CN201791480U - 集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置，包括保安过滤器、一个以上超滤膜组件、膜丝检测气泵、第一电磁阀、透明管、进水总管和出水总管，保安过滤器出水端与各超滤膜组件进水端通过进水总管连通，各超滤膜组件出水端分别固定安装有透明管，各透明管分别与出水总管连通，膜丝检测气泵通过导气管与进水总管连通；第一电磁阀安装在导气管上；进水总管上安装有进水电磁阀，出水总管上安装有出水电磁阀。本实用新型克服现有中空纤维超滤膜水处理设备无法及时检测膜丝健康运行的缺陷，可在不影响膜处理设备正常运行前提下，既使出水水质达到国家饮用水标准，同时能方便地测出膜组件内中空纤维膜膜丝是否健康运行，保证出水水质安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种一体化超滤膜水处理装置，尤其是涉及中空纤维膜膜丝健康检测的一体化超滤膜水处理装置。
背景技术
随着我国农村经济的快速发展，农村生活污水、工业废水、垃圾、农业生产及畜禽养殖废弃物排放量增加，广泛分布在农村的河流、水库、湖泊、沟塘等处的地表水和地下水污染严重，农村水源水质状况日益恶化，污染事故时有发生，严重威胁着广大农民群众的身体健康。
传统的给水处理方法尽管工艺成熟、应用广泛，但由于农村地区水源相对较差，水质波动大，处理水量少，采用传统水处理工艺的小型水处理厂，规模化效益低，且农村用户分散，供水管网投资费用巨大。传统工艺净水单元多，操作繁琐，运行维护管理复杂，制水成本高，且对水量水质的适应性比较脆弱。
因此，在农村饮用水领域中空纤维超滤膜水处理装置受到了极大的关注。一体化的超滤膜水处理装置能有效地去除水中的颗粒物，使出水浊度降低至0.1NTU以下，并能去除大分子有机污染物，几乎100％的截留两虫、水蚤、红虫、藻类、细菌甚至病毒等微生物。同时，超滤膜水处理装置供水规模灵活，适用于农村分散型饮用水处理，并且易于后期改扩建，仅需要增减超滤膜组件即可。另外，超滤膜装置工艺简单，运行方便，无须加药，可完全实现自动化运行，运行管理方便，符合农村的实际技术管理水平，膜装置的标准化、模块化与相对集约化使得净水工程施工周期短，占地面积大为减少。
但是，由于农村地区设备间歇运行，人员管理水平低，养护不到位，在内外压差突变时，中空纤维膜组件易发生膜丝断裂的问题。膜丝断裂是超滤膜失效的主要原因。一旦膜丝断裂，源水中的贾第虫和隐孢子虫，水蚤、红虫等直接由断裂的膜丝处进入清水箱，若不能及时发现，将严重影响使用者的身体健康。而目前中空纤维超滤膜水处理设备没有具备膜丝健康诊断功能，而农村偏远地区的膜处理净水装置往往缺乏专业工程师的定期管理和卫生监督部门的定期水质检测，膜丝断裂、破损现象很难及时被发现，使得中空纤维膜水处理设备出水水质无法保证，安全风险大增。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：该集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置包括保安过滤器、一个以上的超滤膜组件、膜丝检测气泵、第一电磁阀、透明管、进水总管和出水总管，所述保安过滤器的出水端与各超滤膜组件的进水端通过进水总管连通，各超滤膜组件的出水端分别固定安装有透明管，各透明管分别与出水总管连通，所述膜丝检测气泵通过导气管与所述进水总管连通；所述第一电磁阀安装在所述导气管上；进水总管上安装有进水电磁阀，出水总管上安装有出水电磁阀。
进一步地，本实用新型所述各超滤膜组件的进水端分别通过相应的第一配水管与所述进水总管连通，各透明管分别通过相应的第二配水管与出水总管连通。
进一步地，本实用新型还包括化学清洗消毒装置和消毒清洗排水电磁阀；所述化学清洗消毒装置包括化学清洗水箱、化学消毒水箱和化学清洗消毒泵，在各第二配水管的交汇处和出水电磁阀之间，出水总管通过旁路出水管与化学清洗水箱和化学消毒水箱分别连通，化学清洗水箱和化学消毒水箱与化学清洗消毒泵的进水端连通，化学清洗消毒泵的出水端与进水总管连通，化学清洗消毒泵与进水总管的连接处位于各第一配水管的交汇处和进水电磁阀之间。
进一步地，本实用新型还包括反冲洗装置，所述反冲洗装置包括反冲洗水箱和反冲洗水泵，所述反冲洗水箱与出水总管连通，所述反冲洗水泵的进水口与反冲洗水箱的出水口连通，反冲洗水泵的出水口通过反洗水管与出水总管连接，反洗水管与出水总管的连接处位于各第二配水管的交汇处和出水电磁阀之间。
本实用新型的有益效果是：该集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置根据出水压力传感器的压力变化自动调节原水变频泵的流量和扬程，不设调节水箱，避免了二次污染。同时，克服现有中空纤维超滤膜水处理设备无法及时检测膜丝健康运行的缺陷，本实用新型水处理装置中加入了中空纤维膜膜丝检测功能，通过在处理流程中集成膜丝检测气泵和导气管，并在每一支超滤膜组件出水端上安装透明管，目测气泡的产生以达到检测每一支超滤膜组件的膜丝健康状况，在检测完毕后，PLC控制柜自动依次开启相关控件，实现装置快冲反洗功能完成排气和反冲洗，集成这一检测功能的一体化超滤膜水处理装置不但能使出水水质安全健康，达到国家饮用水标准(GB5749-2006)，同时可以在不影响装置正常运行的前提下，方便地测出超滤膜组件内中空纤维膜膜丝是否健康运行，避免原水直接穿透，污染出水水质，保证出水水质安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型处理装置的工作示意图；
图2是本实用新型处理装置膜丝检测的工作原理示意图。
图中：1.原水进水管、2.原水变频泵、3.第一止回阀、4.原水流量计、5.进口压力传感器、6.保安过滤器、7.出口压力传感器、8.进水电磁阀、9.超滤膜组件、10.反冲洗出水管、11.反洗电磁阀、12.出水总管、13.消毒清洗排水电磁阀、14.出水电磁阀、15.出水压力传感器、16.反冲洗水箱进水管、17.化学清洗水箱、18.化学消毒水箱、19.化学清洗消毒泵、20.膜丝检测气泵、21.第一电磁阀、22.透明管、23.反冲洗流量计、24.反冲洗水泵、25.反冲洗水箱、26.PLC控制柜、27.控制线、28.第二止回阀、29.浮球阀、30.导气管、31.液位控制器、32.反洗水管、33.中空纤维膜膜丝、34.旁路出水管、35.进水总管、36.第一配水管、37.第二配水管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例作进一步详述。
如图1所示，本实用新型集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置包括保安过滤器6、四个超滤膜组件9、膜丝检测气泵20、第一电磁阀21、透明管22、进水总管35和出水总管12。其中，保安过滤器6的出水端与各超滤膜组件9的进水端通过进水总管35连通，四个超滤膜组件9的出水端各固定安装有一个透明管22，各透明管22分别与出水总管12连通，膜丝检测气泵20通过导气管30与进水总管35连通；第一电磁阀21安装在导气管30上。进水总管35上安装有进水电磁阀8，出水总管12上安装有出水电磁阀14。
膜丝检测气泵20可选用上海岱洛工贸有限公司的DA5001/6小型静音无油空压机。
保安过滤器6内可采用杭州永洁达净化科技有限公司的PP棉熔喷滤芯，用于截留原水中粒径较大的悬浮颗粒。使用时，在保安过滤器6的进水口处连接原水进水管1。若在保安过滤器6的进水口处的原水进水管1和出水口处的进水总管35上分别安装进口压力传感器5和出口压力传感器7，则保安过滤器6内的熔喷滤芯可根据进、出水口压力传感器的压力差大小进行适时更换。建议当压差大于0.05Mpa时，更换熔喷滤芯。
超滤膜组件9用于进一步截留水中细小悬浮颗粒，截留分子量可达到100000道尔顿，使出水达到国家饮用水标准(GB5749-2006)。图1示出了四个超滤膜组件9，而本实用新型中超滤膜组件的数量至少为一个，具体可根据产水量大小决定，一般，超滤膜组件的数量随产水量的增大而增多。具体地，各超滤膜组件9的进水端通过各自的第一配水管36与进水总管35连通，与各超滤膜组件9的出水端安装在一起的透明管22分别通过各自的第二配水管37与出水总管12连通。在本实用新型中，超滤膜组件9可采用海南立升净水科技实业有限公司的LH3-1060-V型超滤膜组件。
如图1所示，作为本实用新型的一种实施方式，本实用新型集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置还包括化学清洗消毒装置。如图1所示，化学清洗消毒装置由化学清洗水箱17、化学消毒水箱18和化学清洗消毒泵19组成，其中，化学清洗消毒箱包括化学清洗水箱17和化学消毒水箱18。在各第二配水管37的交汇处和出水电磁阀14之间，出水总管12连接一旁路出水管34，化学清洗水箱17和化学消毒水箱18分别与旁路出水管34连通，且化学清洗水箱17和化学消毒水箱18分别与化学清洗消毒泵19的进水端连通，化学清洗消毒泵19的出水端与进水总管35连通，化学清洗消毒泵19与进水总管35的连接处位于各第一配水管36的交汇处和进水电磁阀8之间。在旁路出水管34与出水总管12的连接处和出水电磁阀14之间，出水总管12上还安装有消毒清洗排水电磁阀13。
当进行化学清洗消毒时，分别在化学清洗水箱17和化学消毒水箱18中加入清洗消毒药剂，建议清洗药剂和消毒药剂分别为NaOH和NaClO。经过超滤膜水处理后的水通过旁路出水管34进入化学清洗水箱17和化学消毒水箱18，关闭出水电磁阀14，开启消毒清洗排水电磁阀13，开启化学清洗消毒泵19，化学清洗消毒液通过进水总管35和第一配水管36分别进入各超滤膜组件9，对超滤膜组件9内的中空纤维膜进行清洗消毒，消毒完成后，化学清洗消毒泵19和消毒清洗排水电磁阀13关闭。
如图1所示，作为本实用新型的一种实施方式，本实用新型集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置还可包括反冲洗装置，反冲洗装置由反冲洗水箱25和反冲洗水泵24组成，其中，反冲洗水箱25与出水总管12连通，反冲洗水泵24的进水口与反冲洗水箱25的出水口连通，反冲洗水泵24的出水口通过反洗水管32与出水总管12连接，反洗水管32与出水总管12的连接处位于各第二配水管37的交汇处和出水电磁阀14之间。
如图1所示，出水总管12上连接有反冲洗水箱进水管16，而出水电磁阀14位于出水总管12与反冲洗水箱进水管16的连接处和各第二配水管37的交汇处之间。反冲洗水箱25则通过反冲洗水箱进水管16与出水总管12连通，使处理后的净水通过反冲洗水箱进水管16进入反冲洗水箱25。反冲洗水箱进水管16的出口处安装浮球阀29，反冲洗水箱内安装有液位控制器31，当水位降到一定值后，反冲洗水泵24关闭，以避免反冲洗水箱25无水时反冲洗水泵24的空转，反冲洗水泵24的出水口通过反洗水管32与出水总管12连接，反洗水管32与出水总管12的连接处位于第二配水管37的交汇处和出水电磁阀14之间，反洗水管32上安装有反冲洗流量计23和第二止回阀28。此外，各超滤膜组件9的反冲洗出水端可连接有反冲洗出水管10，反冲洗出水管10上安装有反洗电磁阀11。当系统工作一段周期后，PLC控制柜26控制进水电磁阀8、出水电磁阀14关闭，反洗电磁阀11、反冲洗水泵24开启，反冲洗水箱25中的净水通过出水总管12和第二配水管37被反向压入超滤膜组件9，反透过超滤膜组件9内的中空纤维超滤膜，将膜表面截留的污染物质冲起并随水流通过反冲洗出水管10排放。
如图1所示，本实用新型超滤膜水处理装置工作时，原水进水管1与原水变频泵2的出口端连通，原水进水管1上安装有第一止回阀3、原水流量计4和进口压力传感器5，在进水总管35上安装有进水电磁阀8。本实用新型正常工作时，第一电磁阀21、反洗电磁阀11关闭，进水电磁阀8和出水电磁阀14开启，原水经原水变频泵2提升后通过原水进水管1进入装置，经过保安过滤器6和超滤膜组件9两级处理后，经第二配水管37进入出水总管12送至用户，出水总管12上安装有出水压力传感器15，并用控制线27与PLC控制柜26相连，通过压力传感器15的压力变化，控制原水变频泵2的转速，使出水既满足设定压力范围又达到节能的目的。当进行膜丝检测时，如图2所示，膜丝检测气泵20、第一电磁阀21开启，气体通过进水总管35进入超滤膜组件9，若超滤膜组件9中的中空纤维膜膜丝33工作正常，则在中空纤维膜膜丝33内维持一定的气、水压力平衡，气体无法透过膜进入第二配水管37，透明管22就没有气泡产生；若膜丝存在断裂、破损等问题，气体在压力作用下从破损处将超滤膜组件9内的水挤出，当超滤膜组件9内液位降至膜丝破损位置后，气体就进入第二配水管37，透明管22中将出现气泡，此时说明中空纤维膜膜丝33存在破损或断裂。检测完成后，关闭出水电磁阀14和第二电磁阀21，反洗电磁阀11开启，进入正冲洗阶段，排除超滤膜组件9内的空气和浓水。膜丝检测气泵20的压力应小于中空纤维膜泡点压力，而由于中空纤维膜膜丝33泡点压力约为0.2-0.3MPa，所以膜丝检测气泵20的气压设置宜为0.08-0.1MPa。
综上，本实用新型超滤膜水处理装置在工作周期中时，原水经原水变频泵2压入系统后，首先经过保安过滤器6的一级处理，过滤掉肉眼可见的细小颗粒，经一级处理后的原水进入超滤膜组件9进行二级处理，以进一步去除水中细小颗粒，使出水水质达到国家饮用水标准(GB5749-2006)。当工作周期结束后，进水电磁阀8关闭，反冲洗系统开启，系统进入反冲洗程序，当反冲洗结束后，继续进入工作周期。当运行一段时间后，开启化学清洗消毒装置，对膜丝表面进行消毒清洗，清除膜丝表面孳生的微生物。当需要进行膜丝检测时，膜丝检测系统开启，将空气压入进水管道，气体随水流进入水处理设备中的每一根超滤膜组件，由于泵入空气气压小于中空纤维膜泡点压力，在膜丝工作正常的前提下，气体不会透过超滤膜，透明管段看不到气泡；如果膜丝发生断裂、破损，则空气会透过超滤膜进入出水管道，透明管段即出现气泡，达到能够区分膜丝是否健康的目的。检测完毕后，控制系统控制膜处理设备进入正冲洗程序，排空膜组件中空气。
Claims (4)
1.一种集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置，其特征是：包括保安过滤器(6)、一个以上的超滤膜组件(9)、膜丝检测气泵(20)、第一电磁阀(21)、透明管(22)、进水总管(35)和出水总管(12)，所述保安过滤器(6)的出水端与各超滤膜组件(9)的进水端通过进水总管(35)连通，各超滤膜组件(9)的出水端分别固定安装有透明管(22)，各透明管(22)分别与出水总管(12)连通，所述膜丝检测气泵(20)通过导气管(30)与所述进水总管(35)连通；所述第一电磁阀(21)安装在所述导气管(30)上；进水总管(35)上安装有进水电磁阀(8)，出水总管(12)上安装有出水电磁阀(14)。
2.根据权利要求1所述的集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置，其特征是：所述各超滤膜组件(9)的进水端分别通过相应的第一配水管(36)与所述进水总管(35)连通，各透明管(22)分别通过相应的第二配水管(37)与出水总管(12)连通。
3.根据权利要求2所述的集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置，其特征是：还包括化学清洗消毒装置和消毒清洗排水电磁阀(13)；所述化学清洗消毒装置包括化学清洗水箱(17)、化学消毒水箱(18)和化学清洗消毒泵(19)，在各第二配水管(37)的交汇处和出水电磁阀(14)之间，出水总管(12)通过旁路出水管(34)与化学清洗水箱(17)和化学消毒水箱(18)分别连通，化学清洗水箱(17)和化学消毒水箱(18)与化学清洗消毒泵(19)的进水端连通，化学清洗消毒泵(19)的出水端与进水总管(35)连通，化学清洗消毒泵(19)与进水总管(35)的连接处位于各第一配水管(36)的交汇处和进水电磁阀(8)之间。
4.根据权利要求2或3所述的集成膜丝检测的一体化超滤膜水处理装置，其特征是：还包括反冲洗装置，所述反冲洗装置包括反冲洗水箱(25)和反冲洗水泵(24)，所述反冲洗水箱(25)与出水总管(12)连通，所述反冲洗水泵(24)的进水口与反冲洗水箱(25)的出水口连通，反冲洗水泵(24)的出水口通过反洗水管(32)与出水总管(12)连接，反洗水管(32)与出水总管(12)的连接处位于各第二配水管(37)的交汇处和出水电磁阀(14)之间。
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2010
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