本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置和方法。

背景技術(shù)：

污水預(yù)處理是污水進(jìn)入后續(xù)生物處理工序的第一道防線，起著保護(hù)機(jī)械設(shè)備、管道及保證后續(xù)工藝正常運(yùn)行的重要作用。隨著膜-生物反應(yīng)器在國內(nèi)污水處理的廣泛應(yīng)用，污水預(yù)處理顯得格外重要。膜-生物膜反應(yīng)器對污水中的雜質(zhì)具有截留作用，包括發(fā)絲、纖維、浮渣沙粒等。發(fā)絲、纖維會在反應(yīng)器中發(fā)生纏繞，同時，發(fā)絲、纖維在水流的作用下會自發(fā)生長成尺度更大的雜質(zhì)束，堵塞膜組件的升流區(qū)，若采用的是中空纖維膜組件，則纏繞在中空纖維膜上割斷或堵塞中空纖維膜等。因此，膜-生物反應(yīng)器的污水精細(xì)預(yù)處理對于膜-生物反應(yīng)器的長期穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

膜組件堵塞現(xiàn)象可分為兩種，一種是雜質(zhì)纖維纏繞在膜絲根部，在短期內(nèi)并不會造成膜通量的下降；另外一種是雜質(zhì)纖維直接在膜表面(平板膜)及膜絲中間(中空纖維膜)進(jìn)行纏繞，導(dǎo)致出現(xiàn)污泥和纖維的復(fù)合堆積物，造成膜通量急劇衰減，膜組件無法正常運(yùn)行，必須將膜組件吊出，利用人工方式將膜組件內(nèi)部的雜質(zhì)進(jìn)行清理。

目前國內(nèi)外學(xué)者主要對造成膜組件纏繞以及堵塞的纏繞物和形成機(jī)理進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)纏繞在膜組件上的物質(zhì)主要為發(fā)絲、纖維和各種棉絮狀物質(zhì)，其中以纖維和棉絮狀物質(zhì)為主，且膜組件上纏繞物的粒徑在0.06～1mm之間，并提出短棉絨類物質(zhì)可能會釋放出粒徑在0.4～5μm的纖維素類物質(zhì)對膜的過濾性能造成不利影響，并提出了需要加強(qiáng)預(yù)處理進(jìn)行控制?，F(xiàn)有研究均是在分析已經(jīng)發(fā)生纏繞現(xiàn)象的情況下(如纏繞的纖維尺寸等)提出大致的預(yù)處理精度。但是如何評價污水的纏繞潛能，如何根據(jù)不同進(jìn)水的性質(zhì)在工程設(shè)計(jì)中選擇合理的預(yù)處理精度卻無從知曉，也沒有可用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置和方法，嚴(yán)重制約膜-生物反應(yīng)器的預(yù)處理工程設(shè)計(jì)，導(dǎo)致目前大多數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出預(yù)處理精度，致使在實(shí)際工程長期運(yùn)行中出現(xiàn)嚴(yán)重纏繞和堵塞，一些工程出現(xiàn)纏繞問題才進(jìn)行改進(jìn)與處理設(shè)施，加大了污水處理廠改造投資成本，且影響污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服了上述缺陷，提供一種用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置和方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供了用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置，包括進(jìn)水系統(tǒng)、反應(yīng)器和曝氣裝置，所述反應(yīng)器包括中空纖維膜組件和用于盛裝污水的容器，所述中空纖維膜組件為浸沒式中空纖維膜組件，所述中空纖維膜組件設(shè)置于所述容器內(nèi)，所述中空纖維膜組件上設(shè)有曝氣孔，所述曝氣裝置包括曝氣管，所述曝氣管的出氣端位于所述曝氣孔的正下方；所述進(jìn)水系統(tǒng)包括沿進(jìn)水方向依次設(shè)置的濃縮裝置、用于攔截污水雜質(zhì)的格網(wǎng)及用于進(jìn)水的水管，所述水管的出水端與所述容器連接，所述格網(wǎng)可拆安裝于所述水管的進(jìn)水端。

本發(fā)明還提供了用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法，采用上述用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置對污水進(jìn)行測試評價。

本發(fā)明還提供了用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法，包括以下步驟：

步驟1：將污水進(jìn)行濃縮n倍后，將濃縮后的污水進(jìn)行過濾，測定過濾后污水中的雜質(zhì)濃度c0；

步驟2：將過濾后的污水裝入設(shè)有中空纖維膜組件的容器中，并浸沒所述中空纖維膜組件，測定容器中污水的有效容積v及中空纖維膜組件的有效膜面積a；

步驟3：對步驟2浸沒中空纖維膜組件的污水進(jìn)行曝氣；

步驟4：測定步驟3曝氣后污水的雜質(zhì)濃度c1；

步驟5：按公式：計(jì)算中空纖維膜組件上雜質(zhì)的累積速率v，其中v的單位為mg/(m²·d)，c0的單位為mg/l，v的單位為l，a的單位為m²，n的單位為1，c1的單位為mg/l。

本發(fā)明的有益效果在于：(1)通過濃縮裝置調(diào)控污水濃度，通過可拆安裝的格網(wǎng)調(diào)控進(jìn)入容器中污水的雜質(zhì)粒徑大小，再利用曝氣裝置曝氣產(chǎn)生大量氣泡，利用氣泡對雜質(zhì)顆粒物的懸浮和輸移實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)對中空纖維膜組件的纏繞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)短時間內(nèi)有效模擬出中空纖維膜組件在運(yùn)行過程中雜質(zhì)的纏繞現(xiàn)象和纏繞程度，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠；(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，加工費(fèi)用低；(3)本發(fā)明能夠?yàn)槟?生物反應(yīng)器提供所需的預(yù)處理精度提供較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，避免實(shí)際工程長期運(yùn)行中出現(xiàn)嚴(yán)重的纏繞和堵塞現(xiàn)象，降低污水處理廠的改造成本，有利于污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行，同時，明確污水預(yù)處理精度能降低污水雜質(zhì)對中空纖維膜組件的影響，降低中空纖維膜組件的清洗成本，延長膜組件使用壽命；(4)本發(fā)明的方法操作簡單，能實(shí)現(xiàn)中空纖維膜組件在運(yùn)行過程中污水雜質(zhì)對其的纏繞現(xiàn)象和纏繞程度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法的中空纖維膜組件上雜質(zhì)累積速率示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法的中空纖維膜組件上雜質(zhì)累積速率示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法的中空纖維膜組件上雜質(zhì)累積速率示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例1用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法的污水雜質(zhì)纏繞示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例2用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法的污水雜質(zhì)纏繞示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例3用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法的污水雜質(zhì)纏繞示意圖。

標(biāo)號說明：

1-中空纖維膜組件；2-容器；21-頂蓋；3-曝氣管；4-格網(wǎng)；5-曝氣泵；6-第一水泵；7-閥門；8-膜架；9-第二水泵；10-u型壓力計(jì)；11-三通連接管。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說明。

本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于：將預(yù)處理的污水浸沒中空纖維膜組件，并利用曝氣裝置進(jìn)行曝氣進(jìn)而評價污水對中空纖維膜組件的纏繞影響。

請參照圖1，用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置，包括進(jìn)水系統(tǒng)、反應(yīng)器和曝氣裝置，所述反應(yīng)器包括中空纖維膜組件1和用于盛裝污水的容器2，所述中空纖維膜組件1為浸沒式中空纖維膜組件，所述中空纖維膜組件1設(shè)置于所述容器2內(nèi)，所述中空纖維膜組件1上設(shè)有曝氣孔，所述曝氣裝置包括曝氣管3，所述曝氣管3的出氣端位于所述曝氣孔的正下方；所述進(jìn)水系統(tǒng)包括沿進(jìn)水方向依次設(shè)置的濃縮裝置、用于攔截污水雜質(zhì)的格網(wǎng)4及用于進(jìn)水的水管，所述水管的出水端與所述容器連接，所述格網(wǎng)可拆安裝于所述水管的進(jìn)水端。

本發(fā)明的工作過程：將經(jīng)過濃縮裝置和格網(wǎng)過濾雜質(zhì)的污水(具有一定濃度和粒徑的雜質(zhì)的污水)由水泵等動力裝置輸送進(jìn)容器中，其中污水的濃度由濃縮裝置決定，雜質(zhì)的粒徑由格網(wǎng)的孔徑(處理精度)決定，待容器中的污水能完全浸沒中空纖維膜組件開啟曝氣裝置，在運(yùn)行的過程中觀察中空纖維膜組件的雜質(zhì)纏繞現(xiàn)象。本發(fā)明的原理主要是利用氣泡對雜質(zhì)顆粒物的懸浮和輸移實(shí)現(xiàn)，通過連續(xù)曝氣，在液相中產(chǎn)生大量氣泡，氣泡在上升過程中會對污水中雜質(zhì)顆粒物進(jìn)行挾帶和輸移，雜質(zhì)和纖維在氣液混合流挾帶和輸移過程中會與膜絲之間產(chǎn)生碰撞而被截留和沉積，同時膜組件的過濾也會驅(qū)動部分雜質(zhì)向膜表面的遷移(出水循環(huán)至容器內(nèi))，最終滯留在膜組件的根部或膜絲之間，形成雜質(zhì)纏繞現(xiàn)象，通過濃縮裝置對污水進(jìn)行不同倍數(shù)的濃縮來調(diào)節(jié)污水的濃度，由于格網(wǎng)可拆安裝，通過更換不同孔徑的格網(wǎng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入容器中的污水中雜質(zhì)的粒徑，由于污水的濃度與污水中的雜質(zhì)粒徑可調(diào)控，因而能夠在短時間內(nèi)模擬出運(yùn)行較長時間后中空纖維膜組件的纏繞情況，在實(shí)驗(yàn)過程中通過測評容器內(nèi)污水的剩余雜質(zhì)含量，可知中空纖維膜組件上雜質(zhì)累積量和纏繞程度中空纖維膜組件上雜質(zhì)的累積速率可通過下式進(jìn)行計(jì)算：

其中，v為中空纖維膜組件上雜質(zhì)的累積速率，單位為mg/(m²·d)；c0為投入容器中污水的初始雜質(zhì)濃度(以懸浮物濃度ss計(jì))，單位為(mg/l)；n雜質(zhì)濃縮倍數(shù)；c1為評價裝置內(nèi)剩余雜質(zhì)濃度，單位為mg/l；v為評價裝置內(nèi)污水的有效容積，單位為l；a為中空纖維膜的有效膜面積，單位為m²。

從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于：(1)通過濃縮裝置調(diào)控污水濃度，通過可拆安裝的格網(wǎng)調(diào)控進(jìn)入容器中污水的雜質(zhì)粒徑大小，再利用曝氣裝置曝氣產(chǎn)生大量氣泡，利用氣泡對雜質(zhì)顆粒物的懸浮和輸移實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)對中空纖維膜組件的纏繞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)短時間內(nèi)有效模擬出中空纖維膜組件在運(yùn)行過程中雜質(zhì)的纏繞現(xiàn)象和纏繞程度，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠；(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，加工費(fèi)用低；(3)本發(fā)明能夠?yàn)槟?生物反應(yīng)器提供所需的預(yù)處理精度提供確切相應(yīng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。(1)通過濃縮裝置調(diào)控污水濃度，通過可拆安裝的格網(wǎng)調(diào)控進(jìn)入容器中污水的雜質(zhì)粒徑大小，再利用曝氣裝置曝氣產(chǎn)生大量氣泡，利用氣泡對雜質(zhì)顆粒物的懸浮和輸移實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)對中空纖維膜組件的纏繞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)短時間內(nèi)有效模擬出中空纖維膜組件在運(yùn)行過程中雜質(zhì)的纏繞現(xiàn)象和纏繞程度，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠；(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，加工費(fèi)用低；(3)本發(fā)明能夠?yàn)槟?生物反應(yīng)器提供所需的預(yù)處理精度提供較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，避免實(shí)際工程長期運(yùn)行中出現(xiàn)嚴(yán)重的纏繞和堵塞現(xiàn)象，降低污水處理廠的改造成本，有利于污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行，同時，明確污水預(yù)處理精度能降低污水雜質(zhì)對中空纖維膜組件的影響，降低中空纖維膜組件的清洗成本，延長膜組件使用壽命。

進(jìn)一步的，所述格網(wǎng)為不銹鋼格網(wǎng)，所述格網(wǎng)4的孔徑為0.1～1.0mm；所述容器2為透明容器。

由上述描述可知，不銹鋼格網(wǎng)有助于延長格網(wǎng)的使用壽命；使用孔徑為0.1～1.0mm的格網(wǎng)進(jìn)行預(yù)處理能較好地模擬實(shí)際污水處理過程中預(yù)處理精度對中空纖維膜組件的纏繞影響；將容器設(shè)計(jì)成透明容器，以便清楚地觀察到中空纖維膜組件在容器內(nèi)的雜質(zhì)纏繞現(xiàn)象。

進(jìn)一步的，所述曝氣裝置還包括曝氣泵5，所述曝氣泵5與所述曝氣管3的進(jìn)氣端連接。

由上述描述可知，采用曝氣泵相對其他曝氣裝置噪音更低，使得整個裝置更加輕便、小型化，產(chǎn)品功率更小，更加節(jié)能。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)水系統(tǒng)還包括第一水泵6和閥門7，所述第一水泵6安裝于所述格網(wǎng)4與所述容器2之間，所述閥門7安裝于所述容器2與所述第一水泵6之間。

由上述描述可知，利用第一水泵將經(jīng)過格網(wǎng)過濾的污水輸送至容器中，方便快捷，利用閥門控制水流的方向，既可防止容器中的污水倒流，也方便后續(xù)試驗(yàn)取水。

進(jìn)一步的，所述中空纖維膜組件1為中空纖維束式膜組件或中空纖維簾式膜組件，所述中空纖維膜組件1的膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚醚砜或聚砜。

由上述描述可知，采用聚偏氟乙烯為膜材質(zhì)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性強(qiáng)及性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)；聚氯乙烯具有價格低廉，耐化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；聚丙烯作為膜材料具有具有強(qiáng)度高、耐酸堿、耐細(xì)菌腐蝕、耐溫性能好、表面非極性、抗污染能力強(qiáng)、微孔均勻、單位面積通量大等優(yōu)點(diǎn)；聚乙烯則耐低溫、化學(xué)穩(wěn)定性好；聚醚砜具有強(qiáng)度高、耐酸堿范圍廣及耐高溫的優(yōu)點(diǎn)；聚砜具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐酸堿性能及透水性能，強(qiáng)度在有機(jī)高分子材料制成的膜中最高，使用壽命長。

進(jìn)一步的，所述反應(yīng)器還包括膜架8，所述容器2包括頂蓋21，所述中空纖維膜組件1的出水端安裝于所述膜架8上，所述膜架8與所述頂蓋21連接；所述中空纖維膜組件1的出水端同時也通過軟管與頂蓋21的內(nèi)部端口連接。

由上述描述可知，采用上述方式方便中空纖維膜組件的安裝與拆卸，且安裝牢固。

進(jìn)一步的，還包括出水系統(tǒng)，所述出水系統(tǒng)包括第二水泵9、u型壓力計(jì)10和三通連接管11，所述中空纖維膜組件1的出水端、第二水泵9和u型壓力計(jì)10分別與所述三通連接管11連接。

由上述描述可知，利用三通連接管將u型壓力計(jì)、空纖維膜組件的出水端及第二水泵連通，調(diào)整第二水泵的流量，增加出水系統(tǒng)，則進(jìn)水方式可以采用連續(xù)式，可以最大化模擬實(shí)際污水對中空纖維膜組件的纏繞影響。

請參照圖1至圖7，用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法，采用上述用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置對污水進(jìn)行測試評價。

本發(fā)明的工作過程：將經(jīng)過濃縮裝置和格網(wǎng)過濾雜質(zhì)的污水(具有一定濃度和粒徑的雜質(zhì)的污水)由水泵等動力裝置輸送進(jìn)容器中，其中污水的濃度由濃縮裝置決定，雜質(zhì)的粒徑由格網(wǎng)的孔徑(處理精度)決定，待容器中的污水能完全浸沒中空纖維膜組件開啟曝氣裝置，在運(yùn)行的過程中觀察中空纖維膜組件的雜質(zhì)纏繞現(xiàn)象。本發(fā)明的原理主要是利用氣泡對雜質(zhì)顆粒物的懸浮和輸移實(shí)現(xiàn)，曝氣裝置在整個裝置的運(yùn)行過程中起到吹掃膜絲的作用，通過連續(xù)曝氣，在液相中產(chǎn)生大量氣泡，氣泡在上升過程中會對污水中雜質(zhì)顆粒物進(jìn)行挾帶和輸移，雜質(zhì)和纖維在氣液混合流挾帶和輸移過程中會與膜絲之間產(chǎn)生碰撞而被截留和沉積，同時膜組件的過濾也會驅(qū)動部分雜質(zhì)向膜表面的遷移(出水循環(huán)至容器內(nèi))，最終滯留在膜組件的根部或膜絲之間，形成雜質(zhì)纏繞現(xiàn)象，通過濃縮裝置對污水進(jìn)行不同倍數(shù)的濃縮來調(diào)節(jié)污水的濃度，由于格網(wǎng)可拆安裝，通過更換不同孔徑的格網(wǎng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入容器中的污水中雜質(zhì)的粒徑，由于污水的濃度與污水中的雜質(zhì)粒徑可調(diào)控，因而能夠在短時間內(nèi)模擬出運(yùn)行較長時間后中空纖維膜組件的纏繞情況，在實(shí)驗(yàn)過程中通過測評容器內(nèi)污水的剩余雜質(zhì)含量，可知中空纖維膜組件上雜質(zhì)累積量和纏繞程度中空纖維膜組件上雜質(zhì)的累積速率可通過下式進(jìn)行計(jì)算：

其中，v為中空纖維膜組件上雜質(zhì)的累積速率，單位為mg/(m²·d)；c0為投入裝置中污水初始的平均ss，單位為(mg/l)；n雜質(zhì)濃縮倍數(shù)；c1為評價裝置內(nèi)剩余雜質(zhì)濃度，單位為mg/l；v為評價裝置內(nèi)污水的有效容積，單位為l；a為中空纖維膜的有效膜面積，單位為m²。

本發(fā)明的有益效果在于：(1)通過濃縮裝置調(diào)控污水濃度，通過可拆安裝的格網(wǎng)調(diào)控進(jìn)入容器中污水的雜質(zhì)粒徑大小，再利用曝氣裝置曝氣產(chǎn)生大量氣泡，利用氣泡對雜質(zhì)顆粒物的懸浮和輸移實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)對中空纖維膜組件的纏繞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)短時間內(nèi)有效模擬出中空纖維膜組件在運(yùn)行過程中雜質(zhì)的纏繞現(xiàn)象和纏繞程度，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠；(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，加工費(fèi)用低；(3)本發(fā)明能夠?yàn)槟?生物反應(yīng)器提供所需的預(yù)處理精度提供較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，避免實(shí)際工程長期運(yùn)行中出現(xiàn)嚴(yán)重的纏繞和堵塞現(xiàn)象，降低污水處理廠的改造成本，有利于污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行，同時，明確污水預(yù)處理精度能降低污水雜質(zhì)對中空纖維膜組件的影響，降低中空纖維膜組件的清洗成本，延長膜組件使用壽命；(4)本發(fā)明的方法操作簡單，能實(shí)現(xiàn)中空纖維膜組件在運(yùn)行過程中污水雜質(zhì)對其的纏繞現(xiàn)象和纏繞程度。

進(jìn)一步的，將污水用濃縮裝置進(jìn)行濃縮；將經(jīng)過濃縮后的污水采用格網(wǎng)進(jìn)行過濾，將經(jīng)過格網(wǎng)過濾后的污水利用水管灌入所述容器直至浸沒所述容器中的中空纖維膜組件，然后開啟曝氣裝置進(jìn)行曝氣，曝氣的強(qiáng)度控制在0.8～2m³/(m²·h)。

本發(fā)明還提供了用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法，包括以下步驟：

步驟1：步驟1：將污水進(jìn)行濃縮n倍后，將濃縮后的污水進(jìn)行過濾，測定過濾后污水中的雜質(zhì)濃度c0；

步驟2：將過濾后的污水裝入設(shè)有中空纖維膜組件的容器中，并浸沒所述中空纖維膜組件，測定容器中污水的有效容積v及中空纖維膜組件的有效膜面積a；

步驟3：對步驟2浸沒中空纖維膜組件的污水進(jìn)行曝氣；

步驟4：測定步驟3曝氣后污水的雜質(zhì)濃度c1；

步驟5：按公式：計(jì)算中空纖維膜組件上雜質(zhì)的累積速率v，

其中v的單位為mg/(m²·d)，c0的單位為mg/l，v的單位為l，a的單位為m²，n的單位為1，c1的單位為mg/l。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的方法操作簡單，能實(shí)現(xiàn)中空纖維膜組件在運(yùn)行過程中污水雜質(zhì)對其的纏繞現(xiàn)象和纏繞程度。

實(shí)施例1

請參照圖1、圖2及圖5，包括進(jìn)水系統(tǒng)、反應(yīng)器和曝氣裝置，所述反應(yīng)器包括中空纖維膜組件1和用于盛裝污水的容器2，所述中空纖維膜組件1為浸沒式中空纖維膜組件，所述中空纖維膜組件1設(shè)置于所述容器2內(nèi)，所述中空纖維膜組件1上設(shè)有曝氣孔，所述曝氣裝置包括曝氣管3，所述曝氣管3的出氣端位于所述曝氣孔的正下方；所述進(jìn)水系統(tǒng)包括沿進(jìn)水方向依次設(shè)置的濃縮裝置、用于攔截污水雜質(zhì)的格網(wǎng)4及用于進(jìn)水的水管，所述水管的出水端與所述容器連接，所述格網(wǎng)可拆安裝于所述水管的進(jìn)水端。

所述格網(wǎng)為不銹鋼格網(wǎng)，所述格網(wǎng)4的孔徑為1.0mm；所述容器2為透明容器；所述曝氣裝置還包括曝氣泵5，所述曝氣泵5與所述曝氣管3的進(jìn)氣端連接；所述進(jìn)水系統(tǒng)還包括第一水泵6和閥門7，所述第一水泵6安裝于所述格網(wǎng)與4所述容器2之間，所述閥門7安裝于所述容器2與所述第一水泵6之間；所述中空纖維膜組件1為中空纖維束式膜組件或中空纖維簾式膜組件，所述中空纖維膜組件1的膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚醚砜或聚砜；所述反應(yīng)器還包括膜架8，所述容器2包括頂蓋21，所述中空纖維膜組件1的出水端安裝于所述膜架8上，所述膜架8與所述頂蓋21可拆連接。

用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法，包括以下步驟：

步驟1：將污水進(jìn)行濃縮，濃縮的倍數(shù)為30(即相當(dāng)于實(shí)際運(yùn)行30d處理水量對應(yīng)的雜質(zhì)量)；

步驟2：將經(jīng)過濃縮后的污水采用上述規(guī)格的格網(wǎng)4進(jìn)行過濾，將經(jīng)過格網(wǎng)4過濾后的污水利用第一水泵6抽入水管灌入所述容器2直至浸沒所述容器2中的中空纖維膜組件1，然后開啟曝氣裝置進(jìn)行曝氣，進(jìn)水方式為序批式。

本實(shí)施例中空纖維膜組件上雜質(zhì)累積速率示意圖見圖2，污水雜質(zhì)纏繞示意圖見圖5。從上述兩圖中可以看出，運(yùn)行7d時發(fā)現(xiàn)膜組件上出現(xiàn)較多雜質(zhì)，且雜質(zhì)出現(xiàn)了由根部向膜表面蔓延的趨勢，膜組件上雜質(zhì)累積速率示意圖附圖2，雜質(zhì)纏繞示意圖見圖5。從圖2可知，運(yùn)行6d后，膜組件上的雜質(zhì)累積速率為85.1mg/m²d，雜質(zhì)纏繞有一個快速增長的趨勢和一個穩(wěn)定累積的過程。

實(shí)施例2

請參照圖1、圖3及圖6，本實(shí)施例基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1一致，不同之處在于，所述格網(wǎng)的孔徑為0.4mm。

用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法，同實(shí)施例1。本實(shí)施例中空纖維膜組件上雜質(zhì)累積速率示意圖見圖3，污水雜質(zhì)纏繞示意圖見圖6。從上述兩圖中可以看出，運(yùn)行7d時發(fā)現(xiàn)膜組件上同樣出現(xiàn)了雜質(zhì)纏繞的現(xiàn)象，此時膜組件上的雜質(zhì)累積速率為44.6mg/m²d，從圖3可知，雜質(zhì)粒徑降低后，雖然纏繞現(xiàn)象仍然存在，但纏繞程度明顯降低，且膜組件上的雜質(zhì)累積量也出現(xiàn)了明顯的降低；另外，雜質(zhì)粒徑低于0.4mm所發(fā)生的纏繞規(guī)律與雜質(zhì)粒徑低于1mm相似，說明雜質(zhì)在膜組件上的纏繞可分為快速累積和緩慢增長兩個階段。

實(shí)施例3

請參照圖1、圖4及圖7，本實(shí)施例基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1一致，不同之處在于，所述格網(wǎng)的孔徑為0.2mm。

用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的方法，同實(shí)施例1。本實(shí)施例中空纖維膜組件上雜質(zhì)累積速率示意圖見圖4，污水雜質(zhì)纏繞示意圖見圖7。從上述兩圖中可以看出，運(yùn)行7d時發(fā)現(xiàn)膜組件上未出現(xiàn)雜質(zhì)纏繞的現(xiàn)象，此時膜組件上的雜質(zhì)累積速率為14.5mg/m²d，從圖4可知，當(dāng)雜質(zhì)粒徑低于0.2mm時，基本不會出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象，但膜組件上仍然有一定含量的雜質(zhì)累積，說明雜質(zhì)粒徑對于膜組件發(fā)生纏繞具有較大影響，粒徑越大，越容易發(fā)生纏繞，且纏繞程度也更嚴(yán)重。

從實(shí)施例1至實(shí)施例3的模擬結(jié)果可以看出，上述用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置運(yùn)行一周時間內(nèi)時雜質(zhì)的累積速率≤20mg/m²d時，雜質(zhì)不會在膜組件上發(fā)生纏繞，其對應(yīng)的預(yù)處理精度為0.2mm。

實(shí)施例4

請參照圖1，本實(shí)施例在實(shí)施例1～3任意一實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加了出水系統(tǒng)，所述出水系統(tǒng)包括第二水泵9、u型壓力計(jì)10和三通連接管11，所述中空纖維膜組件1的出水端、第二水泵9和u型壓力計(jì)10分別與所述三通連接管11連接。

本實(shí)施例在實(shí)現(xiàn)實(shí)施例1～3任意一實(shí)施例的有益效果的基礎(chǔ)上，增加出水系統(tǒng)，則進(jìn)水方式還可以采用連續(xù)式，可以最大化模擬實(shí)際污水對中空纖維膜組件的纏繞影響。

綜上所述，本發(fā)明提供的用于評價污水對中空纖維膜組件纏繞影響的裝置和方法，通過濃縮裝置調(diào)控污水濃度，通過可拆安裝的格網(wǎng)調(diào)控進(jìn)入容器中污水的雜質(zhì)粒徑大小，再利用曝氣裝置曝氣產(chǎn)生大量氣泡，利用氣泡對雜質(zhì)顆粒物的懸浮和輸移實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)對中空纖維膜組件的纏繞，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)短時間內(nèi)有效模擬出中空纖維膜組件在運(yùn)行過程中雜質(zhì)的纏繞現(xiàn)象和纏繞程度，且運(yùn)行穩(wěn)定可靠；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，加工費(fèi)用低；本發(fā)明能夠?yàn)槟?生物反應(yīng)器提供所需的預(yù)處理精度提供較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，避免實(shí)際工程長期運(yùn)行中出現(xiàn)嚴(yán)重的纏繞和堵塞現(xiàn)象，降低污水處理廠的改造成本，有利于污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行，同時，明確污水預(yù)處理精度能降低污水雜質(zhì)對中空纖維膜組件的影響，降低中空纖維膜組件的清洗成本，延長膜組件使用壽命；本發(fā)明的方法操作簡單，能實(shí)現(xiàn)中空纖維膜組件在運(yùn)行過程中污水雜質(zhì)對其的纏繞現(xiàn)象和纏繞程度；采用序批式的進(jìn)水方式能最短時間模擬出污水對中空纖維膜組件纏繞影響，加快試驗(yàn)進(jìn)度，提高試驗(yàn)效率；而實(shí)施例4中增加出水系統(tǒng)，則進(jìn)水方式還可以采用連續(xù)式，可以最大化模擬實(shí)際污水對中空纖維膜組件的纏繞影響。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。