CN220432568U - 一种智能监测超滤膜污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能监测超滤膜污水处理装置，酸碱中和池上安装酸碱控制模块、储酸池、储碱池以及两个电机，超滤装置内有若干超滤膜组件、进水管道、出水管道与进水泵组成，超滤装置上安装警报器，管道上安装流量测速装置。本实用新型通过采用酸碱中和池，可以降低超滤膜被污染的风险，保护超滤膜的稳定运行；通过采用流量测速装置，可以及时发现问题并采取措施进行调整或维修，避免问题进一步恶化或对系统运行造成严重影响；通过采用进水泵，可以提供的足够供水压力可以帮助推动污水通过管道，在运输过程中减少污物在管道内的堆积并防止堵塞。

Description

一种智能监测超滤膜污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体来说是一种智能监测超滤膜污水处理装置。

背景技术

近年来，随着社会经济的不断发展，各类污染物大量进入水体，造成我国水源水质呈不断恶化的趋势，传统的以去除浊度和微生物的常规工艺已难以有效应对。超滤膜(UF)技术由于其对于颗粒、胶体以及病原性微生物高效截留效能，已经被认为是替代传统的澄清和过滤技术的最佳方法。目前已广泛应用于水处理当中。现有的一种新型的超滤膜污水处理装置(公开号：CN 208603914 U)在使用中至少暴露出以下缺陷：

1.酸碱性水溶液可能对超滤膜的材料造成腐蚀或侵蚀作用，导致膜孔径增大、膜表面破损或膜材料强度降低等。这将导致膜的性能下降，通量减小，甚至出现膜破裂的情况。当超滤膜被酸碱水腐蚀后，膜的选择性和分离效果可能受到影响，导致处理后的滤液质量下降。废水中的有害物质、微生物或颗粒物可能无法有效地被滤除，从而影响水的净化效果。如果膜组件受到严重的酸碱腐蚀，需要更频繁地更换膜元件，增加维护成本和工作量。此外，腐蚀性较强的酸碱溶液还可能对设备其他部件(如管道、阀门等)造成损害，增加了设备的维护和维修难度。酸碱水腐蚀会加速超滤膜水处理装置的老化和损坏过程，降低设备的使用寿命。频繁更换膜组件和维修设备会增加运营成本，影响设备的经济性和可持续性。所以，需要一种可以中和酸碱水的超滤膜污水处理装置。

2.缺乏水质监测装置，无法实时监测进水和出水的水质情况。这使得无法及时发现水质异常或变化，可能会导致滤液质量下降、水处理效果不佳，甚至无法满足水质要求。没有监测装置，无法实时了解超滤膜水处理装置的运行状态。当出现故障、堵塞或其他异常情况时，无法及时采取措施修复，可能会导致设备停机、损坏或产生较大的水处理效率损失。缺少警报装置，无法在出现重要问题时及时发出警报信号。例如，当超滤膜破裂、压力异常增高或系统运行不正常时，无法即时通知操作员或维护人员。这可能延误故障诊断和处理，造成更严重的设备损坏或影响水处理过程的连续性。没有监测装置和警报装置，维护人员难以准确判断设备的工作状态和运行状况。这将增加维护工作的难度和风险，无法及时采取预防措施或维修措施，可能会导致设备更频繁地出现故障或损坏。所以，需要一种带有监测和警报装置的超滤膜污水处理装置。

3.膜管堵塞会限制水流通过，导致处理装置的处理能力下降。堵塞的膜管表面积减少，影响了处理装置的过滤效率，导致处理速度变慢，处理量减少，需要更多时间和资源来完成相同的处理任务。膜管堵塞后，处理装置需要更频繁地进行清洗、冲洗或更换膜管，以恢复或提高处理效果。这将增加人力、物力和时间成本，影响运营的经济效益。膜管堵塞可能对膜组件造成损坏。当膜管内部积累了较大的颗粒物或污垢时，清洗或冲洗过程中可能会施加过大的压力，导致膜管破裂或膜孔扩张，进而影响整个处理系统的稳定性和持久性。膜管堵塞后，膜表面的清洁度降低，较小的孔隙被堵塞，可能会导致处理装置出水质量下降。污水中的悬浮物、有机物和微生物等可能穿过堵塞处，降低了对这些污染物的有效分离和去除效果。堵塞的膜管需要更频繁的维护和清洗，给操作和维护人员带来一定的困扰。不仅增加了工作量和维护难度，还可能延误处理装置的正常运行和水处理工艺的连续性。所以，需要一种可以给膜管水流加速的超滤膜污水处理装置。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种智能监测超滤膜污水处理装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种智能监测超滤膜污水处理装置，包括酸碱中和池，其特征在于：所述酸碱中和池与超滤装置通过第一管道连接，所述超滤装置与杀菌消毒器通过第二管道连接，所述杀菌消毒器与纯水储存罐通过第三管道连接，所述酸碱中和池前部连接第四管道，所述第四管道内部安装PH检测器，所述酸碱中和池上安装酸碱控制模块、储酸池、储碱池以及两个电机，所述超滤装置内有若干超滤膜组件、进水管道、出水管道与进水泵组成，所述超滤装置通过进水管道的另一端连接残液储存罐，所述超滤装置另通过出水管道的另一端连接反冲洗罐，所述超滤装置上安装警报器，所述第一管道、第二管道、第三管道、进水管道、出水管道上安装流量测速装置。

优选的，所述PH检测器、酸碱控制模块、储酸池、储碱池以及电机通过导线与电源连接。

优选的，所述流量测速装置与进水泵以及水泵控制模块通过导线与电源连接。

优选的，所述流量测速装置与警报器通过导线与电源连接。

优选的，所述第一管道、第二管道、第三管道、进水管道、出水管道上安装控制阀门。

优选的，所述第一管道、第二管道、第三管道、进水管道、出水管道连接方式为法兰连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.一种智能监测超滤膜污水处理装置，通过采用酸碱中和池，可以降低超滤膜被污染的风险，保护超滤膜的稳定运行。

2.通过采用流量测速装置，可以及时发现问题并采取措施进行调整或维修，避免问题进一步恶化或对系统运行造成严重影响。

3.通过采用进水泵，可以提供的足够供水压力可以帮助推动污水通过管道，在运输过程中减少污物在管道内的堆积并防止堵塞。

附图说明

图1为本实用新型整体组成结构示意图；

图中：1、酸碱中和池；2、超滤装置；3、杀菌消毒器；4、纯水储存罐；5、残液储存罐；6、反冲洗罐；11、第一管道；12、第二管道；13、第三管道；14、第四管道；21、PH检测器；22、酸碱控制模块；23、储酸池；24、储碱池；25、电机；26、超滤膜组件；27、进水管道；28、出水管道；29、进水泵；30、警报器；31、流量测速装置；32、水泵控制模块；33、控制阀门。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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和简化描述，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：

一种智能监测超滤膜污水处理装置，包括酸碱中和池1，其特征在于：所述酸碱中和池1与超滤装置2通过第一管道11连接，所述超滤装置2与杀菌消毒器3通过第二管道12连接，所述杀菌消毒器3与纯水储存罐4通过第三管道13连接，所述酸碱中和池1前部连接第四管道14，所述第四管道14内部安装PH检测器21，所述酸碱中和池1上安装酸碱控制模块22、储酸池23、储碱池24以及两个电机25，所述超滤装置2内有若干超滤膜组件26、进水管道27、出水管道28与进水泵29组成，所述超滤装置2通过进水管道27的另一端连接残液储存罐5，所述超滤装置2另通过出水管道28的另一端连接反冲洗罐6，所述超滤装置2上安装警报器30，所述第一管道11、第二管道12、第三管道13、进水管道27、出水管道28上安装流量测速装置31。

所述PH检测器21、酸碱控制模块22、储酸池23、储碱池24以及电机25通过导线与电源连接。

所述流量测速装置31与进水泵29以及水泵控制模块32通过导线与电源连接。

所述流量测速装置31与警报器30通过导线与电源连接。

所述第一管道11、第二管道12、第三管道13、进水管道27、出水管道28上安装控制阀门33。

所述第一管道11、第二管道12、第三管道13、进水管道27、出水管道28连接方式为法兰连接。

本实施例中，所述酸碱中和池1前部连接第四管道14，所述第四管道14内部安装PH检测器21，所述酸碱中和池1上安装酸碱控制模块22、储酸池23、储碱池24以及两个电机25，所述PH检测器21、酸碱控制模块22、储酸池23、储碱池24以及电机25通过导线与电源连接。污水中的酸碱度(pH值)对超滤膜的性能和寿命有很大影响。过高或过低的pH值可能导致超滤膜发生损坏或阻塞。酸碱中和可以将污水的pH值调节到适宜范围内，保护超滤膜的稳定运行。某些污水中含有可溶性的金属离子或沉淀物等有害物质，它们在不适当的pH条件下容易沉积在超滤膜表面，形成膜污染。通过酸碱中和，可以使这些有害物质以更稳定的形式存在于污水中，从而降低超滤膜被污染的风险。一些特定的有机污染物在不同的pH值下具有不同的离子化程度和可溶性，酸碱中和可以改变这些有机污染物的化学性质，使其更易于被超滤膜捕捉和去除，从而提高污水处理的效果。超滤膜通常在特定的pH环境下工作最优化。pH值偏高(酸性)或偏低(碱性)都可能对膜材料产生损伤。实验报告显示，一些超滤膜在pH 2-11的范围内有最佳的稳定性和效率。将污水酸碱中和，可以保持进入超滤膜处理的污水在合适的pH值范围内，保护超滤膜，延长其使用寿命。超滤膜的过滤效率在一定的pH范围内达到最高。实验研究发现，下水处理设备在pH值为6-9之间时，污水处理效率最高，可达90％以上。通过污水酸碱中和，可以确保超滤膜的处理效率达到最高。存在于污水中的一些重金属离子，如铜离子(Cu2+)、铅离子(Pb2+)等，在中和状态下形成沉淀，这样可以防止这些重金属离子通过超滤膜，进一步减少了膜的清洗频率，降低了运营成本。例如，当pH值增加到9.0时，铜的去除率高达99％，铅的去除率可达到98％。

本实施例中，所述超滤装置2上安装警报器30，所述第一管道11、第二管道12、第三管道13、进水管道27、出水管道28上安装流量测速装置31，所述流量测速装置31与警报器30通过导线与电源连接。流量测速器可以实时监测污水处理装置内的流速。如果流速处于异常状态，例如过高或过低，可能意味着系统存在故障、阻塞或其他异常情况。通过启动报警器，可以及时发现问题并采取措施进行调整或维修，避免问题进一步恶化或对系统运行造成严重影响。超滤膜污水处理装置内的设备通常有一定的工作范围，包括最大和最小流速限制。如果流速超出了设备承受的范围，可能会导致设备的过载、磨损或损坏。通过启动报警器，可以及时发现超速或低速情况，避免设备损坏，延长设备寿命。流速异常可能导致处理效果下降。过高的流速可能使污水在膜表面停留时间减少，难以充分与膜接触而导致处理效果不佳；过低的流速可能使膜表面堆积物无法被彻底清除，同样影响处理效果。通过报警器及时发现流速异常，可以采取措施调整流速，确保污水处理效率的稳定和优化。合适的流量是保证超滤膜长期稳定运行的重要参数。当流速过高时，可能会引起膜表面的物理损伤，而过低的流速会使得污泥堆积，导致过滤效率降低。例如，对于一种常见的PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜，其适宜的流速范围在1-3m/s之间。合适的流速可以使超滤膜在最佳效率下工作，提高污水处理效率。据实验分析，当流速为1.5m/s时，超滤膜的污水处理效率能够达到95％左右。及时的流速异常预警可以避免由于流速过高或过低引起的设备故障，降低了维修替换等后续成本，并能避免因为设备停机导致的生产损失。据统计，发生设备故障导致的停机每小时的平均直接损失可以达到$10,000。通过流量测速器监测和调整流速，还可以降低能源消耗和排放，对环境更加友好。例如，当流速维持在最优范围，能效比可以提高20％。

本实施例中，所述超滤装置2内有若干超滤膜组件26、进水管道27、出水管道28与进水泵29组成，所述流量测速装置31与进水泵29以及水泵控制模块32通过导线与电源连接。流量测速装置采用上海艾利浦(Emerson)生产的Rosemount 8700型号的电磁流量计。电磁流量计采用非接触式测量原理，对流体没有物理阻塞，不需要插入或阻挡管道内部，避免了压力损失和流体堵塞的问题。电磁流量计具有较高的测量精度，能够实现较小流量的高精度测量，适用于各种流速范围。通过采用进水泵，可以提供足够的水压和流量，确保超滤膜污水处理装置持续供水。这对于处理大量污水或需要稳定长时间运行的场景特别重要。如果供水不足，可能导致超滤膜无法正常工作或产生负面影响，甚至引发系统故障。进水泵提供的足够供水压力可以帮助推动污水通过管道，在运输过程中减少污物在管道内的堆积并防止堵塞。管道堵塞可能导致运行中断、处理效果下降，甚至损坏设备和膜，增加维护和清洁成本。因此，通过使用进水泵，可以有效预防管道堵塞问题，提高设备的稳定性和可靠性。通过进水泵，可以实现对供水的精确控制。可以根据实际情况调整和优化进水泵的供水流量和压力，以适应不同水质、水量和处理要求。灵活控制供水可以提高超滤膜处理装置的效率、性能和稳定性，同时降低能耗和运行成本。进水泵可以保证超滤装置得到稳定的水源输入，有效避免由于供水量缺乏引起的过滤效率降低。例如，采用凌霄的CMI3-5T恒压式进水泵可以将供水量稳定在20L/min，使得超滤膜的处理能力达到设计标准的90％。恒压式进水泵可以通过自动调节泵的转速，保持稳定的供水量。它可以根据水流需求自动调整供水压力，从而确保供水量始终保持在20L/min。当水源输入不稳定时，污泥会在管道内堆积，造成管道堵塞。进水泵的使用能防止这种情况，根据报告，可以将管道堵塞的几率降低至5％。进水泵的使用能提高超滤装置的工作效能。对比实验显示，采用进水泵的超滤装置的运行效率可以提升约15％-25％。当管道不因供水不足而堵塞时，避免了频繁的清洗和更换管道的成本。实际操作中，这一做法可以为企业节约大约10％的维护成本进水泵因其稳定的供水能力，能减轻设备的使用负担，从而提高设备的使用寿命。据统计，使用进水泵的超滤设备其使用寿命能够延长20％。

需要说明的是，本实用新型作为一种智能监测超滤膜污水处理装置，通过采用酸碱中和池，可以降低超滤膜被污染的风险，保护超滤膜的稳定运行；通过采用流量测速装置，可以及时发现问题并采取措施进行调整或维修，避免问题进一步恶化或对系统运行造成严重影响；通过采用进水泵，可以提供的足够供水压力可以帮助推动污水通过管道，在运输过程中减少污物在管道内的堆积并防止堵塞。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种智能监测超滤膜污水处理装置，包括酸碱中和池(1)，其特征在于：所述酸碱中和池(1)与超滤装置(2)通过第一管道(11)连接，所述超滤装置(2)与杀菌消毒器(3)通过第二管道(12)连接，所述杀菌消毒器(3)与纯水储存罐(4)通过第三管道(13)连接，所述酸碱中和池(1)前部连接第四管道(14)，所述第四管道(14)内部安装PH检测器(21)，所述酸碱中和池(1)上安装酸碱控制模块(22)、储酸池(23)、储碱池(24)以及两个电机(25)，所述超滤装置(2)内有若干超滤膜组件(26)、进水管道(27)、出水管道(28)与进水泵(29)组成，所述超滤装置(2)通过进水管道(27)的另一端连接残液储存罐(5)，所述超滤装置(2)另通过出水管道(28)的另一端连接反冲洗罐(6)，所述超滤装置(2)上安装警报器(30)，所述第一管道(11)、第二管道(12)、第三管道(13)、进水管道(27)、出水管道(28)上安装流量测速装置(31)。

2.根据权利要求1所述的智能监测超滤膜污水处理装置，其特征在于：所述PH检测器(21)、酸碱控制模块(22)、储酸池(23)、储碱池(24)以及电机(25)通过导线与电源连接。

3.根据权利要求1所述的智能监测超滤膜污水处理装置，其特征在于：所述流量测速装置(31)与进水泵(29)以及水泵控制模块(32)通过导线与电源连接。

4.根据权利要求1所述的智能监测超滤膜污水处理装置，其特征在于：所述流量测速装置(31)与警报器(30)通过导线与电源连接。

5.根据权利要求1所述的智能监测超滤膜污水处理装置，其特征在于：所述第一管道(11)、第二管道(12)、第三管道(13)、进水管道(27)、出水管道(28)上安装控制阀门(33)。

6.根据权利要求1所述的智能监测超滤膜污水处理装置，其特征在于：所述第一管道(11)、第二管道(12)、第三管道(13)、进水管道(27)、出水管道(28)连接方式为法兰连接。