CN115321674A - 一种厌氧mbr膜污染监测装置与清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种厌氧MBR膜污染监测装置与清洗方法，包括原水箱、原水泵、两个膜组件、两个净水箱和监测机构，其特征在于：所述原水箱与原水泵的输入端之间安装有第一管道，所述原水泵的输出端固定连接有第二管道。本发明的厌氧MBR膜污染监测装置与清洗方法，本发明可实现污染监测与膜清洗在线同步化，工艺简单，可应用于废水、污水处理领域，为厌氧MBR膜污染监测与防控提供新思路，通过过滤‑监测‑清洗的在线循环过程，一方面检测清洗对于膜表面性能恢复能力，用以表征并评价膜清洗方法；另一方面也可以指导并改进MBR膜清洗方法。
Description
技术领域
本发明涉及MBR膜技术领域，具体为一种厌氧MBR膜污染监测装置与清洗方法。
背景技术
厌氧膜生物反应器是一种厌氧生物处理与膜分离相结合的工艺，可以获得更好的出水质量，具有许多独特的优点。然而，膜污染已成为限制其在水处理领域进一步推广应用的主要障碍。厌氧膜生物反应器膜污染是有机物吸附、无机物沉淀和微生物细胞粘附在膜表面的结果。一般而言，对于这种膜污染广泛采用两种方法，一是降低污染速率，研究显示，应保持大于1.5m/s的横流速度使厌氧消化性能降低，进一步污染速率，但是，同时必须考虑保持横流速度所带来的高能量消耗。二是化学或物理方法进行清洗以恢复膜的分离性能，在此过程中，必须经常关闭过滤过程以恢复膜的渗透性，增加了膜过滤过程的复杂性。同时化学清洗要求将膜脱机，导致污染水的处理成本增加。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种厌氧MBR膜污染监测装置与清洗方法，解决了通过降低污染速率方法高能量消耗和通过化学或物理方法进行清洗以恢复膜的分离性能必须经常关闭过滤过程以恢复膜的渗透性，增加了膜过滤过程的复杂性，同时化学清洗要求将膜脱机，导致污染水的处理成本增加的问题。
发明内容
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种厌氧MBR膜污染监测装置，包括原水箱、原水泵、两个膜组件、两个净水箱和监测机构，其特征在于：所述原水箱与原水泵的输入端之间安装有第一管道，所述原水泵的输出端固定连接有第二管道，所述第二管道的另一端固定连接有两个第三管道，且两个所述第三管道的另一端分别与相应的膜组件的进水端固定连接，所述膜组件的净水输出端与相应的净水箱之间固定连接有第四管道，所述第一管道、第二管道、第三管道和第四管道的外表面分别固定安装有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门，所述监测机构的监测端插入到相应的膜组件的内部。
优选的，所述监测机构包括多个探头，探头分别通过导线电性连接有超声波仪、示波器和数据存储处理装置，且所述示波器和数据存储处理装置与超声波仪之间电性连接，多个所述探头插入到相应的膜组件的内部。
优选的，所述第一管道、第三管道和第四管道的外表面分别固定安装有第一压力表、第二压力表和第三压力表。
优选的，所述膜组件的一侧固定连接有第一出水管道，所述第一出水管道的外表面固定连接有第五阀门。
优选的，所述膜组件远离第一出水管道的一侧固定连接有第二出水管道，所述第二出水管道的外表面固定连接有第六阀门。
优选的，所述膜组件为中空纤维式、卷式、板框式或管式。
一种厌氧MBR膜污染监测装置的档案管理方法，包括如下档案管理步骤：
S1、放入监测机构：将多个探头依次放入到膜组件的内部：
S2、输送原水：关闭其中一个第三管道中的第三阀门，开启第一阀门、原水泵，调节压力使第一压力表压力为0.1-1.0MPa，同时开启另一个第三管道上的第三阀门，使原水从原水箱中经过原水泵进入到相应的膜组件中；
S3、启动监测机构并进行清洗：待原水进入到膜组件中压力稳定，开启超声波仪、示波器和数据存储处理装置，将超声波仪发射频率调至10-200Hz，至超声波仪接收n个探头发出的超声波信号且超声波信号达到稳定时，每隔10s采集一次超声信号，对膜污染进行实时无损监测并记录跨膜压差、膜表面污染物厚度，当跨膜压差与膜表面污染物厚度达到限值，关闭示波器和数据存储处理装置，将超声仪发射频率调至10k-30k Hz，对膜表面进行实时在线清洗2-10h；最后，将超声仪发射频率调至10-200Hz，开启示波器和数据存储处理装置，检查膜污染清洗效果；
S4、结果分析比较：收集上述步骤S2、S3的产水指标，评价常规膜清洗与超声波膜清洗性能优劣。
(三)有益效果
本发明提供了一种厌氧MBR膜污染监测装置与清洗方法。具备以下有益效果：本发明可实现污染监测与膜清洗在线同步化，工艺简单，可应用于废水、污水处理领域，为厌氧MBR膜污染监测与防控提供新思路，通过过滤-监测-清洗的在线循环过程，一方面检测清洗对于膜表面性能恢复能力，用以表征并评价膜清洗方法；另一方面也可以指导并改进MBR膜清洗方法。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意。
其中，1、原水箱；11、第一管道；12、第二管道；13、第三管道；14、第四管道；15、第一出水管道；16、第二出水管道；21、第一阀门；22、第二阀门；23、第三阀门；24、第四阀门；25、第五阀门；26、第六阀门；31、第一压力表；32、第二压力表；33、第三压力表；34、第四压力表；4、原水泵；5、膜组件；6、净水箱；7、探头；8、超声波仪；9、示波器；10、数据存储处理装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1示，本发明实施例提供一种厌氧MBR膜污染监测装置，包括原水箱1、原水泵4、两个膜组件5、两个净水箱6和监测机构，其特征在于：原水箱1与原水泵4的输入端之间安装有第一管道11，原水泵4的输出端固定连接有第二管道12，第二管道12的另一端固定连接有两个第三管道13，且两个第三管道13的另一端分别与相应的膜组件5的进水端固定连接，膜组件5的净水输出端与相应的净水箱6之间固定连接有第四管道14，第一管道11、第二管道12、第三管道13和第四管道14的外表面分别固定安装有第一阀门21、第二阀门22、第三阀门23和第四阀门24，监测机构的监测端插入到相应的膜组件5的内部。
监测机构包括多个探头7，探头7分别通过导线电性连接有超声波仪8、示波器9和数据存储处理装置10，且示波器9和数据存储处理装置10与超声波仪8之间电性连接，多个探头7插入到相应的膜组件5的内部，可以实现对膜组件5的监测。
第一管道11、第三管道13和第四管道14的外表面分别固定安装有第一压力表31、第二压力表32和第三压力表33，便于观察和调节各个管道的压力。
膜组件5的一侧固定连接有第一出水管道15，第一出水管道15的外表面固定连接有第五阀门25，便于进行相应的排水和流速控制。
膜组件5远离第一出水管道15的一侧固定连接有第二出水管道16，第二出水管道16的外表面固定连接有第六阀门26，便于进行相应的排水和流速控制。
膜组件5为中空纤维式、卷式、板框式或管式，可以根据具体情况选择，从而提高实用性。
实施例2：
如图1所示，一种清洗方法，包括如下清洗步骤：
S1、放入监测机构：将多个探头7依次放入到膜组件5的内部：
S2、输送原水：关闭其中一个第三管道13中的第三阀门23，开启第一阀门21、原水泵4，调节压力使第一压力表31压力为0.1-1.0MPa，同时开启另一个第三管道13上的第三阀门23，使原水从原水箱1中经过原水泵4进入到相应的膜组件5中；
S3、启动监测机构并进行清洗：待原水进入到膜组件5中压力稳定，开启超声波仪8、示波器9和数据存储处理装置10，将超声波仪8发射频率调至10-200Hz，至超声波仪8接收n个探头发出的超声波信号且超声波信号达到稳定时，每隔10s采集一次超声信号，对膜污染进行实时无损监测并记录跨膜压差、膜表面污染物厚度，当跨膜压差与膜表面污染物厚度达到限值，关闭示波器9和数据存储处理装置10，将超声仪8发射频率调至10k-30k Hz，对膜表面进行实时在线清洗2-10h；最后，将超声仪8发射频率调至10-200Hz，开启示波器9和数据存储处理装置10，检查膜污染清洗效果；
S4、结果分析比较：收集上述步骤S2、S3的产水指标，评价常规膜清洗与超声波膜清洗性能优劣。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种厌氧MBR膜污染监测装置，包括原水箱(1)、原水泵(4)、两个膜组件(5)、两个净水箱(6)和监测机构，其特征在于：所述原水箱(1)与原水泵(4)的输入端之间安装有第一管道(11)，所述原水泵(4)的输出端固定连接有第二管道(12)，所述第二管道(12)的另一端固定连接有两个第三管道(13)，且两个所述第三管道(13)的另一端分别与相应的膜组件(5)的进水端固定连接，所述膜组件(5)的净水输出端与相应的净水箱(6)之间固定连接有第四管道(14)，所述第一管道(11)、第二管道(12)、第三管道(13)和第四管道(14)的外表面分别固定安装有第一阀门(21)、第二阀门(22)、第三阀门(23)和第四阀门(24)，所述监测机构的监测端插入到相应的膜组件(5)的内部。
2.根据权利要求1所述的一种厌氧MBR膜污染监测装置，其特征在于：，所述监测机构包括多个探头(7)，探头(7)分别通过导线电性连接有超声波仪(8)、示波器(9)和数据存储处理装置(10)，且所述示波器(9)和数据存储处理装置(10)与超声波仪(8)之间电性连接，多个所述探头(7)插入到相应的膜组件(5)的内部。
3.根据权利要求2所述的一种厌氧MBR膜污染监测装置，其特征在于：所述第一管道(11)、第三管道(13)和第四管道(14)的外表面分别固定安装有第一压力表(31)、第二压力表(32)和第三压力表(33)。
4.根据权利要求3所述的一种厌氧MBR膜污染监测装置，其特征在于：所述膜组件(5)的一侧固定连接有第一出水管道(15)，所述第一出水管道(15)的外表面固定连接有第五阀门(25)。
5.根据权利要求1所述的一种厌氧MBR膜污染监测装置，其特征在于：所述膜组件(5)远离第一出水管道(15)的一侧固定连接有第二出水管道(16)，所述第二出水管道(16)的外表面固定连接有第六阀门(26)。
6.根据权利要求1所述的一种厌氧MBR膜污染监测装置，其特征在于：所述膜组件(5)为中空纤维式、卷式、板框式或管式。
7.一种清洗方法，其特征在于：包括如下清洗步骤：
S1、放入监测机构：将多个探头(7)依次放入到膜组件(5)的内部：
S2、输送原水：关闭其中一个第三管道(13)中的第三阀门(23)，开启第一阀门(21)、原水泵(4)，调节压力使第一压力表(31)压力为0.1-1.0MPa，同时开启另一个第三管道(13)上的第三阀门(23)，使原水从原水箱(1)中经过原水泵(4)进入到相应的膜组件(5)中；
S3、启动监测机构并进行清洗：待原水进入到膜组件(5)中压力稳定，开启超声波仪(8)、示波器(9)和数据存储处理装置(10)，将超声波仪(8)发射频率调至10-200Hz，至超声波仪(8)接收n个探头发出的超声波信号且超声波信号达到稳定时，每隔10s采集一次超声信号，对膜污染进行实时无损监测并记录跨膜压差、膜表面污染物厚度，当跨膜压差与膜表面污染物厚度达到限值，关闭示波器(9)和数据存储处理装置(10)，将超声仪(8)发射频率调至10k-30k Hz，对膜表面进行实时在线清洗2-10h；最后，将超声仪(8)发射频率调至10-200Hz，开启示波器(9)和数据存储处理装置(10)，检查膜污染清洗效果；
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