一種新型集成式負壓連續膜過濾系統的製作方法
2023-09-20 07:22:15 1
專利名稱：一種新型集成式負壓連續膜過濾系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水處理系統，特別是涉及一種新型集成式負壓連續膜過濾系統。
背景技術：
膜法水處理技術以其獨特的優勢在水處理工業中得到了越來越廣泛的應用。其所涉及的原理是原水在外在壓力的作用下，以一定流速沿膜表面流動，原水中的小分子物質與溶劑水一起透過膜體進入到膜的另一側，而大分子物質則被截留，大分子物質在原水中濃度升高，從而實現水的淨化處理。
現有的膜連續過濾系統根據原水進料方式的不同，可以分為外壓式和內壓式兩種操作模式。內壓式操作模式是指具有一定壓力的原水直接進入膜絲內腔，部分水透過膜壁進入到殼程成為淨化水；外壓式操作模式則與之相反，進入殼程的原料水在壓力的作用下發生選擇性滲透，使一部分水透過膜壁進入到膜絲內腔，經開口端流出完成水的淨化。
以上兩種操作模式進行水處理時都必須對原水進行加壓，因此能耗較大。而且現有膜連續過濾系統中的膜組件一般包括膜絲和殼體兩部分。為了實現對膜組件進行在線反衝洗，一個膜組件單元至少需要三組控制系統；另外，由於殼體的存在，無法對膜組件進行在線檢漏，當處理效果達不到標準的情況下無法快速在線判斷是哪一個膜組件出了問題。所以，雖然現有的連續過濾系統在水處理過程中有其獨特的優勢，但仍存在其不可避免的缺點運行能耗較大，控制系統較為複雜，不能實現在線檢漏。
發明內容
為了解決現有技術中的不足，本發明提供了一種新型集成式負壓連續膜過濾系統，其目的在於克服現有連續膜過濾系統中控制系統複雜、能耗大、投資費用高以及無法實現在線檢漏等缺點。
本發明是這樣實現的選用n個負壓膜組件平行放置，一般1＜n＜100、膜組件間距100mm～500mm，由輸水管道連接起來，組成一個膜組件單元；每個膜組件單元兩側分別設有一個產水控制閥和反衝洗控制閥，並分別與產水泵或反衝洗泵相連。選用m個膜組件單元並聯排列，一般1＜m＜100、膜組件單元之間間距為200mm～500mm，即可組合成一個(m×n)型集成式負壓連續膜過濾系統。其中膜組件為可以產生負壓膜過濾組件。
本發明的工作流程如下新型集成式負壓連續膜過濾系統與原水池如一次或二次沉澱池集成，將連續膜過濾系統置於原水池中；在與系統相連的產水泵的作用下，各膜組件均保持負壓狀態，同時透過水進入膜絲內腔，經輸水管道流入產水池。
系統運行一段之間後，為了延長組件的使用壽命，須對膜組件進行反衝洗。由於是負壓膜組件，該系統中不僅可以對組件進行在線反洗，還可以實現離線清洗。關閉組件單元的產水閥，打開衝洗閥及反洗泵即可完成對組件的在線反衝洗，在線衝洗時，衝洗液又進入到原水中，可以重複進行膜過濾處理，減少了系統汙水的排放；將待清洗組件單元從系統中拆除可以進行離線清洗，離線清洗一般在組件汙染較為嚴重的情況下進行。而離線清洗能夠進一步延長組件的更換周期。
關閉產水閥，打開衝洗閥和空氣壓縮機，即可對系統進行在線檢漏。根據膜組件有無冒泡現象，能夠確定組件的受損情況，確保及時更換膜組件，以免影響產水水質。
與現有連續膜過濾系統相比，本發明具有更為顯著的環境效益和經濟效益。該發明在簡化作業系統的同時能夠最大程度的降低投資成本和運行費用，進一步提高膜法水處理技術的經濟效益和環境效益。
圖1水處理流程示意圖具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步的詳細論述本發明所涉及的新型集成式負壓連續膜過濾系統易於規模放大，為了便於說明，以一個4×3型連續膜過濾系統，即系統包括4個膜單元，每個膜單元含有3個膜組件為例，對技術方案進行描述。
本發明的膜單元選用如下負壓過濾U型膜組件是由中空纖維膜、外殼、活接封頭三部分組成；外殼是兩端均設置有外螺紋的圓筒，一端與活接封頭連接，活接封頭設置為橢圓封頭，封頭上設置有出水管和活接。在外殼與活接封頭連接處設置有O型密封圈墊；外殼內設置有固化的集成束的一定數量的中空纖維膜，中空纖維膜是彎成U型；將切割整齊的U型開口端設置在外殼內且與外殼粘接成為一體；外殼的另一端螺紋在離線清洗時與清洗設備連接用。
其中U型纖維頂端用環氧樹脂粘結，固化後切割形成整齊的開口端，將U型開口端放入外殼中，用環氧樹脂將U型開口端與外殼粘接，固化後使之成為一體。最後將活接封頭和外殼連接起來，組成U型膜組件。
如圖1所示，U型膜組件1、2、3和4，產水泵5，衝洗泵6，空氣壓縮機7，產水池8，原水池9，各部分均通過管路連接，並由控制閥控制。
系統處於正常情況下時，啟動產水泵，打開閥門V1-V6關閉V7-V14，原水在產水泵產生的負壓的作用下，部分滲透到膜絲內腔，並經輸水管路流入產水池。
系統在運行一段時間後膜會受到汙染，膜的通量將發生一定程度的衰減，為了保證產水水量及水質，需對系統進行反衝洗。設定每隔半小時進行在線反衝洗一次。方法是，打開閥門V7、V8、V15並啟動衝洗水泵，然後關閉閥門V1，再打開閥門V9，進行衝洗第一膜單元的反衝洗。兩分鐘後，打開閥門V1，關閉閥門V9，同時關閉閥門V2，再打開閥門V10，進行衝洗第二膜單元的反衝洗。間隔兩分鐘後，打開閥門V2，再關閉閥門V10，同時關閉閥門V3，再打開閥門V11，進行衝洗第三膜單元的反衝洗。兩分鐘後打開閥門V3，再關閉閥門V11，同時關閉閥門V4，再打開閥門V12，進行衝洗第四膜單元的反衝洗。衝洗兩分鐘後關閉V12，同時打閥門V4，至此完成一輪對膜的反衝洗過程。再過30分鐘後，進行下一輪衝洗，過程同上。如果組件汙染較為嚴重可以用備用膜組件進行代替，對原組件進行離線清洗。
在系統運行過程中若出現產水水質下降的情況，可對膜單元進行在線檢漏，方法為關閉V1-8，打開閥門V9-14，同時啟動空氣壓縮機向膜絲內鼓氣，觀察浸在水中的膜絲是否有氣泡產生，若有氣泡產生則可確定膜組件受損，可以及時進行更換，保證產水的水質。
本發明利用產水泵產生的負壓作為膜過濾的推動力，能耗較小；同時與沉澱池的集成減少了預處理的佔地面積和投資費用，提高了該系統的經濟效益；另外，沉澱池中水的流動能夠加強膜表面水的湍流，減小濃差極化。
本發明適用於各類水處理工程，包括汙水處理和給水處理。
權利要求
1.一種新型集成式負壓連續膜過濾系統，其特徵是選用n個負壓膜組件平行放置，由輸水管道連接起來，組成一個膜組件單元，膜組件間距100mm～500mm；每個膜組件單元兩側分別設有一個產水控制閥和反衝洗控制閥，並分別與產水泵或反衝洗泵相連；選用m個膜組件單元並聯排列，膜組件單元之間間距為200mm～500mm；組合成一個m×n型集成式負壓連續膜過濾系統；其中1＜m＜100，1＜n＜100。
2.如權利要求1所述的一種新型集成式負壓連續膜過濾系統，其特徵是所述的新型集成式負壓連續膜過濾系統與原水池如一次或二次沉澱池集成，將連續膜過濾系統置於原水池中；在與系統相連的產水泵的作用下，各膜組件均保持負壓狀態，同時透過水進入膜絲內腔，經輸水管道流入產水池。
3.如權利要求1所述的一種新型集成式負壓連續膜過濾系統，其特徵是所述的系統中不僅可以對組件進行在線反洗由於是負壓膜組件，關閉組件單元的產水閥，打開衝洗閥及反洗泵即可完成對組件的在線反衝洗，在線衝洗時，衝洗液又進入到原水中，可以重複進行膜過濾處理，減少了系統汙水的排放。
4.如權利要求1所述的一種新型集成式負壓連續膜過濾系統，其特徵是所述系統可進行在線檢漏關閉產水閥，打開衝洗閥和空氣壓縮機，根據膜組件有無冒泡現象，能夠確定組件的受損情況，確保及時更換膜組件。
全文摘要
本發明涉及一種新型集成式負壓連續膜過濾系統，選用n(1＜n＜100)個負壓膜組件平行放置，由輸水管道連接起來，組成一個膜組件單元；每個膜組件單元兩側分別設有一個產水控制閥和反衝洗控制閥，並分別與產水泵或反衝洗泵相連。選用m(1＜m＜100)個膜組件單元並聯排列，即可組合成一個(m×n)型集成式負壓連續膜過濾系統。本發明克服現有連續膜過濾系統中控制系統複雜、能耗大、投資費用高以及無法實現在線檢漏等缺點。在簡化控制系統的同時還能夠降低系統投資及運行費用，提高系統操作的靈活性，在實際應用中具有明顯的經濟效益和環境效益。
文檔編號B01D63/04GK1593733SQ20041001999
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月16日 優先權日2004年7月16日
發明者阮國嶺, 潘炳傑, 趙河立, 初喜章, 朱磊 申請人:天津市海躍水處理高科技有限公司