CN204051446U - 透平内循环超/微滤系统 - Google Patents
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Abstract
透平内循环超/微滤系统是一种带内循环模式的外置超/微滤膜过滤系统，可以适应原水悬浮物含量、COD含量较高废水过滤应用情况。原水在过滤膜表面保持较高的循环流速，阻止悬浮固体在过滤面的堆积，提高过滤通量，而内循环所需要的动力来自于透平流体能量回收装置，回收的能源来自于就近可回收利用的动能，包括：超/微滤浓水的动能、反渗透浓水的动能、压缩空气的动能、其他可就近利用的管道流体动能等等。该过滤系统使超微滤膜的进水水质条件更加宽泛，相同的产水率所需要的过滤面积更少，简化清洗系统的管路和配置、降低预处理单元的投资，同时采用透平技术回收邻近工艺单元或公用系统水路或气路上多余的动能，提高了能量利用率。
Description
技术领域
透平内循环超/微滤系统是一种带内循环模式的超/微滤膜过滤系统。利用透平的增压驱动，通过循环错流的运行方式可以放宽超/微滤膜对进水悬浮颗粒物、胶体、有机污染物含量的要求，大大提高膜的通量和产水率，并且简化化学清洗管路和配置。该系统可广泛应用于地表水处理、循环排污水回收、中水处理、工艺水回收等领域的超/微滤膜处理工艺段，并且不增加额外的循环能耗。
背景技术
外置的超/微滤是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程，滤膜的典型孔径在0.01～0.2微米之间，对于细菌和大多数病菌、胶体、淤泥等具有极高的去除率，已广泛的应用于水处理行业。超/微滤系统在运行过程中针对不同水质分为全流（死端）过滤、错流过滤、循环错流过滤。其中循环错流过滤对保持膜组件低压长期稳定运行效果最好，但是由于增加了循环能耗、放大了设备规格和配置因此应用较少。超滤通常作为反渗透系统的预处理单元联合使用，而反渗透需要较高的工作压力，浓水出口的压力在1.0Mpa左右具有很高的动能，常规做法是直接排放，这部分流体的动能就可以通过透平技术再次回收利用。
透平内循环超/微滤系统利用自身和就近系统多余的动能形成原水内部循环，增加过滤膜表面的液体流动性，减缓滤饼层的累积，降低膜污染，获得更高的通量。该系统即可以用于已建外压式或内压式各种外置超滤装置的扩容改造，降低跨膜压差、拓宽水源的范围，也可以应用于新建系统，根据来水特性降低或减少超/微滤前预处理系统的配置规格，节省整体造价。此外在超/微滤单元化学清洗时，在内循环管路中加入化学清洗药剂，形成封闭的循环浸泡效果，从而减少化学清洗水箱、水泵以及进出管线的配置。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种能够拓宽入水条件、降低膜污堵、提高能量利用率的外置式超滤或微滤系统。为解决以上技术问题，本实用新型采取如下技术方案：
1、基本构成包括超/微滤膜组件、透平流体能量回收装置、系统内循环管路、控制阀门，以上装置整合在一个撬架上；
2、前述的超/微滤膜组件过滤单元是中空纤维或管式超/微滤膜组件，膜组件过滤方式可以为外压式或内压式；
3、前述的循环管路为使外置式超/微滤膜系统的进水通过进水母管分部到各个膜组件进水侧，然后从膜组件浓水侧汇集到浓水总管，浓水总管再回到进水管上，通过止回阀使之成为单向的环路；
4、前述的环路上设置自动阀门、透平流体能量回收装置，依靠其他流体的动能带动透平装置使环路内液体循环流动，流量、循环时间和周期通过自动阀门控制；
5、在超/微滤装置化学清洗时，通过计量泵分别注入盐酸、柠檬酸、次氯酸钠或氢氧化钠，使循环管路内的药剂达到一定的浓度，再通过透平流体能量回收装置使药液循环，形成药液对膜组件的浸泡和循环冲刷；
6、前述的透平流体能量回收装置采用涡轮增压形式，利用邻近的气源或水源通过涡轮增压带动循环管路内液体的流动。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点将结合下面附图加以描述，使变得明显和容易理解，其中：
图1是：内循环管路由过滤单元浓水侧回流到过滤单元进水侧或进水管路示意图；
图2是：内循环管路由过滤单元浓水侧回流到原水泵的进水口管路示意图；
图3是：在内循环管路上加药，形成膜组件的化学浸泡和循环冲刷示意图。
具体实施方式
本发明的实施例1：原水泵将原水从超/微滤装置进水母管打入膜组件内，各个膜组件产水汇集到产水母管进入产水箱，浓水汇集到浓水母管，从浓水母管的一端接到透平流体能量回收装置入口，出口接到超/微滤装置的进水母管上，进出口上设自动阀门。透平流体能量回收装置出水口接一个支管连接到透平传动端入口，支管上设阀门调节错流量，透平传动端出口排空。透平传动端出入口也可以接入其他出压力流的管道，使之通过透平时带动涡轮传动。当超/微滤系统产水时内循环管路自动阀门打开，透平启动，使部分原水在超滤/微系统内循环，系统反洗时则循环管路阀门关闭。
本发明的实施例2：原水泵将原水从超/微滤装置进水母管打入膜组件内，各个膜组件产水汇集到产水母管进入产水箱，浓水汇集到浓水母管，从浓水母管的一端接到透平流体能量回收装置入口，出口接到原水泵的进水口管路上，透平进出口上设自动阀门。透平流体能量回收装置出水口接一个支管连接到透平传动端入口，支管上设阀门调节错流量，透平传动端出口排空。透平传动端出入口也可以接入其他出压力流的管道，使之通过透平时带动涡轮传动。当超/微滤系统产水时内循环管路自动阀门打开，透平启动，使部分原水在超滤/微系统内循环，系统反洗时则循环管路阀门关闭。
本发明的实施例3：当化学清洗超/微滤系统时，关闭超滤/微系统进水和产水阀门，开启循环管路阀门，透平启动使膜组件内和管路内的液体循环流动，同时在循环管路上加入化学药剂至所需的浓度，浸泡循环至设定的清洗时间，然后将药液排放，回复正常运行。
Claims (9)
1.一种透平内循环超/微滤系统，其特征在于：基本构成包括超/微滤膜过滤单元、将膜单元浓水和进水连通的内循环管路、内循环管路上的透平流体能量回收装置以及控制阀门。
2.根据权利要求1所述的一种透平内循环超/微滤系统，其特征在于：过滤系统的过滤单元是中空纤维或管式超/微滤膜组件，膜组件过滤方式可以为外压式或内压式。
3.根据权利要求1所述的一种透平内循环超/微滤系统，其特征在于：内循环管路由过滤单元浓水侧回流到过滤单元进水侧或者是回流到原水泵的进水口。
4.根据权利要求1所述的一种透平内循环超/微滤系统，其特征在于：超/微滤膜装置在化学清洗过程中可以通过内循环管路实现，在内循环管路上加入相应的化学药剂对膜组件形成循环浸泡清洗。
5.根据权利要求1所述的一种透平内循环超/微滤系统，其特征在于：内循环管路设有自动阀门、流量计、压力传感器，以便于实现自动控制调节循环系统的开闭或内循环流量。
6.根据权利要求1所述的一种透平内循环超/微滤系统，其特征在于：透平流体能量回收装置利用其它流体的动能通过涡轮增压形式为过滤系统内原水循环提供动力。
7.根据权利要求6所述的一种透平内循环超/微滤系统，其特征在于：能够利用的提供动能的流体包括本过滤系统排放的浓水、邻近反渗透装置的产水、浓水和压缩空气。
8.根据权利要求6所述的一种透平内循环超/微滤系统，其特征在于：透平流体能量回收装置采用涡轮增压形式，过流部分材质根据流体性质可采用不同型号的碳钢、不锈钢、钛材。
9.根据权利要求6所述的一种透平内循环超/微滤系统，其特征在于：透平流体能量回收装置设置针阀手柄调节流量。
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