压差为TMP，则J=K*TMP，其中，K 为膜的渗透压，基本固定，膜异常时有所波动。膜通量高时，膜性能较好，冲洗时间短，膜通 量低时，膜污染较重，冲洗时间应加长。
[0201] 本发明同时还提供一种优化的膜生物反应器反冲洗的系统，如图4所示，包括压 力计、流量计、反冲洗流量控制装置、加药量控制装置、变频器、水栗和冲洗管，压力计和流 量计与反冲洗流量控制装置相连接，反冲洗流量控制装置依次与加药量控制装置、变频器、 水栗、冲洗管相连接；反冲洗流量控制装置根据压力计计算跨膜压差的值，并根据跨膜压差 的变化趋势确定清洗方式，确定水栗输出，进而达到控制膜组件清洗时间的目的。
[0202] 在实施上述方法的系统中，根据压力计读数得到跨膜压差的值，并根据跨膜压差 的变化趋势确定清洗方法，以控制清洗时间
[0203] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：主要利用跨膜压差的变化趋势作为控制 参数实时调控膜组件所需清洗时间，以达到降低膜组件清洗能耗，并尽可能延长膜组件使 用寿命的目的。
[0204] 这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的运用跨 膜压差或膜通量的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0205] 本发明可以1)优化反冲洗控制方式，将污染消除在刚形成的阶段，尽最大可能保 护膜性能；2)极大的优化反冲洗时间，提高处理厂每日用于工艺运行的产水时间，提高厂 区日处理量；3)节约反冲洗时间，降低反冲洗设备（反冲洗水栗、空压机等）运行能耗，实 现节能降耗；4)优化膜组件清洗方式，延长膜组件使用寿命，降低成本；5)不需新增硬件设 备，安全性高，对系统的正常运行基本无影响。
[0206] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地 实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1. 一种优化的膜生物反应器反冲洗的方法，所述膜生物反应器以恒通量运行，其特征 在于，包括如下步骤： 步骤一、计算一定时间段内膜生物反应器的膜组件两侧的跨膜压差TMP; 步骤二、计算该一定时间段内的相似度S:其中一种计算方法为：首先确定出跨膜压差 参考值T"f，然后利用步骤一中得到的跨膜压差TMP根据如下公式计算出相似度S，以及， 步骤三、比较步骤二中得到的S值与预设阈值，若S值大于或等于预设阈值，则以在线 清洗方式采用不同清洗时间冲洗所述膜组件，若S值小于预设阈值，则以在线药洗或离线 清洗方式冲洗所述膜组件。2. 如权利要求1所述的优化的膜生物反应器反冲洗的方法，其特征在于，所述步骤三 中，还包括： 设置最长冲洗时间Q_、中等冲洗时间QMd和最短冲洗时间Q_，其中，所述中等冲洗时 间Qmed= Qmin+(1_S) X (Q_-Qmin)， 且，设置所述预设阈值为0.4， 若0. 75 <S< 1，则以在线清洗方式依照原设定清洗时间的时长冲洗所述膜组件，若 0. 65 <S< 0. 75,则以在线清洗方式依照原设定清洗时间和最小冲洗时间之和的时长冲洗 所述膜组件，若0. 5 <S< 0. 65,则以在线清洗方式依照原设定清洗时间和中等冲洗时间之 和的时长冲洗所述膜组件，若0. 4 <S< 0. 5,则以在线清洗方式依照原设定清洗时间和最 大冲洗时间之和的时长冲洗所述膜组件，若S值〈0. 4,则以在线药洗或离线清洗方式冲洗 所述膜组件。3. 如权利要求1所述的优化的膜生物反应器反冲洗的方法，其特征在于，所述步骤二 中，计算该一定时间段内的相似度S的另一种方法为： 2. 1)根据步骤一中得到的跨膜压差值TMP计算该一定时间段内膜生物反应器的膜组 件两侧的跨膜压差变化率y，2. 2)设定跨膜压差变化率参考值为：以及， 2. 3)根据如下公式计算出相似度S，4. 如权利要求3所述的优化的膜生物反应器反冲洗的方法，其特征在于，在所述步骤 二中，根据另一种方法计算该一定时间段内的所述相似度S时，在所述步骤三中，还包括： 设置最长冲洗时间Q_、中等冲洗时间QMd和最短冲洗时间Q_，其中，所述中等冲洗时 间Qmed=Qmin+(9 ?S-6. 65)X(Qmax-Qmin)， 设置所述预设阈值为0. 7， 若0. 9 <S< 1，则以在线清洗方式依照原设定清洗时间的时长冲洗所述膜组件，若 0. 85 <S< 0. 9,则以在线清洗方式依照原设定清洗时间和最小冲洗时间之和的时长冲洗 所述膜组件，若0. 75 <S< 0. 85,则以在线清洗方式依照原设定清洗时间和中等冲洗时间 之和的时长冲洗所述膜组件，若0. 7 <S< 0. 75,则以在线清洗方式依照原设定清洗时间和 最大冲洗时间之和的时长冲洗所述膜组件，若S值〈0. 7,则以在线药洗或离线清洗方式冲 洗所述膜组件。5. 如权利要求1所述的优化的膜生物反应器反冲洗的方法，其特征在于，所述步骤二 中，确定出跨膜压差参考值1^,的具体方法如下： 利用步骤一中得到的多个一定时间段内的跨膜压差值TMP根据下式计算出该膜组件 的跨膜压差均值yi，以作为该一定时间段内的跨膜压差参考值T"f，此时，相似度S的计算公式如下所示：6. 如权利要求1所述的优化的膜生物反应器反冲洗的方法，其特征在于，设定所述一 定时间段为一个产水周期，根据如下公式计算所述产水周期内的跨膜压差TMP，其中TMPS为所述产水周期开始时所述膜组件两侧的跨膜压差，TMPe为所述产水周期结 束时的所述膜组件两侧的跨膜压差。7. 如权利要求1所述的优化的膜生物反应器反冲洗的方法，其特征在于，设定所述一 定时间段为一个自然日，每自然日有N个产水周期，根据如下方法计算出每个自然日的跨 膜压差TMP: 首先，根据如下公式计算出第n个产水周期的跨膜压差TMPn，其中TMPS为每个产水周期开始时所述膜组件两侧的跨膜压差，TMPe为每个产水周期结 束时的所述膜组件两侧的跨膜压差； 然后根据每个产水周期的跨膜压差TMPn，利用如下公式计算出每自然日的渗透压差TMPd，即得到跨膜压差TMP。8. 如权利要求3所述的优化的膜生物反应器反冲洗的方法，其特征在于，在所述步骤 二之后还包括： 步骤四、判断是否需要检修或更换膜组件：根据如下公式计算所述一定时间段内跨膜 压差变化率与跨膜压差变化率参考值Traf的比值R，若R< 0. 6,则需检修或更换所述膜组件。9.如权利要求1所述的优化的膜生物反应器反冲洗的方法，其特征在于，在所述步骤 一之后还包括： 步骤五、判断是否需要更换膜组件： 5. 1)设所述膜组件在多个一定时间段h，t2, ...，h，…内，所述膜组件的跨膜压差依次 为TMPdTMP2,. ..，TMPi，…，定义膜组件在该一定时间段内跨膜压差均值为Pl，则5. 2)设定所述膜组件的跨膜压差均值稳定值为p。，令，若Pl> 150% *p。，则判断所述膜组件需要更换。
【专利摘要】本发明公开了一种优化的膜生物反应器反冲洗的方法，膜生物反应器以恒通量运行，包括：步骤一、计算一定时间段内膜生物反应器的膜组件的跨膜压差TMP；步骤二、计算该一定时间段内的相似度S：其中一种方法为：首先确定出跨膜压差参考值Tref，然后利用跨膜压差TMP根据如下公式计算出相似度S，以及，步骤三、比较S值与预设阈值，若S值≥预设阈值，则以在线清洗方式采用不同清洗时间冲洗膜组件，若S值＜预设阈值，则以在线药洗或离线清洗方式冲洗膜组件。本发明根据膜污染的实际情况，通过低强度、更及时的清洗，将MBR膜的污染消除在刚形成阶段，防止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应，节能省时，延长膜组件的使用寿命。
【IPC分类】C02F3/00, C02F3/12, B01D65/02
【公开号】CN105084520
【申请号】CN201510505350
【发明人】唐丽娜, 任艳真, 刘萌, 杨斌
【申请人】北京金控数据技术股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月17日