClO或NaOH水溶液进行反冲洗,去除附着在膜表面的附着物(杂质纤维、胶质、悬浮物和微生物絮体)。
现存问题(1)NaClO具有消毒杀菌作用,对生化池中活性污泥生长不利;(2)利用NaClO、NaOH水溶液反冲洗,引入了化学药剂,NaClO、NaOH自身及其生化反应的生成物成为了污染物,累积在生化池中,增加了污泥量。(3)农村生活污水一体化处理设备体积小,处理量小,位置分散,缺少专业人员进行维护。传统的利用NaClO、NaOH水溶液反冲洗方法,需要专业人员到设备现场进行处理,人力成本和时间成本高。
发明内容
针对现有技术中的上述不足,本发明提供了一种基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统及其使用方法,该反冲洗系统可有效解决现有的反冲洗方法存在的对活性污泥生长不利以及引入化学物质的问题。
为实现上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统,包括臭氧发生器、储液罐、MBR平板膜组件、反冲洗控制器和无线通信模块,臭氧发生器通过管路与储液罐连通,储液罐通过反冲洗泵和管路与MBR平板膜组件的出水管连通,反冲洗泵和臭氧发生器均与反冲洗控制器电性连接,反冲洗控制器与无线通信模块电性连接,反冲洗控制器通过无线通信模块与远程控制器进行信息传送。
上述方案中,通过臭氧发生器产生臭氧,臭氧通入储液罐后,溶解于水体中,形成反冲洗液;反冲洗控制器为PLC控制器,远程控制器和无线通信模块均为现有装置,远程控制器可为手机、计算机等,反冲洗控制器控制反冲洗泵将反冲洗液反冲至MBR平板膜内,由于臭氧具有氧化性,可氧化分解有机物,将MBR平板膜组件上堵塞的大分子有机物氧化分解成小分子有机物,将小分子有机物继续分解为水和二氧化碳,从而实现对膜表面附着的杂质进行有效脱附的目的。且臭氧生化反应的生成物是氧气,不会引入新的物质,不存在二次污染,也不会对生化池中的活性污泥带来影响。
进一步地,储液罐底部设置有进水管,进水管上设置有电磁阀一,储液罐上部和底部分别设置有水位监测器一和水位监测器二,电磁阀一、水位监测器一和水位监测器二均与反冲洗控制器电性连接。
上述方案中,通过水位监测器检测储液罐内的水体量,当水位达到储液罐的上限时,控制电磁阀一关闭,停止进水;当水位达到储液罐的水位下限时,控制电磁阀一开启,向储液罐内进水,实现冲洗液制备。
进一步地,MBR平板膜组件设置有若干个,MBR平板膜组件均设置于生化池内,所有MBR平板膜组件的排出口均与进水总管连通,净水总管的自由端连接有三叉管,三叉管上的另外两个分支分别与反冲洗泵和净水排水管连接,净水排水管上设置有流量检测器和电磁阀二,三叉管与反冲洗泵之间的管路上设置有电磁阀三,电磁阀二、电磁阀三和流量检测器均与反冲洗控制器电性连接。
上述方案中,流量检测器设置于净水排水管上,所有MBR平板膜组件过滤后的净水通过净水排水管排出,此时,流量监测器可实时监测净水流量,当净水流量较低时,证明MBR平板膜组件堵塞严重,需要冲洗,此时,通过反冲洗控制器关闭净水排水管上的电磁阀二,然后开启电磁阀三便可以对MBR平板膜组件进行反冲洗,反冲洗结束后,关闭电磁阀三,也不影响组件正常运行。
进一步地,臭氧发生器管路末端设置有纳米曝气管。
上述方案中,设置有纳米曝气管,可增大臭氧与水体的接触面积,进而增加臭氧的溶解量。
进一步地,储液罐设置为密闭的。
上述方案中,将储液罐设置为密闭的,当未溶解的臭氧在储液罐内逐渐增加,使得储液罐内的压力增大,压力增大后反而促进后续产生的臭氧溶解于水体中,增加臭氧溶解量。
进一步地,储液罐顶部设置有压力监测器,压力监测器与反冲洗控制器电性连接。
上述方案中,由于未溶解的臭氧使得储液罐内的压力增大后,压力监测器将检测到的压力信号发送至反冲洗控制器,通过反冲洗控制器控制臭氧发生器降低臭氧产量,避免由于储液罐压力过大发生爆炸等危险。
进一步地,基于臭氧的MBR平板膜自动反冲洗系统的使用方法,包括以下步骤:
(1)远程控制器通过无线通信模块将控制信号发送至反冲洗控制器,通过反冲洗控制器控制臭氧发生器的工作电压,进而控制臭氧产生量,产生的臭氧通入储液罐内,并溶解在储液罐内的水体中,形成反冲洗液;
(2)流量检测器将检测到的水流信号传送至反冲洗控制器并通过无线通信模块传送至远程控制器,当水流信号较低时,操作者通过远程控制器向反冲洗控制器发送指令,反冲洗控制器控制电磁阀二关闭、电磁阀三开启,并控制反冲洗泵将储液罐内的反冲洗液泵入MBR平板膜组件内,实现反冲洗;
(3)当储液罐内的水体用尽后,水位监测器二将水位信号发送至反冲洗控制器,反冲洗控制器控制电磁阀一、电磁阀二开启,反冲洗泵和电磁阀三关闭,通过进水管向储液罐内注入水体,当水位监测器一检测到水体后,将信号传送至反冲洗控制器,反冲洗控制器控制电磁阀一关闭,通过上述操作实现反冲液的制备。
本发明所产生的有益效果为:
1、本发明中将反冲洗控制器通过通信模块与远程控制器之间进行信号传送,使得操作者无需到设备现场便可操控设备运行,大大降低操作者的劳动量以及工作效率。
2、本发明中通过臭氧发生器产生臭氧,将臭氧溶解于水体中形成反冲洗液,该反冲洗使用过程中不会引入新的化学物质,不会带来二次污染;臭氧的最终产物为氧气和水,也影响生化池内活性污泥的活性。
3、本发明中主要是利用臭氧的氧化性,将粘附在膜表面的大分子有机物氧化分解为小分子有机物后,继续氧化分解成水和二氧化碳,实现有机物的脱附,可大大提高膜的反冲洗效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
附图标记:1、臭氧发生器;2、储液罐;3、MBR平板膜组件;4、反冲洗控制器;5、反冲洗泵;6、进水管;7、电磁阀一;8、水位监测器一;9、水位监测器二;10、三叉管;11、净水排水管;12、流量监测器;13、电磁阀二;14、电磁阀三;15、纳米曝气管;16、压力监测器;17、生化池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明的一个实施例中,如图1所示,提供了一种基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统,包括臭氧发生器1、储液罐2、MBR平板膜组件3、反冲洗控制器4和无线通信模块,臭氧发生器1通过管路与储液罐2连通,优化地,臭氧发生器1管路末端设置有纳米曝气管15。优化地,储液罐2设置为密闭的。优化地,储液罐2底部设置有进水管6,进水管6上设置有电磁阀一7,储液罐2上部和底部分别设置有水位监测器一8和水位监测器二9,电磁阀一7、水位监测器一8和水位监测器二9均与反冲洗控制器4电性连接。优化地,储液罐2顶部设置有压力监测器16,压力监测器16与反冲洗控制器4电性连接。
储液罐2通过反冲洗泵5和管路与MBR平板膜组件3的出水管连通,优化地,MBR平板膜组件3设置有若干个,MBR平板膜组件3均设置于生化池10内,所有MBR平板膜组件3的排出口均与进水总管连通,净水总管的自由端连接有三叉管10,三叉管10上的另外两个分支分别与反冲洗泵5和净水排水管11连接,净水排水管11上设置有流量检测器12和电磁阀二13,三叉管10与反冲洗泵5之间的管路上设置有电磁阀三14,电磁阀二13、电磁阀三14和流量检测器12均与反冲洗控制器4电性连接。
反冲洗泵5和臭氧发生器1均与反冲洗控制器4电性连接,反冲洗控制器4与无线通信模块电性连接,反冲洗控制器4通过无线通信模块与远程控制器进行信息传送。
上述MBR平板膜自动反冲洗系统的使用方法,包括以下步骤:
(1)远程控制器通过无线通信模块将控制信号发送至反冲洗控制器4,通过反冲洗控制器4控制臭氧发生器1的工作电压,进而控制臭氧产生量,产生的臭氧通过纳米曝气管15通入储液罐2内,并溶解在储液罐2内的水体中,形成反冲洗液;
(2)流量检测器12将检测到的水流信号传送至反冲洗控制器4并通过无线通信模块传送至远程控制器,当水流信号较低时,证明MBR膜组件阻塞严重,需要反冲洗,此时,操作者通过远程控制器向反冲洗控制器4发送指令,反冲洗控制器4控制电磁阀二13关闭、电磁阀三14开启,并控制反冲洗泵5将储液罐2内事先制备的反冲洗液泵入MBR平板膜组件3内,实现反冲洗;
(3)当储液罐2内的水体用尽后,水位监测器二9将水位信号发送至反冲洗控制器4,反冲洗控制器4控制电磁阀一7、电磁阀二13开启,反冲洗泵5和电磁阀三14关闭,通过进水管6向储液罐2内重新注入水体,以便重新制备反冲洗液,等待下一次反冲洗使用;当水位监测器一8检测到水体后,将信号传送至反冲洗控制器4,反冲洗控制器4控制电磁阀一7关闭,通过上述操作实现反冲液的制备,该过程中臭氧发生器1不断将臭氧通入储液罐2内,由于储液罐2为密封的,未溶解在水体中的臭氧便溢出,使得储液罐2内的压力逐渐增大,压力监测器16将压力信号发送至反冲洗控制器4,当压力信号达到预设值时,反冲洗控制器4控制臭氧发生器1停止工作或者降低臭氧产量。
Claims (7)
1.一种基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统,其特征在于,包括臭氧发生器(1)、储液罐(2)、MBR平板膜组件(3)、反冲洗控制器(4)和无线通信模块,臭氧发生器(1)通过管路与所述储液罐(2)连通,所述储液罐(2)通过反冲洗泵(5)和管路与所述MBR平板膜组件(3)的出水管连通,所述反冲洗泵(5)和臭氧发生器(1)均与所述反冲洗控制器(4)电性连接,所述反冲洗控制器(4)与所述无线通信模块电性连接,所述反冲洗控制器(4)通过所述无线通信模块与远程控制器进行信息传送。
2.根据权利要求1所述的基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统,其特征在于,所述储液罐(2)底部设置有进水管(6),所述进水管(6)上设置有电磁阀一(7),所述储液罐(2)上部和底部分别设置有水位监测器一(8)和水位监测器二(9),所述电磁阀一(7)、水位监测器一(8)和水位监测器二(9)均与所述反冲洗控制器(4)电性连接。
3.根据权利要求1所述的基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统,其特征在于,所述MBR平板膜组件(3)设置有若干个,所述MBR平板膜组件(3)均设置于生化池(17)内,所有所述MBR平板膜组件(3)的排出口均与净水总管连通,所述净水总管的自由端连接有三叉管(10),所述三叉管(10)上的另外两个分支分别与反冲洗泵(5)和净水排水管(11)连接,所述净水排水管(11)上设置有流量检测器(12)和电磁阀二(13),所述三叉管(10)与反冲洗泵(5)之间的管路上设置有电磁阀三(14),所述电磁阀二(13)、电磁阀三(14)和流量检测器(12)均与所述反冲洗控制器(4)电性连接。
4.根据权利要求1所述的基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统,其特征在于,所述臭氧发生器(1)管路末端设置有纳米曝气管(15)。
5.根据权利要求1所述的基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统,其特征在于,所述储液罐(2)设置为密闭的。
6.根据权利要求1所述的基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统,其特征在于,所述储液罐(2)顶部设置有压力监测器(16),所述压力监测器(16)与所述反冲洗控制器(4)电性连接。
7.权利要求1-6中任一项所述的基于O3的MBR平板膜自动反冲洗系统的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)远程控制器通过无线通信模块将控制信号发送至反冲洗控制器(4),通过反冲洗控制器(4)控制臭氧发生器(1)的工作电压,进而控制臭氧产生量,产生的臭氧通入储液罐(2)内,并溶解在储液罐(2)内的水体中,形成反冲洗液;
(2)流量检测器(12)将检测到的水流信号传送至反冲洗控制器(4)并通过无线通信模块传送至远程控制器,当水流信号较低时,操作者通过远程控制器向反冲洗控制器(4)发送指令,反冲洗控制器(4)控制电磁阀二(13)关闭、电磁阀三(14)开启,并控制反冲洗泵(5)将储液罐(2)内的反冲洗液泵入MBR平板膜组件(3)内,实现反冲洗;
(3)当储液罐(2)内的水体用尽后,水位监测器二(9)将水位信号发送至反冲洗控制器(4),反冲洗控制器(4)控制电磁阀一(7)、电磁阀二(13)开启,反冲洗泵(5)和电磁阀三(14)关闭,通过进水管(6)向储液罐(2)内注入水体,当水位监测器一(8)检测到水体后,将信号传送至反冲洗控制器(4),反冲洗控制器(4)控制电磁阀一(7)关闭,通过上述操作实现反冲液的制备。
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CN2936390Y (zh) * | 2006-08-10 | 2007-08-22 | 大连汇新钛设备开发有限公司 | 一种水过滤装置的反冲洗设备 |
CN106132518A (zh) * | 2014-04-10 | 2016-11-16 | 三菱电机株式会社 | 使用膜的水处理方法以及水处理装置 |
CN111013394A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-17 | 河北工业大学 | 中空平板陶瓷膜mbr反应池及其膜清洗方法 |
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CN113336321A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-09-03 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 垃圾渗沥液膜生物反应器 |
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2021
- 2021-10-19 CN CN202111216474.6A patent/CN113816492A/zh active Pending
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