專利名稱：一種新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理系統(tǒng)，特別是涉及一種新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
膜法水處理技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在水處理工業(yè)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。其所涉及的原理是原水在外在壓力的作用下，以一定流速沿膜表面流動(dòng)，原水中的小分子物質(zhì)與溶劑水一起透過(guò)膜體進(jìn)入到膜的另一側(cè)，而大分子物質(zhì)則被截留，大分子物質(zhì)在原水中濃度升高，從而實(shí)現(xiàn)水的凈化處理。
現(xiàn)有的膜連續(xù)過(guò)濾系統(tǒng)根據(jù)原水進(jìn)料方式的不同，可以分為外壓式和內(nèi)壓式兩種操作模式。內(nèi)壓式操作模式是指具有一定壓力的原水直接進(jìn)入膜絲內(nèi)腔，部分水透過(guò)膜壁進(jìn)入到殼程成為凈化水；外壓式操作模式則與之相反，進(jìn)入殼程的原料水在壓力的作用下發(fā)生選擇性滲透，使一部分水透過(guò)膜壁進(jìn)入到膜絲內(nèi)腔，經(jīng)開口端流出完成水的凈化。
以上兩種操作模式進(jìn)行水處理時(shí)都必須對(duì)原水進(jìn)行加壓，因此能耗較大。而且現(xiàn)有膜連續(xù)過(guò)濾系統(tǒng)中的膜組件一般包括膜絲和殼體兩部分。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)膜組件進(jìn)行在線反沖洗，一個(gè)膜組件單元至少需要三組控制系統(tǒng)；另外，由于殼體的存在，無(wú)法對(duì)膜組件進(jìn)行在線檢漏，當(dāng)處理效果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的情況下無(wú)法快速在線判斷是哪一個(gè)膜組件出了問題。所以，雖然現(xiàn)有的連續(xù)過(guò)濾系統(tǒng)在水處理過(guò)程中有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但仍存在其不可避免的缺點(diǎn)運(yùn)行能耗較大，控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，不能實(shí)現(xiàn)在線檢漏。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)，其目的在于克服現(xiàn)有連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)中控制系統(tǒng)復(fù)雜、能耗大、投資費(fèi)用高以及無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線檢漏等缺點(diǎn)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的選用n個(gè)負(fù)壓膜組件平行放置，一般1＜n＜100、膜組件間距100mm～500mm，由輸水管道連接起來(lái)，組成一個(gè)膜組件單元；每個(gè)膜組件單元兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)產(chǎn)水控制閥和反沖洗控制閥，并分別與產(chǎn)水泵或反沖洗泵相連。選用m個(gè)膜組件單元并聯(lián)排列，一般1＜m＜100、膜組件單元之間間距為200mm～500mm，即可組合成一個(gè)(m×n)型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)。其中膜組件為可以產(chǎn)生負(fù)壓膜過(guò)濾組件。
本發(fā)明的工作流程如下新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)與原水池如一次或二次沉淀池集成，將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)置于原水池中；在與系統(tǒng)相連的產(chǎn)水泵的作用下，各膜組件均保持負(fù)壓狀態(tài)，同時(shí)透過(guò)水進(jìn)入膜絲內(nèi)腔，經(jīng)輸水管道流入產(chǎn)水池。
系統(tǒng)運(yùn)行一段之間后，為了延長(zhǎng)組件的使用壽命，須對(duì)膜組件進(jìn)行反沖洗。由于是負(fù)壓膜組件，該系統(tǒng)中不僅可以對(duì)組件進(jìn)行在線反洗，還可以實(shí)現(xiàn)離線清洗。關(guān)閉組件單元的產(chǎn)水閥，打開沖洗閥及反洗泵即可完成對(duì)組件的在線反沖洗，在線沖洗時(shí)，沖洗液又進(jìn)入到原水中，可以重復(fù)進(jìn)行膜過(guò)濾處理，減少了系統(tǒng)污水的排放；將待清洗組件單元從系統(tǒng)中拆除可以進(jìn)行離線清洗，離線清洗一般在組件污染較為嚴(yán)重的情況下進(jìn)行。而離線清洗能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)組件的更換周期。
關(guān)閉產(chǎn)水閥，打開沖洗閥和空氣壓縮機(jī)，即可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行在線檢漏。根據(jù)膜組件有無(wú)冒泡現(xiàn)象，能夠確定組件的受損情況，確保及時(shí)更換膜組件，以免影響產(chǎn)水水質(zhì)。
與現(xiàn)有連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)相比，本發(fā)明具有更為顯著的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。該發(fā)明在簡(jiǎn)化操作系統(tǒng)的同時(shí)能夠最大程度的降低投資成本和運(yùn)行費(fèi)用，進(jìn)一步提高膜法水處理技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
圖1水處理流程示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)論述本發(fā)明所涉及的新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)易于規(guī)模放大，為了便于說(shuō)明，以一個(gè)4×3型連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)，即系統(tǒng)包括4個(gè)膜單元，每個(gè)膜單元含有3個(gè)膜組件為例，對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行描述。
本發(fā)明的膜單元選用如下負(fù)壓過(guò)濾U型膜組件是由中空纖維膜、外殼、活接封頭三部分組成；外殼是兩端均設(shè)置有外螺紋的圓筒，一端與活接封頭連接，活接封頭設(shè)置為橢圓封頭，封頭上設(shè)置有出水管和活接。在外殼與活接封頭連接處設(shè)置有O型密封圈墊；外殼內(nèi)設(shè)置有固化的集成束的一定數(shù)量的中空纖維膜，中空纖維膜是彎成U型；將切割整齊的U型開口端設(shè)置在外殼內(nèi)且與外殼粘接成為一體；外殼的另一端螺紋在離線清洗時(shí)與清洗設(shè)備連接用。
其中U型纖維頂端用環(huán)氧樹脂粘結(jié)，固化后切割形成整齊的開口端，將U型開口端放入外殼中，用環(huán)氧樹脂將U型開口端與外殼粘接，固化后使之成為一體。最后將活接封頭和外殼連接起來(lái)，組成U型膜組件。
如圖1所示，U型膜組件1、2、3和4，產(chǎn)水泵5，沖洗泵6，空氣壓縮機(jī)7，產(chǎn)水池8，原水池9，各部分均通過(guò)管路連接，并由控制閥控制。
系統(tǒng)處于正常情況下時(shí)，啟動(dòng)產(chǎn)水泵，打開閥門V1-V6關(guān)閉V7-V14，原水在產(chǎn)水泵產(chǎn)生的負(fù)壓的作用下，部分滲透到膜絲內(nèi)腔，并經(jīng)輸水管路流入產(chǎn)水池。
系統(tǒng)在運(yùn)行一段時(shí)間后膜會(huì)受到污染，膜的通量將發(fā)生一定程度的衰減，為了保證產(chǎn)水水量及水質(zhì)，需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行反沖洗。設(shè)定每隔半小時(shí)進(jìn)行在線反沖洗一次。方法是，打開閥門V7、V8、V15并啟動(dòng)沖洗水泵，然后關(guān)閉閥門V1，再打開閥門V9，進(jìn)行沖洗第一膜單元的反沖洗。兩分鐘后，打開閥門V1，關(guān)閉閥門V9，同時(shí)關(guān)閉閥門V2，再打開閥門V10，進(jìn)行沖洗第二膜單元的反沖洗。間隔兩分鐘后，打開閥門V2，再關(guān)閉閥門V10，同時(shí)關(guān)閉閥門V3，再打開閥門V11，進(jìn)行沖洗第三膜單元的反沖洗。兩分鐘后打開閥門V3，再關(guān)閉閥門V11，同時(shí)關(guān)閉閥門V4，再打開閥門V12，進(jìn)行沖洗第四膜單元的反沖洗。沖洗兩分鐘后關(guān)閉V12，同時(shí)打閥門V4，至此完成一輪對(duì)膜的反沖洗過(guò)程。再過(guò)30分鐘后，進(jìn)行下一輪沖洗，過(guò)程同上。如果組件污染較為嚴(yán)重可以用備用膜組件進(jìn)行代替，對(duì)原組件進(jìn)行離線清洗。
在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中若出現(xiàn)產(chǎn)水水質(zhì)下降的情況，可對(duì)膜單元進(jìn)行在線檢漏，方法為關(guān)閉V1-8，打開閥門V9-14，同時(shí)啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)向膜絲內(nèi)鼓氣，觀察浸在水中的膜絲是否有氣泡產(chǎn)生，若有氣泡產(chǎn)生則可確定膜組件受損，可以及時(shí)進(jìn)行更換，保證產(chǎn)水的水質(zhì)。
本發(fā)明利用產(chǎn)水泵產(chǎn)生的負(fù)壓作為膜過(guò)濾的推動(dòng)力，能耗較??；同時(shí)與沉淀池的集成減少了預(yù)處理的占地面積和投資費(fèi)用，提高了該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益；另外，沉淀池中水的流動(dòng)能夠加強(qiáng)膜表面水的湍流，減小濃差極化。
本發(fā)明適用于各類水處理工程，包括污水處理和給水處理。
權(quán)利要求
1.一種新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)，其特征是選用n個(gè)負(fù)壓膜組件平行放置，由輸水管道連接起來(lái)，組成一個(gè)膜組件單元，膜組件間距100mm～500mm；每個(gè)膜組件單元兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)產(chǎn)水控制閥和反沖洗控制閥，并分別與產(chǎn)水泵或反沖洗泵相連；選用m個(gè)膜組件單元并聯(lián)排列，膜組件單元之間間距為200mm～500mm；組合成一個(gè)m×n型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)；其中1＜m＜100，1＜n＜100。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)，其特征是所述的新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)與原水池如一次或二次沉淀池集成，將連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)置于原水池中；在與系統(tǒng)相連的產(chǎn)水泵的作用下，各膜組件均保持負(fù)壓狀態(tài)，同時(shí)透過(guò)水進(jìn)入膜絲內(nèi)腔，經(jīng)輸水管道流入產(chǎn)水池。
3.如權(quán)利要求1所述的一種新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)，其特征是所述的系統(tǒng)中不僅可以對(duì)組件進(jìn)行在線反洗由于是負(fù)壓膜組件，關(guān)閉組件單元的產(chǎn)水閥，打開沖洗閥及反洗泵即可完成對(duì)組件的在線反沖洗，在線沖洗時(shí)，沖洗液又進(jìn)入到原水中，可以重復(fù)進(jìn)行膜過(guò)濾處理，減少了系統(tǒng)污水的排放。
4.如權(quán)利要求1所述的一種新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)，其特征是所述系統(tǒng)可進(jìn)行在線檢漏關(guān)閉產(chǎn)水閥，打開沖洗閥和空氣壓縮機(jī)，根據(jù)膜組件有無(wú)冒泡現(xiàn)象，能夠確定組件的受損情況，確保及時(shí)更換膜組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)，選用n(1＜n＜100)個(gè)負(fù)壓膜組件平行放置，由輸水管道連接起來(lái)，組成一個(gè)膜組件單元；每個(gè)膜組件單元兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)產(chǎn)水控制閥和反沖洗控制閥，并分別與產(chǎn)水泵或反沖洗泵相連。選用m(1＜m＜100)個(gè)膜組件單元并聯(lián)排列，即可組合成一個(gè)(m×n)型集成式負(fù)壓連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)。本發(fā)明克服現(xiàn)有連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)中控制系統(tǒng)復(fù)雜、能耗大、投資費(fèi)用高以及無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線檢漏等缺點(diǎn)。在簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)的同時(shí)還能夠降低系統(tǒng)投資及運(yùn)行費(fèi)用，提高系統(tǒng)操作的靈活性，在實(shí)際應(yīng)用中具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
文檔編號(hào)B01D63/04GK1593733SQ20041001999
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月16日
發(fā)明者阮國(guó)嶺, 潘炳杰, 趙河立, 初喜章, 朱磊 申請(qǐng)人:天津市海躍水處理高科技有限公司