在此，通过清洁（如BP或BP/IA)相对于初始水渗透率恢复的水渗透率 的程度是水渗透率恢复率（R)。
[0039] 高恢复率指示高清洁效率。因此，即使当水渗透率在生产过程中暂时降低时，改变 清洁方法也是不必要的。相反，由于低恢复率意味着低清洁效率，所以即使当水渗透率目前 没有大幅度减小时，也需要随时间改变清洁方法。在该情况中，用于反冲的处理水的消耗或 用于通风的能量消耗通常增加。然而，出于多种原因，水渗透率恢复率可能暂时降低。因此， 如果为了每一次水渗透率恢复率的暂时降低而进行反冲或通风，那么过量的处理水或能量 被消耗，从而导致成本增加。
[0040] 例如，参考图2,可以看出在IBP时得到一定程度的水渗透率恢复率，然而在2BP 时，水渗透率恢复率降低。由于水渗透率恢复率的暂时降低引起的反冲或通风方法的变化 导致不必要的成本。
[0041] 在本发明中，基于测量的水渗透率计算水渗透率恢复率，随后基于计算的水渗透 率恢复率预测未来膜污染的程度，从而控制反冲间隔和间歇通风间隔。图1是示出了根据 本发明的一个实施方式清洁膜的过程的流程图。
[0042] 如附图所示，首先，测量来自膜过滤罐的处理水的跨膜压和渗透通量，从而测量水 渗透率。当基于水渗透率的信息计算水渗透率恢复率时，可以基于计算的水渗透率恢复率 预测膜污染的程度。
[0043] 优选地，可以通过建立在每个时间点而不是一个特定时间点下关于水渗透率恢复 率的数据库以及基于该数据库计算累积预测指数值，获得膜污染的程度。在一个实施方式 中，可以由等式1给出的累积预测指数获得膜的污染程度：
[0044] [等式 1]
[0046] 其中，kn表示紧接着从当前时间点进行反冲（反冲加间歇通风）η次之后的累积 预测指数，并且K表示膜的水渗透率，KO是使用膜之前的初始水渗透率，Kc是紧接着最后的 反冲之后的水渗透率。Ri表示通过在最后的反冲之后第i次清洁得到的水渗透率恢复率。
[0047] 如等式2给出的，通过过去累积的j个数据（R1'至Rj'）的线性回归确定用于计 算累积预测指数kn的预测值Ri :
[0048] [等式 2]
[0050] 其中，ti表示需要预测的时间点且选自紧接着未来预期的第i次清洁之后的时间 点；（短线）表示算术平均值；以及Rj'表示在过去的时间点tj的水渗透率恢复率并 基于初始水渗透率KO如等式3所定义：
[0051][等式 3]
[0053] (j>l，Kj_l表示紧接着第j-Ι次清洁之后的水渗透率，以及Kj表示紧接着第j次 清洁之后的水渗透率）。
[0054] 这样，由于由累积预测指数获得膜污染的程度，所以可以不管水渗透率恢复率的 暂时降低，准确预测未来的清洁效率和膜污染的程度。此外，可以以及时的方式进行清洁， 从而最小化处理水的消耗和通风中使用空气的能量消耗。
[0055] 图3是根据本发明的一个实施方式的膜清洁系统的示意图。该膜清洁系统包括： 第一膜过滤罐（10);用于测量跨膜压的压力表（PS)和用于测量渗透通量的流量计（FS)，两 者都设置在处理水排放管线（L2)上；和控制器（30)。
[0056] 第一膜过滤罐（10)设置有：膜（11)和通风装置（12)。膜（11)可以是浸入式膜， 其中，膜组件是浸入式的并安装在罐上。此外，第一膜过滤罐进一步设置有用于测量膜过滤 罐（10)内溶解的氧浓度的传感器（未示出），且由传感器检测的信息也可以传输至控制器 (30)。第一膜过滤罐（10)通过管线（LI)接收原水。已经经受膜过滤的处理水经由管线 (L2)排放，而待处理水经由管线（L5)排放或部分返回。在本文中，待处理水意味着已经从 其分离了处理水的流入水，并包括污染的水，如泥浆。
[0057] 可以基于控制器（30)接收的信息使用鼓风机（P2)调节通风装置（12)的通风量， 并通过控制器（30)控制鼓风机（P2)的操作。
[0058] 除了压力表（PS)和流量计（FS)，泵（Pl)设置在管线（L2)上，经由其处理水从膜 过滤罐（10)排放，以吸入和排出处理水。
[0059] 控制器（30)接收压力表（PS)和流量计（FS)检测的信息来测量跨膜压和渗透通 量，估算基于其的水渗透率以计算水渗透率恢复率，由计算的水渗透率恢复率预测膜污染 的程度，并控制反冲间隔和间歇通风间隔。
[0060] 换句话说，控制器使用水渗透率恢复率进行模拟以预测膜污染的程度。如果预测 的膜污染的程度小于第一设定值，那么控制器可以保持当前的操作条件，然而如果预测的 膜污染的程度大于或等于第一设定值，那么控制器可以比较预测的膜污染的程度与第二设 定值。如果预测的膜污染的程度小于第二设定值，那么控制器可以调节反冲间隔以优化清 洁条件，然而如果预测的膜污染的程度大于或等于第二设定值，那么控制器可以调节通风 间隔。
[0061] 此外，控制器（30)可以调节泵（Pl)以调节处理水的排放和反冲。最终处理水经 由管线（L3)排放。
[0062] 在另一个实施方式中，系统可以进一步包括用于递送第一膜过滤罐的处理水排放 管线中的反冲用处理水的泵（未示出）。
[0063] 图4是根据本发明的另一个实施方式的膜清洁系统的示意图。原水罐（RWT)设置 有测量原水的质量和污染程度的传感器（SI)，且关于原水的质量和污染程度的信息传送至 控制器（30)。可以通过管线（LO)直接将原水引入至第一膜过滤罐（10)，或可以在穿过典 型的水处理罐如絮凝罐、沉淀罐、厌氧罐、缺氧罐、或好氧罐之后，经由管线（LI)将其引入 至第一膜过滤罐（10)。
[0064] 可以以直接的方式经由管线（L5、L6、L7)或通过储水罐（未示出）将由第一膜过 滤罐（10)排放的待处理水引入至单独的第二膜过滤罐（20)。根据需要，可以通过泵（P3) 将待处理水引入至第二膜过滤罐（20)。与第一膜过滤罐（10)相同，第二膜过滤罐（20)也 设置有膜（21)和通风装置（22)。
[0065] 可以基于控制器（30)接收的信息，分别使用鼓风机（P2、P5)调节通风装置（12、 22)的通风量，并通过控制器（30)控制每个鼓风机的操作。除了压力表（PS)和流量计 (FS)，泵（PU P4)分别设置在管线（L2、L8)上，经由其处理水分别从膜过滤罐（10、20)排 放，以吸入和排出处理水。
[0066] 可以经由管线（L13)结合作为原水引入至第一膜过滤罐（10)的管线（LI)中的原 水回收第二膜过滤罐（20)中的待处理水。这样，由于第二膜过滤罐（20)中的待处理水部 分返回至第一膜过滤罐（10)，因此可以减少每相同输出的原水的量并进一步改善原水回收 率。
[0067] 最终的处理水经由管线（L3)和管线（L9)排放。
【具体实施方式】
[0068] 在下文中，将参考一些实施例更详细地描述本发明。然而，应当理解的是，提供这 些实施例仅用于说明，而不应该被理解为以任何方式限制本发明。为了清楚起见，将省略对 本领域技术人员显而易见的细节描述。
[0069] 实施例 [0070] 实施例1
[0071] 使用图3所示的膜清洁系统执行测试，该膜清洁系统包括膜过滤罐；以及设置在 处理水排放管线上的压力表和流量计。在以15分钟的反冲间隔和约5小时的通风间隔进行 反冲和通风Oh至17. 28h之后，在17. 28h的时间点将反冲间隔变为30分钟以进行测试，并 通过累积预测指数预测膜污染的程度。将反冲间隔从15分钟加倍为30分钟，从30分钟加 倍为60分钟，以此类推。在此，从每个测量