专利名称：一种利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法
技术领域：
本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法。
背景技术：
在水处理技术领域，压力式连续膜过滤系统在水质净化方面得到广泛应用。该系统以中空纤维超滤膜为中心处理单元，在净化水的过程中，处理液以一定的流速通过膜表面，水分子在一定的压力驱动下透过膜，而悬浮物、胶体、大分子有机物及微生物等则被阻截，从而达到净化分离的目的。被拦截的杂质在膜壁外表面逐渐聚积，不断引起水透过膜壁的水流阻力。定期通过空气或水强力清洗，定时将聚积在膜壁外表面的杂质清除掉，减缓了膜表面水流阻力的增加。以保持系统连续稳定的运行。传统的压力式连续膜过滤运行工艺，依次为产水阶段、气水双洗、大流量的反冲洗和排放。传统运行工艺中的气水双洗阶段是在恒定高液位下持续曝气，容易使膜丝在横竖方向上曝气强度方面存在很大差异，曝气严重的膜丝易于磨损，曝气强度较弱膜丝清洗不到位的问题。而且，大流量反冲洗使得膜系统的自用水率过高，回收率低，单位质量的产水能耗增加。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够增强气水双洗效果，提高产水回收率，增长清洗周期，相应增加膜寿命的利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法。为实现本发明的目的所采用的技术方案是:一种利用压力式连续膜`过滤系统实现水处理的方法，其特征在于，由产水阶段、浓缩原水排放阶段、气水双洗阶段和排污阶段组成一个运行周期；在所述浓缩原水排放阶段，排放液位至膜组件底部或一定液位；所述气水双洗阶段，将小流量的过滤水反向注入膜丝内部，并同时在膜组件底端注入压缩空气，反洗水反向冲刷渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分双洗；随膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝及膜组件内壁，清洗掉污染物及杂质，膜组件内水位逐渐上升到顶端时气水双洗阶段结束。反向注入膜丝内部过滤水的流量为设定产水流量的1/2左右。与现有技术相比，本发明的有益效果是:1、本发明的方法在气水双洗过程中，将小流量的过滤水反向注入膜丝内部，并同时在膜组件底端注入压缩空气，反洗水反向冲刷渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分擦洗，持续气水擦洗膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝，高效去除膜丝表面污染物。在气水双洗上升过程中，形成的擦洗旋滚气水流均匀的擦洗整个膜丝，使整个膜丝经受曝气强度和曝气时间分布更加均匀，避免了曝气严重的膜丝易于磨损、曝气强度较弱膜丝清洗不到位的问题，使得气水双洗过程效果提高，膜清洗周期延长，膜使用寿命增长，系统运行更加稳定。2、本发明的方法，由于采用了小流量的过滤水反冲洗，减少了自用水量，提高了产水回收率。3、本发明的方法简单易行。
图1所示为压力式连续膜过滤系统的示意图；图2所示为膜组件内持续上升水、气两相混流示意图。图中:1.进水自动阀，2.下排自动阀，3.进气自动阀，4.膜丝，5.膜组件，6.回流自动阀，7.上排自动阀，8.产水自动 阀，9.反洗自动阀。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。图1所示为压力式连续膜过滤系统的示意图。本发明利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法，由产水阶段、浓缩原水排放阶段、气水双洗阶段和排污阶段组成一个运行周期，以此循环进行实现连续产水。所述的工艺具体过程为:同时开启回流自动阀6、产水自动阀8和进水自动阀I，或只开启产水自动阀8和进水自动阀1，将原水带压注入膜组件5内，在膜丝4内外表面形成压力差，过滤水在膜丝内汇合，通过产水管路输出，依据来水水质差异改变持续产水时间，一般为20-60min。到程序预设时间后，关闭进水自动阀1、回流自动阀6和产水自动阀8，或只关闭产水自动阀8和进水自动阀1，产水阶段结束。然后开启下排自动阀2和上排自动阀7，将膜组件5内部的浓缩水排放，排放液位至膜组件5底端或设定水液位，排放液位一般为膜组件5低端的1/4左右。到程序预设时间后，关闭下排自动阀2和上排自动阀7，此浓缩原水排放阶段结束。然后同时开启上排自动阀7、反洗自动阀9和进气自动阀3，实现小流量的过滤水反向注入膜丝4内腔和在膜组件5底端注入压缩空气，反向注入膜丝4内部过滤水的流量为设定产水流量的1/2左右。反洗水在膜丝4内腔反向冲刷并渗透出膜丝4夕卜，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分气水双洗，图2所示为膜组件内持续上升水、气两相混流示意图。随着膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝4及膜组件5内腔。膜组件内水位逐渐上升到顶端时气水双洗阶段结束。气水双洗阶段一般持续的时间为20-60S。气水双洗时间到或水位至预定液位后，关闭进气自动阀3、上排自动阀7和反洗自动阀9，此气水双洗水位上升阶段结束。开启下排自动阀2和上排自动阀7，将气水双洗抖落的污染物及杂质进行彻底排放，此阶段结束，关闭下排自动阀2和上排自动阀7。准备进入下一个周期循环。实施例1:某市政污水处理厂采用传统生化处理工艺的二沉池出水，经混凝沉淀后进超滤膜系统，但系统进水浊度为1.0NTU左右。改进前系统产水阶段时间为20min，恒流量产水通量为2.0m3/支.h ;气水双洗阶段小流量反洗量为0.3m3/支.h，时间为30s，大流量反冲洗阶段大流量反冲洗量为2.0m3/支.h，时间为30s，排污阶段为静压排放。通过调整参数，改进后系统产水阶段时间为20min，恒流量产水通量为2.0m3/支.h ;浓缩原水排放阶段为静压排放至底端；气水双洗阶段小流量反洗量为1.0m3/支.h，，在膜组件底端按照
5.0Nm3/支.h流量注入压缩空气，反洗水在膜丝内腔反向冲刷并渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分气水双洗，随着膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝及膜组件内腔。膜组件内水位逐渐上升到顶端时气水双洗阶段结束。排污阶段时间为为静压排放。经过实验验证，膜系统出水浊度为0.12NTU左右，产水量统一条件下，改进前系统运行过程中膜跨膜压差变化波动较大，而改进后的系统使整个膜丝经受曝气强度和曝气时间分布更加均匀，运行过程中膜跨膜压差变化变化波动较小。有效缓解膜组件的污染，相对于改进前的反洗效果较好。膜清洗周期延长，延长膜组件的使用寿命，系统运行更加稳定，有利于系统长期稳定运行。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范 围。
权利要求
1.一种利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法，其特征在于，由产水阶段、浓缩原水排放阶段、气水双洗阶段和排污阶段组成一个运行周期；在所述浓缩原水排放阶段，排放液位至膜组件底部或一定液位；所述气水双洗阶段，将小流量的过滤水反向注入膜丝内部，并同时在膜组件底端注入压缩空气，反洗水反向冲刷渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分双洗；随膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝及膜组件内壁，清洗掉污染物及杂质，膜组件内水位逐渐上升到顶端时气水双洗阶段结束。
2.根据权利要求1所述的利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法，其特征在于，反向注入膜丝内部 过滤水的流量为设定产水流量的1/2。
全文摘要
本发明公开了一种利用压力式连续膜过滤系统实现水处理的方法，提供一种能够增强气水双洗效果，提高产水回收率，增长清洗周期的方法。气水双洗阶段，将小流量的过滤水反向注入膜丝内部，并同时在膜组件底端注入压缩空气，反洗水反向冲刷渗透出膜丝外，与压缩空气形成旋滚气水流，使得该位置膜丝充分双洗；随膜组件内水位逐渐上升，形成的擦洗旋滚气水流也随之上升，通过由下而上擦洗不同位置的膜丝及膜组件内壁，清洗掉污染物及杂质。由于形成的擦洗旋滚气水流均匀的擦洗整个膜丝，使整个膜丝经受曝气强度和曝气时间分布更加均匀，清洗效果提高，膜清洗周期延长，膜使用寿命增长，系统运行更加稳定。
文档编号C02F1/44GK103232092SQ201310167639
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月9日 优先权日2013年5月9日
发明者柯永文, 戴海平, 王龙兴, 苏烨, 甄朝阳, 孙磊, 刘圣根 申请人:天津膜天膜科技股份有限公司