一种陶瓷膜化学清洗废液处理工艺的制作方法

[0001]
本申请涉及一种陶瓷膜化学清洗废液处理工艺，属于水、废水或污水处理技术领域。


背景技术：

[0002]
水是生命的源泉，为人们能够用上清洁、卫生、安全的水一直是水处理行业奋斗的目标。
[0003]
水处理过程通常包括四个步骤：1.混凝；2.沉淀；3.过滤；4消毒。在过滤阶段中，陶瓷膜以化学稳定性好、机械强度大、抗微生物能力强、耐高温、使用寿命长等优点被普遍使用。
[0004]
陶瓷膜的工作原理是陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。但随着运行时间的增加，被截留的大分子物质越来越多，对陶瓷膜产生脏堵，影响其正常工作。通常的清洗方法是通过阀门切换，经反洗泵用清水对陶瓷膜进行反向冲洗实现清洁。但仅仅依靠反冲洗作用有限，必须定时对陶瓷膜进行加酸加碱的化学清洗，化学清洗后，将酸碱排掉，再用清水冲洗后投入正常运行。视水质情况，一般一天要数次化学清洗，排放的化学物质对环境造成一定的影响。


技术实现要素：

[0005]
有鉴于此，本申请提供一种陶瓷膜化学清洗废液处理工艺，可实现对陶瓷膜化学清洗中酸碱药剂进行回收后的多次利用，药剂最终排放到废液中和池中进行中和，不仅有效节省了酸碱药剂的使用量和设备运行成本，还解决了化学清洗中药剂排放污染的问题，对保护环境起到非常大的作用。
[0006]
具体地，本申请是通过以下方案实现的：一种陶瓷膜化学清洗废液处理工艺，包括陶瓷膜、反洗循环泵、清水箱、储酸箱、储碱箱和中和池，进水管由陶瓷膜底部接入，陶瓷膜与清水箱之间以产水管连通，产水管上设置产水阀，陶瓷膜顶部设置上排阀，底部设置下排阀；反洗循环泵分别通过管道与清水箱、产水管、进水管连接，反洗循环泵与清水箱之间设置反洗进水阀，反洗循环泵与产水管之间设置反洗阀，反洗循环泵与进水管之间设置循环管，循环管上设置循环进水阀，反洗阀与反洗循环泵之间的管路接出支管和循环出水阀，支管连接至上排阀处；储酸箱配套设置有酸洗泵，酸洗泵分别设置酸洗泵前切换阀、酸洗泵后切换阀，酸洗泵、酸洗泵后切换阀、储酸箱之间为酸洗泵后管，酸洗泵后切换阀接出供酸管，供酸管连接至循环管处，酸洗泵前切换阀与储酸箱之间设置酸回流管，酸洗泵、酸洗泵前切换阀、供酸管三者之间设置酸洗泵前管；储碱箱配套设置有碱洗泵，碱洗泵分别设置碱洗泵前切换阀、碱洗泵后切换阀，碱洗泵、碱洗泵后切换阀、储碱箱之间为碱洗泵后管，碱洗泵后切换阀接出供碱管，供碱管连接至循环管处，碱洗泵前切换阀与储碱箱之间设置碱回流管，碱洗泵、碱洗泵前切换阀、供碱管三者之
间设置碱洗泵前管；储酸箱、储碱箱分别通过酸排放管、碱排放管与中和池连接，酸排放管设置酸排放阀，碱排放管设置碱排放阀。
[0007]
所述进水管与电絮凝池、砂滤池、炭滤池、叠滤池中的任一种连接，实现电絮凝、砂滤、碳滤或叠滤，以完成对原水的前期预处理。
[0008]
所述储酸箱设置有酸箱液位计，储碱箱设置有碱箱液位计，酸液供应量由酸箱液位计与时间搭配，实现酸液供应量的控制；碱液供应量由碱箱液位计与时间搭配，实现碱液供应量的控制。
[0009]
本申请装置由超滤系统、酸加药系统、碱加药系统和废液中和池构成，超滤系统由陶瓷膜、反洗循环泵、清水箱、进水阀、产水阀、上排阀、下排阀、反洗阀、反洗进水阀、循环出水阀、循环进水阀构成。为方便本装置操作过程的表述，对阀门进行了简化，并非实际超滤的阀门构成。
[0010]
碱加药系统由碱洗泵前切换阀、碱洗泵后切换阀、碱洗泵、储碱箱、碱箱液位计和碱排放阀构成。
[0011]
酸加药系统由酸洗泵前切换阀、酸洗泵后切换阀、酸洗泵、储酸箱、酸箱液位计和酸排放阀构成。
[0012]
上述装置主要完成四个状态的工作：产水、反洗、碱洗和酸洗，具体工作原理说明如下：（1）产水：系统进行正常产水工作时，进水阀和产水阀打开，经过预处理系统处理后的原水通过进水阀进入陶瓷膜中，经陶瓷膜的过滤后，再通过产水阀产出清水，并由产水管送至清水箱中。
[0013]
经过一段时间的正常产水工作后，陶瓷膜截留在陶瓷膜壁上的污垢增多，需对其进行反冲洗。
[0014]
（2）反洗：关闭进水阀和产水阀，打开反洗阀、反洗进水阀和下排阀，反洗循环泵启动进行反冲排放，清水箱的水经反洗进水阀
→
反洗循环泵
→
反洗阀
→
陶瓷膜
→
循环管
→
循环进水阀
→
反洗循环泵
→
反洗阀
……
，完成从陶瓷膜顶部进水、底部出水的反洗过程。
[0015]
反冲一段时间后，反冲结束，反洗阀、反洗进水阀、下排阀和反洗循环泵都关停，进水阀和产水阀再次打开，即回到正常产水工作。
[0016]
如此循环数次后，由于反冲洗只能清除部分陶瓷膜管壁上的污垢，必须进行加酸或者加减的化学清洗。化学清洗前储酸箱和储碱箱中必须准备好3%左右（优选为1-5%，体积浓度）浓度的酸液和碱液。
[0017]
（3）碱洗：关闭进水阀和产水阀，打开上排阀、下排阀、反洗阀、循环出水阀和循环进水阀，先排空超滤系统中的清水。30秒钟后关闭下排阀，开启碱洗泵，此时，碱洗泵前切换阀和碱洗泵后切换阀为初始的失电状态，碱洗泵前切换阀和碱洗泵后切换阀都是ab向导通，碱液经储碱箱
→
碱洗泵后切换阀
→
碱洗泵
→
碱洗泵前切换阀
→
循环管
→
陶瓷膜，向陶瓷膜管道里注入碱液，以检测碱箱液位计变化加时间进行判断，注满后停碱洗泵和关闭上排阀和反洗阀，开启反洗循环泵，陶瓷膜管道内碱液通过循环出水阀和循环进水阀，在反洗循环泵的作用下循环：陶瓷膜
→
循环出水阀
→
反洗循环泵
→
循环进水阀
→
陶瓷膜
……
，达到碱洗清洗作用。
[0018]
一定时间后结束碱清洗，这时停反洗循环泵，打开上排阀、反洗阀，碱洗泵前切换
阀和碱洗泵后切换阀也得电，此时切换阀都是bc向导通，开启碱洗泵，将陶瓷膜管道内的碱液经循环管
→
供碱管
→
碱洗泵后切换阀
→
碱洗泵
→
碱洗泵前切换阀
→
碱回流管，泵回储碱箱，以检测碱箱液位计变化加时间进行判断，抽空后停碱洗泵，碱洗泵前切换阀和碱洗泵后切换阀失电关闭。
[0019]
随后进行步骤（2）的清水反洗后，转步骤（1）正常工作投入产水。
[0020]
（4）酸洗：加酸的化学清洗与碱洗过程类似，关闭进水阀和产水阀，打开上排阀、下排阀、反洗阀、循环出水阀和循环进水阀，先排空超滤系统中的清水。30秒钟后关闭下排阀，开启酸洗泵，此时的酸洗泵前切换阀和酸洗泵后切换阀为初始的失电状态，此时切换阀都是ab向导通，酸液经储酸箱
→
酸洗泵后切换阀
→
酸洗泵
→
酸洗泵前切换阀
→
循环管
→
陶瓷膜，向陶瓷膜管道里注入酸液，以检测酸箱液位计变化加时间进行判断，注满后停酸洗泵和关闭上排阀和反洗阀，开启反洗循环泵，陶瓷膜管道内酸液通过循环出水阀和循环进水阀，在反洗循环泵的作用下循环：陶瓷膜
→
循环出水阀
→
反洗循环泵
→
循环进水阀
→
陶瓷膜
……
，达到酸洗清洗作用。
[0021]
一定时间后结束酸清洗，这时停反洗循环泵，打开上排阀、反洗阀，酸洗泵前切换阀和酸洗泵后切换阀也得电，此时切换阀都是bc向导通，开启酸洗泵，陶瓷膜管道内的酸液经循环管
→
供酸管
→
酸洗泵后切换阀
→
酸洗泵
→
酸洗泵前切换阀
→
酸回流管，泵回储酸箱，以检测酸箱液位计变化加时间进行判断，抽空后停酸洗泵，酸洗泵前切换阀和酸洗泵后切换阀失电关闭。
[0022]
随后进行步骤（2）的清水反洗后，转步骤（1）正常工作投入产水。
[0023]
加碱的化学清洗和加酸的化学清洗为间隔进行，需要化学清洗时一次酸洗一次碱洗。运行数天后，当碱液酸液变污浊或药剂消耗得差不多了，就通过碱排放阀和酸排放阀将酸液碱液排放到中和池，进行酸碱中和，减少了酸碱的药剂用量，并且通过中和反应大大减少了对环境的影响。
附图说明
[0024]
图1为本申请的结构示意图；图2为本申请另一视角的结构示意图。
[0025]
图中标号：1.进水管；11.进水阀；2.陶瓷膜；21.产水阀；22.上排阀；23.下排阀；24.产水管；3.清水池；4.反洗循环泵；41.反洗进水阀；42.反洗阀；43.循环进水阀；44.循环出水阀；45.循环管；5.储酸箱；51.酸箱液位计；52.酸洗泵；53.酸洗泵前切换阀；54.酸洗泵后切换阀；55.酸泵前管；56.酸泵后管；57.供酸管；58.酸回流管；59.酸排放阀；6.储碱箱；61.碱箱液位计；62.碱洗泵；63.碱洗泵前切换阀；64.碱洗泵后切换阀；65. 碱泵前管；66. 碱泵后管；67.供碱管；68.碱回流管；69.碱排放阀；7.中和池。
具体实施方式
[0026]
本实施例一种陶瓷膜化学清洗废液处理工艺，结合图1，包括陶瓷膜2、反洗循环泵4、清水箱3、储酸箱5、储碱箱6和中和池7，进水管1由陶瓷膜2底部接入，陶瓷膜2与清水箱3之间以产水管24连通，产水管24上设置产水阀21，陶瓷膜2顶部设置上排阀22，底部设置下排阀23。
[0027]
反洗循环泵4分别通过不同管道与清水箱3、产水管24、进水管1连接，反洗循环泵4与清水箱3之间设置反洗进水阀41，反洗循环泵4与产水管24之间设置反洗阀42，反洗循环泵4与进水管1之间设置循环管45，循环管45上设置循环进水阀43，反洗阀42与反洗循环泵4之间的管路接出支管和循环出水阀44，支管连接至上排阀22处。
[0028]
储酸箱5配套设置有酸洗泵52，酸洗泵52分别设置酸洗泵前切换阀53、酸洗泵后切换阀54，酸洗泵52、酸洗泵后切换阀54、储酸箱5之间为酸洗泵后管56，酸洗泵后切换阀54接出供酸管57，供酸管57连接至循环管45处，酸洗泵前切换阀53与储酸箱5之间设置酸回流管58，酸洗泵52、酸洗泵前切换阀53、供酸管57三者之间设置酸洗泵前管55。
[0029]
储碱箱6配套设置有碱洗泵62，碱洗泵62分别设置碱洗泵前切换阀63、碱洗泵后切换阀64，碱洗泵62、碱洗泵后切换阀64、储碱箱6之间为碱洗泵后管66，碱洗泵后切换阀64接出供碱管67，供碱管67连接至循环管45处，碱洗泵前切换阀63与储碱箱6之间设置碱回流管68，碱洗泵62、碱洗泵前切换阀63、供碱管67三者之间设置碱洗泵前管65。
[0030]
储酸箱5、储碱箱6分别通过酸排放管、碱排放管与中和池7连接，酸排放管设置酸排放阀59，碱排放管设置碱排放阀69。
[0031]
作为优选：储酸箱5设置有酸箱液位计51，储碱箱6设置有碱箱液位计61，酸液供应量由酸箱液位计51与时间搭配，实现酸液供应量的控制；碱液供应量由碱箱液位计61与时间搭配，实现碱液供应量的控制。
[0032]
本申请装置由超滤系统、酸加药系统、碱加药系统和中和池7构成，超滤系统由陶瓷膜2、反洗循环泵4、清水箱3、进水阀11、产水阀21、上排阀22、下排阀23、反洗阀42、反洗进水阀41、循环出水阀44、循环进水阀43构成。为方便本装置操作过程的表述，对阀门进行了简化，并非实际超滤的阀门构成。
[0033]
碱加药系统由碱洗泵前切换阀63、碱洗泵后切换阀64、碱洗泵62、储碱箱6、碱箱液位计61和碱排放阀69构成。
[0034]
酸加药系统由酸洗泵前切换阀53、酸洗泵后切换阀54、酸洗泵52、储酸箱5、酸箱液位计51和酸排放阀59构成。
[0035]
上述装置主要完成以下四个状态的工作：（1）产水：系统进行正常产水工作时，进水阀11和产水阀21打开，原水通过进水阀11进入陶瓷膜2中，经陶瓷膜2的过滤后，再通过产水阀21产出清水，并由产水管24送至清水箱3中。
[0036]
经过一段时间的正常产水工作后，陶瓷膜2截留在陶瓷膜壁上的污垢增多，需对其进行反冲洗。
[0037]
（2）反洗：关闭进水阀11和产水阀21，打开反洗阀42、反洗进水阀41和下排阀23，反洗循环泵4启动进行反冲排放，清水箱3的水经反洗进水阀41
→
反洗循环泵4
→
反洗阀42
→
陶瓷膜2
→
循环管45
→
循环进水阀43
→
反洗循环泵4
→
反洗阀42
……
，完成从陶瓷膜2顶部进水、底部出水的反洗过程。
[0038]
反冲一段时间后，反冲结束，反洗阀42、反洗进水阀41、下排阀23和反洗循环泵4都关停，进水阀111和产水阀21再次打开，即回到正常产水工作。
[0039]
如此循环数次后，由于反冲洗只能清除部分陶瓷膜管壁上的污垢，必须进行加酸或者加减的化学清洗。化学清洗前储酸箱5和储碱箱6中必须准备好3%左右浓度的酸液和碱
液。
[0040]
（3）碱洗：关闭进水阀11和产水阀21，打开上排阀22、下排阀23、反洗阀42、循环出水阀44和循环进水阀43，先排空超滤系统中的清水。30秒钟后关闭下排阀23，开启碱洗泵62，此时，结合图2，碱洗泵前切换阀63和碱洗泵后切换阀64为初始的失电状态，碱洗泵前切换阀63和碱洗泵后切换阀64都是ab向导通，碱液经储碱箱6
→
碱洗泵后切换阀64
→
碱洗泵62
→
碱洗泵前切换阀63
→
供碱管67
→
循环管45
→
陶瓷膜2，向陶瓷膜管道里注入碱液，以检测碱箱液位计61变化加时间进行判断，注满后停碱洗泵62和关闭上排阀22和反洗阀42，开启反洗循环泵4，陶瓷膜管道内碱液通过循环出水阀44和循环进水阀43，在反洗循环泵4的作用下循环：陶瓷膜2
→
循环出水阀44
→
反洗循环泵4
→
循环进水阀43
→
循环管45
→
陶瓷膜2
……
，达到碱洗清洗作用。
[0041]
一定时间后结束碱清洗，这时停反洗循环泵4，打开上排阀22、反洗阀42，碱洗泵前切换阀63和碱洗泵后切换阀64也得电，此时碱洗泵前切换阀63和碱洗泵后切换阀64都是bc向导通，开启碱洗泵62，将陶瓷膜2管道内的碱液经循环管45
→
供碱管67
→
碱洗泵后切换阀64
→
碱洗泵62
→
碱洗泵前切换阀63
→
碱回流管68，泵回储碱箱6，以检测碱箱液位计61变化加时间进行判断，抽空后停碱洗泵62，碱洗泵前切换阀63和碱洗泵后切换阀64失电关闭。
[0042]
随后进行步骤（2）的清水反洗后，转步骤（1）正常工作投入产水。
[0043]
（4）酸洗：加酸的化学清洗与碱洗过程类似，关闭进水阀11和产水阀21，打开上排阀22、下排阀23、反洗阀42、循环出水阀44和循环进水阀43，先排空超滤系统中的清水。30秒钟后关闭下排阀23，开启酸洗泵52，此时结合图2，酸洗泵前切换阀53和酸洗泵后切换阀54为初始的失电状态，酸洗泵前切换阀53和酸洗泵后切换阀54都是ab向导通，酸液经储酸箱5
→
酸洗泵后切换阀54
→
酸洗泵52
→
酸洗泵前切换阀53
→
供酸管57
→
循环管45
→
陶瓷膜2，向陶瓷膜管道里注入酸液，以检测酸箱液位计51变化加时间进行判断，注满后停酸洗泵52和关闭上排阀22和反洗阀42，开启反洗循环泵4，陶瓷膜管道内酸液通过循环出水阀44和循环进水阀43，在反洗循环泵的作用下循环：陶瓷膜2
→
循环出水阀44
→
反洗循环泵4
→
循环进水阀43
→
陶瓷膜2
……
，达到酸洗清洗作用。
[0044]
一定时间后结束酸清洗，这时停反洗循环泵，打开上排阀22、反洗阀42，酸洗泵前切换阀53和酸洗泵后切换阀54也得电，此时酸洗泵前切换阀53和酸洗泵后切换阀54都是bc向导通，开启酸洗泵52，陶瓷膜管道内的酸液经循环管45
→
供酸管57
→
酸洗泵后切换阀54
→
酸洗泵52
→
酸洗泵前切换阀53
→
酸回流管58，泵回储酸箱5，以检测酸箱液位计51变化加时间进行判断，抽空后停酸洗泵52，酸洗泵前切换阀53和酸洗泵后切换阀54失电关闭。
[0045]
随后进行步骤（2）的清水反洗后，转步骤（1）正常工作投入产水。
[0046]
加碱的化学清洗和加酸的化学清洗为间隔进行，需要化学清洗时一次酸洗一次碱洗。运行数天后，当碱液酸液变污浊或药剂消耗得差不多了，就通过碱排放阀69和酸排放阀59将碱液、酸液排放到中和池7，放好酸碱中和，减少了酸碱的药剂用量，并且大大减少了对环境的影响。
[0047]
其中，上述装置的进水管1前可与电絮凝池、砂滤池、炭滤池、叠滤池中的任一种连接，实现电絮凝、砂滤、碳滤或叠滤，以完成对原水的前期预处理。