CN218944771U

CN218944771U - 一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗mbr膜的装置

Info

Publication number: CN218944771U
Application number: CN202222608544.9U
Authority: CN
Inventors: 张桃群; 刘晓钢; 程大龙
Original assignee: Guangdong Huixiang Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Guangdong Huixiang Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-22
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2023-05-02
Anticipated expiration: 2032-09-30

Abstract

本实用新型属于水污染防治的技术领域，更具体地说，它涉及一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，包括：MBR洗膜池，用于容纳各部件；微纳米气泡发生装置，设置于所述MBR洗膜池的内部；MBR膜组件，设置于所述MBR洗膜池的内部。本实用新型可快速见效，实现清洗MBR膜丝、恢复膜通量的目的，并且可大幅度减少清洗药剂的消耗，设备操作灵活且运营维护成本低，没有二次污染，延长MBR膜系统的整体寿命，具有很好的环保经济效益。

Description

一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置

技术领域

本实用新型属于水污染防治的技术领域，更具体地说，它涉及一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置。

背景技术

MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。该技术以膜组件替代二沉池，可以进行高效的固液分离。

在膜系统的运行中经常碰到膜堵塞的现象，膜污染是影响MBR长期稳定运行的关键因素。一般MBR膜离线恢复性化学清洗是指MBR系统停止运行，将MBR膜组件从MBR膜生物反应池池中取出(也可将膜池抽空，在原位进行恢复性清洗)，先冲洗表面污泥，然后放在已经配置好化学清洗药剂的清洗池内，通过化学药剂浸泡清洗来恢复膜通量。

专业化学药剂虽然能有效控制MBR膜污染，但是存在以下缺点：(1)清洗过程中需要用化学药剂长时间浸泡膜丝，不仅影响工艺的生产效率，还会导致二次污染，同时化学药剂会影响膜丝的物理化学特性，随着运行时间的积累会破坏其机械强度，对膜丝进行改性，从而导致膜处理的性能下降，加速膜老化进程，缩短了膜使用寿命。(2)一般需要配置专门的清洗车间，配合辅助的清洗设备和加药管道、阀门控制系统等，投资成本较大。清洗设备也比较庞大，灵活性较差，清洗设备检修也较困难。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，本装置具有高效实现清洗膜丝和延长膜的使用寿命的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的，一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，包括：

MBR洗膜池，用于容纳各部件；

微纳米气泡发生装置，设置于所述MBR洗膜池的内部；

MBR膜组件，设置于所述MBR洗膜池的内部。

在其中一个实施例中，所述微纳米气泡发生装置包括：

水泵，设置于所述MBR洗膜池的内部，用于输送水；

进气管道，用于输送气体；

微纳米气泡发生器，连通于所述水泵的出水端，且连通于所述进气管道的出气端，用于生成微纳米气泡。

在其中一个实施例中，所述微纳米气泡发生器的内部为高度真空状态。

在其中一个实施例中，所述进气管道上设置有阀门，用来控制进入所述微纳米气泡发生器的气量。

在其中一个实施例中，所述微纳米气泡发生装置的出水端连通设置有出水扩散器，所述出水扩散器的出水端放置于所述MBR洗膜池的内部。

在其中一个实施例中，所述微纳米气泡发生装置采用防腐材质或喷涂防腐蚀涂层。

本实用新型提供的一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，具有以下有益之处：

其一，高效清洗膜丝，微纳米气泡清洗技术采用移动装置便能实现高效清洗，在短时间内恢复MBR膜的膜通量，能够显著提高污水处理厂的生产效益；

其二，延长MBR膜系统的整体寿命，MBR膜系统在运行过程中膜通量每年都会有一定程度的永久衰减(约5％左右)，当衰减到一定程度后将需要更换新的膜组件，一般MBR膜的使用寿命为3-5年。通过微纳米气泡的深度清洁降低膜通量的衰减速度，微纳米气泡在清洗过程中不会对中空纤维膜丝进行改性损坏，延长MBR膜的使用寿命至5-8年；

其三，降低清洗药耗及运行成本，微纳米气泡清洗技术不需要复杂的清洗车间、溶药设备和控制系统，能够大幅度降低MBR膜系统离线清洗的清洗药剂费用及人工成本；

其四，绿色节能环保，微纳米气泡清洗装置运行无噪音，操作灵活，相比现有技术更加小型化和集成化，运行功耗低，并且不会产生二次污染，对改善岗位操作环境和提升企业形象有很好的促进作用。

附图说明

图1是本装置的结构示意图；

图2是本装置的系统流程图；

图3是微纳米气泡发生装置的系统流程图；

图4是本实施例的步骤流程图；

图5是本装置离线清洗后产水量与跨膜压差变化曲线图。

图中：1、MBR洗膜池；2、微纳米气泡发生装置；21、水泵；22、进气管道；23、微纳米气泡发生器；3、MBR膜组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确优选的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，如图1、图2和图4所示，包括MBR洗膜池1、微纳米气泡发生装置2和MBR膜组件3。

其中，MBR洗膜池1用于容纳各部件；微纳米气泡发生装置2设置于MBR洗膜池1的内部；MBR膜组件3设置于MBR洗膜池1的内部。

MBR洗膜池1内的水和气体进入到微纳米气泡发生装置2内，两者充分均匀混合，并被排至MBR洗膜池1内，含有微纳米气泡的气液混合水均匀混合到水中。微纳米气泡具有高效界面活性、超强的渗透作用及微爆破力，通过渗透松弛及气浮作用，减弱沉积物与基质表面的结合力，吸附污垢，带走残留，达到清洗水池中MBR膜丝的效果。微纳米气泡表面带有电荷，可吸附更多的胶体等悬浮物质，并且微纳米气泡在塌陷破裂瞬间还可激发产生大量羟基自由基，羟基自由基具有强氧化作用，对难降解去除的有机污染物具有断链作用，微空间的高速水流冲击加上强氧化的羟基自由基对于MBR膜的清洗效果提升非常明显。

相比传统离线化学药剂清洗模式，微纳米气泡清洗技术且采用移动装置灵活操作便能实现高效清洗，在短时间内恢复MBR膜的膜通量。不仅能省去传统固定的清洗车间、加药装置、药剂的投资，以及加药系统、控制设备的运维成本，而且微纳米气泡发生装置2的运行能耗低、不产生二次污染，不会对膜丝有任何的损伤，能够延长MBR膜系统的整体寿命，具有很好的环保经济效益。

进一步的，如图3所示，微纳米气泡发生装置2包括水泵21、进气管道22和微纳米气泡发生器23。

其中，水泵21设置于MBR洗膜池1的内部，用于输送水；进气管道22用于输送气体；微纳米气泡发生器23连通设置于水泵21的出水端，且连通于进气管道22的出气端，用于生成微纳米气泡。

进一步的，微纳米气泡发生器23的内部为高度真空状态，可吸引气体而发生减压和加速，伴随旋转回流形成高速气体流。

进一步的，进气管道22上设置有阀门，用来控制进入微纳米气泡发生器23的气量。

具体的，微纳米气泡发生装置2的出水端连通设置有出水扩散器，出水扩散器的出水端放置于MBR洗膜池1的内部。出水扩散器将通过微纳米气泡发生器23生成的微纳米气泡喷散到MBR洗膜池1中，使微纳米气泡作用于MBR膜组件3上。

具体的，微纳米气泡发生装置2的外壁采用防腐材质，除了采用防腐材质，亦可在通过在装置的外壁喷涂防腐蚀涂层，只要可起延长装置的使用寿命即可。

如图1-4所示，在本实施例中，本装置的工作方式为：(1)处于MBR洗膜池1内的水被水泵21加压抽取进微纳米气泡发生器23；(2)气体进入到进气管道22，通过负压自吸气进入到微纳米气泡发生器23；(3)微纳米气泡发生器23将通过水泵21抽进的水和从进气管道22通进的气体充分混合，气体在微纳米气泡发生器23的高度真空状态下旋转回流形成高速涡流，在加压水中喷射，气液两层高速旋转切断混合，产生微纳米气泡；(4)经微纳米气泡发生器23产生的微纳米气泡通过出水扩散器喷散到MBR洗膜池1内，并均匀混合到水中，通过渗透松弛及气浮作用，减弱沉积物与基质表面的结合力，吸附污垢，带走残留，达到清洗MBR洗膜池1内MBR膜组件3的效果。

如图5所示，以具体试验对本实施例的清洗效果进行验证。将清洗装置应用于MBR膜工艺后，观察应用微纳米气泡离线清洗后的跨膜压差变化。

在本试验中，一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置安装后，在不加药剂的前提下对MBR膜进行离线清洗，经过5天全部膜组完成离线清洗，跨膜压差从原来的40KPa左右降至6KPa左右，MBR膜的产水量得到了恢复，从离线清洗前的40-60m³/h，提升到130-140m³/h，提升幅度约170％。同时进行传统进行离线清洗，5天全部膜组完成离线清洗，跨膜压差从原来的40KPa左右降至9KPa左右，MBR膜的产水量得到了恢复，从离线清洗前的50-70m³/h，提升到120m³/h，提升幅度约100％。验证了本装置的微纳米离线恢复性清洗的效果明显优于传统离线清洗。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，其特征在于，包括：

MBR洗膜池，用于容纳各部件；

微纳米气泡发生装置，设置于所述MBR洗膜池的内部；

MBR膜组件，设置于所述MBR洗膜池的内部；

其中，所述微纳米气泡发生装置包括水泵、进气管道和微纳米气泡发生器，所述水泵设置于所述MBR洗膜池的内部，用于输送水，所述进气管道用于输送气体，所述微纳米气泡发生器连通设置于所述水泵的出水端，且连通于所述进气管道的出气端，用于生成微纳米气泡。

2.根据权利要求1所述的一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，其特征在于：所述微纳米气泡发生器的内部为高度真空状态。

3.根据权利要求1所述的一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，其特征在于：所述进气管道上设置有阀门，用来控制进入所述微纳米气泡发生器的气量。

4.根据权利要求1所述的一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，其特征在于：所述微纳米气泡发生装置的出水端连通设置有出水扩散器，所述出水扩散器的出水端放置于所述MBR洗膜池的内部。

5.根据权利要求1所述的一种绿色高效的微纳米气泡离线恢复性清洗MBR膜的装置，其特征在于：所述微纳米气泡发生装置采用防腐材质或喷涂防腐蚀涂层。