一种浸没式膜池及其运行方法
【专利摘要】本发明公开一种浸没式膜池及其运行方法，其由上部浸没式膜组件的过滤区和下部污泥停留区组成，过滤区设有进水口和溢流口，膜组件上端设有产水口，膜组件下端设有空气冲洗口，污泥停留区下端设有排泥口，过滤区还设有反洗排放口。此系统处理高浊度水时膜运行稳定，大大提高了回收率，减少了二次处理。对于高浊度水处理工艺流程简便，操作简单，适用于应对水源地夏季藻类爆发或其他紧急污染处理，尤其适合缺水地区饮用水深度处理。
【专利说明】一种浸没式膜池及其运行方法
【技术领域】
[0001]本发明属于膜法水处理领域，具体涉及一种浸没式膜池及其运行方法。
【背景技术】
[0002]随着水处理膜技术的日益发展，国内膜技术在饮用水处理领域得到了长足的发展，尤其近几年，应用范围也在不断扩大，以浸没式超滤为主的膜法水处理工艺在实际工程中取得了良好的运行效果。
[0003]浸没式中空纤维膜组件浸入敞开的浸没容器内的原水中，对堵塞在膜表面及膜丝之间的污染物去除较压力式组件优势更明显，通常在原水浊度较高时浸没式膜组件运行稳定性较压力式膜组件更稳定。
[0004]目前浸没式膜组件对于较高浊度水通常采用以下方法:在过滤过程以及物理清洗过程中持续进行空气曝气；或者定期排出大部分物理清洗后浸没池内的原水；或者结合两者方法的方法。持续空气曝气主要广泛应用于污水处理，但运行成本较高，且操作方法缺乏稳定性。而定期排出物理清洗后膜池大部分水后，膜池重新进水运行使得膜池内浓度较低，这种操作方法用于处理高浊度水膜能稳定运行，但由于膜池中的水大部分被排放，因而存在运行回收率大大降低的问题。同时，由于膜池中大部分浓度较高的水排放，较高的泥水比造成严重二次污染，如果直接排入河道等水体，可能造成淤泥堵塞河床，且造成水体污染问题。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述浸没式膜组件运行过程中的缺陷，采用持续进水使膜池内污染浓度保持在较低水平，使得运行操作稳定，而通过溢流及反洗水回流大大提高回收率。同时通过自然沉降使得泥水分离，大大`减少二次污染。
[0006]本发明提供一种浸没式膜池，其由上部浸没式膜组件的过滤区和下部污泥停留区组成，过滤区设有进水口和溢流口，膜组件上端设有产水口，膜组件下端设有空气冲洗口，污泥停留区下端设有排泥口，过滤区还设有反洗排放口。
[0007]反洗排放口优选位于膜组件的垂直方向的1/2以上位置。由于反冲洗时组件1/2处膜丝可能抖动幅度大，污染物容易脱落，随着气泡上升悬浮污染物也上升，上部悬浮物污染浓度较高，反洗排放口设于1/2以上位置有利于污染物回流，有利于膜稳定运行。进一步优选位于膜组件的垂直方向的2/3以上位置。
[0008]进水口优选位于膜组件产水口以上。进水口可持续进水，进水可采用虹吸或泵抽吸等方式。
[0009]本发明中，优选在过滤区和污泥停留区间设有锯齿型隔板。设置隔板可以防止反洗时水力冲击引起污泥停留区污泥上升，提高过滤区悬浮污染物浓度，影响膜稳定运行。锯齿型隔板位于空气反冲洗口下方，为减少停留区污泥对膜稳定运行影响，距离空气反洗口大于等于200mm。如若小于200mm，反洗时浸没池内水可能发生扰动，易引起沉淀于隔板表面悬浮物重新悬浮，不利污泥聚集，影响膜运行稳定性。
[0010]本发明还提供一种浸没式膜池运行方法为:待处理水经进水口进入过滤区，膜产水经膜组件产水口流出，过滤l(Tl20min后，膜产水经膜组件产水口进行反洗1.0-3.0min,同时打开空气冲洗口和反洗排放口，部分反洗溶液经反洗排放口流回原水箱，反洗完毕系统重新启动过滤。
[0011]本发明中停留区污泥通过排泥口排出。
[0012]本发明对于膜的材质没有特别限定，但为了保证浸没式超滤系统的稳定性，本发明中浸没式超滤膜优选采用聚偏氟乙烯材质，孔径为0.0.01 μ m。 [0013]本发明的主要特点在于:
[0014]反洗水经反洗排放口回流至原水箱提高处理水的回收率，同时大大减少二次污染。而对于高浊度水处理，可以选择持续进水和溢流，确保膜处理过程中运行稳定。使得高浊度水处理工艺流程简便，操作简单，适用于应对水源地夏季藻类爆发或其他紧急污染处理，尤其适合缺水地区饮用水深度处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为浸没式膜池示意图。
[0016]其中I为浸没式膜池；2为进水口 ；3为溢流口 ；4为膜产水口 ；5为反洗排水口 ；6为膜组件；7为空气冲洗口 ；8为隔板；9为排泥口。
[0017]图2为沿着图1所示的A-A方向截取的剖面的示意性剖面图。
【具体实施方式】
[0018]测试方法:
[0019]浊度:HACH2100N 浊度仪。
[0020]实施例1:
[0021]某原水投加一定量粉碳或混凝剂后，待处理水浊度为45~100NTU。具体处理流程如下:经进水口持续进入膜池中，控制溢流进水量比为10%，膜组件为PVDF浸没式中空纤维超滤膜，膜孔径0.01um,膜组件膜丝外围由网状PVC板包围，膜组件过滤通量为1.7m/d,过滤30min后进行反洗及空气冲洗lmin，反洗水量为过滤通量的1.5倍，反洗时膜池内水经反洗排水口回流至原水箱，反洗排放口位于膜组件垂直高度2/3处，反洗完成系统循环运行。过滤区与污泥停留区之间设有锯齿型隔板，膜运行初期压差为3(T45kPa，持续运行30天后，膜运行压差维持为35~55kPa，膜出水浊度低于0.1NTU，浸没式超滤膜组件运行稳定，化学清洗周期超过2个月，运行7~10天后通过排泥口排泥一次，系统处理回收率达到99.6%以上。
[0022]实施例2:
[0023]与上述相同的待处理水，经进水口进入膜池后，膜过滤通量与过滤时间及反洗通量及反洗时间与实施例1相同，反洗排水口位于膜组件垂直方向的1/2处，反洗时膜池内溶液经反洗管路回流至原水箱，反洗完成系统循环运行。过滤区与污泥停留区之间设有锯齿型隔板，膜运行初期压差为3(T45kPa，持续运行30天后，膜运行压差范围为35飞5kPa，化学清洗周期能达到2个月。系统回收率维持在99.6%以上。[0024]实施例3:
[0025]与上述相同的待处理水，经进水口进入膜池后，膜过滤通量与过滤时间及反洗通量及反洗时间与实施例1相同，反洗排水口位于膜组件垂直方向的1/3处，反洗时膜池内溶液经反洗管路回流至原水箱，反洗完成系统循环运行。过滤区与污泥停留区之间设有锯齿型隔板，膜运行初期压差为3(T45kPa，持续运行30天后，膜运行压差范围为4(T60kPa，运行压差较实施例1稍高，膜污染有所增加，系统运行达到膜化学清洗周期要求。系统回收率维持在99.6%以上。
[0026]实施例4:
[0027]与上述相同处理水，经进水口进入膜池后，膜过滤通量与过滤时间及反洗通量及反洗时间与实施例1相同，反洗排水口位于膜组件垂直方向的2/3处，反洗时膜池内溶液经反洗口回流至原水箱，反洗完成系统循环运行。过滤区与污泥停留区之间无隔板，膜运行初期压差为3(T45kPa,持续运行30天后,膜运行压差范围为45~65kPa,运行压差较实施例1稍高，膜污染有所增加，但系统运行达到膜化学清洗周期要求。系统回收率达99.6%以上。
[0028]对比例1:
[0029]针对上述待处理水， 采用与实施例相同的膜过滤通量及反洗过滤时间进行运行，反洗通量为过滤通量的1.5倍，反洗溶液直接从膜池底部排水口排放，浸没式膜池无污泥停留区，排放完膜池水后重新进水过滤。膜运行初期压差为3(T45kPa，运行30天后，膜运行压差为33~52kPa。系统处理回收率为93.2%。
【权利要求】
1.一种浸没式膜池，其由上部浸没式膜组件的过滤区和下部污泥停留区组成，过滤区设有进水口和溢流口，膜组件上端设有产水口，膜组件下端设有空气冲洗口，污泥停留区下端设有排泥口，其特征在于:过滤区还设有反洗排放口。
2.根据权利要求1所述的一种浸没式膜池，其特征在于:所述的反洗排放口位于膜组件的垂直方向的1/2以上位置。
3.根据权利要求1所述的一种浸没式膜池，其特征在于:所述的进水口位于膜组件产水口以上。
4.根据权利要求1所述的一种浸没式膜池，其特征在于:所述的过滤区和污泥停留区间设有锯齿型隔板。
5.根据权利要求4所述的一种浸没式膜池，其特征在于:所述锯齿型隔板位于空气冲洗口下方，距离空气冲洗口大于等于200mm。
6.一种使用权利要求1所述的浸没式膜池的运行方法，其特征在于:待处理水经进水口进入过滤区，膜产水经膜组件产水口流出，过滤l(Tl20min后，膜产水经膜组件产水口进行反洗l.(T3.0min，同时打开空气冲洗口和反洗排放口，部分反洗溶液经反洗排放口流回原水箱，反洗完毕系统重新启动过滤。
7.根据权利要求6所述的浸没式膜池的运行方法，其特征在于:停留区污泥通过排泥口排出。`
【文档编号】B01D61/18GK103626259SQ201210301444
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月22日 优先权日:2012年8月22日
【发明者】邹高辉, 常春, 杨瑜芳 申请人:东丽先端材料研究开发（中国）有限公司