專利名稱：一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種膜分離技術(shù)，尤其涉及一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜
分1 裝直。
背景技術(shù)：
膜分離技術(shù)從上世紀(jì)50年代出現(xiàn)以來(lái)，憑借分離效率高，能耗低，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，已在電力、冶金、石油化工、醫(yī)藥、食品、造紙、印染、水源治理、市政污水回用及海水淡化等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，生產(chǎn)和生活產(chǎn)生的工業(yè)廢水和市政污水越來(lái)越多，這為膜技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的市場(chǎng)空間。其實(shí)，從城市污水處理廠和工廠中排出的廢水，經(jīng)過(guò)處理是可以作為工業(yè)回用水使用，甚至可以作為飲用水的水源。目前在國(guó)外，已經(jīng)有很多自來(lái)水廠應(yīng)用超濾或微濾技術(shù)生產(chǎn)自來(lái)水，隨著國(guó)家新的飲用水標(biāo)準(zhǔn)的修訂以及新規(guī)范的出臺(tái)，超濾技術(shù)必將被越來(lái)越多的自來(lái)水廠所采用。根據(jù)水利部《21世紀(jì)中國(guó)水供求》分析， 2010年后我國(guó)將開(kāi)始進(jìn)入嚴(yán)重的缺水期，而水質(zhì)污染也逐漸成為我國(guó)城市安全供水的最大障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來(lái)城市水資源危機(jī)的有效途徑之一。特別是在工業(yè)廢水處理、市政污水處理和相關(guān)回用技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中，膜法水處理技術(shù)無(wú)疑已成為一支重要的力量。但在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，膜分離的過(guò)程就是截留各種污染物質(zhì)的過(guò)程，不可避免的使膜表面會(huì)有大量的藻類、微生物、膠體物質(zhì)和各種懸浮物滯留富集，使膜的透水量迅速下降，直到堵塞不能正常工作。因此有效的預(yù)防膜污染物富集是膜分離系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。在預(yù)防膜污染方面專利中，其中由天津膜天膜工程技術(shù)有限公司申請(qǐng)的“外壓中空纖維膜分離裝置及其使用方法”(公開(kāi)號(hào)為CN1333080A)，該項(xiàng)申請(qǐng)主要在膜組件結(jié)構(gòu)和水流線路上進(jìn)行改進(jìn)，相比于普通膜系統(tǒng)有較高的在線清洗效率。但它仍存在不足膜系統(tǒng)在制水過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行曝氣運(yùn)行，只在反洗過(guò)程中曝氣，還是不可避免有污染物滯留于膜表面；另外其曝氣的一端采用整體澆注的結(jié)構(gòu)形式，不可避免的存在死角，污染物無(wú)法徹底排出系統(tǒng)。在膜的藥劑清洗方面有較多的專利，申請(qǐng)人認(rèn)為膜系統(tǒng)用藥劑清洗是一種后處理的方式，是污染物質(zhì)已經(jīng)在膜的表面滯留之后所采取的對(duì)策，防止出現(xiàn)污染物滯留的狀態(tài)比污染后用化學(xué)藥劑清洗更科學(xué)和經(jīng)濟(jì)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，該裝置通過(guò)制水運(yùn)行過(guò)程中的曝氣作用，使膜裝置截留的污染物及時(shí)的分散，排出裝置，以此達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，降低化學(xué)清洗的頻率。一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，包括曝氣型外壓微濾或超濾膜組件、原水泵、反洗泵、清洗泵、反洗加藥計(jì)量泵、空氣壓縮機(jī)、閥門、管道；其特征在于原水泵或清洗泵通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個(gè)端口相連，空氣壓縮機(jī)通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的曝氣口相連，反洗泵通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連，反洗加藥計(jì)量泵與反洗泵的管道相連，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連的管道引出凈化水，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個(gè)端口相連的管道引出濃水。曝氣型外壓微濾或超濾膜組件在進(jìn)原水的同時(shí)進(jìn)行曝氣運(yùn)行，使曝氣型外壓微濾或超濾膜組件內(nèi)部的原水處于翻滾或湍流狀態(tài)，一部分原水與壓縮空氣的混合液通過(guò)曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上或下端口返回原水箱，在液壓和氣壓的壓力作用下，另一部分原水經(jīng)過(guò)曝氣型外壓微濾或超濾膜組件過(guò)濾從凈化水出口的管道流出，從而實(shí)現(xiàn)固液分離的目的，定時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行順沖洗、氣液混合反洗和化學(xué)藥劑清洗。本實(shí)用新型還包括壓力表，將壓力表分別安裝在進(jìn)入或引出曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的管道上。所述的曝氣型外壓微濾或超濾膜組件包括套管、上下端蓋、若干中空纖維膜絲，若干中空纖維膜絲一端澆鑄成纖維膜絲開(kāi)孔并澆鑄在一起為上澆鑄端，若干中空纖維膜絲另一端澆鑄成纖維膜絲閉孔且中空纖維膜絲之間分散為下澆鑄端，將兩端澆鑄好的若干中空纖維膜絲安裝在套管和下端蓋內(nèi)，在上端蓋上設(shè)有凈化水出口，在離上澆鑄端口 10-50mm 處設(shè)有上端口，在下端蓋上設(shè)有曝氣口，在離下澆鑄端口 O-IOOmm處設(shè)有下端口。裝置分離過(guò)程中的進(jìn)氣量與進(jìn)水量的體積比為1 4-2 1之間。裝置進(jìn)行氣液混合反洗時(shí)，進(jìn)氣量與進(jìn)水量的體積比為1 2-7 1之間。裝置分離過(guò)程中的凈化液流量占原液總流量的10 % -95 %。通過(guò)本實(shí)用新型提供的分離裝置，關(guān)鍵是可以預(yù)防污染物在膜表面聚集，及時(shí)通過(guò)曝氣的作用將污染物分散并排出裝置，使裝置能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。而且由于曝氣的氧化作用，可以強(qiáng)化對(duì)污水、廢水中COD、B0D、氨氮、異色異味的去除。

圖1是本實(shí)用新型的工藝流程圖。圖2是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型的曝氣型外壓微濾或超濾膜組件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、圖2所示，本裝置中設(shè)置多個(gè)閥門，通過(guò)控制閥門的開(kāi)閉對(duì)膜組件的制水及清洗進(jìn)行控制。閥門分為電動(dòng)閥和手動(dòng)閥，膜組件的制水和反洗采用電動(dòng)閥自動(dòng)控制，膜組件的化學(xué)清洗采用手動(dòng)閥手動(dòng)控制。一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，包括曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1、原水泵6、反洗泵7、清洗泵8、反洗加藥計(jì)量泵9、空氣壓縮機(jī)14、閥門(F1-F8，K1-K4)、管道、壓力表(P1-P4)，圖中Fl是上進(jìn)水電動(dòng)閥，F(xiàn)2是下進(jìn)水電動(dòng)閥，F(xiàn)3是產(chǎn)水電動(dòng)閥，F(xiàn)4是濃水上回流電動(dòng)閥，F(xiàn)5是濃水下回流電動(dòng)閥，F(xiàn)6是反洗進(jìn)水電動(dòng)閥，F(xiàn)7是反洗排放電動(dòng)閥，F(xiàn)8是進(jìn)氣電動(dòng)閥；Kl是回流手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，K2是清洗手動(dòng)進(jìn)液閥，K3和K4是清洗手動(dòng)排放閥，Pl為進(jìn)水壓力表，P2為產(chǎn)水壓力表，P3為濃水回流壓力表，P4為反洗進(jìn)水壓力表；如圖3所示，所述的曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1包括套管、上下端蓋、若干中空纖維膜絲，若干中空纖維膜絲一端澆鑄成纖維膜絲開(kāi)孔并澆鑄在一起為上澆鑄端，若干中空纖維膜絲另一端澆鑄成纖維膜絲閉孔且中空纖維膜絲之間分散為下澆鑄端，將兩端澆鑄好的若干中空纖維膜絲安裝在套管和下端蓋內(nèi)，在上端蓋上設(shè)有凈化水出口 4，在離上澆鑄端口 50mm處設(shè)有上端口 2，在下端蓋上設(shè)有曝氣口 5，在離下澆鑄端口 50mm處設(shè)有下端口 3 ；原水泵6或清洗泵8通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的下端口 3和上端口 2相連，空氣壓縮機(jī)14通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的曝氣口 5相連，反洗泵7通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的凈化水出口 4相連，反洗加藥計(jì)量泵9與反洗泵7的管道相連，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的凈化水出口 4相連的管道引出凈化水，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的上端口 2或下端口 3相連的管道引出濃水，將壓力表分別安裝在進(jìn)入或引出曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的管道上。曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1在進(jìn)原水的同時(shí)進(jìn)行曝氣運(yùn)行，使曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1內(nèi)部的原水處于翻滾或湍流狀態(tài)，一部分原水與壓縮空氣的混合液通過(guò)曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的上端口 2或下端口 3返回原水箱11，在液壓和氣壓的壓力作用下，另一部分原水經(jīng)過(guò)曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1過(guò)濾從凈化水出口 4的管道L2流出，從而實(shí)現(xiàn)固液分離的目的，定時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行順沖洗、氣液混合反洗和化學(xué)藥劑清洗。下面根據(jù)管路的布置詳細(xì)說(shuō)明以上閥門的位置和作用。本實(shí)用新型的裝置，曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1接有多條管道。其直接連接的管道有上進(jìn)水管Lla，下進(jìn)水管Lib，產(chǎn)水管L2，進(jìn)氣管L5。濃水上回流管為L(zhǎng)3a，濃水下回流管為L(zhǎng)3b，L4是反洗管，L6是清洗管，L7是反洗排放管。膜組件運(yùn)行時(shí)，上下進(jìn)水錯(cuò)開(kāi)運(yùn)行；上進(jìn)水管道Lla與膜組件的上端口 2連接，由電動(dòng)閥Fl控制進(jìn)水；下進(jìn)水與膜組件的下端口 3連接，由電動(dòng)閥F2控制進(jìn)水；透過(guò)膜組件的膜絲的原水從膜組件的凈化水出口 4流出進(jìn)入產(chǎn)水管道，由電動(dòng)閥 F3控制，產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱。當(dāng)原水由Lla進(jìn)入膜組件時(shí)，另一部分未透過(guò)膜絲的原水從膜組件的下端口 3流出到Ub管道，由電動(dòng)閥F5控制，最后經(jīng)L3管道回流到原水箱11 ；當(dāng)原水由Llb進(jìn)入膜組件時(shí)，另一部分未透過(guò)膜絲的原水從膜組件的上端口 2流出到L3a管道，由電動(dòng)閥F4控制，最后經(jīng)L3管道回流到原水箱11。L4為反洗總進(jìn)水管道，電動(dòng)閥F6控制反洗進(jìn)水。反洗水從膜組件的凈化水出口 4 進(jìn)入膜組件中，故反洗管道與產(chǎn)水管道部分共用。反洗所加的藥品由加藥計(jì)量泵9打入反洗管道L4中。反洗水從膜組件的上端口 2流出至反洗排放管道L7，由電控閥F7控制反洗排放。在膜組件1下進(jìn)水和反洗時(shí)段，同時(shí)向膜組件1中通入空氣?？諝鈮嚎s機(jī)14將空氣從膜組件的曝氣口 5送入膜組件1中，由電動(dòng)閥F8控制進(jìn)氣。L5為進(jìn)氣管道。上進(jìn)水時(shí)段不需通入空氣。膜組件的清洗設(shè)為手動(dòng)控制。清洗時(shí)電動(dòng)閥全部關(guān)閉，K2，K3，K4打開(kāi)，清洗水箱 13中清洗藥液被清洗泵8，通過(guò)清洗管道L6，清洗過(guò)濾器10，從膜組件的下端口 3進(jìn)入膜組件，藥液與膜組件充分接觸后，通過(guò)手動(dòng)閥K3，K4閥所在的管道回流到清洗藥箱13中。下面詳細(xì)描述膜分離裝置系統(tǒng)的運(yùn)行步驟。[0028]采用本發(fā)明如圖1所示的工藝流程圖，按下述步驟運(yùn)行1、工作狀態(tài)1)上進(jìn)水原水箱11中的原水在原水泵6的作用下，經(jīng)過(guò)進(jìn)水管到Li，Lla,電動(dòng)閥Fl從膜組件的上端口 2進(jìn)入裝置中。通過(guò)膜組件的過(guò)濾作用，透過(guò)液從膜組件的凈化水出口 4中流出，經(jīng)過(guò)電動(dòng)閥F3，產(chǎn)水管道L2到產(chǎn)水箱12，濃水從膜組件1的下端口 3流出， 經(jīng)過(guò)電動(dòng)閥F5，流經(jīng)濃水管道L3回流到原水箱11中，電動(dòng)閥F5控制濃水回流狀態(tài)。2)下進(jìn)水原水箱11中的原水在原水泵6的作用下，經(jīng)過(guò)進(jìn)水管道Li，Lib,電動(dòng)閥F2從膜組件下端口 3進(jìn)入膜組件中，同時(shí)空氣在空氣壓縮機(jī)14作用經(jīng)過(guò)進(jìn)氣管道L5，電動(dòng)閥F8，從膜組件1的曝氣口 5進(jìn)入膜組件。氣液在膜組件中充分混合，通過(guò)膜組件的過(guò)濾作用，透過(guò)液從膜組件的凈化水出口 4中流出，經(jīng)過(guò)電動(dòng)閥F3，產(chǎn)水管L2到產(chǎn)水箱12，濃水從膜組件的上端口 2流出，經(jīng)過(guò)電動(dòng)閥F4流經(jīng)濃水管道L3回流到原水箱11中。3)反洗超濾產(chǎn)水在反洗水泵7的作用下，經(jīng)過(guò)反洗管道L4，電動(dòng)閥F6，從凈化水出口 4進(jìn)入膜組件，同時(shí)空氣在空氣壓縮機(jī)14作用經(jīng)過(guò)進(jìn)氣管L5，電動(dòng)閥F8，從膜組件的曝氣口 5進(jìn)入膜組件。反洗所加的藥品由加藥計(jì)量泵9打入反洗管道L4中。氣液混合，對(duì)膜組件進(jìn)行反洗，反洗液從膜組件的上端口 2流出，經(jīng)過(guò)電動(dòng)閥F7所在的管道L7排放。2、清洗狀態(tài)當(dāng)膜組件運(yùn)行1-3個(gè)月后，需對(duì)其進(jìn)行清洗。清洗采用手動(dòng)控制，配置好的清洗藥品儲(chǔ)存在清洗水箱13中。清洗液在清洗泵8的作用，經(jīng)過(guò)清洗過(guò)濾器10，清洗管道L6，從膜組件的下端口 3進(jìn)入膜組件，清洗液一部分透過(guò)膜絲從膜組件的凈化水出口 4經(jīng)產(chǎn)水管道L2、K3回流到清洗水箱，另一部分從膜組件的上端口 2流出，經(jīng)K4回流到清洗水箱13。 清洗時(shí)電動(dòng)閥全部關(guān)閉，手動(dòng)閥K2、K3、K4打開(kāi)。如此循環(huán)對(duì)膜組件清洗直到膜組件恢復(fù)產(chǎn) /JCfflfio
權(quán)利要求1.一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，包括曝氣型外壓微濾或超濾膜組件、原水泵、反洗泵、清洗泵、反洗加藥計(jì)量泵、空氣壓縮機(jī)、閥門、管道；其特征在于原水泵或清洗泵通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個(gè)端口相連，空氣壓縮機(jī)通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的曝氣口相連，反洗泵通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連，反洗加藥計(jì)量泵與反洗泵的管道相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，其特征在于還包括壓力表，將壓力表分別安裝在進(jìn)入或引出曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的管道上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，其特征在于 所述的曝氣型外壓微濾或超濾膜組件包括套管、上下端蓋、若干中空纖維膜絲，若干中空纖維膜絲一端澆鑄成纖維膜絲開(kāi)孔并澆鑄在一起為上澆鑄端，若干中空纖維膜絲另一端澆鑄成纖維膜絲閉孔且中空纖維膜絲之間分散為下澆鑄端，將兩端澆鑄好的若干中空纖維膜絲安裝在套管和下端蓋內(nèi)，在上端蓋上設(shè)有凈化水出口，在離上澆鑄端口 10-50mm處設(shè)有上端口，在下端蓋上設(shè)有曝氣口，在離下澆鑄端口 O-IOOmm處設(shè)有下端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，其特征在于裝置分離過(guò)程中的進(jìn)氣量與進(jìn)水量的體積比為1 4-2 1之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，其特征在于裝置進(jìn)行氣液混合反洗時(shí)，進(jìn)氣量與進(jìn)水量的體積比為1 2-7 1之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，原水泵或清洗泵通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個(gè)端口相連，空氣壓縮機(jī)通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的曝氣口相連，反洗泵通過(guò)管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連，反洗加藥計(jì)量泵與反洗泵的管道相連，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連的管道引出凈化水，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個(gè)端口相連的管道引出濃水。本實(shí)用新型及時(shí)通過(guò)曝氣的作用將污染物分散并排出裝置，使裝置能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。而且由于曝氣的氧化作用，可以強(qiáng)化對(duì)污水、廢水中COD、BOD、氨氮、異色異味的去除。
文檔編號(hào)B01D65/02GK201959729SQ20102062195
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者郝艷杰 申請(qǐng)人:武漢艾科濾膜技術(shù)有限公司