CN114870636B - 膜组器清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及膜组器清洗方法，采用膜组器清洗装置进行离线洗膜，所述膜组器清洗装置包括用来盛放膜组器的洗膜箱、缓冲箱、循环泵、过滤器、鼓风机、正洗电动阀、反洗电动阀，洗膜箱内盛放有用来清洗膜组器的清洗液，所述洗膜箱的顶部设置有第一出液孔，所述缓冲箱的顶部设置有与第一出液孔相连通的第一进液孔，所述缓冲箱的底部设置有与循环泵的输入端相连通的第二出液孔，循环泵由变频器驱动，鼓风机由变频器驱动。本发明是专门为膜处理工艺的污水处理设施而设计，本发明把离线洗膜过程程序化、机械化。可以减少离线洗膜流程，降低药耗；减少人力投入的同时，增加反冲洗过程，使高浓度的药剂进入膜丝内部，达到彻底清理膜丝的目的。

Description

膜组器清洗方法
技术领域
本发明涉及膜组器清洗方法，属于膜组器清洗技术领域。
背景技术
随着污水处理技术的发展，MBR膜处理工艺的日益成熟，越来越多的污水处理厂采用MBR膜处理工艺，该处理工艺优点是节省了后续的沉淀池，具有容积负荷和水力负荷大，水力停留时间短，占地面积小，剩余污泥量少等优点。但是在截留水中的活性污泥和大分子有机物的过程中，膜丝更容易沾染杂质，导致膜通量下降，进一步提高能耗，增加运营成本。这就需要频繁的进行离线洗膜，但是离线洗膜流程复杂，费时费力，清洗药耗也较高，管理复杂，人力投入较大；而且离线洗膜过程中，只注重外表面的清洗，清洗后对膜丝外部进行药剂浸泡，膜丝很难完全被清洗干净。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了膜组器清洗方法，具体技术方案如下：
膜组器清洗装置，包括用来盛放膜组器的洗膜箱，所述洗膜箱内盛放有用来清洗膜组器的清洗液，所述膜组器设置有原水进水管、废水出水管、与膜丝内腔相连通的滤水出水管，还包括缓冲箱、循环泵、过滤器、鼓风机、正洗电动阀、反洗电动阀，所述洗膜箱的顶部设置有第一出液孔，所述缓冲箱的顶部设置有与第一出液孔相连通的第一进液孔，所述缓冲箱的底部设置有与循环泵的输入端相连通的第二出液孔，所述循环泵由变频器驱动；所述过滤器的一端与循环泵的输出端连通，所述过滤器的另一端与正洗电动阀的一端连通，所述过滤器的另一端与反洗电动阀的一端连通，所述正洗电动阀的另一端与洗膜箱的内腔连通，所述反洗电动阀的另一端与滤水出水管连通；所述鼓风机由变频器驱动，所述鼓风机的出风端与滤水出水管连通。
作为上述技术方案的改进，所述缓冲箱内部设置有搅拌桨、加热管、温度传感器。
作为上述技术方案的改进，所述洗膜箱的箱底设置有排废口，所述洗膜箱的外部设置有与排废口相连通的放空电动阀。
作为上述技术方案的改进，所述清洗液为清水、次氯酸钠溶液、柠檬酸溶液中的一种。
作为上述技术方案的改进，所述循环泵为卧式离心泵。
作为上述技术方案的改进，所述过滤器为袋式过滤器。
膜组器清洗方法，包括以下步骤：
步骤一、将膜池内的膜组器吊起，利用高压水枪冲刷表面，然后放入洗膜箱内；
步骤二、将膜组器放入洗膜箱后，洗膜箱内加入清水浸没膜组器后洗涤膜丝外表面污物，将污水排空；向洗膜箱内加入次氯酸钠溶液后进行清洗，在缓冲箱内投加次氯酸钠溶液，缓冲箱内的次氯酸钠溶液浓度为3000mg/l，pH为10-11，次氯酸钠溶液的温度保持在20℃；启动循环泵，打开正洗电动阀，关闭反洗电动阀，洗膜箱内的次氯酸钠溶液依次流经缓冲箱、循环泵、过滤器后重新流回洗膜箱，如此进行循环往复，循环过程中，循环泵的频率为30Hz；在次氯酸钠溶液循环清洗过程中，启动鼓风机，鼓风机对膜组器内的膜丝进行脉冲式鼓风，循环清洗时间为3.2小时；
步骤三、打开反洗电动阀，关闭正洗电动阀，鼓风机停止作业，循环泵的频率为50Hz，清洗时间为0.8小时；
步骤四、打开放空电动阀，将洗膜箱内的次氯酸钠溶液放空，关闭放空电动阀，注入清水，启动循环泵，对残留的次氯酸钠溶液进行清洗；打开放空电动阀，排空废液后，关闭放空电动阀；
步骤五、在洗膜箱内补充清水，并加入柠檬酸至缓冲箱内，缓冲箱内柠檬酸溶液的浓度为2%，pH为2-3，控制缓冲箱内柠檬酸溶液的温度为20~28℃；启动循环泵，打开正洗电动阀，关闭反洗电动阀，洗膜箱内的柠檬酸溶液依次流经缓冲箱、循环泵、过滤器后重新流回洗膜箱，如此进行循环往复，循环过程中，循环泵的频率为30Hz；在柠檬酸溶液循环清洗过程中，启动鼓风机，鼓风机对膜组器内的膜丝进行脉冲式鼓风，循环清洗时间为2小时；
步骤六、打开反洗电动阀，关闭正洗电动阀，鼓风机停止作业，循环泵的频率为50Hz，清洗时间为0.5小时；
步骤七、打开放空电动阀，将洗膜箱内的柠檬酸溶液放空，关闭放空电动阀，注入清水，启动循环泵，对残留的柠檬酸溶液进行清洗；打开放空电动阀，排空废液后，关闭放空电动阀；
步骤八、清洗完成后，将洗膜箱内的膜组器吊出。
作为上述技术方案的改进，所述脉冲式鼓风为大风量开启2分钟，小风量开启2分钟，停止运行2分钟，以此循环；小风量时的曝气量为291.84-583.68Nm3/m2·h，大风量时的曝气量为583.68-1167.36Nm3/m2·h。
本发明的有益效果：
本发明是专门为膜处理工艺的污水处理设施而设计，本发明把离线洗膜过程程序化、机械化。可以减少离线洗膜流程，降低药耗；减少人力投入的同时，增加反冲洗过程，使高浓度的药剂进入膜丝内部，达到彻底清理膜丝的目的。
附图说明
图1为本发明所述膜组器清洗装置的结构示意图。
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1
如图1所示，所述膜组器清洗装置，包括用来盛放膜组器的洗膜箱，所述洗膜箱内盛放有用来清洗膜组器的清洗液，所述膜组器设置有原水进水管、废水出水管、与膜丝内腔相连通的滤水出水管，还包括缓冲箱、循环泵、过滤器、鼓风机、正洗电动阀、反洗电动阀，所述洗膜箱的顶部设置有第一出液孔，所述缓冲箱的顶部设置有与第一出液孔相连通的第一进液孔，所述缓冲箱的底部设置有与循环泵的输入端相连通的第二出液孔，所述循环泵由变频器驱动；所述过滤器的一端与循环泵的输出端连通，所述过滤器的另一端与正洗电动阀的一端连通，所述过滤器的另一端与反洗电动阀的一端连通，所述正洗电动阀的另一端与洗膜箱的内腔连通，所述反洗电动阀的另一端与滤水出水管连通；所述鼓风机由变频器驱动，所述鼓风机的出风端与滤水出水管连通。
为解决现有污水处理技术中离线洗膜问题，本发明提供了一种能够离线洗膜的设备，其为一体化、免膜片拆卸的所述膜组器清洗装置。其工作流程为：
根据药剂浓度和清洗时间计算，以3个膜组器为1组（每个膜组器内有1个膜组器，每个膜组器60片膜片，每片膜片的表面积为30m2/片），即加入次氯酸钠药剂后进行碱洗，清洗3个膜组器，此时次氯酸钠药剂达到失效极限，放空洗膜箱中的药剂，重新注入清水并加入柠檬酸药剂，对碱洗过的3个膜组器进行酸洗；酸洗完成后放空洗膜箱中药剂，开始下一轮洗膜过程。
在一些实施例中，所述缓冲箱内部设置有搅拌桨、加热管、温度传感器，在线pH计。在线pH计用于检测药剂的pH值，可以实时检测药剂浓度，保证药液的浓度满足离线洗膜的要求，以便及时对药剂的浓度进行调整达到最佳的洗膜效果。
在一些实施例中，所述洗膜箱的箱底设置有排废口，所述洗膜箱的外部设置有与排废口相连通的放空电动阀。
在一些实施例中，所述清洗液为清水、次氯酸钠溶液、柠檬酸溶液中的一种。
在一些实施例中，所述循环泵为卧式离心泵。卧式离心泵主要用于药液的循环，使膜丝和药液接触的更加充分，可以加快膜丝表面污染物的清洗，达到更好的洗膜效果。
在一些实施例中，所述过滤器为袋式过滤器。袋式过滤器主要用于过滤药液中杂质，减少杂质在流动过程中对膜丝的磨损。
实施例2
膜组器清洗方法，包括以下步骤：
步骤一、将膜池内的膜组器吊起，利用高压水枪冲刷表面，去除膜丝表面大块板结污泥，然后放入洗膜箱内。
步骤二、关闭放空电动阀，加注清水浸没膜组器，先洗涤膜丝外表面污物（无需拆解膜帘和人工冲洗），清洗完成后，清理过滤器，将杂质排空。向洗膜箱内加入次氯酸钠溶液后进行清洗，在缓冲箱内投加次氯酸钠溶液，缓冲箱内的次氯酸钠溶液浓度为3000mg/l，pH为10-11，次氯酸钠溶液的温度保持在20℃；启动循环泵，打开正洗电动阀，关闭反洗电动阀，洗膜箱内的次氯酸钠溶液依次流经缓冲箱、循环泵、过滤器后重新流回洗膜箱，如此进行循环往复，循环过程中，循环泵的频率为30Hz；在次氯酸钠溶液循环清洗过程中，启动鼓风机，鼓风机对膜组器内的膜丝进行脉冲式鼓风，循环清洗时间为3.2小时；
可根据温度传感器的反馈调节药液的温度（常温20℃即可，一般情况水的温度达不到，需对药液进行加热，以便水温达到20℃），采用卧式离心泵作为循环泵进行箱内药液循环，加压冲洗膜丝外表面。对曝气的鼓风机添加变频器，并对运行时间进行控制（大风量开启2分钟，小风量开启2分钟，停止运行2分钟，依此循环）以达到一个脉冲清洗的过程。
步骤三、打开反洗电动阀，关闭正洗电动阀，鼓风机停止作业，循环泵的频率为50Hz，清洗时间为0.8小时；增加反冲洗过程，使高浓度药剂进入膜丝内部，反洗时间为0.8小时。如此操作会强化膜丝药洗效果，缩短浸泡时间。
步骤四、打开放空电动阀，将洗膜箱内的次氯酸钠溶液放空，关闭放空电动阀，注入清水，启动循环泵，对残留的次氯酸钠溶液进行清洗；打开放空电动阀，排空废液后，关闭放空电动阀。
步骤五、在洗膜箱内补充清水，并加入柠檬酸至缓冲箱内，缓冲箱内柠檬酸溶液的浓度为2%，pH为2-3，控制缓冲箱内柠檬酸溶液的温度为20℃；启动循环泵，打开正洗电动阀，关闭反洗电动阀，洗膜箱内的柠檬酸溶液依次流经缓冲箱、循环泵、过滤器后重新流回洗膜箱，如此进行循环往复，循环过程中，循环泵的频率为30Hz；在柠檬酸溶液循环清洗过程中，启动鼓风机，鼓风机对膜组器内的膜丝进行脉冲式鼓风，循环清洗时间为2小时。
在实践中发现，柠檬酸溶解度会随温度升高而增加，但是柠檬酸溶液的温度过高会对影响膜丝的影响，如常温20℃，一般情况水的温度达不到，需对药液进行加热，以便水温达到20℃；最优选柠檬酸溶液的温度为28℃。当柠檬酸溶液的温度为29℃，膜丝的膜通量由0.52m3/(m2·d)下降至0.47m3/(m2·d)，下降幅度为9.6%；初始的跨膜压差由42kPa下降调至33kPA，下降幅度为21.4%。如此操作会强化膜丝药洗效果，缩短浸泡时间。
步骤六、打开反洗电动阀，关闭正洗电动阀，鼓风机停止作业，循环泵的频率为50Hz，清洗时间为0.5小时。
步骤七、打开放空电动阀，将洗膜箱内的柠檬酸溶液放空，关闭放空电动阀，注入清水，启动循环泵，对残留的柠檬酸溶液进行清洗；打开放空电动阀，排空废液后，关闭放空电动阀。
步骤八、清洗完成后，将洗膜箱内的膜组器吊出。
在一些实施例中，所述脉冲式鼓风为大风量开启2分钟，小风量开启2分钟，停止运行2分钟，以此循环；小风量时的曝气量为291.84-583.68Nm3/m2·h，大风量时的曝气量为583.68-1167.36Nm3/m2·h。
本实施例中鼓风机的曝气量按60-120Nm3/膜组器投影面积m2·h，故设计小风量风机开启时为60-120Nm3/膜装置投影面积m2·h，大风量风机开启时为120-240Nm3/膜装置投影面积m2·h。一个膜组器的尺寸为3200*1520mm，故计算一个膜组器的投影面积为4.864m2。
实施例3
传统离线洗膜和本专利离线洗膜对比，见表1：
表1
Figure 93090DEST_PATH_IMAGE001
其中，传统离线洗膜的方法就是将膜组器浸泡在槽里面即可，具体就是次氯酸钠药剂池浸泡24小时，清水清洗干净，然后柠檬酸药剂池浸泡24小时。
在上述实施例中，在本发明中，采用正洗的话对清洗膜丝表面的效果会很好，但是对于膜丝孔隙内的清洗效果较差。因此，采用反洗来进一步提高对于膜丝孔隙内的清洗效果。
反洗时由于每个膜丝孔隙的孔隙不是一样大，就有可能造成药液流量不均，而且膜丝上下水压不同，可能膜丝底部压力高，药液就少。因此，在反洗过程中，需要比正洗时循环泵的频率要高。
虽然在正洗过程中，采用鼓风机进行脉冲式曝气，能够进一步提高清洗效果，缩短清洗时间。但是如果在反洗过程中，也同样采用鼓风机进行脉冲式曝气，不但会使得清洗时间延长至5小时以上，并且严重时，还可能造成膜丝受损。
在本发明中，采用次氯酸钠配合正洗工艺，主要是去除膜丝表面附着的凝胶层。采用柠檬酸配合正洗工艺，能清洗膜丝表面的污渍。采用柠檬酸配合反洗工艺，能显著清洗膜丝孔隙中的垢质。
在本发明中，如果先采用柠檬酸进行清洗，之前再采用次氯酸钠进行清洗，那么清洗时间超过36h才能清洗干净。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.膜组器清洗方法，其特征在于包括以下步骤：
采用膜组器清洗装置进行离线洗膜，
所述膜组器清洗装置，包括用来盛放膜组器的洗膜箱，所述洗膜箱内盛放有用来清洗膜组器的清洗液，所述膜组器设置有原水进水管、废水出水管、与膜丝内腔相连通的滤水出水管，还包括缓冲箱、循环泵、过滤器、鼓风机、正洗电动阀、反洗电动阀，所述洗膜箱的顶部设置有第一出液孔，所述缓冲箱的顶部设置有与第一出液孔相连通的第一进液孔，所述缓冲箱的底部设置有与循环泵的输入端相连通的第二出液孔，所述循环泵由变频器驱动；所述过滤器的一端与循环泵的输出端连通，所述过滤器的另一端与正洗电动阀的一端连通，所述过滤器的另一端与反洗电动阀的一端连通，所述正洗电动阀的另一端与洗膜箱的内腔连通，所述反洗电动阀的另一端与滤水出水管连通；所述鼓风机由变频器驱动，所述鼓风机的出风端与滤水出水管连通；
步骤一、将膜池内的膜组器吊起，利用高压水枪冲刷表面，然后放入洗膜箱内；
步骤二、将膜组器放入洗膜箱后，洗膜箱内加入清水浸没膜组器后洗涤膜丝外表面污物，将污水排空；向洗膜箱内加入次氯酸钠溶液后进行清洗，在缓冲箱内投加次氯酸钠溶液，缓冲箱内的次氯酸钠溶液浓度为3000mg/l，pH为10-11，次氯酸钠溶液的温度保持在20℃；启动循环泵，打开正洗电动阀，关闭反洗电动阀，洗膜箱内的次氯酸钠溶液依次流经缓冲箱、循环泵、过滤器后重新流回洗膜箱，如此进行循环往复，循环过程中，循环泵的频率为30Hz；在次氯酸钠溶液循环清洗过程中，启动鼓风机，鼓风机对膜组器内的膜丝进行脉冲式鼓风，循环清洗时间为3.2小时；
步骤三、打开反洗电动阀，关闭正洗电动阀，鼓风机停止作业，循环泵的频率为50Hz，清洗时间为0.8小时；
步骤四、打开放空电动阀，将洗膜箱内的次氯酸钠溶液放空，关闭放空电动阀，注入清水，启动循环泵，对残留的次氯酸钠溶液进行清洗；打开放空电动阀，排空废液后，关闭放空电动阀；
步骤五、在洗膜箱内补充清水，并加入柠檬酸至缓冲箱内，缓冲箱内柠檬酸溶液的浓度为2%，pH为2-3，控制缓冲箱内柠檬酸溶液的温度为20~28℃；启动循环泵，打开正洗电动阀，关闭反洗电动阀，洗膜箱内的柠檬酸溶液依次流经缓冲箱、循环泵、过滤器后重新流回洗膜箱，如此进行循环往复，循环过程中，循环泵的频率为30Hz；在柠檬酸溶液循环清洗过程中，启动鼓风机，鼓风机对膜组器内的膜丝进行脉冲式鼓风，循环清洗时间为2小时；
步骤六、打开反洗电动阀，关闭正洗电动阀，鼓风机停止作业，循环泵的频率为50Hz，清洗时间为0.5小时；
步骤七、打开放空电动阀，将洗膜箱内的柠檬酸溶液放空，关闭放空电动阀，注入清水，启动循环泵，对残留的柠檬酸溶液进行清洗；打开放空电动阀，排空废液后，关闭放空电动阀；
步骤八、清洗完成后，将洗膜箱内的膜组器吊出。
2.根据权利要求1所述的膜组器清洗方法，其特征在于：所述缓冲箱内部设置有搅拌桨、加热管、温度传感器。
3.根据权利要求1所述的膜组器清洗方法，其特征在于：所述洗膜箱的箱底设置有排废口，所述洗膜箱的外部设置有与排废口相连通的放空电动阀。
4.根据权利要求1所述的膜组器清洗方法，其特征在于：所述清洗液为清水、次氯酸钠溶液、柠檬酸溶液中的一种。
5.根据权利要求1所述的膜组器清洗方法，其特征在于：所述循环泵为卧式离心泵。
6.根据权利要求1所述的膜组器清洗方法，其特征在于：所述过滤器为袋式过滤器。
7.根据权利要求1所述的膜组器清洗方法，其特征在于：所述脉冲式鼓风为大风量开启2分钟，小风量开启2分钟，停止运行2分钟，以此循环；小风量时的曝气量为291.84-583.68Nm3/m2·h，大风量时的曝气量为583.68-1167.36Nm3/m2·h。
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