用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备，其包括进水阀（1）、下排水阀（2）、上排水阀（3）、产水阀（4）、反洗阀（5）、加药泵（6）、反洗泵（7）、浓水阀（8）、膜过滤组件（9）和气阀（10），其中，所述膜过滤组件（9）的下端经由管道分别与所述进水阀（1）和所述下排水阀（2）相连，所述膜过滤组件（9）的上端经由管道分别与所述产水阀（4）和所述反洗阀（5）相连，所述膜过滤组件（9）的侧端经由管道分别与所述上排水阀（3）和所述浓水阀（8）相连，所述反洗泵（7）和所述加药泵（6）通过所述反洗阀（5）与所述膜过滤组件（9）上端相连，并且所述气阀（10）位于所述进水阀（1）和所述膜过滤组件（9）之间。
【专利说明】用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备
【技术领域】
[0001]本实用新型一般地涉及用于清洗膜过滤组件的设备，更具体地涉及用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备。
【背景技术】
[0002]膜过滤组件是近年来迅速发展的一种新型污水处理技术。其具有去除效率高，具有较大的灵活性和实用性等优点。在水压的作用下，小于滤膜过滤孔径的水分子及小分子物质透过滤膜，大于其过滤孔径的悬浮颗粒物、细菌、病毒、胶体、大分子有机物等污染物则被截留在滤膜的一侧，从而实现对水质的净化作用。膜过滤技术在反渗透预处理、优质自来水制造、废水处理和回用、城市家庭分质供水和农村改水等领域得到广泛应用。
[0003]但是在微滤过程中存在膜污染现象，当膜过滤组件运行一段时间以后，污染物开始附着在滤膜的微孔内。如果污染加剧，滤膜很容易堵塞，使滤膜的渗透通量及截留率等性能发生改变，导致滤膜的使用寿命缩短，极大地影响了膜过滤技术的实际应用。继续在该条件下操作的话，泥饼层开始沉积在滤膜表面，抽吸仍然进行，泥饼就被压实，无法去除进行污水处理，从而不得不更换滤膜。膜过滤组件的价格昂贵，在运行中膜过滤组件的更换甚至会占到总运行费用的40-75%。
[0004]膜污染的产生是极其复杂的，目前看，一方面是在过滤过程中，污水中的微粒、胶团或某些溶质分子与膜发生物理的或物理化学作用，或因为浓差极化使溶质在膜表面超过其溶解度；另一方面可能因机械作用而引起的在膜的内、外表面吸附、沉积，造成膜孔径变小或堵塞，使膜通量减小及分离性能降低。最终的结果是膜的内、外表面沉积，据此，可将膜污染分为膜面上沉积的滤饼层污染和膜孔堵塞污染。
[0005]膜污染主要分为生物化学污染和物理污染，生物及化学污染一般通过化学药剂去除，而物理污染一般可以通过水力反洗去除。
[0006]事实上，膜污染清洗的研究已成为膜分离技术研究中的一个热点问题。在日常操作中，通常是根据污染的程度，把膜过滤组件浸在化学清洗剂中2-24小时。对于不同种类的膜，选择其合适的化学清洗剂，防止化学清洗剂对膜的损害。
[0007]但是，由于受时间、空间或其他因素的限制，常常无法采用化学法清洗，只能进行物理方法的清洗，如高流速水冲洗、海绵球机械擦洗、反冲洗和反向脉冲等，以冲脱沉积在膜表面上污泥层的方法。但是对于冲洗等物理方法而言，只有当膜面附着的污泥层对膜的过滤阻力造成的影响很大时，这种方法的效果才比较显著。
[0008]除此之外，需要注意的是，膜污染一般是物理污染和生物化学污染同时存在。而化学清洗因为清洗复杂和各方面的原因，导致化学清洗不能过于频繁，所以日常的维护性加药清洗对于减缓生物及化学污染很重要，是提高系统运行稳定性和延长化学清洗周期的重要因素。
[0009]在日常维护性清洗，通常采用的办法是通过在反洗水中加入药剂混合后打入膜组器，然后浸泡半小时左右，最后再排放药液，步序为:加药反洗+30分钟浸泡+药液排放。[0010]这种日常性加药维护性清洗是最常用的一种办法，但存在二个不足:一是所需的浸泡时间过长，这会占用大量的有效过滤时间，使系统绝对产水量降低，而如果浸泡时间过短的话则效果不明显；二是常规加药维护性清洗中药液未能充分发挥其功效。
[0011]因此，针对现有技术中存在的膜污染的清洗时间长、使产水量下降、药液功效较差的问题，本领域迫切需要一种新型的用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备。
实用新型内容
[0012]本实用新型提供了一种用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备，从而解决了现有技术中存在的上述问题。
[0013]本实用新型涉及一种用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备，该设备包括进水阀、下排水阀、上排水阀、产水阀、反洗阀、加药泵、反洗泵、浓水阀、膜过滤组件和气阀，其中，所述膜过滤组件的下端经由管道分别与所述进水阀和所述下排水阀相连，所述膜过滤组件的上端经由管道分别与所述产水阀和所述反洗阀相连，所述膜过滤组件的侧端经由管道分别与所述上排水阀和所述浓水阀相连，所述反洗泵和所述加药泵通过所述反洗阀与所述膜过滤组件上端相连，并且所述气阀位于所述进水阀和所述膜过滤组件之间。
[0014]在一个优选的实施方式中，所述膜过滤组件是平板式、管式、卷式、毛细管式或中空纤维式膜过滤组件中的一种。
[0015]在另一个优选的实施方式中，所述膜过滤组件是超滤膜过滤组件或者微滤膜过滤组件。
[0016]在另一个优选的实施方式中，所述膜过滤组件为I个或多个。
[0017]在另一个优选的实施方式中，所述气阀是球形气阀、方形气阀或平顶形气阀。
[0018]在本实用新型的脉冲式清洗膜过滤组件的设备的实际使用过程中，通过进水阀进水，通过浓水阀排水，通过产水阀产水，通过气阀加入压缩空气，通过反洗泵进行反洗进水，通过加药泵进行维护性清洗加药，从而达到清洗膜过滤组件的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有技术的用于清洗膜过滤组件的设备示意图。
[0020]图2是根据本实用新型的用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备示意图。
[0021]图3是现有技术与根据本实用新型的用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备的效果对比图。
[0022]附图标记:
[0023]1.进水阀
[0024]2.下排水阀
[0025]3.上排水阀
[0026]4.产水阀
[0027]5.反洗阀
[0028]6.加药泵
[0029]7.反洗泵
[0030]8.浓水阀[0031]9.膜过滤组件
[0032]10.气阀
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本实用新型作进一步的描述，但是应理解，它们仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
[0034]本实用新型的技术方案涉及一种用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备，该设备包括进水阀1、下排水阀2、上排水阀3、产水阀4、反洗阀5、加药泵6、反洗泵7、浓水阀8、膜过滤组件9和气阀10，其中，所述膜过滤组件9的下端经由管道分别与所述进水阀I和所述下排水阀2相连，所述膜过滤组件9的上端经由管道分别与所述产水阀4和所述反洗阀5相连，所述膜过滤组件9的侧端经由管道分别与所述上排水阀3和所述浓水阀8相连，所述反洗泵7和所述加药泵6通过所述反洗阀5与所述膜过滤组件9上端相连，并且所述气阀10位于所述进水阀I和所述膜过滤组件9之间。
[0035]以下参看附图。
[0036]图1是现有技术的用于清洗膜过滤组件的设备示意图，该设备包括进水阀1、下排水阀2、上排水阀3、产水阀4、反洗阀5、加药泵6、反洗泵7、浓水阀8和膜过滤组件9。在实际使用过程中，通过所述进水阀I进水，通过所述浓水阀8排水，通过所述产水阀4产水，通过所述反洗泵7进行反洗进水，通过所述加药泵6进行维护性清洗加药。
[0037]图2是根据本实用新型的用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备示意图。该设备包括进水阀1、下排水阀2、上排水阀3、产水阀4、反洗阀5、加药泵6、反洗泵7、浓水阀8、膜过滤组件9和气阀10，其中，所述膜过滤组件9的下端经由管道分别与所述进水阀I和所述下排水阀2相连，所述膜过滤组件9的上端经由管道分别与所述产水阀4和所述反洗阀5相连，所述膜过滤组件9的侧端经由管道分别与所述上排水阀3和所述浓水阀8相连，所述反洗泵7和所述加药泵6通过所述反洗阀5与所述膜过滤组件9上端相连，并且所述气阀10位于所述进水阀I和所述膜过滤组件9之间。在实际使用过程中，通过所述进水阀I进水，通过所述浓水阀8排水，通过所述产水阀4产水，通过所述气阀10加入压缩空气，通过所述反洗泵7进行反洗进水，通过所述加药泵6进行维护性清洗加药。
[0038]本实用新型的技术方案通过在维护性清洗过程中加入脉冲式气搅拌步序，即通过气阀10加入压缩空气，解决了现有技术中的以下两个问题:一是所需的浸泡时间过长，这会占用大量的有效过滤时间，使系统绝对产水量降低，而如果浸泡时间过短的话则效果不明显；二是常规加药维护性清洗中药液未能充分发挥其功效。
[0039]使用本实用新型的脉冲式清洗膜过滤组件的设备对膜过滤组件进行清洗的具体操作过程如下:
[0040]1.加药反洗:打开反洗阀5和上排水阀3，打开反洗泵7和加药泵6将药液打入膜过滤组件9 ；
[0041]2.脉冲气搅拌浸泡:关闭反洗阀5，保留上排水阀3打开以利于气体的排出。每间隔2-3分钟打开压缩空气搅拌30-60秒，如此进行3-5次后即可停止脉冲气搅拌浸泡；
[0042]3.排放药液:打开反洗阀5和上排水阀3与下排水阀2，打开反洗泵7将药液排出。[0043]在操作过程中，气搅拌的气量应保证停止搅拌后的膜过滤组件9的水量占满腔水量的80%左右，不致于气量过大而使膜过滤组件9内的药液全被冲出。
[0044]本实用新型的主要优点在于:
[0045]通过脉冲式气搅拌气洗，有如下改进:
[0046]1.通过脉冲式气搅拌，实现了在浸泡同时对膜丝进行气擦洗的物理清洗，使膜丝表面污染通过短时间的强化气擦洗得以恢复。
[0047]2.通过气擦洗洗掉表面污染物的同时，膜丝表面附近药液浓度可能因与膜丝表面污染物接触消耗降低而使药效降低，脉冲式气搅拌同时将药液进行了混合，使膜丝表面药液浓度得以提高，增强生物及化学污染恢复的效果。
[0048]3.同时在此种方式下，浸泡时间可有一定缩短，使膜系统有效产水能力得以提高。
[0049]下面结合附图3进一步描述本实用新型的益处。
[0050]附图3是现有技术与根据本实用新型的用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备的效果对比图。图3比较了膜过滤组件经由一般浸泡(左侧柱体)和气搅拌浸泡(右侧柱体)之后的污染前压差Kpa，清洗后压差Kpa和压差下降率。从附图3可以看出，相较于采用一般浸泡的清洗过程，采用本实用新型的脉冲式清洗膜过滤组件的设备的气搅拌浸泡过程使得清洗后的压差明显下降，压差下降率得到明显提升，从而证实了本实用新型的脉冲式清洗膜过滤组件的设备具有很好的功效。
[0051]虽然为了清楚和理解的目的，已对本实用新型进行了详细的描述，但是在阅读了本申请说明书之后，本领域技术人员将会明白，在不偏离本实用新型的精神和实质的前提下，可以对本实用新型进行各种修改和改变，这些修改和改变均落入所附权利要求书及其等价内容所包括的范围之内。
【权利要求】
1.一种用于脉冲式清洗膜过滤组件的设备，其特征在于，所述设备包括进水阀(I)、下排水阀(2)、上排水阀(3)、产水阀(4)、反洗阀(5)、加药泵(6)、反洗泵(7)、浓水阀(8)、膜过滤组件(9)和气阀(10)，其中，所述膜过滤组件(9)的下端经由管道分别与所述进水阀(I)和所述下排水阀(2)相连，所述膜过滤组件(9)的上端经由管道分别与所述产水阀(4)和所述反洗阀(5)相连，所述膜过滤组件(9)的侧端经由管道分别与所述上排水阀(3)和所述浓水阀(8 )相连，所述反洗泵(7 )和所述加药泵(6 )通过所述反洗阀(5 )与所述膜过滤组件(9 )上端相连，并且所述气阀(10 )位于所述进水阀(I)和所述膜过滤组件(9 )之间。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述膜过滤组件(9)是平板式、管式、卷式、毛细管式或中空纤维式膜过滤组件中的一种。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述膜过滤组件(9)是超滤膜过滤组件或者微滤膜过滤组件。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述膜过滤组件(9)的数量为I个或多个。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气阀(10)是球形气阀、方形气阀或平顶形气阀。
【文档编号】B01D65/02GK203750426SQ201320882888
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】陈清, 陈良刚, 陈漫, 徐娅, 李华 申请人:苏州立升净水科技有限公司