CN202449890U - 一种曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统 - Google Patents

一种曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统,结构为原水泵或清洗泵通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件的上下两个端口相连,鼓风机通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件的曝气口相连,反洗泵通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件的净化水出口相连,反洗加药计量泵与反洗泵的管道相连,产水泵与曝气型外压微滤或超滤膜组件的净化水出口相连输出净化水,从与曝气型外压微滤或超滤膜组件的上下两个端口相连的管道引出浓水。本实用新型大大延缓膜组件被污染的时间,能耗低,运行稳定的过滤系统。

Description

一种曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统
技术领域
本实用新型涉及一种膜分离技术,尤其涉及一种曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统。
背景技术
膜分离技术从上世纪50年代出现以来,凭借分离效率高,能耗低,操作简单等优点,已在电力、冶金、石油化工、医药、食品、造纸、印染、水源治理、市政污水回用及海水淡化等领域得到广泛应用,取得了长足的发展。
随着经济社会发展,生产和生活产生的工业废水和市政污水越来越多,这为膜技术的应用开辟了广阔的市场空间。其实,从城市污水处理厂和工厂中排出的废水,经过处理是可以作为工业回用水使用,甚至可以作为饮用水的水源。目前在国外,已经有很多自来水厂应用超滤或微滤技术生产自来水,随着国家新的饮用水标准的修订以及新规范的出台,超滤技术必将被越来越多的自来水厂所采用。根据水利部《21世纪中国水供求》分析,2010年后我国将开始进入严重的缺水期,而水质污染也逐渐成为我国城市安全供水的最大障碍。城市生活污水处理和中水回用将成为解决未来城市水资源危机的有效途径之一。特别是在工业废水处理、市政污水处理和相关回用技术的发展和应用过程中,膜法水处理技术无疑已成为一支重要的力量。
但在实际的应用过程中,膜分离的过程就是截留各种污染物质的过程,不可避免的使膜表面会有大量的藻类、微生物、胶体物质和各种悬浮物滞留富集,使膜的透水量迅速下降,直到堵塞不能正常工作。因此有效的预防膜污染物富集是膜分离系统的重要环节。
在膜分离装置专利中,申请人已经申请了“一种曝气外压中空纤维微滤或超滤膜分离装置”(公开号为CN201959729U)专利,该项申请主要在膜组件制水运行方式上进行改进,相比于普通膜分离装置系统具有制水曝气运行的特点,使制水过程中将膜表面的污染物吹脱去除。但尚有不足:系统运行过程中压力比较高能耗大。在膜的过滤分离过程中,系统消耗的电费为运行费用中的主要部分。由于原水经过泵的增压,带有较高的压力,对膜组件的曝气,需要采用空压机鼓气。长时间采用空压机曝气,消耗的电能多,系统的能耗较高。寻求其他的低能耗的曝气方式,是降低膜运行费用的一种途径。
发明内容
本实用新型的目的为了克服上述现有技术存在的问题,提供一种曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统,该系统通过制水运行过程中的曝气作用,使膜系统截留的污染物及时的分散,排出系统,以此达到长期稳定运行,降低化学清洗的频率。膜组件进水的压力下降,采用鼓风机对膜组件曝气,降低运行能耗。
本实用新型是这样实现的:
一种曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统,包括曝气型外压微滤或超滤膜组件、原水泵、反洗泵、清洗泵、反洗加药计量泵、产水泵、鼓风机、阀门、管道;其特征在于:原水泵或清洗泵通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件的上下两个端口相连,鼓风机通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件的曝气口相连,反洗泵通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件的净化水出口相连,反洗加药计量泵与反洗泵的管道相连,产水泵与曝气型外压微滤或超滤膜组件的净化水出口相连输出净化水,从与曝气型外压微滤或超滤膜组件的上下两个端口相连的管道引出浓水。
本实用新型还包括压力表,将压力表分别安装在进入或引出曝气型外压微滤或超滤膜组件1的管道上。
本实用新型的系统在分离过程中的进气量与进水量的体积比为1∶4-2∶1之间。
本实用新型的系统在进行气液混合反洗时,进气量与进水量的体积比为1∶2-7∶1之间。
本实用新型的系统在分离过程中的净化液流量占原液总流量的10%-95%。
本实用新型的系统采用鼓风机对膜组件鼓气,气体的出口压力可降到0.1Mpa以下,相比空压机的气体出口压力要求在0.4Mpa以上,大大降低电耗,长时间曝气运行电消耗的电费节省在50%以上。
通过本实用新型提供的微滤或超滤膜分离系统,可以预防污染物在膜表面聚集,及时通过曝气的作用将污染物分散并排出系统,运行稳定。鼓风机曝气,能耗低,运行成本低。而且由于曝气的氧化作用,可以强化对污水、废水中COD、BOD、异色异味的去除。本实用新型是一种过滤效果好,运行费用少,运行稳定的分离系统。
附图说明
图1是本实用新型系统工艺流程图。
图2是本实用新型系统主体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型装置中设置多个阀门,通过控制阀门的开闭对膜组件的制水及清洗进行控制。阀门分为电动阀和手动阀,膜组件的制水和反洗采用电动阀自动控制,膜组件的化学清洗采用手动阀手动控制。
各阀门的具体作用如下:F1是冲洗进水电动阀,F2是制水进水电动阀,F3是产水电动阀,F4是浓水回流电动阀,F5是反洗进水电动阀,F6是上反洗排放电动阀,F7是下反洗排放电动阀,F8是进气电动阀。K1是运行回流手动调节阀,K2是清洗手动进液阀,K3,K4是清洗手动回流阀。
附图中P1、P2、P3分别为进水压力表,产水压力表,浓水压力表。下面根据管路的布置详细说明以上阀门的位置和作用。
如图1所示,本实用新型包括曝气型外压微滤或超滤膜组件1、原水泵6、反洗泵8、清洗泵9、反洗加药计量泵10、产水泵7、鼓风机16、阀门、管道;原水泵6或清洗泵9通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件1的上下两个端口(2,3)相连,鼓风机16通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件1的曝气口5相连,反洗泵8通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件1的净化水出口4相连,反洗加药计量泵10与反洗泵8的管道相连,产水泵7与曝气型外压微滤或超滤膜组件1的净化水出口4相连输出净化水,从与曝气型外压微滤或超滤膜组件1的上下两个端口(2,3)相连的管道引出浓水。曝气型外压微滤或超滤膜组件1接有多条管道。其直接连接的管道有冲洗进水管L1a,制水进水管L1b,产水管L2,进气管L6,浓水回流管为L3,L4是反洗进水管,L5是反洗排放管,其中L5a是上反洗排放管,L5b是下反洗排放管,L7是清洗管。
膜组件运行时,制水与冲洗交替运行。制水进水管与膜组件的端口3连接,由电动阀F2控制进水。当原水由L1b进入膜组件时,一部分透过超滤膜丝的原水同时在产水泵7的抽吸作用下,从净化水出口4流出进入产水管道,由电动阀F3控制,产水进入产水箱14;另一部分未透过膜丝的原水从膜端口3流出进入L3管道,经过电动阀F4回流到原水箱13中。
冲洗进水管道L1a与膜组件的端口2连接,由电动阀F1控制进水。冲洗时,原水由L1a进入膜组件时,直接从膜端口3流出到下反洗排放L7管道流出排放,该排放由电动阀F7控制。
L4为反洗总进水管道,电动阀F5控制反洗进水。反洗水从净化水出口4进入膜组件中,故反洗管道与产水管道部分共用。反洗所加的药品由加药计量泵10打入反洗管道L4中。上反洗时,反洗水透过膜丝,从膜端口2流出至反洗排放管道L5a排放,由电控阀F6控制反洗排放。下反洗时,反洗水透过膜丝,从膜端口3流出至反洗排放管道L5b排放,由电控阀F7控制反洗排放。
在曝气型外压微滤或超滤膜组件1制水和反洗时段,同时向曝气型外压微滤或超滤膜组件1中通入空气。鼓风机16将空气从曝气口5送入膜组件中,由电动阀F8控制进气。L6为进气管道。冲洗时段不需通入空气,不产水。
微滤或超滤膜组件的清洗设为手动控制。清洗时电动阀F1-F7全部关闭,K2,K3,K4打开。清洗水箱15中清洗药液被清洗泵9,通过清洗管道L7,清洗过滤器12,从膜端口3进入膜组件,药液与膜件充分接触后,通过手动阀K3,K4阀所在的管道回流到清洗药箱14中。为加强膜清洗效果,可打开电动阀F8,清洗时向膜组件中曝气。
下面详细描述膜分离装置系统的运行步骤。
采用本实用新型如图1所示的工艺流程图,按下述步骤运行:
1、工作状态
1)制水:原水箱13中的原水在原水泵6的作用下,经过进水管道L1,L1b,电动阀F2从膜组件端口3进入微滤或超滤膜系统中,同时空气在鼓风机16作用经过进气管道L6,电动阀F8,从微滤或超滤膜的曝气口5进入微滤或超滤膜。气液在膜组件中充分混合,通过膜组件的过滤作用,一部分原水在原水正压和产水泵7负压的作用下,透过液从微滤或超滤膜的净化水出口4中流出,经过电动阀F3、产水泵7,产水管L2到产水箱13,未透过微滤或超滤膜的浓水从微滤或超滤膜的端口2流出,经过电动阀F4流经浓水管道L3回流到原水箱13中。
2)冲洗:原水箱13中的原水在原水泵6的作用下,经过进水管到L1,L1a,电动阀F1从膜组件端口2进入微滤或超滤膜系统中。进入膜组件的水对膜组件进行冲洗后,冲洗水从端口3流出,经过电动阀F7直接排放。
3)上反洗:超滤产水在反洗水泵8的作用下,经过反洗管道L4,电动阀F5,从净化水出口4进入曝气型外压微滤或超滤膜组件1,同时空气在鼓风机16作用经过进气管L6,电动阀F8,从超滤膜的曝气口5进入微滤或超滤膜。反洗所加的药品由加药计量泵10打入反洗管道L4中。气液混合,对微滤或超滤膜进行反洗,反洗液透过膜丝从微滤或超滤膜端口2流出,经过电动阀F6所在的管道L5a,L5排放。
4)下反洗:超滤产水在反洗水泵8的作用下,经过反洗管道L4,电动阀F5,从净化出水口4进入曝气型外压微滤或超滤膜组件1,同时空气在鼓风机16作用经过进气管L6,电动阀F8,从曝气型外压微滤或超滤膜组件1超滤膜的曝气口5进入微滤或超滤膜。反洗所加的药品由加药计量泵10打入反洗管道L4中。气液混合,对微滤或超滤膜进行反洗,反洗液透过膜丝从微滤或超滤膜端口3流出,经过电动阀F7所在的管道L5b,L5排放。
2、清洗状态
当膜组件运行1-3个月后,需对其进行清洗。清洗采用手动控制,配置好的清洗药品储存在清洗水箱15中。清洗液在清洗泵9的作用,经过清洗过滤器12,清洗管道L7,从微滤或超滤膜的端口3进入微滤或超滤膜,清洗液一部分透过膜丝从净化水出口4,经产水管道L2,K3回流到清洗水箱,另一部分从膜端口2流出,经K4回流到清洗水箱13。清洗时电动阀全部关闭,手动阀K2,K3,K4打开。如此循环对微滤或超滤膜件清洗直到微滤或超滤膜恢复产水通量。为加强化学清洗效果,可打开电动阀F8,向曝气型外压微滤或超滤膜组件1中曝气。

Claims (5)

1.一种曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统,包括曝气型外压微滤或超滤膜组件、原水泵、反洗泵、清洗泵、反洗加药计量泵、产水泵、鼓风机、阀门、管道;其特征在于:原水泵或清洗泵通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件的上下两个端口相连,鼓风机通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件的曝气口相连,反洗泵通过管道和阀门分别与曝气型外压微滤或超滤膜组件的净化水出口相连,反洗加药计量泵与反洗泵的管道相连,产水泵与曝气型外压微滤或超滤膜组件的净化水出口相连输出净化水,从与曝气型外压微滤或超滤膜组件的上下两个端口相连的管道引出浓水。
2.根据权利要求1所述的曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统,其特征在于:还包括压力表,将压力表分别安装在进入或引出曝气型外压微滤或超滤膜组件(1)的管道上。
3.根据权利要求1或2所述的曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统,其特征在于:系统在分离过程中的进气量与进水量的体积比为1∶4-2∶1之间。
4.根据权利要求1或2所述的曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统,其特征在于:系统在进行气液混合反洗时,进气量与进水量的体积比为1∶2-7∶1之间。
5.根据权利要求1或2所述的曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统,其特征在于:系统在分离过程中的净化液流量占原液总流量的10%-95%。 
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