化趨勢延伸，根據預先設定的第一條件，計算得到該膜生 物反應器的膜性能在將來某時刻可能受損的時間點；同時得到所述膜生物反應器在未來某 時刻的膜通量和跨膜壓差值，將該膜通量和跨膜壓差值與預先設定的第二條件進行比較， 從而判斷該時刻的膜性能。2. 如權利要求1所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，其特征在于，若 該膜生物反應器的膜工藝運行規律為單一循環的產水周期，則選取步驟一得到的每個產 水周期或每日的膜通量和跨膜壓差值繪制歷史曲線，進而得到擬合曲線，預先設定的第一 條件為IJt-JcI = JcX Ct，其中，J。為膜通量的參考值，J ,為所述膜生物反應器在未來某 時刻的膜通量，計算得到膜性能在將來某時刻可能受損的時間點；預先設定的第二條件包 括：若（1-β) · JQ< Jt< (1+β) · J。，則判斷該時刻的膜性能良好；若（1+β) · JQ< Jt < (1+α) · J。或（1-α) · JQ< Jt< (1-β) · J。，則判斷該時刻的膜性能受到損害；若 (l+α) .J〇<Jt或Jt< (l-α) .J。，貝丨J判斷該時亥IJ的膜受到較大損害，α和β均為變化 參數，取值范圍均為〇~1〇〇%。3. 如權利要求2所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，其特征在于， 當（1+β) · J0< Jt< (1+α) · J。或（1-α) · J0< Jt< (1-β) · J。時，若同時 TMPt < (1- ε ) · ΤΜΡ。，其中，ΤΜΡ。為跨膜壓差值的參考值，TMP t為所述膜生物反應器在未來 某時刻的跨膜壓差值，則判斷該時刻的膜絲可能發生斷裂；若同時（1- ε )· TMhf TMP t < (1+ ε ) · TMP。，則判斷該時刻的膜受到污染；若同時（1+ ε ) · TMPf TMP t，則判斷該時刻 的膜污染嚴重，α、β和ε均為變化參數，取值范圍均為〇~1〇〇%。4. 如權利要求3所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，其特征在于，α為 10%，β 為 8%，ε 為 12%。5. 如權利要求4所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，其特征在于，所述 膜通量的參考值為經驗值或根據歷史數據得到，計算公式如下：其中，為膜通量的參考值，J' i為所述膜生物反應器在歷史某時刻的膜通量，i為膜 通量歷史數據的個數。6. 如權利要求1所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，其特征在于，若該 膜生物反應器的膜工藝運行規律為多次循環的產水周期，則選取步驟一得到的每個產水周 期或每日的膜通量的最大值、最小值和平均值以及跨膜壓差值的最大值、最小值和平均值 分別繪制每個產水周期或每日的膜通量的最大值隨時間變化的歷史曲線、每個產水周期或 每日的膜通量的最小值隨時間變化的歷史曲線和每個產水周期或每日的膜通量的平均值 隨時間變化的歷史曲線，以及每個產水周期或每日的跨膜壓差值的最大值隨時間變化的歷 史曲線、每個產水周期或每日的跨膜壓差值的最小值隨時間變化的歷史曲線和每個產水周 期或每日的跨膜壓差值的平均值隨時間變化的歷史曲線，進而得到相應的擬合曲線，預先 設定的第一條件包括：I Jt-Jcl = JcX Ct，其中，J。為膜通量的參考值，J t為所述膜生物反應 器在未來某時刻的膜通量，得到膜性能在將來某時刻可能受損的第一時間點，以及計算膜 通量的最大值隨時間變化的歷史曲線與膜通量的最小值隨時間變化的歷史曲線相等的第 二時間點，同時計算跨膜壓差值的最大值隨時間變化的歷史曲線與跨膜壓差值的最小值隨 時間變化的歷史曲線相等的第三時間點，以三個時間點中先發生的時間點作為膜性能在將 來某時刻可能受損的時間點；預先設定的第二條件包括：若J" t< Γ t，則判斷該時刻的 膜受到污染；若J" t> Jt> Γ t，且（l-i3)JQ< Jt< (1+β)·1。，則判斷該時刻的膜運行 正常，其中，J" 所述膜生物反應器在未來某時刻的最大膜通量，J',為所述膜生物反 應器在未來某時刻的最小膜通量；若J" t>Jt>r t，且（l+m< Jt< (1+Y)J。，則 判斷該時刻的膜受到污染；若J" t>Jt>r t，且（1+丫）1< Jt< (l+a)J。，則判斷該 時刻的膜可能發生斷裂；若J" t>Jt>r t，且（1-丫）1< Jt< (1-β % )Jc，則判斷該 時刻的膜可能發生斷裂；若J" t>Jt>r t，且Jt< (l-Y)J。，則判斷該時 刻的膜可能發生堵塞，其中，a、β和γ均為變化參數，取值范圍均為O~100%。7. 如權利要求6所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，其特征在于，預 先設定的第二條件還包括：若ΤΜΡ" t< TMP' t，則判斷該時刻的膜絲可能發生斷裂；若 TMP" t> TMP t> TMP' t，且（l-β )TMPQ< TMP t< (1+β )TMP。，則判斷該時刻的膜運行正 常，其中，TMP" t為所述膜生物反應器在未來某時刻的最大跨膜壓差值，TMP^ 所述膜 生物反應器在未來某時刻的最小跨膜壓差值；若TMP" t> TMP t> TMP' t，且（1+β )TMP。 < TMPt< (1+a )TMP。，則判斷該時刻的膜可能發生堵塞；若TMP" t> TMP t> TMP' t，且 (1-β) TMPf TMP t< (I-a) TMP。，則判斷該時刻的膜絲可能發生斷裂，a和β均為變化參 數，取值范圍均為〇~1〇〇%。8. 如權利要求7所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，其特征在于，a為 10%，β 為 8%，γ 為 9%。9. 如權利要求8所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，其特征在于，所述 跨膜壓差值的參考值為經驗值或根據歷史數據得到，計算公式如下：其中，ΤΜΡ。為跨膜壓差值的參考值，TMP^ i為所述膜生物反應器在歷史某時刻的跨膜 壓差值，i為跨膜壓差值歷史數據的個數。10. 如權利要求1所述的對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，其特征在于， 將選取的膜生物反應器的任一個適當膜通量與設定的膜通量的參考值進行比較，若 (1-10% ) · JQ<乃< (1+10% ) · J。，其中，J。為膜通量的參考值，J1為選取的所述膜生物 反應器的任一個膜通量，則判定所述膜生物反應器的膜性能良好；若（1+10% ) · Jc< J1 < (1+20% ) · J。或（1-20% ) · JQ< Ji< (1-10% ) · J。，則判定所述膜生物反應器的膜 性能受到損害，此時將選取的膜生物反應器的相應的適當跨膜壓差值與設定的跨膜壓差值 的參考值進行比較，若TMP^ (1-15%) ·ΤΜΡ。，其中，TMP。為跨膜壓差值的參考值，TMP1S 選取的所述膜生物反應器的任一跨膜壓差值，則判定所述膜生物反應器的膜絲可能發生斷 裂，若（1-15% ) · TMPQ< TMP' (1+15% ) · ΤΜΡ。，則判定所述膜生物反應器的膜可能污 染，若（1+15% )· TMPQ< TMP i，則判定所述膜生物反應器的膜污染嚴重；若（1+20% )· J0 < J1SJ1; (1-20%) *J。，則判定所述膜生物反應器的膜性能受到嚴重損害。
【專利摘要】本發明涉及一種對膜生物反應器的膜性能進行預警的方法，包括：在設定的時間段內采集膜生物反應器工作時的多個膜通量和多個跨膜壓差值；根據該膜生物反應器的膜工藝運行規律，選取采集的多個適當膜通量和多個適當跨膜壓差值分別建立其隨時間變化的二維表，并繪制歷史數據曲線，分別擬合膜通量和跨膜壓差值隨時間變化的曲線；并將該擬合曲線按照變化趨勢延伸，根據預先設定的第一條件，計算得到該膜生物反應器的膜性能在將來某時刻可能受損的時間點；同時得到膜生物反應器在未來某時刻的膜通量和跨膜壓差值，將該膜通量和跨膜壓差值與預先設定的第二條件進行比較，判斷該時刻的膜性能。本發明實現對膜性能的長期監控，同時對膜性能受損點進行預測。
【IPC分類】C02F3/12, C02F3/00
【公開號】CN105152317
【申請號】CN201510543553
【發明人】任艷真, 孫瑩瑩, 劉萌, 楊斌
【申請人】北京金控數據技術股份有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月28日