專利名稱：具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水處理技術領域，更具體的說，是涉及一種利用中空纖維膜進行水處
理的具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)。
背景技術：
中空纖維膜組件以其填充密度高、可自支撐、結構簡單、造價低、可反洗等特點在水處理領域中有著最為廣泛的應用。中空纖維膜組件可應用在超純水的制備、飲用水凈化、污水處理以及海水淡化等諸多領域。根據(jù)中空纖維膜組件的結構特點，可包括中空纖維單端出水(即膜纖維一端封閉，一端作為過濾液的匯集通道)和雙端出水(即兩端均作為過濾液的匯集通道)兩種形式。由于在同等過膜推動力的作用下雙端出水的形式比單端出水膜組件出水效率更高，因此雙端出水的中空纖維膜組件的形式應用更為普遍。
膜污染是膜過濾過程中需要解決的關鍵問題， 一般采用膜清洗方法。對于外壓膜組件，其一般思路是采用過濾液(指經(jīng)過膜過濾后的水)或加入化學藥劑后的過濾液對膜實施反向清洗，即在泵(或重力作用下)使清洗液由中空膜纖維內(nèi)腔反向流至膜的外部，從而使附著在膜外表面的污染物剝落，膜通量恢復。 雙端出水的外壓膜組件在進行反洗時通常仍采用出水管路，過濾液出口即清洗液入口，因此在清洗時存在一定的弊端。大規(guī)模工程中反洗液通常取自膜產(chǎn)水，長期貯存產(chǎn)水的水箱或水池微生物滋生并易受到外部的污染，如不及時清除會使產(chǎn)水中混入微生物殘骸或顆粒物，這對膜反清洗產(chǎn)生影響。中空膜纖維的內(nèi)腔直徑較小(<2皿)，進入膜纖維內(nèi)腔的清洗液夾帶的細小顆粒物質(zhì)極易堵塞狹小的膜纖維內(nèi)腔，造成膜清洗不暢。雙端出水的中空纖維膜組件在反洗時，清洗液自纖維的兩端進入內(nèi)腔，絕大部分清洗液會在壓力的作用下透過膜而轉(zhuǎn)移至膜的外部，少部分則會存留在膜內(nèi)腔。由于雙端出水膜組件反清洗時兩端的流向是相對的，因此反洗液中夾帶的顆粒物不能從膜面透過且無法排出膜內(nèi)腔，較大的顆粒物會滯留在膜內(nèi)腔中堵塞流道，而顆粒稍小的物質(zhì)則會附著于內(nèi)表面或堵塞膜孔，形成膜內(nèi)腔污染。由于目前采用的中空纖維膜材料多屬不對稱膜，而膜有效層又多在膜外側(cè)表面，因此各種膜清洗手段對這種"外小內(nèi)大"的膜孔分布形式的膜內(nèi)腔污染很難恢復。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種可實現(xiàn)雙向交替清洗的
水處理系統(tǒng)，克服現(xiàn)有的清洗技術易造成膜纖維內(nèi)腔及內(nèi)壁膜孔堵塞而較難清洗的弊端，
減少細小顆粒物阻塞膜內(nèi)腔流道的可能性，并使滯留于膜內(nèi)腔的顆粒物能及時排出，提高
膜清洗對膜內(nèi)腔污染物的沖洗效果，保證膜清洗的效率和通量恢復率。 本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn) —種具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)，包括多組雙端出水外壓膜組件，每組雙端出水外壓膜組件的上端出水口分別與上端過濾液收集管道連接，下端出水口分別與下端過濾液收集管道連接，其特征在于，所述上端過濾液收集管道分別與第一控制閥和第二控制閥連接，所述下端過濾液收集管道分別與第三控制閥和第四控制閥連接，所述第一控制閥與第三控制閥并聯(lián)后與第五控制閥、水泵、第七控制閥依次連接，所述第七控制閥與過濾液出口即清洗液入口連接，第八控制閥一端與水泵的第二接口連接，另一端與第五控制閥并聯(lián)，第六控制閥一端與水泵的第一接口連接，另一端與第七控制閥并聯(lián)；所述第二控制閥與第四控制閥并聯(lián)后與剩余清洗液出口連接。 所述雙端出水外壓膜組件為雙端出水的外壓簾式膜組件或柱式膜組件。
本發(fā)明具有下述技術效果 本發(fā)明的具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)可以通過對各個控制閥的組合控制，實現(xiàn)雙向交替清洗，從而克服了現(xiàn)有的清洗技術易造成膜纖維內(nèi)腔及內(nèi)壁膜孔堵塞而較難清洗的弊端，能夠減少細小顆粒物阻塞膜內(nèi)腔流道的可能性，并使滯留于膜內(nèi)腔的顆粒物能及時排出，提高膜清洗對膜內(nèi)腔污染物的沖洗效果，保證膜清洗的效率和通量恢復率。而且，可以采用過量清洗的操作方式，即采用過量的清洗液，一部分清洗液可從膜內(nèi)腔透過膜至膜外部，另一部分經(jīng)由剩余清洗液排放口排出，可使膜內(nèi)腔中保持較高的流體速度，能夠使內(nèi)腔中的顆粒物及時有效的排出，從而保障對膜內(nèi)腔的沖刷效果。


圖1為本發(fā)明具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)示意 圖2為本發(fā)明具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)進行水過濾時示意 圖3為本發(fā)明具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)從上端進行清洗時示意 圖4為本發(fā)明具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)從下端進行清洗時示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明詳細說明。 本發(fā)明的具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)的示意圖如圖1所示，包括多組雙端出水外壓膜組件l，每組雙端出水外壓膜組件的上端出水口分別與上端過濾液收集管道2連接，下端出水口分別與下端過濾液收集管道13連接，上端過濾液收集管道2分別與第一控制閥4和第二控制閥3連接，下端過濾液收集管道13分別與第三控制閥12和第四控制閥11連接。第一控制閥4與第三控制閥12并聯(lián)后與第五控制閥6、水泵8、第七控制閥9依次連接，第七控制閥9與過濾液出口即清洗液入口連接。第八控制閥7 —端與水泵8的第二接口 15連接，另一端與第五控制閥6并聯(lián)，第六控制閥10—端與水泵8的第一接口 14連接，另一端與第七控制閥9并聯(lián)。所述第二控制閥3與第四控制閥11并聯(lián)后與剩余清洗液出口 5連接。其中，雙端出水外壓膜組件為雙端出水的外壓簾式膜組件或柱式膜組件等。各個控制閥可以是自動控制閥，也可以是手動控制閥。 通過各個控制閥的組合可以控制本發(fā)明具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)的工作模式，可以通過水泵或重力提供出水動力。過濾液收集管道在反清洗時可充當反清洗管道，并通過水泵或重力提供反洗推動力。 圖2為本發(fā)明的具有雙向清洗功能水處理系統(tǒng)進行水過濾時的示意圖，第一控制閥4、第三控制閥12、第五控制閥6、第七控制閥9開啟，第二控制閥3、第四控制閥11、第六
4控制閥10、第八控制閥7關閉。雙端出水外壓膜組件1在水泵8產(chǎn)生的抽吸作用下對過濾液進行過濾。待處理的廢水或污水經(jīng)過多個膜組件過濾后分別從上端出水口進入上端過濾液收集管道2，從下端出水口進入下端過濾液收集管道13，過濾液通過上端過濾液收集管道上的第一控制閥4和下端過濾液收集管道上的第三控制閥12匯集后，經(jīng)過第五控制閥6、水泵8、第七控制閥9后，從過濾液出口進入過濾液匯集總管集中收集。
膜受到污染后，過膜壓力升高，實施反清洗。反清洗時采用雙向交替清洗的方式。
在第一種模式下，清洗液從上端過濾液收集管道進入膜組件內(nèi)腔。圖3為本發(fā)明的具有雙向清洗功能水處理系統(tǒng)從上端進行清洗時的示意圖，第一控制閥4、第四控制閥11、第六控制閥10、第八控制閥7開啟，第二控制閥3、第三控制閥12、第五控制閥6、第七控制閥9關閉。采用過量清洗的操作方式，清洗液自清洗液入口進入，在水泵8或重力的作用下，經(jīng)由第六控制閥10、水泵8、第八控制閥7、第一控制閥4及上端過濾液收集管道2進入雙端出水外壓膜組件1內(nèi)腔，一部分透過膜轉(zhuǎn)移至膜外部，另一部分經(jīng)由下端過濾液收集管道13及第四控制閥ll，最終通過剩余清洗液排出口 5排出。 之后，采用清洗液從下端過濾液收集管道進入膜組件內(nèi)腔的第二種模式，圖4為本發(fā)明的具有雙向清洗功能水處理系統(tǒng)從下端進行清洗時的示意圖，此種模式下，第二控制閥3、第三控制閥12、第六控制閥10、第八控制閥7開啟，第一控制閥4、第四控制閥11、第五控制閥6、第七控制閥9關閉。采用過量清洗的操作方式，清洗液自清洗液入口進入，在水泵8或重力的作用下，經(jīng)由第六控制閥10、水泵8、第八控制閥7、第三控制閥12及下端過濾液收集管道13進入膜組件內(nèi)腔，一部分透過膜轉(zhuǎn)移至膜外部，另一部分經(jīng)由上端過濾液收集管道2及第二控制閥3，最終通過剩余清洗液排出口 5排出。經(jīng)過上述交替清洗過程，使附著在膜外表面的污染物剝落，膜通量恢復，完成對膜的清洗過程。 以上交替清洗方式可保證清洗液中夾帶的顆粒物不會堵塞膜纖維內(nèi)腔，同時由于采用過量清洗方式，可使膜內(nèi)腔中保持較高的流體速度，能夠使內(nèi)腔中的顆粒物及時有效的排出。 本發(fā)明的技術方案可應用于目前常用的簾式、柱式及其它形式的雙端出水的外壓中空纖維膜組件組成的水處理系統(tǒng)，同時根據(jù)實際需要規(guī)模的大小可由數(shù)個甚至數(shù)十個膜組件組成。 盡管參照實施例對所公開的涉及一種具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)進行了特別描述，以上描述的實施例是說明性的而不是限制性的，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，所有的變化和修改都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權利要求
一種具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)，包括多組雙端出水外壓膜組件，每組雙端出水外壓膜組件的上端出水口分別與上端過濾液收集管道連接，下端出水口分別與下端過濾液收集管道連接，其特征在于，所述上端過濾液收集管道分別與第一控制閥和第二控制閥連接，所述下端過濾液收集管道分別與第三控制閥和第四控制閥連接，所述第一控制閥與第三控制閥并聯(lián)后與第五控制閥、水泵、第七控制閥依次連接，所述第七控制閥與過濾液出口即清洗液入口連接，第八控制閥一端與水泵的第二接口連接，另一端與第五控制閥并聯(lián)，第六控制閥一端與水泵的第一接口連接，另一端與第七控制閥并聯(lián)；所述第二控制閥與第四控制閥并聯(lián)后與剩余清洗液出口連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的具有雙向清洗功能的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述雙端出水外壓膜組件為雙端出水的外壓簾式膜組件或柱式膜組件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有雙向清洗功能水處理系統(tǒng)，旨在提供一種可實現(xiàn)雙向交替清洗的水處理系統(tǒng)。雙端出水外壓膜組件的上端出水口與上端過濾液收集管道連接，下端出水口與下端過濾液收集管道連接，上端過濾液收集管道與第一控制閥和第二控制閥連接，下端過濾液收集管道與第三控制閥和第四控制閥連接，第一控制閥與第三控制閥并聯(lián)后與第五控制閥、水泵、第七控制閥依次連接，第八控制閥一端與水泵的第二接口連接，另一端與第五控制閥并聯(lián)，第六控制閥一端與水泵的第一接口連接，另一端與第七控制閥并聯(lián)；第二控制閥與第四控制閥并聯(lián)后與剩余清洗液出口連接。該系統(tǒng)能實現(xiàn)雙向交替清洗，提高對膜內(nèi)腔污染物的沖洗效果，保證膜清洗效率和通量恢復率。
文檔編號B01D65/02GK101785972SQ200910067778
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權日2009年1月23日
發(fā)明者于鴻來, 劉建立, 張本善, 王捷 申請人:天津膜天膜科技有限公司