CN218553690U - 一种管式膜在线冲洗系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种管式膜在线冲洗系统。所述系统包括清洗球罐、产水罐、清洗球分配装置、膜管、冲洗泵和清洗球投加泵；产水罐连接冲洗泵，冲洗泵连接清洗球分配装置，清洗球分配装置连接膜管；清洗球罐连接清洗球投加泵，清洗球投加泵连接清洗球分配装置；清洗球罐内放置有清洁球，清洁球在清洗球投加泵的作用下进入到膜管内，以清洁膜管内壁。通过本申请的方案，可以向膜管内投送清洗球，通过清洁球和膜管内壁的摩擦，配合清水冲洗，可以通过球体和膜管的摩擦，及时去除膜管内壁上粘附的较坚固的污染物，从而大大改善冲洗效果，减轻膜管污染程度。

Description

一种管式膜在线冲洗系统

技术领域

本申请涉及废水处理技术领域，更具体地涉及一种管式膜在线冲洗系统。

背景技术

用于水处理的膜从结构上分有平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜4种，其中卷式膜、中空纤维膜对进水水质要求较高，不适用于高固含量、高浓度的料液处理，而管式膜因其开放式通道设计、机械强度大等优点，对进水的预处理要求低，特别适合处理含有较大颗粒和悬浮物的液体。

虽然管式膜的抗污染能力较强，但针对垃圾渗滤液、餐厨垃圾废水等复杂料液，长时间运行也会产生堵塞、通量急剧下降，严重的会造成不可逆的修复，导致报废。因此，及时、高效的冲洗对于清除膜管污堵、提高膜系统运行效率至关重要。

实用新型内容

为了解决上述问题中而提出了本申请。根据本申请一方面，提供了一种管式膜在线冲洗系统。所述系统包括：清洗球罐、产水罐、清洗球分配装置、膜管、冲洗泵和清洗球投加泵；

所述产水罐连接所述冲洗泵，所述冲洗泵连接所述清洗球分配装置，所述清洗球分配装置还连接所述膜管；

所述清洗球罐连接所述清洗球投加泵，所述清洗球投加泵连接所述清洗球分配装置；所述清洗球罐内放置有清洁球，所述清洁球在所述清洗球投加泵的作用下进入到所述膜管内，以清洁所述膜管内壁；

所述膜管还连接有清洗球输出管、产水管、浓水管和排水管；其中，所述清洗球输出管还连接所述清洗球罐，所述产水管还连接所述产水罐，所述浓水管还连接原水罐，所述排水管用于排出浓水。

在本申请的一个实施例中，所述清洗球分配装置包括清洗球分配器、射流器和清洗球暂存箱；其中所述清洗球分配器与所述射流器连接，所述清洗球分配器还与所述冲洗泵连接；所述射流器与所述清洗球暂存箱连接，所述射流器还连接所述膜管。

在本申请的一个实施例中，所述清洗球暂存箱内还设置有闸板阀。

在本申请的一个实施例中，所述冲洗泵与所述清洗球分配装置之间设置有第一阀门；所述产水管设置有第二阀门；所述浓水管设置有第三阀门和第四阀门，所述第三阀门和第四阀门之间设置所述排水管，所述排水管上还设置有第五阀门。

在本申请的一个实施例中，所述清洗球罐上设有溢流口，所述溢流口设置有用于拦截清洗球和预设尺寸污染物的筛网。

在本申请的一个实施例中，所述溢流口连接有溢流管，所述溢流管还连接所述冲洗泵。

在本申请的一个实施例中，所述溢流管上还设置有第六阀门。

在本申请的一个实施例中，所述系统还包括所述原水罐和膜管进水泵；其中，所述原水罐与所述膜管进水泵连接，所述膜管进水泵还与所述清洗球分配装置连接。

在本申请的一个实施例中，所述膜管进水泵与所述清洗球分配装置之间设置有第七阀门。

在本申请的一个实施例中，其中，所述清洗球的材质可以包括以下至少一种：塑料、金属、玻璃或者橡胶；所述清洗球可以为实心或空心。

根据本申请的管式膜在线冲洗系统，在清洗膜管时，可以向膜管内投送清洗球，通过清洁球和膜管内壁的摩擦，配合清水冲洗，可以通过球体和膜管的摩擦，及时去除膜管内壁上粘附的较坚固的污染物，从而大大改善冲洗效果，减轻膜管污染程度。另外，采用本申请的管式膜在线冲洗系统，可以在短周期运行后冲洗膜管，并及时清除附着在膜管上的污染物，从而延长系统的有效运行时间。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出根据本申请实施例的管式膜在线冲洗系统的示意性框图；

图2示出根据本申请实施例的管式膜在线冲洗系统的清洗球分配装置的三维示意图。

附图标记：

10-清洗球罐；101-清洗球投加泵；102-清洗球输出管；103-清洗球回收管；104-第二阀门；105-第六阀门；20-产水罐；201-冲洗泵；202-产水管；203-清洗管；204-第一阀门；205-溢流管；30-清洗球分配装置；40-膜管；401-浓水管；402-排水管；403-第三阀门；404-第四阀门；50-原水罐；501-进水泵；502-第四阀门；503-第七阀门。

具体实施方式

为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本申请的保护范围之内。

当前，在污水处理领域中，使用膜处理系统进行污水处理时，一般都要进行清水冲洗工序。清水冲洗工序的具体流程是：待膜处理系统在过滤模式下运行至设定的时间后，系统切换至自动冲洗模式，冲洗泵输送清水对膜管进行冲洗，然后再切换至正常膜过滤模式。膜管经过长期运行后，在其表面会积攒大量无机垢和有机污染物，仅用清水冲洗去除效率不高，且一些粘附较坚固的污染物无法及时去除。

针对管式膜系统运行过程中易污堵的情况，本实用新型提出了一种采用清洗球冲洗管式膜系统，通过清洗球球体和膜管内表面的摩擦，同时配合清水冲洗，从而大大改善冲洗效率，减轻膜管污染程度。同时还能够延长膜系统的运行周期，解决因膜污染加快引起的一系列问题。

基于前述的技术问题，本申请提供了一种管式膜在线冲洗系统，清洗球罐、产水罐、清洗球分配装置、膜管、冲洗泵、清洗球投加泵；所述产水罐连接所述冲洗泵，所述冲洗泵连接所述清洗球分配装置，所述清洗球分配装置还连接所述膜管；所述清洗球罐连接所述清洗球投加泵，所述清洗球投加泵连接所述清洗球分配装置；所述清洗球罐内放置有清洁球，所述清洁球在所述清洗球投加泵的作用下进入到所述膜管内清洁所述膜管内壁；所述膜管还连接有清洗球输出管、产水管、浓水管和排水管；其中，所述清洗球输出管还连接所述清洗球罐，所述产水管还连接所述产水罐，所述浓水管还连接原水罐，所述排水管用于排出浓水。本申请在清洗膜管时，可以向膜管内投送清洗球，通过清洁球和膜管内壁的摩擦，配合清水冲洗，可以通过球体和膜管的摩擦，及时去除膜管内壁上粘附的较坚固的污染物，从而大大改善冲洗效果，减轻膜管污染程度。另外，采用本申请的管式膜在线冲洗系统，可以在短周期运行后冲洗膜管，并及时清除附着在膜管上的污染物，从而延长系统的有效运行时间。

下面结合附图来详细描述根据本申请实施例的管式膜在线冲洗系统的方案。在不冲突的前提下，本申请的各个实施例的特征可以相互结合。

图1示出根据本申请实施例的管式膜在线冲洗系统的示意性流程图；如图1所示，根据本申请实施例的管式膜在线冲洗系统100可以包括清洗球罐10、产水罐20、清洗球分配装置30、膜管40、冲洗泵201和清洗球投加泵101。

如图1所示，所述产水罐20连接所述冲洗泵201，所述冲洗泵201连接所述清洗球分配装置30，所述清洗球分配装置30还连接所述膜管40。

本申请的管式膜在线冲洗系统进入冲洗模式时，冲洗泵启动，可以将产水罐中的水经过清洗球分配装置并注入膜管以对膜管进行冲洗。

继续结合图1，所述清洗球罐10连接所述清洗球投加泵101，所述清洗球投加泵101连接所述清洗球分配装置30；所述清洗球罐10内放置有清洁球，所述清洁球在所述清洗球投加泵101的作用下进入到所述膜管40内以清洁所述膜管40的内壁。

本申请的管式膜在线冲洗系统进入冲洗模式时，在利用产水罐中的水对膜管进行预冲洗后，再使用清洗球进行正式冲洗，可以有使得清洗球与膜管内壁磨擦，去除所粘附的较坚固的污染物等。

继续结合图1，所述膜管40还连接有清洗管203、清洗球输出管102、清洗球回收管103、产水管202、浓水管401和排水管402；其中，所述清洗球输出管102还连接所述清洗球罐10，所述产水管202还连接所述产水罐20，所述浓水管401还连接原水罐50，所述排水管402用于排出浓水。

本申请的膜管40在不同的模式，其放出的水需要经过不同的管道排放。例如，在清洗模式下，打开冲洗泵201后，产水罐中的产水可以通过清洗管203流入膜管，对膜管进行冲洗后，水由排水管402排出；打开清洗球投加泵101后，清洗球通过清洗球输出管102顺水流至清洗球分配装置30，然后由清洗管203流入膜管，对膜管清洗手，清洗球进入所述清洗球输出管102，并由清洗球输出管102被输送回清洗球罐10。再例如，系统在过滤模式下，打开进水泵501，原水罐中的污水流入膜管进行过滤，过滤后产生产水经由产水管202流入产水罐，过滤后产生的浓水经由浓水管流回原水罐或者由排水管402排放掉。

在本申请的实施例中，在清洗膜管40时，可以向膜管40内投送清洗球，通过清洁球和膜管40内壁的摩擦，配合清水冲洗，可以通过球体和膜管40的摩擦，及时去除膜管40内壁上粘附的较坚固的污染物，从而大大改善冲洗效果，减轻膜管40污染程度。另外，采用本申请的管式膜在线冲洗系统，可以在短周期运行后冲洗膜管40，并及时清除附着在膜管40上的污染物，从而延长系统的有效运行时间。

在一个示例中，所述系统还包括所述原水罐50和膜管进水泵501；其中，所述原水罐50与所述膜管进水泵501连接，所述膜管进水泵501还与所述清洗球分配装置30连接。

在一个示例中，所述膜管进水泵501与所述清洗球分配装置30之间设置有第七阀门503。

本申请的实施例，在过滤模式下，打开第七阀门503，并启动膜管进水泵501。在膜管进水泵501的作用下，将原水罐50中的污水抽出，经由清洗球分配装置30，然后到达膜管40。可以实现对污水进行过滤的效果。

进一步结合图1和图2，所述清洗球分配装置30包括清洗球分配器301、射流器302和清洗球暂存箱303；其中所述清洗球分配器301与所述射流器302连接，所述清洗球分配器301还与所述进水泵501连接；所述射流器302与所述清洗球暂存箱303连接，所述射流器302还连接所述膜管40。

也就是说，射流器302具有三个端，射流器302的第一端与清洗球分配器301连接，射流器302的第二端与清洗球暂存箱303连接，射流器302的第三端与膜管连接。当本实施例的管式膜在线冲洗系统处于冲洗模式时，冲洗泵启动，产水经由清洗球分配器301、射流器302进入膜管，在预冲洗完成后需要投入清洗球时，启动清洗球投加泵101，清洗球经由清洗球暂存箱303、射流器302进入膜管。当本实施例的管式膜在线冲洗系统处于过滤冲洗模式时，启动进水泵501，原水罐中的污水经由清洗球分配器301、射流器302进入膜管。在这里，射流器302的作用是通过水力在射流器空腔内产生负压，从而将清洗球从清洗球暂存箱中吸出后，和水流一起喷射出去。

进一步地，结合图2，图2中的清洗球分配器301可以包括多个支管。本实施例的清洗球分配器301为非标加工件，其前端有多个细管，并且细管的数量对应膜管的数量，细管和射流器连接。冲洗水自清洗球分配器301入口进入，从各细管出口进入射流器302喷出。因此，本申请的实施例的清洗球分配装置30可以同时适用于多支膜管并联系统，在具有多支膜管并联的系统中，清洗球分配器301可以将清洗球均匀分配给每支膜管。

在一个示例中，所述清洗球暂存箱内还设置有闸板阀305。由清洗球暂存箱303(内设清洗球扰动组件)，通过闸板阀305的开闭和射流器的配合可以控制清洗球的投加。例如，闸板阀开启后，射流器喷射产生的低压将清洗球从暂存箱吸入射流器腔体，并随着喷射的流体进入膜管40。

在一个示例中，所述冲洗泵201与所述清洗球分配装置30之间设置有第一阀门204；所述产水管设置有第二阀门104；所述浓水管设置有第三阀门403和第四阀门404，所述第三阀门403和第四阀门502之间设置有所述排水管，所述排水管上还设置有第五阀门404。

在本申请的实施例中，可以通过控制不同阀门的开启和关闭使系统进入冲洗模式或者过滤模式。结合图1和图2，具体过滤和清洗过程如下：

当系统处于过滤模式下，第四阀门502开启，原水罐50中的污水在膜管进水泵501的作用下，进入清洗球分配器301和射流器302，然后进入膜管40进行过滤，过滤后产生的浓水经过浓水管401回流至原水罐50或者由排水管402外排处理。过滤后产生的产水由产水管202进入产水罐20。值得注意的是，在过滤模式下，第一阀门204和第二阀门104均处于关闭状态。如果浓水回流至原水罐50，则第三阀门403和第四阀门502开启，第五阀门404关闭；如果排掉浓水，则第三阀门403和第五阀门404开启，第四阀门502关闭。

当系统运行到设定的过滤时间(可以根据膜污染程度设定过滤时间)，系统可以自动进入冲洗模式：第四阀门502关闭，第一阀门204打开，第二阀门104和第四阀门502关闭，第三阀门403和第五阀门404打开。然后启动冲洗泵201，利用产水罐20内产水(也可设独立的清水罐)对膜管40进行预冲洗(例如，冲洗时间1min，可根据具体情况调整)，冲洗水经过管402外排处理。待预冲洗结束后(即到达设定过滤时间)，闸板阀305打开、第三阀门403关闭，第二阀门104打开，与此同时清洗球投加泵101打开，清洗球经清洗球输出管102到达清洗球暂存箱303，然后清洗球进入射流器302随水流进入膜管40，对膜管40进行冲洗后经清洗球回收管103返回清洗球罐10。达到设定的清洗球冲洗和回收时间后，闸板阀305关闭，清洗球投加泵101关闭，完成对清洗球的回收至清洗球罐10。当达到设定清洗时间后冲洗泵201关闭，第一阀门204关闭、第四阀门502打开、第二阀门104关闭、第三阀门403和第四阀门502打开，整个系统重新切换至连续运行的过滤模式。

简单来说，本实施例的清洗球冲洗流程主要分为预冲洗、投加清洗球冲洗和清洗球回收三个阶段，其中涉及到预冲洗时间、清洗球冲洗时间和回收时间三个重要参数，这些参数可以通过现场系统调试观察后确定，并可通过自动控制系统进行修改。

在本申请的一个实施例中，所述清洗球罐10上设有溢流口(图中未示出)，所述溢流口设置有用于拦截清洗球和预设尺寸污染物的筛网(图中未示出)。

在一个示例中，所述溢流口连接有溢流管205，所述溢流管205还连接所述冲洗泵。

在一个示例中，所述溢流管上还设置有第六阀门105。

本申请的实施例中，清洗球罐上设有溢流口和溢流管205，溢流管205上还设置有第六阀门105，当开启第六阀门105时，可以使清洗球罐中的水流入至冲洗泵201入口，然后经过冲洗泵201，流入清洗球分配装置30，然后到达膜管40，这样在稳定冲洗时形成闭路循环，无需使用产水罐内产水，减少水量损失。

在本申请的实施例中，其中，所述清洗球的材质可以包括以下至少一种：塑料、金属、玻璃或者橡胶；所述清洗球可以为实心或空心。

本实用新型提出了一种新的管式膜冲洗方法，即采用特制清洗球对膜管内部进行冲刷，并设计了一套效率高、控制简便、不停机在线冲洗的系统，适合于污水膜处理领域的工程应用。本申请的实施例，具有以下优点：

(1)本实用新型采用塑料清洗球对膜管进行冲洗，通过清洗球对膜管的不断接触摩擦，相比清水冲刷膜管，能更有效清除附着在膜管上的无机和有机污染物，防止污染累积。

(2)通过清洗球分配装置，一套冲洗系统可实现对多支膜管的同时冲洗，大幅提高工作效率，且无过多的冲洗耗水量，适合于工程应用规模的多类型、多数量管式膜组件。

(3)清洗球投加方便，其规格和数量可以根据膜管污染情况进行选择，相应冲洗时间、回收时间可通过编程实现精确控制，从而提高膜管组件的有效工作时间和使用寿命。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种管式膜在线冲洗系统，其特征在于，所述系统包括：清洗球罐、产水罐、清洗球分配装置、膜管、冲洗泵和清洗球投加泵；

所述产水罐连接所述冲洗泵，所述冲洗泵连接所述清洗球分配装置，所述清洗球分配装置还连接所述膜管；

所述清洗球罐连接所述清洗球投加泵，所述清洗球投加泵连接所述清洗球分配装置；所述清洗球罐内放置有清洁球，所述清洁球用于在所述清洗球投加泵的作用下进入到所述膜管内，以清洁所述膜管内壁；

所述膜管还连接清洗球输出管、产水管、浓水管和排水管；其中，所述清洗球输出管还连接所述清洗球罐，所述产水管还连接所述产水罐，所述浓水管还连接原水罐，所述排水管用于排出浓水。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清洗球分配装置包括清洗球分配器、射流器和清洗球暂存箱；其中所述清洗球分配器与所述射流器连接，所述清洗球分配器还与所述冲洗泵连接；所述射流器与所述清洗球暂存箱连接，所述射流器还连接所述膜管。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述清洗球暂存箱内还设置有闸板阀。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述冲洗泵与所述清洗球分配装置之间设置有第一阀门；所述产水管设置有第二阀门；所述浓水管设置有第三阀门和第四阀门，所述第三阀门和第四阀门之间设置所述排水管，所述排水管上还设置有第五阀门。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清洗球罐上设有溢流口，所述溢流口设置有用于拦截清洗球和预设尺寸污染物的筛网。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述溢流口连接有溢流管，所述溢流管还连接所述冲洗泵。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述溢流管上还设置有第六阀门。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括所述原水罐和膜管进水泵；其中，所述原水罐与所述膜管进水泵连接，所述膜管进水泵还与所述清洗球分配装置连接。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述膜管进水泵与所述清洗球分配装置之间设置有第七阀门。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，所述清洗球可以为实心或空心。

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