浸沒式重力膜過濾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液體膜過濾技術(shù)領(lǐng)域和污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種浸沒式液體重力膜過濾裝置，特別適用于膜生物反應(yīng)器(MBR)污水處理方法。
技術(shù)背景
[0002]膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)作為新型污水處理技術(shù)，已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。膜過濾技術(shù)也逐漸被廣泛地用于自來水處理，更為節(jié)能和運(yùn)行方便的膜過濾技術(shù)也是膜技術(shù)也將為自來水處理提供可靠的技術(shù)方法。
[0003]MBR膜的主要種類有中空纖維、編織管強(qiáng)化毛細(xì)管(簡稱毛細(xì)管)、板框式和管式四類。由于中空纖維和毛細(xì)管MBR膜存在斷絲脫皮問題和毛發(fā)紙肩聚集問題，平板MBR膜和管式MBR膜相對而言，斷絲脫皮問題和毛發(fā)紙肩聚集問題不嚴(yán)重，但是存在投資過高、運(yùn)行成本高問題、化學(xué)清洗不完全等問題。這些種種問題使得MBR技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)。如何發(fā)揮平板膜的技術(shù)優(yōu)勢，減低其投資和運(yùn)行成本、提高其化學(xué)清洗效果是MBR技術(shù)的重要出路。
[0004]中國專利(201210532170.5)揭示的一種盒式平板膜過濾技術(shù)旨在解決平板膜投資和運(yùn)行成本雙高問題。同時(shí)采用持久親水聚四氟乙烯(PTFE)膜使得過濾跨膜壓差明顯降低，可以實(shí)現(xiàn)重力過濾。然而，該專利沒有揭示相應(yīng)的膜系統(tǒng)運(yùn)行方式方法。
[0005]中空纖維膜、毛細(xì)管膜和平板膜均可以以浸沒方式運(yùn)行。傳統(tǒng)的浸沒式膜過濾系統(tǒng)需要負(fù)壓抽吸泵、真空排氣系統(tǒng)、反洗及加藥反洗裝置、化學(xué)清洗裝置等，系統(tǒng)較為復(fù)雜。
[0006]膜在過濾過程中必定會(huì)發(fā)生污染。如何通過清洗恢復(fù)膜通量也是膜過濾技術(shù)的重要部分。然而對于浸沒式膜過濾裝置，傳統(tǒng)技術(shù)通常是通過向膜過濾液一側(cè)注入化學(xué)藥品實(shí)現(xiàn)對膜的清洗。在膜過濾液側(cè)注入的藥品必須置換膜過濾液側(cè)原本存在的液體才能進(jìn)入膜過濾液側(cè)，即藥品的進(jìn)入必須伴隨液體的跨膜過程。藥品首先在注入口附近提高濃度，并對該處膜實(shí)現(xiàn)有效清洗，此后再注入的藥品的大部分均在注入口附近跨膜逸出，因?yàn)榇颂幰后w的跨膜阻力明顯小于注入口遠(yuǎn)端液體跨過未得到有效清洗膜的阻力。最終結(jié)果是只有注入口附近膜得有效清洗，注入口遠(yuǎn)端膜難以得到有效清洗。對于浸沒式平板膜，藥品的注入壓力非常低，這種注入口遠(yuǎn)端膜難以得到清洗的現(xiàn)象更為嚴(yán)重。由于注入口遠(yuǎn)端膜得不到有效清洗，膜系統(tǒng)的過濾效率大大降低，嚴(yán)重時(shí)只要約30%的膜正常工作。此時(shí)由于正常工作的膜負(fù)擔(dān)過重，會(huì)造成膜過濾系統(tǒng)的崩潰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型要解決浸沒式膜過濾工藝較為復(fù)雜和膜的清洗效果較差的技術(shù)問題，揭示一種簡單高效、清洗較完全的浸沒式重力膜過濾裝置。
[0008]浸沒式重力膜過濾裝置，包括一個(gè)膜池、至少一組位于膜池內(nèi)的膜過濾裝置、至少一組曝氣裝置、位于膜池外豎直設(shè)立的一個(gè)產(chǎn)液緩沖管、一個(gè)產(chǎn)液控制閥、一個(gè)產(chǎn)液流量變送器、一個(gè)膜清洗藥箱、一個(gè)藥液循環(huán)泵、至少一個(gè)藥品注入口、至少一個(gè)藥品濃液箱、至少一個(gè)加藥計(jì)量泵、一個(gè)產(chǎn)液流量變送器、一個(gè)膜池液位變送器、一個(gè)產(chǎn)液緩沖管液位變送器、一個(gè)清洗藥箱液位變送器、至少一個(gè)藥液濃度變送器、必要的管路、必要的多個(gè)調(diào)節(jié)閥和多個(gè)截止閥；所述膜池通過一個(gè)膜池溢流管限定了膜池液位L2，所述膜過濾裝置有膜裝置上產(chǎn)水管和膜裝置下產(chǎn)液管，膜裝置上產(chǎn)水管和膜裝置下產(chǎn)液管在低于膜池液位L2處在Al和A2處分別與所述產(chǎn)水緩沖管連接，在產(chǎn)液緩沖管Al位置以上略高于膜池水位L2處連接所述清洗藥箱設(shè)有藥液回流管，該藥液回流管限定了清洗藥液最高液位LI，在產(chǎn)液緩沖管上LI以下設(shè)有藥液注入管路，并依次與藥液注入調(diào)節(jié)閥、藥液注入截止閥、藥液循環(huán)泵和清洗藥箱連接，在產(chǎn)液緩沖管上膜裝置產(chǎn)液Al和A2之間，自上而下分別設(shè)有產(chǎn)液管路、產(chǎn)液緩沖管截止閥、藥液回流管路；其中藥液回流管路與清洗藥箱連接，該連接位置限定了藥液回流液位L3，L3略低于膜池水位L2 ;在清洗藥箱上設(shè)置清洗藥箱溢流管，該溢流管限定了清洗藥箱最高液位L4 ;產(chǎn)液緩沖管上安裝所述的產(chǎn)液管液位變送器。
[0009]浸沒式重力膜過濾裝置液體過濾方法包膜過濾過程和膜清洗過程。
[0010]通過相應(yīng)的閥門動(dòng)作，使膜池內(nèi)液體在其重力推動(dòng)下透過膜進(jìn)入產(chǎn)液緩沖管，并通過產(chǎn)液管路控制產(chǎn)水。利用膜池液位L2與產(chǎn)液緩沖管內(nèi)液位L5之間的液位差(跨膜壓差TMP)實(shí)現(xiàn)重力過濾。當(dāng)跨膜壓差增加到設(shè)置的最高值時(shí)停止給液和產(chǎn)液，自動(dòng)啟動(dòng)清洗程序。清洗過程中首先是在清洗藥箱中配藥步驟；其后是藥液均化步驟，包括關(guān)閉產(chǎn)液緩沖管截止閥，藥液循環(huán)泵將配好的藥液自清洗藥箱注入產(chǎn)液緩沖管，此時(shí)藥液在產(chǎn)液管內(nèi)的液位L5低于清洗藥液最高液位LI，略高于藥液回流管液位L3，利用L5與L3之間的液位差之推動(dòng)藥液在膜過濾液側(cè)循環(huán)，使藥液在膜過濾液側(cè)得到均化；停止藥液循環(huán)泵可以實(shí)現(xiàn)藥液浸泡過程；關(guān)閉設(shè)于藥液回流管上的截止閥，開啟產(chǎn)液緩沖管截止閥和藥液循環(huán)泵向產(chǎn)液緩沖管注入藥液可以實(shí)現(xiàn)雙向藥液注入跨膜清洗步驟。必要時(shí)可以利用藥液循環(huán)泵出口設(shè)置配藥系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配藥和藥品補(bǔ)充，適時(shí)開啟曝氣裝置對膜表面實(shí)現(xiàn)氣擦洗。
[0011]本實(shí)用新型浸沒式重力膜過濾裝置的突出有益效果包括:實(shí)現(xiàn)了限制跨膜壓差的控制流量過濾，節(jié)省了產(chǎn)液泵和真空排氣系統(tǒng)，大大簡化了膜過濾系統(tǒng)設(shè)置，避免了膜在初始或清洗后階段產(chǎn)液量過大，快速污染問題和膜清洗不及時(shí)間題；實(shí)現(xiàn)了在抑制藥液跨膜流動(dòng)前提下，清洗藥液在膜過濾液側(cè)的均化，避免了膜清洗存在“死端”問題；實(shí)現(xiàn)了在控制跨膜壓差前提下的雙向施壓的均化跨膜清洗過程；有利于實(shí)現(xiàn)過濾和清洗過程的自動(dòng)化。
【附圖說明】
[0012]圖1浸沒式重力膜過濾裝置原理示意圖
[0013]圖中:10.膜池，100.膜過濾裝置，110.膜裝置上產(chǎn)液管，111.上產(chǎn)液軟管，112.膜池上產(chǎn)液管，120.膜裝置下產(chǎn)液管，121.下產(chǎn)液軟管，122.膜池下產(chǎn)液管，130.產(chǎn)液緩沖管，131.產(chǎn)液管道，132.產(chǎn)液流量控制閥，133.產(chǎn)液流量變送器，134.緩沖管截止閥，201.給液截止閥，202.膜池溢流管，203.曝氣截止閥，204.排泥閥，211.曝氣軟管，213.曝氣管路，214.污泥排放管路，220.曝氣裝置，500.清洗藥箱，501.藥液循環(huán)泵，502.藥液注入管路，503.配藥管路，504.藥液溢流管路，510.清洗藥箱溢流管，512.藥液注入截止閥，513.配藥截止閥，522.藥液注入調(diào)節(jié)閥，523.配藥調(diào)節(jié)閥，530.藥液注入接口，533.加藥計(jì)量泵，534.濃藥截止閥，535.濃藥箱，540.藥液回流管路，541.藥液回流截止閥，606.膜池液位變送器，602.產(chǎn)液緩沖管液位變送器，606.清洗藥箱液位變送器，610.藥液濃度變送器，L1.清洗藥液最高液位，L2膜池液位，L3藥液回流液位，L4.清洗藥箱最高液位
【具體實(shí)施方式】
[0014]參見圖1，浸沒式重力膜過濾裝置，包括一個(gè)膜池(10)、至少一組位于膜池內(nèi)的膜過濾裝置(100)、至少一組曝氣裝置(220)、位于膜池(10)外豎直設(shè)立的一個(gè)產(chǎn)液緩沖管(130)、一個(gè)產(chǎn)液控制閥(132)、一個(gè)產(chǎn)液流量變送器(133)、一膜清洗藥箱(500)、一藥液循環(huán)泵(501)、一產(chǎn)液流量變送器(133)、一個(gè)膜池液位變送器(601)、一個(gè)產(chǎn)液緩沖管液位變送器(602)、一個(gè)清洗藥箱液位變送器(606)、至少一個(gè)藥液濃度變送器(610)、必要的管路、必要的多個(gè)調(diào)節(jié)閥和必要的多個(gè)截止閥；
[0015]所述膜池(10)上有一個(gè)給液截止閥(201)、所述膜池(10)上部高于所述膜裝置
(100)處有一膜池溢流管(202)、所述膜池溢流管(202)限定了膜池穩(wěn)定液位L2，所述膜池(10)底部對外設(shè)有爆氣管路(213)和爆氣截止閥(203)、污泥排放管路(214)和排泥閥(204)、穿透所述膜池(10)位于所述膜池(10)上部并位于膜池水位L2以下設(shè)有一膜池上產(chǎn)液管(112)，穿透膜池(10)顯著低于所述膜池上產(chǎn)液管(112)處設(shè)有一膜池下產(chǎn)液管(122)，所述膜池(10)內(nèi)安裝所述膜池液位變送器￠01);
[0016]所述膜過濾裝置(100)上部設(shè)有一個(gè)膜裝置上產(chǎn)液管(110)、下部設(shè)有一個(gè)膜裝置下產(chǎn)液管(120)，膜裝置底部設(shè)有所述至少一組曝氣裝置(220);所述膜裝置上產(chǎn)液管(110)通過上產(chǎn)液軟管(111)和所述膜池上產(chǎn)液管(112)與所述產(chǎn)液緩沖管(130)上部連接，所述膜裝置下產(chǎn)液管(120)通過下產(chǎn)液軟管(121)和所述膜池下產(chǎn)液管(112)與所述產(chǎn)液緩沖管(130)中下部連接；所述至少一個(gè)曝氣裝置(220)通過曝氣軟管(211)與曝氣管路(213)和曝氣截止閥(203)連接；
[0017]在所述產(chǎn)液緩沖管(130)和所述膜池上產(chǎn)液管(112)連接處Al與所述產(chǎn)液緩沖管(130)和所述膜池下產(chǎn)液管道(122)連接處A2之間設(shè)有一個(gè)緩沖管截止閥(134)，在該緩沖管截止閥(134)與所述產(chǎn)液緩沖管(130)和所述膜池上產(chǎn)液管(112)連接處Al之間與產(chǎn)液緩沖管相連有一產(chǎn)液管路(131)，該產(chǎn)液管路(131)的位置L6顯著低于膜池液位L2，所述產(chǎn)液管路(131)上設(shè)置所述產(chǎn)液緩沖管液位變送器￠02)、一個(gè)產(chǎn)液流量控制閥(132)和所述產(chǎn)液流量變送器(133);在所述產(chǎn)液緩沖管(130)上設(shè)置一水平并向下連接所述清洗藥箱(500)的藥液溢流管路(504)，所述藥液溢流管路(504)與所述產(chǎn)液緩沖管(130)連接位置限定了清洗藥液最高液位LI，所述清洗藥液最高液位LI略高于膜池液位L2，在所述產(chǎn)液緩沖管(130)上位于所述緩沖管截止閥(134)之下設(shè)置一個(gè)藥液回流管路(540)，所述藥液回流管路(540)與所述清洗藥箱(500)連接，所述藥液回流管路(540)與清洗藥箱(500)連接位置限定了藥液回流液位L3，藥液回流液位L3略低于膜池液位L2，在所述藥液回流管路(540)上安裝一個(gè)藥液回流截止閥(541)；
[0018]所述清洗藥箱(500)大部分位于所述膜池水位L2以下，所述清洗藥箱(500)上安裝藥箱溢流管(510)，該藥箱溢流管(510)限定了清洗藥箱最高液位L4，清洗藥箱最高液位L4略高于膜池液位L2 ;在清洗藥箱(500)底部連接所述藥液循環(huán)泵(501)，所述藥液循環(huán)泵(501)出口設(shè)置藥液注入管路(502)并與所述產(chǎn)液緩沖管(130)連接，所述藥液注入管路(502)上設(shè)有藥液注入截止閥(512)和藥液注入調(diào)節(jié)閥(522)。
[0019]浸沒式重力膜過濾裝置還包括設(shè)于所述藥液循環(huán)泵(501)出口并與所述清洗藥箱(500)連接的配藥管路(503)，在所述配藥管路(503)上設(shè)有一配藥截止閥(513)、一個(gè)配藥調(diào)節(jié)閥(523)、至少一組加藥裝置，所述加藥裝置包括依次連接的一個(gè)藥品注入接口(530)、一個(gè)濃藥截止閥(534)、一個(gè)加藥計(jì)量泵(533)和一個(gè)濃藥液箱