專利名稱：一種處理廢水的膜精密過濾裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理裝置及其應(yīng)用，具體的說是一種處理廢水的膜精密過濾 裝置及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年來，膜分離技術(shù)得到了快速發(fā)展，開始在化工廢水處理，海水、苦咸水淡化，環(huán) 境污染治理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
從本質(zhì)上來說，膜分離技術(shù)也是一種過濾技術(shù)，但與其他傳統(tǒng)過濾技術(shù)相比，膜分 離技術(shù)具有高精度的優(yōu)點，可分為低壓膜過濾和高壓膜過濾兩種。
低壓膜過濾過程包括微濾(MF)和超濾(UF)，屬于壓力驅(qū)動的過濾技術(shù)，一般只能 去除水中1 μ m 0. 002 μ m直徑的的顆粒物和微生物，如賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲，需要其他 水處理工藝才能解決水中溶解性污染物問題。采用低壓膜過濾的低壓膜系統(tǒng)一般采用中空 纖維膜組件，中空纖維膜組件具有較高的堆填密度和處理效率，是低壓膜系統(tǒng)的首選型式。 中空纖維膜組件按水流方式可分為外壓式和內(nèi)壓式，按膜系統(tǒng)制造方式可分為壓力式和浸 沒式。壓力式中空纖維膜組件是將大量的中空纖維膜絲裝填入一圓形的壓力容器中，纖維 束的開口端使用環(huán)氧樹脂澆灌密封，配備相應(yīng)的連接件形成標(biāo)準(zhǔn)的膜組件。若低壓膜系統(tǒng) 從中空纖維膜組件外部由外向內(nèi)通過膜產(chǎn)水，為外壓式；若低壓膜系統(tǒng)從中空纖維膜組件 內(nèi)部向外通過膜產(chǎn)水，為內(nèi)壓式。浸沒式中空纖維膜組件沒有壓力容器，中空纖維膜絲頂端 開口匯集在一起構(gòu)成出水口，其形態(tài)有簾狀的或柱狀的，浸沒式中空纖維膜組件直接放置 在水池中，污水在壓力作用下通過浸沒式中空纖維膜組件過濾，凈水穿過膜后進(jìn)入膜管內(nèi)， 再由出水口流出，最后凈水在膜絲末端出口進(jìn)行匯集。
高壓膜過濾過程包括反滲透和納濾，可截留1000分子量以下的小分子(包括無機 鹽)。反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)的膜分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù) 其他物質(zhì)不能透過反滲透膜的特點，將這些物質(zhì)和水分離開來。由于反滲透膜的膜孔徑非 常小(僅為Inm左右)，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等(去 除率高達(dá)97 99% )。反滲透膜過濾系統(tǒng)具有水質(zhì)好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡 便等優(yōu)點。目前絕大部分商業(yè)反滲透膜都是卷式形態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)元件。
雙膜技術(shù)是將超濾/微濾(UF/MF)技術(shù)和反滲透(RO)技術(shù)相結(jié)合在一起的工藝。 由于反滲透膜過濾系統(tǒng)對進(jìn)水的水質(zhì)要求很高(通常要求污染指數(shù)SDI ^ 5)，否則反滲透 膜極易被污染物堵塞而降低甚至喪失其高精度的過濾功能，而超濾/微濾過濾系統(tǒng)的產(chǎn)水 水質(zhì)完全可以滿足反滲透膜過濾系統(tǒng)對進(jìn)水水質(zhì)的要求。因此，在反滲透膜過濾系統(tǒng)前設(shè) 置超濾/微濾過濾系統(tǒng)，可以有效地防止反滲透膜的污染和堵塞，延長了反滲透膜的使用 壽命。目前雙膜法水處理技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于化工、電力、電子、制藥、石化、紡織、食品等領(lǐng) 域的純水和超純水制備，以及海水淡化、苦咸水淡化和特種分離過程，特別是在污水資源化 再生利用方面，雙膜法可直接利用企業(yè)的生化出水做為原水，處理后可以達(dá)到鍋爐補充水 的水質(zhì)要求，為企業(yè)節(jié)約水資源。4
目前傳統(tǒng)雙膜過濾系統(tǒng)在工業(yè)運行過程中存在的主要問題在于
(1)目前雙膜過濾系統(tǒng)超濾部分一般都采用壓力式組件。壓力式組件過流通道小， 對預(yù)處理要求高，只適合水質(zhì)較好、穩(wěn)定的水源，對于水質(zhì)較差水源，需要頻繁的化學(xué)清洗。
(2)壓力式組件操作壓力一般較浸沒式組件高(壓力式可達(dá)0. 05 0. 2MPa,而浸 沒式組件一般為0. 02 0. 05MPa)。壓力式組件需一定面積安放膜組件，連接件較為復(fù)雜。
(3)超濾反洗一般都采用超濾中間水箱的超濾產(chǎn)水。當(dāng)水質(zhì)波動，超濾產(chǎn)水水質(zhì)較 差時，采用超濾產(chǎn)水反洗效果不佳，甚至加重了產(chǎn)水端的超濾膜污染。
(4)傳統(tǒng)雙膜過濾系統(tǒng)中反滲透膜對進(jìn)水COD值有嚴(yán)格要求(一般要求小于 100mg/L)，由于超濾/微濾僅對懸浮性COD具有較好的去除效果，而對溶解性COD幾乎沒 有去除效果，因此現(xiàn)有的雙膜過濾系統(tǒng)只能處理已經(jīng)經(jīng)過生化處理且COD值較低的廢水體 系；而不能適應(yīng)高COD值的廢水體系。
(5)在超濾/微濾與反滲透的連接方式上，目前使用的雙膜過濾系統(tǒng)需要設(shè)置中 間水箱和保安過濾器，并投加殺菌劑。雖然超濾/微濾理論上可以截留細(xì)菌，但由于中間水 箱和保安過濾器的存在，經(jīng)超濾/微濾后的產(chǎn)水在中間水箱的停留時間較長，給細(xì)菌的生 長提供了一定的時間和空間。在傳統(tǒng)的雙膜工藝中，反滲透前保安過濾器的堵塞非常嚴(yán)重， 需要經(jīng)常更換。
(6)在反滲透操作方式上，由于單支反滲透膜的回收率只能達(dá)到15%左右，目前 使用的雙膜過濾系統(tǒng)主要通過增加反滲透膜的段數(shù)來提高回收率。這樣的方法使得后段的 反滲透膜進(jìn)水水質(zhì)較差，后段膜面水流速降低，容易發(fā)生堵塞或造成后段反滲透膜產(chǎn)水水 質(zhì)的嚴(yán)重下降。少量雙膜過濾系統(tǒng)設(shè)計了反滲透濃水回流，一般濃水回流到反滲透高壓泵 前或微濾/超濾膜區(qū)，高壓濃水所帶有的能量被浪費。
CN1807268提出了一種雙膜法水處理系統(tǒng)，在超濾預(yù)處理單元后加入一壓力罐，為 脫鹽單元提供料液，同時向預(yù)處理單元提供反沖液。該系統(tǒng)的超濾部分采用的是壓力式組 件，在超濾和反滲透之間需要設(shè)置中間壓力罐。
CN101372379提出了一種有機廢水的雙膜處理方法，使用浸沒式膜生物反應(yīng)區(qū)的 出水作為反滲透進(jìn)水，在反滲透進(jìn)水之前設(shè)置了清液池，反滲透濃水回流至厭氧池。該系統(tǒng) 采用了浸沒式超濾組件，但由于應(yīng)用在膜生物反應(yīng)器中，超濾產(chǎn)水無法直接進(jìn)入反滲透膜 單元處理，需要進(jìn)一步深度處理再進(jìn)入反滲透膜單元處理。
目前，浸沒式組件已廣泛應(yīng)用于膜生物反應(yīng)器中。在膜生物反應(yīng)器的操作中，浸沒 式組件直接放置于好氧生化池中，采用抽吸負(fù)壓的方式實現(xiàn)產(chǎn)水，在浸沒式組件底端進(jìn)行 曝氣供給生物好氧反應(yīng)所需氧氣，同時對膜表面進(jìn)行氣擦洗以降低膜污染。CN101254409公 開了一種雙端產(chǎn)水浸沒式中空纖維膜組件，旨在提供一種支撐管既具有支撐作用，又作為 雙端產(chǎn)水的水通道。CN201195704公開了一種上端通透浸沒式中空纖維膜組件，旨在提供一 種能減輕氣泡對上端膜絲的沖擊，避免膜絲產(chǎn)生疲勞損傷，延長組件使用壽命。但這些浸沒 式膜單元都是使用在膜生物反應(yīng)器中，生物好氧反應(yīng)需要進(jìn)行曝氣，曝氣的能耗一般占MBR 總能耗的90%以上。而從生化池的構(gòu)建上，進(jìn)水都是由生化池上端進(jìn)入。因此在MBR體系 中應(yīng)用的浸沒式組件大多都是采用上端進(jìn)水，底端曝氣的方式進(jìn)行操作。同時，由于MBR體 系耐受沖擊較大，很難保證浸沒式組件不斷絲，因此在絕大部分設(shè)計中，產(chǎn)水沒有與反滲透 組件連接進(jìn)行進(jìn)一步深度處理。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種處理廢水的膜精密過濾 裝置，以克服現(xiàn)有雙膜裝置存在的反滲透膜微生物污染嚴(yán)重、不適應(yīng)高COD水質(zhì)、超濾反滲 透工藝流程復(fù)雜且需要添加大量藥劑、超濾部分操作壓力較高、超濾產(chǎn)水端容易污堵等缺 點ο
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種處理廢水的膜精密過濾裝置，其特征在于包括
超濾膜區(qū)4，底部設(shè)有進(jìn)水管路和排水管路；
浸沒式膜單元5，設(shè)置在超濾膜區(qū)4內(nèi)；
排泥口 11，設(shè)置在排水管路的出口處；
原水泵3，進(jìn)水口與原水進(jìn)水管路連接，出水口與進(jìn)水管路連接；
超濾產(chǎn)水泵12，進(jìn)水口通過管路與浸沒式膜單元5的產(chǎn)水端連接，出水口通過管 路分別連接到反滲透高壓泵14的進(jìn)水口和超濾膜區(qū)4 ；
反滲透高壓泵14，出水口與反滲透膜單元15的進(jìn)水口連接；
反滲透膜單元15，反滲透濃水出口通過管路與反滲透循環(huán)管路泵16的進(jìn)水口連 接，反滲透循環(huán)管路泵16的出水口通過管路與反滲透膜單元15的進(jìn)水口連接，反滲透膜單 元15的反滲透產(chǎn)水出口直接通過管路連接產(chǎn)水箱18，反滲透膜單元15的反洗出水口通過 分支管路連接到清洗水箱19或超濾膜區(qū)4 ；
反滲透產(chǎn)水泵21，進(jìn)水口通過管路連接產(chǎn)水箱18，出水口通過管路連接用水點；
反洗泵17，進(jìn)水口通過管路分別連接產(chǎn)水箱18和清洗水箱19，出水口通過管路分 別連接反滲透膜單元15的反洗進(jìn)水口和浸沒式膜單元5的出水口。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括
原水加藥口 1，設(shè)置在原水進(jìn)水管路上；
原水開度調(diào)節(jié)閥2，設(shè)置在原水進(jìn)水管路上且位于原水加藥口 1后面；
超濾膜區(qū)液位計6，設(shè)置在超濾膜區(qū)4中；
隔板7，設(shè)置在超濾膜區(qū)4和原水反應(yīng)區(qū)8之間，且超濾膜區(qū)4和原水反應(yīng)區(qū)8在 隔板7上方連通；
原水反應(yīng)區(qū)8，設(shè)置在超濾膜區(qū)4旁邊，底部與超濾膜區(qū)4底部的進(jìn)水管路和排水 管路連通；
反應(yīng)區(qū)加藥口 9，設(shè)置在原水反應(yīng)區(qū)8的側(cè)壁上；
溢流堰10，設(shè)置在原水反應(yīng)區(qū)8上部，在溢流堰10和原水反應(yīng)區(qū)8間形成溢流區(qū)， 且溢流區(qū)通過管路連接到原水泵3的進(jìn)水口 ；
反滲透加藥口 13，設(shè)置在反滲透高壓泵14的進(jìn)水管路上，且位于超濾產(chǎn)水泵12連 接超濾膜區(qū)4的分支管路的后面；
產(chǎn)水箱液位計20，設(shè)置在產(chǎn)水箱18中；
濃水開度調(diào)節(jié)閥22，進(jìn)水口與反滲透循環(huán)管路泵16的出水口連接，出水口與濃水 排放點連接。
一種上述的處理廢水的膜精密過濾裝置的應(yīng)用，其特征在于包括以下廢水處理步驟
原水泵3將至少已經(jīng)過混凝沉淀預(yù)處理工藝的、濁度小于5的原水，經(jīng)過進(jìn)水管路 送入超濾膜區(qū)4，控制超濾膜區(qū)4中的液位高于浸沒式膜單元5的頂部，浸沒式膜單元5的 底端不進(jìn)行曝氣；
超濾膜區(qū)4中的原水通過浸沒式膜單元5中的超濾膜過濾后成為超濾產(chǎn)水；
當(dāng)超濾產(chǎn)水濁度大于設(shè)定的處理預(yù)期值時，經(jīng)過超濾產(chǎn)水泵12回流至超濾膜區(qū)4 繼續(xù)超濾處理；當(dāng)超濾產(chǎn)水濁度小于等于設(shè)定的處理預(yù)期值時，經(jīng)過超濾產(chǎn)水泵12后送入 反滲透高壓泵14，經(jīng)反滲透高壓泵14增壓后的超濾產(chǎn)水進(jìn)入反滲透膜單元15 ；
超濾產(chǎn)水經(jīng)反滲透膜單元15過濾后，反滲透產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱18并由反滲透產(chǎn)水 泵21抽吸送往用水點；反滲透濃水一部分經(jīng)反滲透循環(huán)管路泵16回流至反滲透膜單元15 的進(jìn)水口，另一部分排放掉或進(jìn)入其他處理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下在線清洗步驟
在線清洗時，將浸沒式膜單元5和反滲透膜單元15中所含的膜組件平均分為若干 組，每次按順序僅清洗其中的一組，其余各組則保持運行狀態(tài)；
浸沒式膜單元5在線清洗時，所用的清洗液為產(chǎn)水箱18中的反滲透產(chǎn)水或清洗水 箱19中清洗藥劑的稀溶液；清洗液由反洗泵17抽吸后，由浸沒式膜單元5產(chǎn)水端進(jìn)入中空 纖維膜內(nèi)孔，排入超濾膜區(qū)4;
反滲透膜單元15在線清洗時，所用的清洗液為產(chǎn)水箱18中的反滲透產(chǎn)水或清洗 水箱19中清洗藥劑的稀溶液，清洗液由反洗泵17抽吸后，由反滲透膜單元15的反洗進(jìn)水 口進(jìn)入反滲透膜單元15，當(dāng)使用的清洗液為產(chǎn)水箱18中的反滲透產(chǎn)水時，清洗液由反滲透 膜單元15的反洗出水口排出，排入超濾膜區(qū)4，當(dāng)使用的清洗液為清洗水箱19中清洗藥劑 的稀溶液時，清洗液由反滲透膜單元15的反洗出水口排出，回流至清洗水箱19。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)原水濁度大于等于5時，增設(shè)原水反應(yīng)區(qū)8和隔板7， 廢水處理步驟如下
原水由超濾膜區(qū)4底部進(jìn)入并從隔板7上方溢流至原水反應(yīng)區(qū)8，浸沒式膜單元5 底端進(jìn)行曝氣操作，通過反應(yīng)區(qū)加藥口 9向原水反應(yīng)區(qū)8內(nèi)添加絮凝劑，原水反應(yīng)區(qū)8上端 清液通過溢流堰10回到原水泵3的進(jìn)水口。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)需要調(diào)節(jié)原水pH值時，增設(shè)原水加藥口 1，通過原水 加藥口 1加入酸液或堿液以調(diào)節(jié)原水的PH值。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)反滲透產(chǎn)水硬度較高時，增設(shè)反滲透加藥口 13，通過 反滲透加藥口 13加入阻垢劑以調(diào)節(jié)反滲透產(chǎn)水硬度。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)需要通過液位控制相應(yīng)的泵頻率和閥的開度時，在 超濾膜區(qū)4中設(shè)置超濾膜區(qū)液位計6，在產(chǎn)水箱18中設(shè)置產(chǎn)水箱液位計20，通過液位聯(lián)鎖 相應(yīng)的泵和閥，控制液位在正常范圍。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)需要自動控制原水進(jìn)水量和濃水排放量時，增設(shè)原 水開度調(diào)節(jié)閥2和濃水開度調(diào)節(jié)閥22，通過調(diào)整原水開度調(diào)節(jié)閥2的開度，控制原水進(jìn)水 量，通過調(diào)整濃水開度調(diào)節(jié)閥22的開度，控制濃水排放量。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，浸沒式膜單元5采用恒流操作或恒壓操作方式，操作 負(fù)壓范圍為0. 01 0. 09MPa ；反滲透膜單元13采用恒流操作或恒壓操作方式，操作壓力范圍為 0. 5 2. 5MPa。
本發(fā)明所述的處理廢水的膜精密過濾裝置及其使用方法具有以下優(yōu)點
(1)在超濾進(jìn)水水質(zhì)較好(懸浮物較少，濁度較低)時，降低超濾操作能耗；
(2)在超濾進(jìn)水水質(zhì)較差(懸浮物較多，濁度較高)時，有效降低超濾膜污染；
(3)能適應(yīng)高COD水質(zhì)；
(4)減輕反滲透膜微生物污染，減少藥劑使用量。


圖1是本發(fā)明的流程示意圖
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本發(fā)明中的浸沒式膜單元示意圖
圖4是本發(fā)明中的反滲透膜單元示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明所述技術(shù)方案。
本發(fā)明公開了一種處理廢水的膜精密過濾裝置及其應(yīng)用，具體說是一種采用浸沒 式超濾-反滲透耦合方式的膜精密過濾裝置，工藝流程如圖1所示，附圖中箭頭所示方向為 水流方向原水經(jīng)過一定方式預(yù)處理后，進(jìn)入膜區(qū)，使用浸沒式膜單元進(jìn)行過濾；超濾產(chǎn)水 增壓后直接進(jìn)入反滲透膜單元；反滲透產(chǎn)水一部分送往用水點，另一部分用于浸沒式膜單 元和反滲透膜單元清洗；反滲透濃水一部分回流至反滲透膜單元進(jìn)水口處，另一部分排放 掉或進(jìn)入其他處理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
如圖2所示，本發(fā)明所述處理廢水的膜精密過濾裝置，包括
超濾膜區(qū)4，底部設(shè)有進(jìn)水管路和排水管路；
浸沒式膜單元5，設(shè)置在超濾膜區(qū)4內(nèi)；
排泥口 11，設(shè)置在排水管路的出口處；
原水泵3，進(jìn)水口與原水進(jìn)水管路連接，出水口與進(jìn)水管路連接；
超濾產(chǎn)水泵12，進(jìn)水口通過管路與浸沒式膜單元5的產(chǎn)水端連接，出水口通過管 路分別連接到反滲透高壓泵14的進(jìn)水口和超濾膜區(qū)4 ；
反滲透高壓泵14，出水口與反滲透膜單元15的進(jìn)水口連接；
反滲透膜單元15，反滲透濃水出口通過管路與反滲透循環(huán)管路泵16的進(jìn)水口連 接，反滲透循環(huán)管路泵16的出水口通過管路與反滲透膜單元15的進(jìn)水口連接，反滲透膜單 元15的反滲透產(chǎn)水出口直接通過管路連接產(chǎn)水箱18，反滲透膜單元15的反洗出水口通過 分支管路連接到清洗水箱19或超濾膜區(qū)4 ；
反滲透產(chǎn)水泵21，進(jìn)水口通過管路連接產(chǎn)水箱18，出水口通過管路連接用水點；
反洗泵17，進(jìn)水口通過管路分別連接產(chǎn)水箱18和清洗水箱19，出水口通過管路分 別連接反滲透膜單元15的反洗進(jìn)水口和浸沒式膜單元5的出水口(浸沒式膜單元5的產(chǎn) 水端)。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，如圖2所示，還包括
原水加藥口 1，設(shè)置在原水進(jìn)水管路上；
原水開度調(diào)節(jié)閥2，設(shè)置在原水進(jìn)水管路上且位于原水加藥口 1后面；
超濾膜區(qū)液位計6，設(shè)置在超濾膜區(qū)4中；
隔板7，設(shè)置在超濾膜區(qū)4和原水反應(yīng)區(qū)8之間，且超濾膜區(qū)4和原水反應(yīng)區(qū)8在 隔板7上方連通；
原水反應(yīng)區(qū)8，設(shè)置在超濾膜區(qū)4旁邊，底部與超濾膜區(qū)4底部的進(jìn)水管路和排水 管路連通；
反應(yīng)區(qū)加藥口 9，設(shè)置在原水反應(yīng)區(qū)8的側(cè)壁上；
溢流堰10，設(shè)置在原水反應(yīng)區(qū)8上部，在溢流堰10和原水反應(yīng)區(qū)8間形成溢流區(qū)， 且溢流區(qū)通過管路連接到原水泵3的進(jìn)水口 ；
反滲透加藥口 13，設(shè)置在反滲透高壓泵14的進(jìn)水管路上，且位于超濾產(chǎn)水泵12連 接超濾膜區(qū)4的分支管路的后面；
產(chǎn)水箱液位計20，設(shè)置在產(chǎn)水箱18中；
濃水開度調(diào)節(jié)閥22，進(jìn)水口與反滲透循環(huán)管路泵16的出水口連接，出水口與濃水 排放點連接。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明給出了一種上述的處理廢水的膜精密過濾裝置 的應(yīng)用，包括以下廢水處理步驟
原水泵3將至少已經(jīng)過混凝沉淀預(yù)處理工藝的、濁度小于5的原水，經(jīng)過進(jìn)水管路 送入超濾膜區(qū)4，控制超濾膜區(qū)4中的液位高于浸沒式膜單元5的頂部，浸沒式膜單元5的 底端不進(jìn)行曝氣；
超濾膜區(qū)4中的原水通過浸沒式膜單元5中的超濾膜過濾后成為超濾產(chǎn)水；
當(dāng)超濾產(chǎn)水濁度大于設(shè)定的處理預(yù)期值時，經(jīng)過超濾產(chǎn)水泵12回流至超濾膜區(qū)4 繼續(xù)超濾處理；當(dāng)超濾產(chǎn)水濁度小于等于設(shè)定的處理預(yù)期值時，經(jīng)過超濾產(chǎn)水泵12后送入 反滲透高壓泵14，經(jīng)反滲透高壓泵14增壓后的超濾產(chǎn)水進(jìn)入反滲透膜單元15 ；
超濾產(chǎn)水經(jīng)反滲透膜單元15過濾后，反滲透產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱18并由反滲透產(chǎn)水 泵21抽吸送往用水點；反滲透濃水一部分經(jīng)反滲透循環(huán)管路泵16回流至反滲透膜單元15 的進(jìn)水口，另一部分排放掉或進(jìn)入其他處理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下在線清洗步驟
在線清洗時，將浸沒式膜單元5和反滲透膜單元15中所含的膜組件平均分為若干 組，每次按順序僅清洗其中的一組，其余各組則保持運行狀態(tài)；
浸沒式膜單元5在線清洗時，所用的清洗液為產(chǎn)水箱18中的反滲透產(chǎn)水或清洗水 箱19中清洗藥劑的稀溶液；清洗液由反洗泵17抽吸后，由浸沒式膜單元5產(chǎn)水端進(jìn)入中空 纖維膜內(nèi)孔，排入超濾膜區(qū)4;
反滲透膜單元15在線清洗時，所用的清洗液為產(chǎn)水箱18中的反滲透產(chǎn)水或清洗 水箱19中清洗藥劑的稀溶液，清洗液由反洗泵17抽吸后，由反滲透膜單元15的反洗進(jìn)水 口進(jìn)入反滲透膜單元15，當(dāng)使用的清洗液為產(chǎn)水箱18中的反滲透產(chǎn)水時，清洗液由反滲透 膜單元15的反洗出水口排出，排入超濾膜區(qū)4，當(dāng)使用的清洗液為清洗水箱19中清洗藥劑 的稀溶液時，清洗液由反滲透膜單元15的反洗出水口排出，回流至清洗水箱19。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)原水濁度大于等于5時，增設(shè)原水反應(yīng)區(qū)8和隔板7， 廢水處理步驟如下9
原水由超濾膜區(qū)4底部進(jìn)入并從隔板7上方溢流至原水反應(yīng)區(qū)8，浸沒式膜單元5 底端進(jìn)行曝氣操作，通過反應(yīng)區(qū)加藥口 9向原水反應(yīng)區(qū)8內(nèi)添加絮凝劑，原水反應(yīng)區(qū)8上端 清液通過溢流堰10回到原水泵3的進(jìn)水口。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)需要調(diào)節(jié)原水pH值時，增設(shè)原水加藥口 1，通過原水 加藥口 1加入酸液或堿液以調(diào)節(jié)原水的PH值。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)反滲透產(chǎn)水硬度較高時，增設(shè)反滲透加藥口 13，通過 反滲透加藥口 13加入阻垢劑以調(diào)節(jié)反滲透產(chǎn)水硬度。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)需要通過液位控制相應(yīng)的泵頻率和閥的開度時，在 超濾膜區(qū)4中設(shè)置超濾膜區(qū)液位計6，在產(chǎn)水箱18中設(shè)置產(chǎn)水箱液位計20，通過液位聯(lián)鎖 相應(yīng)的泵和閥，控制液位在正常范圍。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，當(dāng)需要自動控制原水進(jìn)水量和濃水排放量時，增設(shè)原 水開度調(diào)節(jié)閥2和濃水開度調(diào)節(jié)閥22，通過調(diào)整原水開度調(diào)節(jié)閥2的開度，控制原水進(jìn)水 量，通過調(diào)整濃水開度調(diào)節(jié)閥22的開度，控制濃水排放量。
上述技術(shù)方案中所述的浸沒式膜單元5的結(jié)構(gòu)如圖3所示，采用中空纖維膜23，中 空纖維膜23的材質(zhì)可以是聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚四氟乙 烯中的一種或幾種，浸沒式膜單元下端設(shè)有曝氣頭對，壓縮空氣通過曝氣管路27進(jìn)入曝氣 頭進(jìn)行曝氣。浸沒式膜單元共有n(n= 1,2……200)組超濾膜UF1，UF2……UFn，根據(jù)處理 水量可任意調(diào)整η的數(shù)值。浸沒式膜單元頂端通過產(chǎn)水管路25和超濾產(chǎn)水泵12的進(jìn)水口 連接，同時超濾清洗管路26由超濾產(chǎn)水端進(jìn)入清洗超濾膜，超濾清洗管路沈另一端與反洗 泵17連接。
上述技術(shù)方案中所述的反滲透膜單元15的結(jié)構(gòu)如圖4所示，反滲透膜單元采用卷 式反滲透膜組件觀，有η (η = 1,2……200)支膜殼R01，R02……ROn，根據(jù)處理水量可任意 調(diào)整η的數(shù)值；采用一級兩段操作時，前m支膜殼作為反滲透第一段，m+1至η支膜殼作為 反滲透第二段。每支膜殼裝有2 6支4040或8040卷式反滲透膜，材質(zhì)為芳香聚酰胺。 反滲透進(jìn)水管路四與反滲透高壓泵14連接，反滲透膜單元的反滲透產(chǎn)水出口 30與產(chǎn)水箱 18連接，反滲透濃水出口 31與反滲透循環(huán)管路泵16的進(jìn)水口連接，反滲透清洗管路32兩 端分別連接反滲透膜單元15的反洗進(jìn)水口與反洗泵17，反滲透清洗液出水管路33 —端連 接反滲透膜單元15的反洗出水口，另一端通過分支管路連接到清洗水箱19或超濾膜區(qū)4。
上述技術(shù)方案中需要使用的閥門包括手動球閥、兩通(三通)電磁閥、氣動蝶閥、 電動開度調(diào)節(jié)閥、取樣閥等，可通過手動或自動控制實現(xiàn)開啟和閉合或開度調(diào)節(jié)，均可采用 現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，本文不再詳述。
上述技術(shù)方案中需要使用的測量儀表包括pH計、電導(dǎo)儀、濁度儀、氧化還原電位 儀、流量計、壓力傳感器、壓力表、液位計等，均可采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，本文不再詳述。
本發(fā)明所述裝置可用自動控制器完成操控，使用的自動控制器可選用市售成品可 編程程序控制器(PLC)，可實現(xiàn)對整個操作過程的自動控制和人工設(shè)定，可設(shè)定膜單元正常 運行和清洗時間間隔，可設(shè)定各閥門開啟和關(guān)閉狀態(tài)以及開度，可設(shè)定各水泵的運行流量 和壓力，均可采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，本文不再詳述。
本發(fā)明在具體實施時，原水反應(yīng)區(qū)可進(jìn)行混凝、絮凝等反應(yīng)，也可只做簡單重力沉 降處理。浸沒式膜單元和反滲透膜單元可以同時運行，也可以單獨運行。浸沒式膜單元和反滲透膜單元的運行數(shù)量都可以根據(jù)處理量進(jìn)行更改。浸沒式膜單元采用恒流操作或恒 壓操作方式，操作負(fù)壓范圍為0. 01 0. 09MPa，例如操作負(fù)壓可以為0. 01Mpa、0. 02Mpa、 0. 03Mpa、0. 04Mpa、0. 05Mpa、0. 06Mpa、0. 07Mpa、0. 08Mpa 或 0. 09Mpa ；更優(yōu)的操作負(fù)壓為0.02 0. 06MPa。浸沒式膜單元下端可以進(jìn)行曝氣，也可以不進(jìn)行曝氣。超濾原水進(jìn)口、原 水反應(yīng)區(qū)、反滲透高壓泵前加藥口可以進(jìn)行加藥操作，也可以封閉。反滲透可以采用并聯(lián) 操作，也可以采用兩段串聯(lián)操作，一二段串聯(lián)比一般可設(shè)置1 1至3 1，更優(yōu)的比例為 2 1。反滲透膜單元采用恒流操作或恒壓操作方式，操作壓力范圍為0.5 2. 5MPa，例如 操作壓力可以為 0. 5Mpa、0. 6Mpa、0. 7Mpa、0. 8Mpa、0. 9Mpa、l. OMpaU. lMpa、l. 2Mpa、l. 3Mpa、1.4Mpa、l. 5Mpa、L 6Mpa、l. 7Mpa、L 8Mpa、l. 9Mpa>2. 0Mpa>2. lMpa>2. 2Mpa>2. 3Mpa>2. 4Mpa 或2. 5Mpa ；更優(yōu)的操作壓力為0· 6 2. OMPa。
本發(fā)明所述的處理廢水的膜精密過濾裝置，給出了一種采用浸沒式超濾-反滲透 耦合方式的膜過濾裝置及其在處理廢水中的應(yīng)用。由于實現(xiàn)了超濾產(chǎn)水直接進(jìn)入反滲透膜 單元而無需中間水箱、保安過濾器等中間環(huán)節(jié)，具有較高COD的污水通過超濾過濾后沒有 滋生微生物的時間和空間，只要這種污水中不含容易吸附在反滲透膜上的有機物，則高COD 廢水不會對反滲透膜造成嚴(yán)重污染。由于省去了超濾前處理以及超濾反滲透連接中的諸多 步驟，本發(fā)明的工藝較傳統(tǒng)工藝大大簡化了。由于超濾產(chǎn)水能直接進(jìn)入反滲透膜單元，微生 物不會在此環(huán)節(jié)滋生，因此超濾前的氧化性殺菌劑和反滲透進(jìn)水前的還原劑都可以不再添 加，能大大降低運行費用。由于使用了浸沒式膜單元，采用低壓抽吸負(fù)壓方式操作，能耗較 一般壓力式超濾要低。由于采用反滲透產(chǎn)水對超濾膜進(jìn)行清洗，清洗水質(zhì)好，避免了超濾產(chǎn) 水端的污堵。
本發(fā)明所述裝置可用于預(yù)處理后COD較低的有機廢水，也可處理水質(zhì)較差未經(jīng)生 化處理的高濃度有機廢水。這種高濃度有機廢水所應(yīng)該具有的特點是其有機成分基本不 具備可生化性(B0D/C0D小于0. 2)，其中含有的有機成分不與反滲透膜功能層發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)或嚴(yán)重吸附。
本發(fā)明具有以下的有益效果
采用本發(fā)明的浸沒式膜單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)壓力式組件，既可處理達(dá)標(biāo)污水，也可以處 理高COD的廢水，并能減少占地面積。浸沒式膜單元運行時，采用抽負(fù)壓方式，運行壓力較 壓力式組件更低，膜污染程度較輕。
與目前在MBR中應(yīng)用的浸沒式膜單元相比，在水質(zhì)較好、濁度較低情況下采用水 提方式代替曝氣擦洗，可以大大降低能耗。在水質(zhì)較差、濁度較高情況下，通過反應(yīng)區(qū)中進(jìn) 行的處理以及水流的內(nèi)循環(huán)流動沖刷，能較大程度地降低膜污染。
實現(xiàn)了超濾與反滲透裝置的耦合連續(xù)操作，省去了中間水箱和保安過濾器，無需 添加殺菌劑，不僅減少占地面積，大大降低了藥劑和耗材成本，在操作效果上還能有效的控 制反滲透膜的微生物污染。
超濾膜的反洗水采用反滲透產(chǎn)水，清洗水質(zhì)較好，能避免造成反洗端的膜污染。
反滲透膜單元操作方式可方便切換，既可實現(xiàn)一級一段并聯(lián)操作，也可實現(xiàn)一級 兩段操作。
反滲透膜單元可通過增加反滲透濃水回流量來提高系統(tǒng)回收率，部分反滲透濃水 通過反滲透循環(huán)管路泵回流到反滲透膜入口前，提高了反滲透膜膜面流速，有利于降低反滲透膜污染，同時還避免了高壓濃水的能量浪費。
本發(fā)明的膜精密過濾裝置結(jié)構(gòu)簡單，連接件少，自動控制程度高，適合工業(yè)化放 大。
綜上所述，本發(fā)明所述的處理廢水的膜精密過濾裝置適合各種工業(yè)廢水和市政廢 水的處理，處理對象可以是經(jīng)過生化、高級氧化處理的達(dá)標(biāo)廢水，也可以是未經(jīng)達(dá)標(biāo)處理的 高濃度有機廢水；本裝置的反滲透產(chǎn)水可以實現(xiàn)回用，反滲透濃水可以排放或進(jìn)一步深化 處理。本發(fā)明所述的處理廢水的膜精密過濾裝置容易實現(xiàn)放大，可適應(yīng)各種不同規(guī)模的水 處理工程項目。本發(fā)明在浸沒式膜部分采用水提部分代替曝氣降低能耗，采用水流內(nèi)循環(huán) 降低膜污染。所述膜精密過濾裝置可以實現(xiàn)超濾反滲透的連續(xù)進(jìn)水產(chǎn)水，無需超濾中間水 箱和保安過濾器，可以降低反滲透膜的微生物污染。所述膜精密過濾裝置可以實現(xiàn)一級一 段并聯(lián)操作和一級兩段串聯(lián)操作，可以通過濃水回流至反滲透高壓泵前提高系統(tǒng)回收率并 降低能耗。所述膜精密過濾裝置具有在線自動清洗功能，可以對超濾膜和反滲透膜進(jìn)行在 線的清洗或化學(xué)加強清洗。所述膜精密過濾裝置可用于達(dá)標(biāo)廢水的回用以及高濃度有機廢 水的濃縮和回用。
以下為本發(fā)明的具體實施例
實施例1
膜精密過濾裝置的組成包括原水開度調(diào)節(jié)閥2，原水泵3，超濾膜區(qū)4，浸沒式膜單 元5，超濾膜區(qū)液位計6，排泥口 11，超濾產(chǎn)水泵12，反滲透高壓泵14，反滲透膜單元15，反 滲透循環(huán)管路泵16，反洗泵17，產(chǎn)水箱18，清洗水箱19，產(chǎn)水箱液位計20，反滲透產(chǎn)水泵 21，濃水開度調(diào)節(jié)閥22。
膜精密過濾裝置原水為經(jīng)過混凝、生化處理和盤式過濾器過濾的廢水，COD值小于 50，濁度值為3，生化后廢水中B0D/C0D值小于0. 1，硬度小于100mg/L，水流量為12t/h。原 水經(jīng)原水泵3由超濾膜區(qū)4底端進(jìn)入。
所用浸沒式膜單元共4組(UFl UF4)，每組膜面積為120m2，總膜面積為480m2。 進(jìn)行超濾操作時，正常產(chǎn)水情況下原水泵3和超濾產(chǎn)水泵12同時開啟。當(dāng)超濾膜區(qū)4水位 低于控制低值時，原水泵3繼續(xù)開啟，超濾產(chǎn)水泵12和反滲透高壓泵14關(guān)閉；當(dāng)超濾膜區(qū) 4水位高于控制高值時，原水泵3關(guān)閉，超濾產(chǎn)水泵12和反滲透高壓泵14繼續(xù)開啟。浸沒 式膜單元5操作方式為恒流操作，超濾產(chǎn)水泵12抽吸負(fù)壓壓力為0. 02MPa 0. 03MPa。污 水經(jīng)浸沒式膜單元5過濾后，當(dāng)超濾產(chǎn)水濁度低于或等于設(shè)定值時，超濾產(chǎn)水繼續(xù)進(jìn)入反 滲透膜單元15 ；當(dāng)超濾產(chǎn)水濁度大于設(shè)定值時，超濾產(chǎn)水回流至超濾膜區(qū)4，反滲透高壓泵 14關(guān)閉。膜區(qū)底端連續(xù)或間歇排放沉積物至排泥口 11。
所用反滲透膜單元15共有4支反滲透膜殼(R01 R04)，每支膜殼裝有4根8040 苦咸水反滲透組件。超濾產(chǎn)水進(jìn)反滲透流量為12t/h，濃水回流量為20t/h，濃水排放量2t/ h?？刂茊谓M反滲透膜回收率30%左右，控制系統(tǒng)總回收率80%左右。進(jìn)行反滲透操作時， 超濾產(chǎn)水經(jīng)反滲透高壓泵14加壓后，進(jìn)入反滲透膜單元15。反滲透膜單元采用恒流操作， 反滲透操作壓力為0. 6MPa 1. 2MPa。正常產(chǎn)水時，4組反滲透組件并聯(lián)運行。反滲透產(chǎn)水 流量為10t/h，產(chǎn)水進(jìn)入反滲透產(chǎn)水箱18，反滲透產(chǎn)水泵21開啟，反滲透產(chǎn)水供往用水點。 反滲透濃水流量為22t/h，反滲透循環(huán)管路泵16開啟，反滲透濃水回流量和排放量比例由 濃水開度調(diào)節(jié)22控制，其中循環(huán)回流至反滲透膜前流量為20t/h，排放或做進(jìn)一步處理流12量為2t/h。 浸沒式膜單元5的自動清洗程序設(shè)置如下。正常運行時間長度為TO。超濾膜組 件UFl清洗時間長度為Tl ；清洗時，UFl停止產(chǎn)水，其余3組超濾膜組件運行狀態(tài)不變。超 濾膜組件UF2清洗時間長度為T2 ；清洗時，UF2停止產(chǎn)水，其余3組超濾膜組件運行狀態(tài)不 變。超濾膜組件UF3清洗時間長度為T3 ；清洗時，UF3停止產(chǎn)水，其余3組超濾膜組件運行 狀態(tài)不變。超濾膜組件UF4清洗時間長度為T4 ；清洗時，UF4停止產(chǎn)水，其余3組超濾膜組 件運行狀態(tài)不變。反洗泵17開啟，清洗流量為6t/h。清洗液由產(chǎn)水端進(jìn)入膜絲內(nèi)部，直接 排入超濾膜區(qū)4。清洗液可能是反滲透產(chǎn)水或藥劑的一種或幾種。TO至T4為一完整的運 行周期，當(dāng)使用的清洗液為一種以上時，按次序設(shè)置每一清洗周期內(nèi)使用的清洗液。反滲透膜單元15的自動清洗程序設(shè)置如下。正常運行時間長度為TO’。反滲透組 件ROl清洗時間長度為Tl’ ；清洗時，反滲透組件ROl停止產(chǎn)水，其余3組反滲透運行狀態(tài) 不變。反滲透組件R02清洗時間長度為T2’ ；清洗時，反滲透組件R02停止產(chǎn)水，其余3組 反滲透運行狀態(tài)不變。反滲透組件R03、清洗時間長度為T3’ ；清洗時，反滲透組件R03停止 產(chǎn)水，其余3組反滲透運行狀態(tài)不變。反滲透組件R04清洗時間長度為T4’ ；清洗時，反滲 透組件R04停止產(chǎn)水，其余3組反滲透運行狀態(tài)不變。反洗泵17開啟，清洗流量為10t/h， 壓力小于0.2MPa。清洗液由反滲透組件濃水端進(jìn)入，由反滲透膜單元進(jìn)水端排出。當(dāng)清洗 液為反滲透產(chǎn)水時，排出的清洗液回流至超濾膜區(qū)4。當(dāng)清洗液為藥劑時，清洗液回流至清 洗水箱19。TO’至T4’為一完整的運行周期，當(dāng)使用的清洗液為一種以上時，按次序設(shè)置每 一清洗周期內(nèi)使用的清洗液。實例2膜精密過濾裝置的組成包括原水加藥口 1，原水開度調(diào)節(jié)閥2，原水泵3，超濾膜區(qū) 4，浸沒式膜單元5，超濾膜區(qū)液位計6，隔板7，原水反應(yīng)區(qū)8，反應(yīng)區(qū)加藥口 9，溢流堰10，排 泥口 11，超濾產(chǎn)水泵12，反滲透加藥口 13，反滲透高壓泵14，反滲透膜單元15，反滲透循環(huán) 管路泵16，反洗泵17，產(chǎn)水箱18，清洗水箱19，產(chǎn)水箱液位計20，反滲透產(chǎn)水泵21，濃水開 度調(diào)節(jié)閥22。膜精密過濾裝置原水為高濃度有機廢水，其中含有較多懸浮物和膠體，濁度值為 8，COD值大于2000，其中B0D/C0D值小于0. 2，廢水未經(jīng)生化、混凝處理，硬度大于500mg/ L，水流量為40t/h。在原水進(jìn)入精密過濾裝置前，通過原水加藥口 1投加適量酸堿調(diào)節(jié)pH。 原水經(jīng)原水泵3由超濾膜區(qū)4底端進(jìn)入，控制液位高于隔板7和溢流堰10高度，超濾膜區(qū)4 原水溢流至原水反應(yīng)區(qū)8。原水反應(yīng)區(qū)內(nèi)由加藥口 9加入適量絮凝劑，上清液由溢流堰10 回流至原水泵3前。膜區(qū)和反應(yīng)區(qū)底端連續(xù)或間歇排放沉積物至排泥口 11。浸沒式膜單元 5下端進(jìn)行連續(xù)曝氣操作。所用浸沒式膜單元共8組(UFl UF8)膜組件，每組膜面積為200m2，總膜面積為 1600m2。超濾運行方法同實例一。所用反滲透膜單元件共有8支膜殼(R01 R08)，每支膜殼裝有4根8040苦咸水 反滲透組件。超濾產(chǎn)水進(jìn)反滲透流量為40t/h，濃水回流量為40t/h，濃水排放量20t/h。控 制單組反滲透膜回收率25%左右，控制系統(tǒng)總回收率50%左右。進(jìn)行反滲透操作時，反滲 透加藥口 13連續(xù)添加阻垢劑。超濾產(chǎn)水經(jīng)反滲透高壓泵14加壓后，進(jìn)入反滲透膜單元。反 滲透膜單元采用恒流操作，反滲透操作壓力為0. 7MPa 1. 2MPa。正常產(chǎn)水時，8組反滲透組件并聯(lián)運行。反滲透產(chǎn)水流量為20t/h，產(chǎn)水進(jìn)入反滲透產(chǎn)水箱18，反滲透產(chǎn)水泵21開啟，反滲透產(chǎn)水供往用水點。反滲透濃水流量為60t/h，反滲透循環(huán)管路泵16開啟，反滲透 濃水回流量和排放量比例由濃水開度調(diào)節(jié)閥22控制，其中循環(huán)回流至反滲透膜前流量為 40t/h，排放或做進(jìn)一步處理流量為20t/h。浸沒式超濾膜單元的自動清洗程序設(shè)置如下。正常運行時間長度為TO。超濾膜組 件UFl UF2清洗時間長度為Tl ；清洗時，UFl UF2停止產(chǎn)水，其余6組超濾膜組件運行 狀態(tài)不變。超濾膜組件UF3 UF4清洗時間長度為T2 ；清洗時，UF3 UF4停止產(chǎn)水，其余 6組超濾膜組件運行狀態(tài)不變。超濾膜組件UF5 UF6清洗時間長度為T3 ；清洗時，UF5 UF6停止產(chǎn)水，其余6組超濾膜組件運行狀態(tài)不變。超濾膜組件UF7 UF8清洗時間長度 為T4 ；清洗時，UF7 UF8停止產(chǎn)水，其余6組超濾膜組件運行狀態(tài)不變。反洗泵17開啟， 清洗流量為20t/h。清洗液由產(chǎn)水端進(jìn)入膜絲內(nèi)部，直接排入超濾膜區(qū)4。清洗液可能是反 滲透產(chǎn)水或藥劑的一種或幾種。TO至T4為一完整的運行周期，當(dāng)使用的清洗液為一種以上 時，按次序設(shè)置每一清洗周期內(nèi)使用的清洗液。反滲透膜的自動清洗程序設(shè)置如下。正常運行時間長度為TO’。反滲透組件ROl R02清洗時間長度為Tl，；清洗時，反滲透組件ROl R02停止產(chǎn)水，其余6組反滲透運行狀 態(tài)不變。反滲透組件R03 R04清洗時間長度為T2，；清洗時，反滲透組件R03 R04停止 產(chǎn)水，其余6組反滲透運行狀態(tài)不變。反滲透組件R05 R06清洗時間長度為T3’ ；清洗時， 反滲透組件R05 R06停止產(chǎn)水，其余6組反滲透運行狀態(tài)不變。反滲透組件R07 R08 清洗時間長度為T4’ ；清洗時，反滲透組件R07 R08停止產(chǎn)水，其余6組反滲透運行狀態(tài) 不變。反洗泵17開啟，清洗流量為25t/h，壓力小于0.2MPa。清洗液由反滲透組件濃水端 進(jìn)入，由反滲透組件進(jìn)水端排出。當(dāng)清洗液為反滲透產(chǎn)水時，排出的清洗液回流至超濾膜區(qū) 4。當(dāng)清洗液為藥劑時，清洗液回流至清洗水箱19。TO’至T4’為一完整的運行周期，當(dāng)使 用的清洗液為一種以上時，按次序設(shè)置每一清洗周期內(nèi)使用的清洗液。。實例3膜精密過濾裝置的組成包括原水開度調(diào)節(jié)閥2，原水泵3，超濾膜區(qū)4，浸沒式膜單 元5，超濾膜區(qū)液位計6，排泥口 11，超濾產(chǎn)水泵12，反滲透高壓泵14，反滲透膜單元15，反 滲透循環(huán)管路泵16，反洗泵17，產(chǎn)水箱18，清洗水箱19，產(chǎn)水箱液位計20，反滲透產(chǎn)水泵 21，濃水開度調(diào)節(jié)閥22。膜精密過濾裝置原水為經(jīng)過混凝、生化處理和盤式過濾器過濾的廢水，COD值小于 20，生化后廢水中B0D/C0D值小于0. 2，水流量為100t/h。原水經(jīng)原水泵3由超濾膜區(qū)4底 端進(jìn)入。所用浸沒式膜單元共8組(UFl UF8)。每組膜面積500m2，總膜面積為4000m2。 超濾運行方法同實例一。反滲透膜單元共有30支膜殼(R01 R030)，每支膜殼裝有4根8040苦咸水反滲 透組件。反滲透采用一級兩段串聯(lián)操作時，設(shè)置一二段串聯(lián)比為2 1。超濾產(chǎn)水進(jìn)反滲透 流量為100t/h，濃水回流量為25t/h，濃水排放量20t/h?？刂品礉B透膜一級兩段總回收率 64%左右，控制系統(tǒng)總回收率80%左右。進(jìn)行反滲透操作時，超濾產(chǎn)水經(jīng)反滲透高壓泵14 加壓后，進(jìn)入反滲透膜單元15。反滲透膜單元采用恒流操作，反滲透操作壓力為0. 6MPa 1. 2MPa。正常產(chǎn)水時，ROl R021作為反滲透操作第一段，R021 R030作為反滲透操作第二段。反滲透產(chǎn)水流量為80t/h，產(chǎn)水進(jìn)入反滲透產(chǎn)水箱19，反滲透產(chǎn)水泵21開啟，反滲透 產(chǎn)水供往用水點。反滲透濃水流量為45t/h，反滲透循環(huán)管路泵16開啟，反滲透濃水回流量 和排放量比例由開度調(diào)節(jié)閥控制，其中25t/h循環(huán)回流至反滲透膜前，20t/h排放或做進(jìn)一 步處理。浸沒式膜單元的自動清洗 程序設(shè)置如下。正常運行時間長度為TO。超濾膜組件 UF1-UF2清洗時間長度為Tl ；清洗時，UF1-UF2停止產(chǎn)水，其余6組超濾膜組件運行狀態(tài)不 變。超濾膜組件UF3-UF4清洗時間長度為T2 ；清洗時，UF3-UF4停止產(chǎn)水，其余6組超濾 膜組件運行狀態(tài)不變。超濾膜組件UF5-UF6清洗時間長度為T3 ；清洗時，UF5-UF6停止產(chǎn) 水，其余6組超濾膜組件運行狀態(tài)不變。超濾膜組件UF7-UF8清洗時間長度為T4 ；清洗時， UF7-UF8停止產(chǎn)水，其余6組超濾膜組件運行狀態(tài)不變。反洗泵17開啟，清洗流量為IOOt/ h。清洗液由產(chǎn)水端進(jìn)入膜絲內(nèi)部，直接排入超濾膜區(qū)4。清洗液可能是反滲透產(chǎn)水或藥劑 的一種或幾種。TO至T4為一完整的運行周期，當(dāng)使用的清洗液為一種以上時，按次序設(shè)置 每一清洗周期內(nèi)使用的清洗液。反滲透膜的自動清洗程序設(shè)置如下。正常運行時間長度為TO’。反滲透組件ROl R05清洗時間長度為Tl，；清洗時，反滲透組件ROl R05停止產(chǎn)水，其余反滲透組件運行 狀態(tài)不變。反滲透組件R06 ROlO清洗時間長度為T2，；清洗時，反滲透組件R06 ROlO 停止產(chǎn)水，其余反滲透組件運行狀態(tài)不變。反滲透組件ROll R015清洗時間長度為T3’ ； 清洗時，反滲透組件ROll R015停止產(chǎn)水，其余反滲透組件運行狀態(tài)不變。反滲透組件 RO16 R020清洗時間長度為T4，；清洗時，反滲透組件R016 R020停止產(chǎn)水，其余反滲 透組件運行狀態(tài)不變。反滲透組件R021 R025清洗時間長度為T5’ ；清洗時，反滲透組件 R021 R025停止產(chǎn)水，其余反滲透組件運行狀態(tài)不變。反滲透組件R026 R030清洗時 間長度為T6’ ；清洗時，反滲透組件R026 R030停止產(chǎn)水，其余反滲透組件運行狀態(tài)不變。 反洗泵17開啟，反洗流量為80t/h，壓力小于0. 2MPa。清洗液由反滲透膜單元濃水端進(jìn)入， 由反滲透膜單元進(jìn)水端排出。當(dāng)清洗液為反滲透產(chǎn)水時，排出的清洗液回流至超濾膜區(qū)4。 當(dāng)清洗液為藥劑時，清洗液回流至清洗水箱19。TO’至T6’為一完整的運行周期，當(dāng)使用的 清洗液為一種以上時，按次序設(shè)置每一清洗周期內(nèi)使用的清洗液。
權(quán)利要求
1.一種處理廢水的膜精密過濾裝置，其特征在于包括 超濾膜區(qū)，底部設(shè)有進(jìn)水管路和排水管路； 浸沒式膜單元(5)，設(shè)置在超濾膜區(qū)內(nèi)；排泥口(11)，設(shè)置在排水管路的出口處；原水泵(3)，進(jìn)水口與原水進(jìn)水管路連接，出水口與進(jìn)水管路連接； 超濾產(chǎn)水泵(12)，進(jìn)水口通過管路與浸沒式膜單元(5)的產(chǎn)水端連接，出水口通過管 路分別連接到反滲透高壓泵(14)的進(jìn)水口和超濾膜區(qū)⑷；反滲透高壓泵(14)，出水口與反滲透膜單元(15)的進(jìn)水口連接； 反滲透膜單元(15)，反滲透濃水出口通過管路與反滲透循環(huán)管路泵(16)的進(jìn)水口連 接，反滲透循環(huán)管路泵(16)的出水口通過管路與反滲透膜單元(15)的進(jìn)水口連接，反滲透 膜單元(15)的反滲透產(chǎn)水出口直接通過管路連接產(chǎn)水箱(18)，反滲透膜單元(15)的反洗 出水口通過分支管路連接到清洗水箱(19)或超濾膜區(qū)(4)；反滲透產(chǎn)水泵(21)，進(jìn)水口通過管路連接產(chǎn)水箱(18)，出水口通過管路連接用水點； 反洗泵(17)，進(jìn)水口通過管路分別連接產(chǎn)水箱(18)和清洗水箱(19)，出水口通過管路 分別連接反滲透膜單元(1 的反洗進(jìn)水口和浸沒式膜單元(5)的出水口。
2.如權(quán)利要求1所述的處理廢水的膜精密過濾裝置，其特征在于還包括 原水加藥口(1)，設(shè)置在原水進(jìn)水管路上；原水開度調(diào)節(jié)閥O)，設(shè)置在原水進(jìn)水管路上且位于原水加藥口(1)后面； 超濾膜區(qū)液位計(6)，設(shè)置在超濾膜區(qū)中；隔板(7)，設(shè)置在超濾膜區(qū)(4)和原水反應(yīng)區(qū)(8)之間，且超濾膜區(qū)(4)和原水反應(yīng)區(qū) ⑶在隔板(7)上方連通；原水反應(yīng)區(qū)(8)，設(shè)置在超濾膜區(qū)(4)旁邊，底部與超濾膜區(qū)(4)底部的進(jìn)水管路和排 水管路連通；反應(yīng)區(qū)加藥口(9)，設(shè)置在原水反應(yīng)區(qū)(8)的側(cè)壁上；溢流堰(10)，設(shè)置在原水反應(yīng)區(qū)(8)上部，在溢流堰(10)和原水反應(yīng)區(qū)(8)間形成溢 流區(qū)，且溢流區(qū)通過管路連接到原水泵(3)的進(jìn)水口 ；反滲透加藥口(13)，設(shè)置在反滲透高壓泵(14)的進(jìn)水管路上，且位于超濾產(chǎn)水泵(12) 連接超濾膜區(qū)的分支管路的后面；產(chǎn)水箱液位計(20)，設(shè)置在產(chǎn)水箱(18)中；濃水開度調(diào)節(jié)閥(22)，進(jìn)水口與反滲透循環(huán)管路泵(16)的出水口連接，出水口與濃水 排放點連接。
3.—種權(quán)利要求1所述的處理廢水的膜精密過濾裝置的應(yīng)用，其特征在于包括以下廢 水處理步驟原水泵(3)將至少已經(jīng)過混凝沉淀預(yù)處理工藝的、濁度小于5的原水，經(jīng)過進(jìn)水管路送 入超濾膜區(qū)G)，控制超濾膜區(qū)中的液位高于浸沒式膜單元(5)的頂部，浸沒式膜單元 (5)的底端不進(jìn)行曝氣；超濾膜區(qū)(4)中的原水通過浸沒式膜單元(5)中的超濾膜過濾后成為超濾產(chǎn)水； 當(dāng)超濾產(chǎn)水濁度大于設(shè)定的處理預(yù)期值時，經(jīng)過超濾產(chǎn)水泵(1 回流至超濾膜區(qū)(4) 繼續(xù)超濾處理；當(dāng)超濾產(chǎn)水濁度小于等于設(shè)定的處理預(yù)期值時，經(jīng)過超濾產(chǎn)水泵(1 后送入反滲透高壓泵(14)，經(jīng)反滲透高壓泵(14)增壓后的超濾產(chǎn)水進(jìn)入反滲透膜單元(15)；超濾產(chǎn)水經(jīng)反滲透膜單元(15)過濾后，反滲透產(chǎn)水進(jìn)入產(chǎn)水箱(18)并由反滲透產(chǎn)水 泵抽吸送往用水點；反滲透濃水一部分經(jīng)反滲透循環(huán)管路泵(16)回流至反滲透膜單 元(1 的進(jìn)水口，另一部分排放掉或進(jìn)入其他處理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
4.如權(quán)利要求3所述的處理廢水的膜精密過濾裝置的應(yīng)用，其特征在于包括以下在線 清洗步驟在線清洗時，將浸沒式膜單元( 和反滲透膜單元(1 中所含的膜組件平均分為若干 組，每次按順序僅清洗其中的一組，其余各組則保持運行狀態(tài)；浸沒式膜單元( 在線清洗時，所用的清洗液為產(chǎn)水箱(18)中的反滲透產(chǎn)水或清洗水 箱(19)中清洗藥劑的稀溶液；清洗液由反洗泵(17)抽吸后，由浸沒式膜單元( 產(chǎn)水端進(jìn) 入中空纖維膜內(nèi)孔，排入超濾膜區(qū)；反滲透膜單元(15)在線清洗時，所用的清洗液為產(chǎn)水箱(18)中的反滲透產(chǎn)水或清洗 水箱(19)中清洗藥劑的稀溶液，清洗液由反洗泵(17)抽吸后，由反滲透膜單元(15)的反 洗進(jìn)水口進(jìn)入反滲透膜單元(15)，當(dāng)使用的清洗液為產(chǎn)水箱(18)中的反滲透產(chǎn)水時，清洗 液由反滲透膜單元(1 的反洗出水口排出，排入超濾膜區(qū)G)，當(dāng)使用的清洗液為清洗水 箱(19)中清洗藥劑的稀溶液時，清洗液由反滲透膜單元(15)的反洗出水口排出，回流至清 洗水箱(19)。
5.如權(quán)利要求3所述的處理廢水的膜精密過濾裝置的應(yīng)用，其特征在于，當(dāng)原水濁度 大于等于5時，增設(shè)原水反應(yīng)區(qū)(8)和隔板(7)，廢水處理步驟如下原水由超濾膜區(qū)(4)底部進(jìn)入并從隔板(7)上方溢流至原水反應(yīng)區(qū)(8)，浸沒式膜單元 (5)底端進(jìn)行曝氣操作，通過反應(yīng)區(qū)加藥口(9)向原水反應(yīng)區(qū)⑶內(nèi)添加絮凝劑，原水反應(yīng) 區(qū)(8)上端清液通過溢流堰(10)回到原水泵(3)的進(jìn)水口。
6.如權(quán)利要求3所述的處理廢水的膜精密過濾裝置的應(yīng)用，其特征在于，當(dāng)需要調(diào)節(jié) 原水PH值時，增設(shè)原水加藥口(1)，通過原水加藥口(1)加入酸液或堿液以調(diào)節(jié)原水的pH 值。
7.如權(quán)利要求3所述的處理廢水的膜精密過濾裝置的應(yīng)用，其特征在于，當(dāng)反滲透產(chǎn) 水硬度較高時，增設(shè)反滲透加藥口(13)，通過反滲透加藥口(13)加入阻垢劑以調(diào)節(jié)反滲透 產(chǎn)水硬度。
8.如權(quán)利要求3所述的處理廢水的膜精密過濾裝置的應(yīng)用，其特征在于，當(dāng)需要通過 液位控制相應(yīng)的泵頻率和閥的開度時，在超濾膜區(qū)中設(shè)置超濾膜區(qū)液位計(6)，在產(chǎn)水 箱(18)中設(shè)置產(chǎn)水箱液位計(20)，通過液位聯(lián)鎖相應(yīng)的泵和閥，控制液位在正常范圍。
9.如權(quán)利要求3所述的處理廢水的膜精密過濾裝置的應(yīng)用，其特征在于，當(dāng)需要自動 控制原水進(jìn)水量和濃水排放量時，增設(shè)原水開度調(diào)節(jié)閥(2)和濃水開度調(diào)節(jié)閥(22)，通過 調(diào)整原水開度調(diào)節(jié)閥(2)的開度，控制原水進(jìn)水量，通過調(diào)整濃水開度調(diào)節(jié)閥02)的開度， 控制濃水排放量。
10.如權(quán)利要求3或4或5或6或7或8或9所述的處理廢水的膜精密過濾裝置的應(yīng) 用，其特征在于，浸沒式膜單元(5)采用恒流操作或恒壓操作方式，操作負(fù)壓范圍為0.01 0.09MPa;反滲透膜單元(13)采用恒流操作或恒壓操作方式，操作壓力范圍為0.5 2. 5MPa。
全文摘要
一種處理廢水的膜精密過濾裝置及其應(yīng)用，涉及一種廢水處理裝置及其應(yīng)用，原水經(jīng)過一定方式預(yù)處理后，進(jìn)入膜區(qū)，使用浸沒式膜單元進(jìn)行過濾；超濾產(chǎn)水增壓后直接進(jìn)入反滲透膜單元；反滲透產(chǎn)水一部分送往用水點，另一部分用于浸沒式膜單元和反滲透膜單元清洗；反滲透濃水一部分回流至反滲透膜單元進(jìn)水口處，另一部分排放掉或進(jìn)入其他處理系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。本發(fā)明所述的處理廢水的膜精密過濾裝置，在超濾進(jìn)水水質(zhì)較好時可降低超濾操作能耗；在超濾進(jìn)水水質(zhì)較差時可有效降低超濾膜污染，使裝置能適應(yīng)高COD水質(zhì)，減輕反滲透膜微生物污染，減少藥劑使用量。
文檔編號C02F1/44GK102030390SQ20091017734
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者張新妙, 李井峰, 李正琪, 楊永強 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院