專利名稱：一種中空纖維膜的清洗方法
一種中空纖維膜的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種中空纖維膜的清洗方 法，以及實(shí)現(xiàn)所述清洗方法的一種高效經(jīng)濟(jì)的中空纖維膜清洗裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源的消耗成倍增加，一方面造成了水資源的緊缺， 同時(shí)也增加了污水的產(chǎn)生，加大了社會(huì)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的壓力，為此有關(guān)方面投入大量 資金對(duì)污水進(jìn)行處理并使其資源化再利用，使污水處理技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展。膜生物反應(yīng)器工藝就是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型的水資源化方法。浸沒(méi)式中空 纖維膜生物反應(yīng)器是將中空纖維微濾或超濾膜浸沒(méi)在生物反應(yīng)池中，依靠微濾或超濾的分 離作用將泥水分離，通過(guò)抽吸泵將干凈的水抽吸出來(lái)，達(dá)到泥水分離的作用。該工藝將膜分 離技術(shù)與傳統(tǒng)污水生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，用膜的高效分離作用取代傳統(tǒng)的沉淀和過(guò)濾過(guò) 程，相比傳統(tǒng)的污水處理方法其占地面積小，出水水質(zhì)好并且穩(wěn)定性高，且能濾去絕大部分 病原微生物。但是在膜分離過(guò)程中，膜污染也同時(shí)發(fā)生，當(dāng)膜污染積累到一定程度后，就必 須進(jìn)行一次線清洗，以使已污染的膜恢復(fù)到初始狀態(tài)。浸沒(méi)式中空纖維膜的在線清洗方式是浸沒(méi)式中空纖維膜最常用的膜清洗方式，其 原理是將清洗藥劑按產(chǎn)水的方向逆向注入到中空纖維膜內(nèi)，藥劑再由膜內(nèi)表面逐步擴(kuò)散 至外表面，確保清洗藥劑均勻分布在膜組件內(nèi)，清洗藥劑靜置于膜絲的內(nèi)外表面，與膜表面 的污染物充分接觸，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以達(dá)到膜清洗的目的。本發(fā)明的高效經(jīng)濟(jì)中空纖維膜清洗方法，主要是對(duì)原有的在線膜清洗方式的改 進(jìn)，通過(guò)從膜組器下端進(jìn)藥上端出藥的方式實(shí)現(xiàn)清洗藥劑部分回收，改善常規(guī)在線膜清洗 方式的清洗藥劑使用量大、清洗藥劑在膜絲表面和內(nèi)部分布極不均勻的狀況。

發(fā)明內(nèi)容[要解決的技術(shù)問(wèn)題]本發(fā)明的目的是提供一種用于清洗中空纖維膜的裝置，以及使用該裝置對(duì)中空纖 維膜進(jìn)行清洗的方法。[技術(shù)方案]本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明涉及一種用于清洗中空纖維膜的裝置。該裝置由生物反應(yīng)池1、膜組件2、 氣動(dòng)閥3、氣動(dòng)閥4、清洗藥劑儲(chǔ)罐5、清洗藥劑泵6、PLC控制器7、電腦8、空氣壓縮機(jī)9、上 端集水管10和下端集水管11組成；所述的膜組件2置于所述的生物反應(yīng)池1中，PLC控制 器7控制氣動(dòng)閥3與清洗藥劑泵6，適時(shí)地把清洗藥劑儲(chǔ)罐5中的清洗藥劑經(jīng)氣動(dòng)閥3與 下端集水管11送到生物反應(yīng)池1，進(jìn)入膜組件2，未通過(guò)膜組件2的清洗藥劑通過(guò)上端集水 管10與氣動(dòng)閥4返回到清洗藥劑儲(chǔ)罐5 ；PLC控制器7通過(guò)空氣壓縮機(jī)9的壓縮空氣控制 氣動(dòng)閥3與氣動(dòng)閥4開(kāi)啟與關(guān)閉，同時(shí)PLC控制器7將輸送到氣動(dòng)閥3、氣動(dòng)閥4、空氣壓縮機(jī)9的控制信號(hào)同時(shí)輸送到電腦8，在其顯示屏上顯示該裝置的工作狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的膜組件2是中空纖維膜生物反應(yīng)器或中 空纖維膜。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述壓縮空氣的壓力是1-lOMPa。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述清洗藥劑注入方式是脈沖式的。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，每次注入清洗藥劑5min，接著停止注入清洗 藥齊[J 5min。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的清洗藥劑是NaCIO。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，該裝置適用于清洗浸沒(méi)式中空纖維膜生物反 應(yīng)器或浸沒(méi)式中空纖維膜。本發(fā)明還提供一種中空纖維膜的清洗方法，該方法使用權(quán)利要求所述的裝置，適 用于在水處理技術(shù)中MBR膜污染的清洗，清洗使用主要由生物反應(yīng)池、膜組件、進(jìn)出水裝置 及控制系統(tǒng)、藥劑清洗控制系統(tǒng)組成的裝置，其特征在于生物反應(yīng)池包括一套膜組件及對(duì) 應(yīng)的集水系統(tǒng)；進(jìn)出水裝置及控制系統(tǒng)包括進(jìn)水泵、自吸式抽水泵、出水自控系統(tǒng)；藥劑清 洗控制系統(tǒng)包括反洗計(jì)量泵、反洗自動(dòng)控制系統(tǒng)、藥劑循環(huán)利用系統(tǒng)；在線清洗藥劑從下端集水管進(jìn)入，部分透過(guò)膜絲擴(kuò)散到膜池，部分未來(lái)得及擴(kuò)散， 由與上端集水管相連通的藥劑回收管回收，實(shí)現(xiàn)藥劑的回收再利用。膜組件下端集水管連 接清洗藥劑泵6和清洗藥劑儲(chǔ)罐5，上端集水管連接藥劑回收管路和清洗藥劑儲(chǔ)罐5，整個(gè) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制。優(yōu)選地，所述浸沒(méi)式膜有上下兩端集水管，并且下端集水管與在線清洗進(jìn)藥管連 接，上端集水管與藥劑回收管連接；集水管與藥劑管上均連有閥門，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)，可 以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。優(yōu)選地，藥劑從膜組器的集水管下端進(jìn)入到膜絲內(nèi)部，藥劑在膜絲內(nèi)分布均勻后， 從膜絲上端通過(guò)循環(huán)藥劑管再回流到清洗藥劑儲(chǔ)罐中。本發(fā)明的裝置適用于在水處理技術(shù)中產(chǎn)生的污染MBR(膜生物反應(yīng)器)膜的清洗。 在線清洗藥劑從下端集水管進(jìn)入，部分透過(guò)膜絲擴(kuò)散到膜池，部分未來(lái)得及擴(kuò)散，由與上端 集水管相連通的清洗藥劑回收管回收，實(shí)現(xiàn)清洗藥劑的回收再利用。膜組件下端集水管連 接計(jì)量泵和反洗儲(chǔ)藥罐，上端集水管連接清洗藥劑回收管路和清洗藥劑回收罐，整個(gè)系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制。PLC控制器(Programmable logic Controller)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用 而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí) 行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的 輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC的特點(diǎn)是可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；配 套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)；維護(hù)方便，容易改造；體積小，重量輕，能耗低，因此是實(shí)現(xiàn)機(jī) 電一體化的理想控制設(shè)備。本發(fā)明使用的PLC控制器是目前市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品，例如上海以得自動(dòng)化系統(tǒng)工 程有限公司銷售的歐姆龍可編程序控制器CPM1A、CPM2A等系列產(chǎn)品。在本發(fā)明中，所述的膜組件應(yīng)該理解是中空纖維微濾膜或超濾膜組合成一個(gè)整體 的組件。
在本發(fā)明中，所述的氣動(dòng)閥是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，就是以壓縮空氣為動(dòng)力源，以氣缸為執(zhí) 行器，并借助于電氣閥門定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量或 比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制信號(hào)來(lái)完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的 特點(diǎn)就是控制簡(jiǎn)單，反應(yīng)快速，且本質(zhì)安全，不需另外再采取防爆措施。本發(fā)明使用的氣動(dòng)閥是目前市場(chǎng)上銷售的氣動(dòng)閥，例如上海明精防腐閥門制造有 限公司生產(chǎn)的氣動(dòng)閥。在本發(fā)明中，所使用的計(jì)量泵亦稱比例泵、定量泵或可控容積泵，是液體輸送流量 調(diào)節(jié)壓力、壓力控制的多功能組合體，該泵應(yīng)該絕對(duì)不泄漏，安全性能高、計(jì)量輸送精確，流 量可從零到最大額定值范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，壓力可從常壓到最大允許范圍內(nèi)任意選擇。本發(fā) 明使用的計(jì)量泵是目前市場(chǎng)上銷售的計(jì)量泵，例如淮安市淮海工業(yè)泵廠生產(chǎn)的計(jì)量泵。在本發(fā)明中，所使用的空氣壓縮機(jī)和電腦都是目前市場(chǎng)上廣泛銷售的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，清洗藥劑從膜組器的集水管下端進(jìn)入到膜絲 內(nèi)部，清洗藥劑在膜絲內(nèi)分布均勻后，從膜絲上端通過(guò)循環(huán)清洗藥劑管再回流到清洗藥劑 儲(chǔ)罐中。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，使用本發(fā)明裝置的在線清洗周期為7d。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，清洗藥劑注入方式為脈沖式。一次清洗時(shí)間 為30min。每次注入清洗藥劑5min，接著停止注入清洗藥劑5min，如此往復(fù)3次。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的清洗藥劑是NaCIO。當(dāng)然，根據(jù)膜組器 與廢水的情況也可以選用其它的清洗藥劑。清洗藥劑使用參數(shù)如下表所示
權(quán)利要求
一種用于清洗中空纖維膜的裝置，其特征在于該裝置由生物反應(yīng)池(1)、膜組件(2)、氣動(dòng)閥(3)、氣動(dòng)閥(4)、清洗藥劑儲(chǔ)罐(5)、清洗藥劑泵(6)、PLC控制器(7)、電腦(8)、空氣壓縮機(jī)(9)、上端集水管(10)和下端集水管(11)組成；所述的膜組件(2)置于所述的生物反應(yīng)池(1)中，PLC控制器(7)控制氣動(dòng)閥(3)與清洗藥劑泵(6)，適時(shí)地把清洗藥劑儲(chǔ)罐(5)中的清洗藥劑經(jīng)氣動(dòng)閥(3)與下端集水管(11)送到生物反應(yīng)池(1)，進(jìn)入膜組件(2)，未通過(guò)膜組件(2)的清洗藥劑通過(guò)上端集水管(10)與氣動(dòng)閥(4)返回到清洗藥劑儲(chǔ)罐(5)；PLC控制器(7)通過(guò)空氣壓縮機(jī)(9)的壓縮空氣控制氣動(dòng)閥(3)與氣動(dòng)閥(4)開(kāi)啟與關(guān)閉，同時(shí)PLC控制器(7)將輸送到氣動(dòng)閥(3)、氣動(dòng)閥(4)、空氣壓縮機(jī)(9)的控制信號(hào)同時(shí)輸送到電腦(8)，在其顯示屏上顯示該裝置的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的膜組件(2)是中空纖維膜生物反應(yīng) 器或中空纖維膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述壓縮空氣的壓力是1-lOMPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述清洗藥劑注入方式是脈沖式的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于每次注入清洗藥劑5min，接著停止注入清 洗藥劑5min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的清洗藥劑是NaCIO。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該裝置適用于清洗浸沒(méi)式中空纖維膜生物 反應(yīng)器或浸沒(méi)式中空纖維膜。
8.—種中空纖維膜的清洗方法，其特征在于所述方法使用權(quán)利要求1所述的裝置，適 用于在水處理技術(shù)中MBR膜污染的清洗，清洗使用主要由生物反應(yīng)池、膜組件、進(jìn)出水裝置 及控制系統(tǒng)、藥劑清洗控制系統(tǒng)組成的裝置，其特征在于生物反應(yīng)池包括一套膜組件及對(duì) 應(yīng)的集水系統(tǒng)；進(jìn)出水裝置及控制系統(tǒng)包括進(jìn)水泵、自吸式抽水泵、出水自控系統(tǒng)；藥劑清 洗控制系統(tǒng)包括反洗計(jì)量泵、反洗自動(dòng)控制系統(tǒng)、藥劑循環(huán)利用系統(tǒng)；在線清洗藥劑從下端集水管進(jìn)入，部分透過(guò)膜絲擴(kuò)散到膜池，部分未來(lái)得及擴(kuò)散，由與 上端集水管相連通的藥劑回收管回收，實(shí)現(xiàn)藥劑的回收再利用；膜組件下端集水管連接清 洗藥劑泵6和清洗藥劑儲(chǔ)罐5，上端集水管連接藥劑回收管路和清洗藥劑儲(chǔ)罐5，整個(gè)系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的清洗方法，其特征在于此浸沒(méi)式膜有上下兩端集水管，并且 下端集水管與在線清洗進(jìn)藥管連接，上端集水管與藥劑回收管連接；集水管與藥劑管上均 連有閥門，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的清洗方法，其特征在于藥劑從膜組器的集水管下端進(jìn)入到 膜絲內(nèi)部，藥劑在膜絲內(nèi)分布均勻后，從膜絲上端通過(guò)循環(huán)藥劑管再回流到清洗藥劑儲(chǔ)罐 中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種中空纖維膜的清洗方法。該方法是在線清洗藥劑從下端集水管進(jìn)入，部分透過(guò)膜絲擴(kuò)散到膜池，由清洗藥劑回收管回收，回收再利用。膜組件下端集水管連接計(jì)量泵和反洗儲(chǔ)藥罐，上端集水管連接清洗藥劑回收管路和清洗藥劑回收罐，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制。這樣可以發(fā)揮清洗藥劑的最大功效，提高清洗藥劑利用率，節(jié)省清洗藥劑的投入；循環(huán)清洗可使20％清洗藥劑重復(fù)利用，降低污水廠的運(yùn)行費(fèi)用。
文檔編號(hào)B01D65/02GK101934200SQ201010296908
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者俞開(kāi)昌, 關(guān)晶, 夏俊林, 婁志穎, 文劍平, 文湘華, 梁輝, 雷霆, 黃霞 申請(qǐng)人:北京碧水源科技股份有限公司