专利名称：一种膜污染分析与清洗装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种膜污染分析与清洗装置及其控制方法。
背景技术：
膜技术在近年来获得了巨大的应用，但也遇到了膜污染的技术屏障。因为处理水质水量的波动变化，预处理工艺的缺陷、人为操作的失误等多方面原因，造成了膜污染，使产水量下降，运行压力增加，膜使用寿命下降，制水成本增加。具不完全统计，一年因膜污染不及时清洗与维护而造成的损失达10多个亿元。特别是当今污水采用膜法回用成为主要水再生技术，这就使膜污染的问题更加显著，而使原来的制水成本由3元/吨，上升到5元或更高，甚至有些项目因为膜污染而面临停机的局面。在当前的膜清洗设备中，通常需要频繁的装卸膜组件来进行膜的清洗与性能测试，而复杂的装卸使清洗过程不能连续进行， 同时，缺乏膜性能测试的膜清洗，常常因为没有找到更为高效的清洗工艺而造成清洗效果不好或清洗成本增加。在线清洗会造成清洗下来的污染物不能及时排出而再次对膜产生污染。
发明内容
本发明设计了一种膜污染分析与清洗装置及其控制方法，其解决膜污染问题，实现膜清洗与性能测试一体化，并提供标准化数据分析体系，实现高效的膜清洗过程为膜清洗及维护提供全面系统的服务。为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案一种膜污染分析与清洗装置，其特征在于包括膜污染测试分析单元和膜污染清洗单元，所述膜污染测试分析单元主要包括测试水箱、低压泵、微滤器、高压泵以及压力容器，所述测试水箱、低压泵、微滤器、高压泵以及压力容器通过管道依次连接成一循环系统； 所述膜污染清洗单元主要包括清洗水箱、所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器，所述清洗水箱、所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器通过管道依次连接成一循环系统；所述膜污染测试分析单元和所述膜污染清洗单元共用所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器；待清洗和分析的膜元件放置在所述压力容器中，在所述压力容器的输入端和输出端分别设有一仪表电器系统。进一步，所述清洗水箱和测试水箱通过管道并联连接后的输出端和输入端分别与所述低压泵的输入端和所述压力容器的输出端连接连接，所述清洗水箱输入和输出两端分别设有第一阀门和第三阀门，所述测试水箱输入和输出两端分别设有第二阀门和第四阀门。进一步，与所述高压泵的输入端和输出端并联连接一连通管道，所述连通管道上设有第六阀门，所述高压泵的输入端与所述连通管道与高压泵的输入端连接处之间设有一第七阀门。进一步，所述微滤器还连接一与外部环境连通的排放管道，所述排放管道上设有排放阀门。一种膜污染分析与清洗装置的控制方法，包括以下步骤将所述第一阀门、第三阀门、排放阀门以及第六阀门关闭，将所述第二阀门、第四阀门以及第七阀门打开；然后启动开关，按膜测试条件要求进行配制好的测试液放于测试水箱中，经过所述低压泵、微滤器以及高压泵后，水质进入到所述膜元件中，膜的浓水与产水都回到测试水箱，然后在线所述仪表电器系统提供进出水的流量、压力、温度以及电导率数值，经过PLC微电脑进行计算，得出标准化后的膜产水通量与膜脱盐率指标。一种膜污染分析与清洗装置的控制方法，包括以下步骤先将所述第二阀门、第四阀门、排放阀门以及第七阀门关闭，将所述第一阀门、第三阀门以及第六阀门打开；然后启动开关，按膜清洗条件要求进行配制好清洗液，事先配制好放于所述清洗水箱中，经过所述低压泵和微滤器直接进入到所述膜元件中，膜的浓水与产水都回到所述清洗水箱中，然后在线所述仪表电器系统提供进出水的流量、压力、温度、电导率数值，按清洗工艺要求来提供清洗程序，进行清洗。膜清洗下来的污染物经过所述微滤器的微滤膜进行过滤，并定期通过排放阀门排放污染物。该膜污染分析与清洗装置及其控制方法具有以下有益效果(1)本发明实现膜清洗与性能测试一体化，并提供标准化数据分析体系，实现高效的膜清洗过程为膜清洗及维护提供全面系统的服务，并且能够实现。膜性能自动标准化显
7J\ ο(2)本发明还实现气水冲洗、水冲洗、化学清洗与测试一体的自动清洗设备。
图1 本发明膜污染分析与清洗装置的部件组合示意图。附图标记说明1-第一阀门；2-第二阀门；3-第三阀门；4-第四阀门；5-排放阀门；6_第六阀门； 7-第七阀门；8-仪表电器系统。
具体实施例方式下面结合图1，对本发明做进一步说明一种膜污染分析与清洗装置，包括膜污染测试分析单元和膜污染清洗单元，所述膜污染测试分析单元主要包括测试水箱、低压泵、微滤器、高压泵以及压力容器，所述测试水箱、低压泵、微滤器、高压泵以及压力容器通过管道依次连接成一循环系统；所述膜污染清洗单元主要包括清洗水箱、所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器，所述清洗水箱、 所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器通过管道依次连接成一循环系统；所述膜污染测试分析单元和所述膜污染清洗单元共用所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器；待清洗和分析的膜元件放置在所述压力容器中，在所述压力容器的输入端和输出端分别设有一仪表电器系统8。所述清洗水箱和测试水箱通过管道并联连接后的输出端和输入端分别与所述低压泵的输入端和所述压力容器的输出端连接连接，所述清洗水箱输入和输出两端分别设有
4第一阀门1和第三阀门3，所述测试水箱输入和输出两端分别设有第二阀门2和第四阀门4。与所述高压泵的输入端和输出端并联连接一连通管道，所述连通管道上设有第六阀门6，所述高压泵的输入端与所述连通管道与高压泵的输入端连接处之间设有一第七阀门7。所述微滤器还连接一与外部环境连通的排放管道，所述排放管道上设有排放阀门5。其中清洗水箱与测试水箱做为原水的供应水源，根据测试与清洗不同要求实现切换。低压泵是作为高压泵的供给泵，而在清洗过程中则提供动力流量。微滤器是对膜的保护作用，同时及时将清洗过程产生的污染物排出系统外。高压泵提供膜测试的高压动力要求，也能提供清洗所需求的纯净水的制水要求。 而在清洗过程中，则通过阀门关闭。上述各个阀门为满足清洗与测试提供管路的切换。电器仪表系统则为满足膜测试与清洗的要求提供进出水的压力、流量、电导率、温度等数值指示，同时也提供自动运行所需要的液位保护，过压保护、过流保护及变频提供工艺所需要的流量压力输出。本发明膜污染分析与清洗装置的工作原理是膜测试过程对于等清洗的膜或已经清洗过的膜，需要对膜的性能作评估测试。则需要将本装置调节为膜测试状态。先将所述第一阀门1、第三阀门3、排放阀门5以及第六阀门6关闭，将所述第二阀门2、第四阀门4以及第七阀门7打开；然后启动开关，按膜测试条件要求进行配制好的测试液放于测试水箱中，经过所述低压泵、微滤器以及高压泵后，水质进入到所述膜元件中，膜的浓水与产水都回到测试水箱，然后在线所述仪表电器系统提供进出水的流量、压力、温度以及电导率数值，经过PLC微电脑进行计算，得出标准化后的膜产水通量与膜脱盐率指标。膜清洗过程经过膜测试分析后，膜需要进行清洗，则将系统调节为膜清洗状态。 先将所述第二阀门2、第四阀门4、排放阀门5以及第七阀门7关闭，将所述第一阀门1、第三阀门3以及第六阀门6打开；然后启动开关，按膜清洗条件要求进行配制好清洗液，事先配制好放于所述清洗水箱中，经过所述低压泵和微滤器直接进入到所述膜元件中，膜的浓水与产水都回到所述清洗水箱中，然后在线所述仪表电器系统提供进出水的流量、压力、温度、电导率数值，按清洗工艺要求来提供清洗程序，进行清洗。膜清洗下来的污染物经过所述微滤器的微滤膜进行过滤，并定期通过排放阀门5 排放污染物。例如将一支已经受到生物污染的膜放入到系统中，进行膜测试。将设备放置到膜测试状态，按膜厂家的膜测试条件，(本膜元件为D0WBW400FR，膜测试条件为2000mg/ LNaCL, 1. 55MPa,25, PH8，15%回收率，按所述条件进行配制测试液，并将设备调节到如要求的条件，然后根据值，计算出膜的产水量与脱盐率。根据结果如表一所示，比较新膜的性能 (产水量为40m3/d，脱盐率为99.5%)认为膜已经污染较为严重，所以要进行膜清洗。下面进行切换到膜清洗状态。
在清洗水箱中配制清洗液，按本研究认为采取蓝星公司LX-MAlO进行清洗，按清洗要求为30度，浓度2%，PH12，进行配制清洗液。按清洗工艺要求，最初清洗的流量为5m3/ h，循环池，然后，采取高流量iaii3/h，循环lh，其间，通过排放阀门7外排部分污染物，并补
加清洗液及保持温度，如果因循环造成温度升高则需要停机低压循环。
权利要求
1.一种膜污染分析与清洗装置，其特征在于包括膜污染测试分析单元和膜污染清洗单元，所述膜污染测试分析单元主要包括测试水箱、低压泵、微滤器、高压泵以及压力容器， 所述测试水箱、低压泵、微滤器、高压泵以及压力容器通过管道依次连接成一循环系统；所述膜污染清洗单元主要包括清洗水箱、所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器， 所述清洗水箱、所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器通过管道依次连接成一循环系统；所述膜污染测试分析单元和所述膜污染清洗单元共用所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器；待清洗和分析的膜元件放置在所述压力容器中，在所述压力容器的输入端和输出端分别设有一仪表电器系统(8)。
2.根据权利要求1所述膜污染分析与清洗装置，其特征在于所述清洗水箱和测试水箱通过管道并联连接后的输出端和输入端分别与所述低压泵的输入端和所述压力容器的输出端连接连接，所述清洗水箱输入和输出两端分别设有第一阀门(1)和第三阀门(3)，所述测试水箱输入和输出两端分别设有第二阀门( 和第四阀门G)。
3.根据权利要求1或2所述膜污染分析与清洗装置，其特征在于与所述高压泵的输入端和输出端并联连接一连通管道，所述连通管道上设有第六阀门(6)，所述高压泵的输入端与所述连通管道与高压泵的输入端连接处之间设有一第七阀门(7)。
4.根据权利要求1或2所述膜污染分析与清洗装置，其特征在于所述微滤器还连接一与外部环境连通的排放管道，所述排放管道上设有排放阀门(5)。
5.根据权利要求3所述膜污染分析与清洗装置，其特征在于所述微滤器还连接一与外部环境连通的排放管道，所述排放管道上设有排放阀门(5)。
6.一种根据权利要求4或5所述膜污染分析与清洗装置的控制方法，包括以下步骤 将所述第一阀门(1)、第三阀门(3)、排放阀门(5)以及第六阀门(6)关闭，将所述第二阀门O)、第四阀门以及第七阀门(7)打开；然后启动开关，按膜测试条件要求进行配制好的测试液放于测试水箱中，经过所述低压泵、微滤器以及高压泵后，水质进入到所述膜元件中，膜的浓水与产水都回到测试水箱，然后在线所述仪表电器系统提供进出水的流量、压力、温度以及电导率数值，经过PLC微电脑进行计算，得出标准化后的膜产水通量与膜脱盐率指标。
7.一种根据权利要求4、5或6所述膜污染分析与清洗装置的控制方法，包括以下步骤 先将所述第二阀门O)、第四阀门G)、排放阀门(5)以及第七阀门(7)关闭，将所述第一阀门(1)、第三阀门(3)以及第六阀门(6)打开；然后启动开关，按膜清洗条件要求进行配制好清洗液，事先配制好放于所述清洗水箱中，经过所述低压泵和微滤器直接进入到所述膜元件中，膜的浓水与产水都回到所述清洗水箱中，然后在线所述仪表电器系统提供进出水的流量、压力、温度、电导率数值，按清洗工艺要求来提供清洗程序，进行清洗。
8.根据权利要求7所述膜污染分析与清洗装置的控制方法，其特征在于膜清洗下来的污染物经过所述微滤器的微滤膜进行过滤，并定期通过排放阀门( 排放污染物。
全文摘要
本发明涉及一种膜污染分析与清洗装置及其控制方法，膜污染测试分析单元主要包括测试水箱、低压泵、微滤器、高压泵以及压力容器，所述测试水箱、低压泵、微滤器、高压泵以及压力容器通过管道依次连接成一循环系统；膜污染清洗单元主要包括清洗水箱、所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器，所述清洗水箱、所述低压泵、所述微滤器以及所述压力容器通过管道依次连接成一循环系统；待清洗和分析的膜元件放置在所述压力容器中，在所述压力容器的输入端和输出端分别设有一仪表电器系统。本发明实现膜清洗与性能测试一体化，并提供标准化数据分析体系，实现高效的膜清洗过程为膜清洗及维护提供全面系统的服务，并且能够实现。
文档编号B08B3/00GK102371253SQ20101025527
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者吉春红, 洪玉梅, 郑东晟, 郭春禹 申请人:蓝星环境工程有限公司