一種反滲透膜或納濾膜系統(tǒng)污染防治方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在正常運行的反滲透膜裝置或納濾膜裝置設備上完成膜系統(tǒng)污染防治的方法。在常規(guī)設計的反滲透膜裝置或納濾膜裝置的產(chǎn)水管路上加裝一定容積的產(chǎn)水儲槽，在進水管道上加裝一定容積的高濃鹽水進液槽和進液口。當反滲透膜元件或納濾膜元件出現(xiàn)膜污染時，在增壓泵和高壓泵不停止運行的條件上，將高濃鹽水注入膜系統(tǒng)進水管路。在一定時間的“正向滲透流”中，膜表面的透水方向與正常過濾的透水方向相反，膜表面的污染物和沉積物會“遠離”膜表面，進入濃水中，進而被膜表面的濃水流帶出膜系統(tǒng)。這樣反滲透膜或納濾膜的過濾性能就能得到恢復。通過本發(fā)明延緩反滲透膜系統(tǒng)或者納濾膜系統(tǒng)的污染趨勢，延長膜的壽命，提高膜系統(tǒng)的產(chǎn)水能力。
【專利說明】
一種反滲透膜或納濾膜系統(tǒng)污染防治方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于水處理應用領(lǐng)域，涉及反滲透膜或納濾膜的污染防治方法，尤其是一種無需停止正常運行的反滲透膜裝置或納濾膜裝置的膜系統(tǒng)污染防治方法。
【背景技術(shù)】
[0002]反滲透膜系統(tǒng)或納濾膜系統(tǒng)是一種廣泛應用的物料分離、溶液凈化方法。尤其是在海水淡化、苦咸水淡化、苦咸水軟化、地表水處理、工業(yè)廢水處理、城市污水回用處理、工業(yè)純水處理、工業(yè)物料濃縮等領(lǐng)域廣泛使用。一般，該系統(tǒng)選用卷式結(jié)構(gòu)的膜元件，設計中采用單段、多段或多級的系統(tǒng)配置。為了保證系統(tǒng)的正常運行，一般會選用混凝沉降、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、超濾、保安過濾器、殺菌系統(tǒng)等進行預處理，其工藝核心是防止反滲透膜或納濾膜出現(xiàn)嚴重的膜污染。但是即使采用上述工藝或設備，反滲透膜系統(tǒng)或納濾膜系統(tǒng)因為本身的高濃縮特性，仍然會受到水體中的污染物的污染。因此在反滲透膜或納濾膜系統(tǒng)的實際應用中，污染防治仍然是其重中之中。
[0003]—般，在反滲透膜系統(tǒng)設計中，都會配備有離線化學清洗裝置。離線化學清洗操作都是采用系統(tǒng)停車后，配備不同的化學清洗藥劑，在膜系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)、浸泡等來完成。但是仍然不能滿足膜系統(tǒng)的運行要求。例如，中國專利申請?zhí)?01110394579.0公開了一種反滲透膜污染防治的方法。當反滲透膜系統(tǒng)產(chǎn)水量低于初始產(chǎn)水量的10%或反滲透膜組件的壓差大于0.35MPa時，人工或自動控制，通過正向沖洗膜表面、反向沖洗膜表面、正向化學清洗膜表面、反向化學清洗膜表面、正向氣體清洗膜表面或反向氣體清洗膜表面中的一種或多種組合，對反滲透膜進行沖洗、清洗，使反滲透膜系統(tǒng)產(chǎn)水量恢復至初始產(chǎn)水量的99 %以上，壓差小于0.25MPa;中國專利申請?zhí)?01310289802.4公開了一種防治反滲透膜或納濾膜污染的清洗方法，先進行氣水兩相流清洗或同時化學清洗，再抽取反滲透濃水沖洗反滲透膜表面后，反滲透濃水經(jīng)濃水排放閥排出；然后將預處理水輸送至反滲透模塊，將反滲透濃水側(cè)的清洗濃水置換排出，直到電導率恢復到預處理水電導率的98% ;最后關(guān)閉清洗水排放閥，打開濃水排放閥，反滲透模塊恢復正常運行；中國專利申請?zhí)?0141070856.2公開了一種反滲透膜在線清洗裝置，包括清洗水箱和清洗水栗，所述清洗水箱與所述清洗水栗連接；該清洗水栗通過第一管道連接有預處理段;在所述第一管道上設置有切斷閥；所述預處理段連接有保安過濾器;所述保安過濾器通過高壓栗連接反滲透膜;該反滲透膜通過濃水回流管道與所述純水箱連接，所述第二管道上設置有產(chǎn)水回流管道，該產(chǎn)水回流管道與所述清洗水箱連接。
[0004]但是，目前公開的反滲透膜或納濾膜系統(tǒng)污染防治方法都局限于在膜系統(tǒng)停車操作時的清洗方法。整體來說，對于膜系統(tǒng)運行和維護仍存在很多不便。
[0005]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種反滲透膜或納濾膜系統(tǒng)污染防治方法，無需停止系統(tǒng)正常運行，延緩反滲透膜系統(tǒng)或者納濾膜系統(tǒng)的污染趨勢，延長膜的壽命，提高膜系統(tǒng)的產(chǎn)水能力

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何在反滲透膜或納濾膜系統(tǒng)不停止運行的情況下完成反滲透膜或納濾膜系統(tǒng)的污染防治。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種反滲透膜裝置或納濾膜裝置的膜系統(tǒng)污染防治方法，包括以下步驟:
[0008]步驟1、當反滲透膜元件或納濾膜元件出現(xiàn)膜污染時，在增壓栗和高壓栗不停止運行的條件下，將高濃鹽水注入膜系統(tǒng)進水管路；
[0009]步驟2、當所述高濃鹽水的滲透壓條件高于高壓栗所能夠提供的壓力條件時，水分子就會從低濃度溶液自動流向高濃度溶液；
[0010]步驟3、膜表面的污染物和沉積物會離開膜表面進入濃水中；
[0011]步驟4、污染物和沉積物被膜表面的濃水流帶出膜系統(tǒng)。
[0012]進一步地，所述反滲透膜系統(tǒng)或納濾膜系統(tǒng)采用卷式膜元件結(jié)構(gòu)。
[0013]進一步地，所述高濃鹽水為高濃度無機鹽溶液或有機鹽溶液。
[0014]進一步地，所述高濃鹽水為氯化鈉溶液、氯化鉀溶液、硫酸鈉溶液、硫酸鉀溶液中的一種。
[0015]本發(fā)明提供一種能夠在不進行停車操作的前提條件下完成反滲透膜或納濾膜系統(tǒng)的污染防治方法，延緩反滲透膜系統(tǒng)或者納濾膜系統(tǒng)的污染趨勢，延長膜的壽命，提高膜系統(tǒng)的產(chǎn)水能力
[0016]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案在于:
[0017]在常規(guī)設計的反滲透膜裝置或納濾膜裝置的產(chǎn)水管路上加裝一定容積的產(chǎn)水儲槽，產(chǎn)水儲槽可以采用人工或自動進水。產(chǎn)水儲槽進水口與膜裝置產(chǎn)水管道保持連接暢通。在常規(guī)設計的反滲透膜裝置或納濾膜裝置的進水管路上加裝一定容積的高濃鹽水進液槽，高濃鹽水進液槽出口設置有連接管道和開斷閥門。連接管道另一端與膜裝置進水管道保持連接暢通。綜合考慮膜系統(tǒng)整體配置，尤其是增壓栗和高壓栗水力揚程值，選擇合適的高濃鹽水，確保高濃鹽水具有足夠高的滲透壓。
[0018]當需要對膜系統(tǒng)進行污染防控時，將高濃鹽水開斷閥門打開，保持原有產(chǎn)水外送管路關(guān)閉。這樣，一股脈沖性的高濃鹽水在增壓栗和高壓栗的作用下栗送進入過濾膜系統(tǒng)內(nèi)，由于高濃鹽水具有足夠高的滲透壓力，即使增壓栗和高壓栗在正常運轉(zhuǎn)，鹽水也不會發(fā)生“反滲透”現(xiàn)象，此時發(fā)生的是“自然滲透”現(xiàn)象，即產(chǎn)水側(cè)的清凈水透過膜表面滲透進入濃水側(cè)的高濃鹽水中。與此同時，在膜表面沉積的或因電荷作用吸引的一些物質(zhì)也會隨著高濃鹽水的進入和“正向滲透流”的形成而進入高濃鹽水濃水側(cè)。隨著水流在膜面的流動，這些污染物都最終排出過濾膜系統(tǒng)，進入膜系統(tǒng)濃水中。
[0019]然后高濃鹽水開斷閥門關(guān)閉，過濾膜系統(tǒng)的進液濃度會急劇下降。當溶液濃度顯著低于增壓栗和高壓栗出水壓力時，新的低濃度的進液中的水分子就會在壓力作用下發(fā)生“反滲透”現(xiàn)象，穿過膜表面，進入產(chǎn)水側(cè)，形成正常的產(chǎn)水。
[0020]本發(fā)明所涉及的污染防治方法可以靈活運用，既可以在膜污染程度嚴重時，例如，當膜產(chǎn)水量下降15%或膜運行壓力提升了 15%，在傳統(tǒng)化學清洗過程前后進行使用。也可以作為主動式的膜系統(tǒng)維護手段，如每天進行一次清洗，或者當膜系統(tǒng)衰減一定比例時進行，如膜產(chǎn)水流量下降2?3%或膜運行壓力提升2?3%時使用。
[0021]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【附圖說明】
[0022]圖1為一般反滲透膜或納濾膜裝置的系統(tǒng)示意圖；包括:膜系統(tǒng)進水儲槽1、增壓栗
2、保安濾器3、高壓栗4、膜元件5、膜系統(tǒng)產(chǎn)水槽6、膜系統(tǒng)濃水槽7;
[0023]圖2為本發(fā)明的反滲透膜或納濾膜裝置的系統(tǒng)示意圖；包括:膜系統(tǒng)進水儲槽1、增壓栗2、保安濾器3、高壓栗4、膜元件5、膜系統(tǒng)產(chǎn)水槽6、膜系統(tǒng)濃水槽7;高濃鹽水槽8、高濃鹽水切斷閥9、產(chǎn)水中轉(zhuǎn)槽10;
[0024]圖3為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)示意圖；包括:膜系統(tǒng)進水儲槽1、增壓栗2、保安濾器3、高壓栗4、膜元件5、膜系統(tǒng)產(chǎn)水槽6、膜系統(tǒng)濃水槽7;高濃鹽水槽8、高濃鹽水切斷閥9、產(chǎn)水中轉(zhuǎn)槽10。
【具體實施方式】
[0025]下面通過一個實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0026]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例涉及過濾膜系統(tǒng)為一級兩段式反滲透系統(tǒng)5，第一段采用6支6芯裝膜配置5-1，第二段采用3支6芯裝膜配置5-2。進水設有進水儲槽I，膜系統(tǒng)進水設有增壓栗2、保安濾器3和高壓栗4。高壓栗進口設有高濃鹽水槽8，高濃鹽水槽8的出口設有自動開關(guān)閥9。反滲透系統(tǒng)5產(chǎn)水流經(jīng)產(chǎn)水中轉(zhuǎn)槽10，產(chǎn)水中轉(zhuǎn)槽底部進水，上部出水，出水自流進入膜系統(tǒng)產(chǎn)水槽6ο反滲透濃水自流進入膜系統(tǒng)濃水槽7。
[0027]正常運行過程中，高壓栗出口壓力18.5bar，膜初始產(chǎn)水流量48立/時。本發(fā)明涉及的膜系統(tǒng)維護性污染控制設定為每3天進行一次。高濃鹽水槽8配置有15%的氯化鈉鹽水，配置水源采用反滲透產(chǎn)水。每次維護時，程序控制打開自動開關(guān)閥9，在增壓栗2的吸力下，高濃鹽水槽8內(nèi)鹽水自動流入膜系統(tǒng)。增壓栗2和高壓栗3在維護過程中保持正常運行狀態(tài)。自動開關(guān)閥9開啟1min后自動關(guān)閉。閥門關(guān)閉后3min后，系統(tǒng)即進入正常運行狀態(tài)，反滲透系統(tǒng)正常產(chǎn)水。
[0028]整體系統(tǒng)在實際運行中4個月未進行常規(guī)的化學清洗操作。
[0029]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種反滲透膜裝置或納濾膜裝置的膜系統(tǒng)污染防治方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、當反滲透膜元件或納濾膜元件出現(xiàn)膜污染時，在增壓栗和高壓栗不停止運行的條件下，將高濃鹽水注入膜系統(tǒng)進水管路； 步驟2、當所述高濃鹽水的滲透壓條件高于高壓栗所能夠提供的壓力條件時，水分子就會從低濃度溶液自動流向高濃度溶液； 步驟3、膜表面的污染物和沉積物會離開膜表面進入濃水中； 步驟4、污染物和沉積物被膜表面的濃水流帶出膜系統(tǒng)。2.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜裝置或納濾膜裝置的膜系統(tǒng)污染防治方法，其特征在于，所述反滲透膜系統(tǒng)或納濾膜系統(tǒng)采用卷式膜元件結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述的反滲透膜裝置或納濾膜裝置的膜系統(tǒng)污染防治方法，其特征在于，所述高濃鹽水為高濃度無機鹽溶液或有機鹽溶液。4.如權(quán)利要求3所述的反滲透膜裝置或納濾膜裝置的膜系統(tǒng)污染防治方法，其特征在于，所述高濃鹽水為氯化鈉溶液、氯化鉀溶液、硫酸鈉溶液、硫酸鉀溶液中的一種。
【文檔編號】B01D65/08GK105903355SQ201610397004
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】王廈
【申請人】上海知勉環(huán)境技術(shù)有限公司