浸没式重力膜过滤装置及膜过滤方法制造方法及图纸

浸没式重力过滤膜装置及膜过滤方法，属于膜过滤和污水处理技术领域，适用于膜生物反应器(MBR)污水处理，其特征在于位于膜池外竖直设立的一个产液缓冲管自上而下上分别连接药液溢流管路、药液注入管路、膜装置上产液管、产液管路、产液缓冲管截止阀、和药液回流管路；过滤时膜池内液体在其重力推动下透过膜进入产液缓冲管，通过产液管路产水；清洗时药液循环泵通过药液注入管路将药液注入产液缓冲管，关闭产液缓冲管截止阀，药液经过膜过滤液侧经药液回流管回流，此时液体的跨膜流动通过控制药液回流液位等被抑制。该装置和方法简化了膜过滤系统；优化了膜清洗；并有利于实现过滤和清洗过程的自动化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液体膜过滤
和污水处理
，特别涉及一种浸没式液体重力膜过滤装置，特别适用于膜生物反应器(MBR)污水处理方法。技术背景膜生物反应器(MBR)技术作为新型污水处理技术，已经得到了较为广泛的应用。膜过滤技术也逐渐被广泛地用于自来水处理，更为节能和运行方便的膜过滤技术也是膜技术也将为自来水处理提供可靠的技术方法。MBR膜的主要种类有中空纤维、编织管强化毛细管(简称毛细管)、板框式和管式四类。由于中空纤维和毛细管MBR膜存在断丝脱皮问题和毛发纸肩聚集问题，平板MBR膜和管式MBR膜相对而言，断丝脱皮问题和毛发纸肩聚集问题不严重，但是存在投资过高、运行成本高问题、化学清洗不完全等问题。这些种种问题使得MBR技术面临巨大挑战。如何发挥平板膜的技术优势，减低其投资和运行成本、提高其化学清洗效果是MBR技术的重要出路。中国专利(201210532170.5)揭示的一种盒式平板膜过滤技术旨在解决平板膜投资和运行成本双高问题。同时采用持久亲水聚四氟乙烯(PTFE)膜使得过滤跨膜压差明显降低，可以实现重力过滤。然而，该专利没有揭示相应的膜系统运行方式方法。中空纤维膜、毛细管膜和平板膜均可以以浸没方式运行。传统的浸没式膜过滤系统需要负压抽吸泵、真空排气系统、反洗及加药反洗装置、化学清洗装置等，系统较为复杂。膜在过滤过程中必定会发生污染。如何通过清洗恢复膜通量也是膜过滤技术的重要部分。然而对于浸没式膜过滤装置，传统技术通常是通过向膜过滤液一侧注入化学药品实现对膜的清洗。在膜过滤液侧注入的药品必须置换膜过滤液侧原本存在的液体才能进入膜过滤液侧，即药品的进入必须伴随液体的跨膜过程。药品首先在注入口附近提高浓度，并对该处膜实现有效清洗，此后再注入的药品的大部分均在注入口附近跨膜逸出，因为此处液体的跨膜阻力明显小于注入口远端液体跨过未得到有效清洗膜的阻力。最终结果是只有注入口附近膜得有效清洗，注入口远端膜难以得到有效清洗。对于浸没式平板膜，药品的注入压力非常低，这种注入口远端膜难以得到清洗的现象更为严重。由于注入口远端膜得不到有效清洗，膜系统的过滤效率大大降低，严重时只要约30%的膜正常工作。此时由于正常工作的膜负担过重，会造成膜过滤系统的崩溃。
技术实现思路
本专利技术要解决浸没式膜过滤工艺较为复杂和膜的清洗效果较差的技术问题，揭示一种简单高效、清洗较完全的浸没式重力膜过滤装置。浸没式重力过滤膜装置，包括一个膜池、至少一组位于膜池内的膜过滤装置、至少一组曝气装置、位于膜池外竖直设立的一个产液缓冲管、一个产液控制阀、一个产液流量变送器、一个膜清洗药箱、一个药液循环泵、至少一个药品注入口、至少一个药品浓液箱、至少一个加药计量泵、一个产液流量变送器、一个膜池液位变送器、一个产液缓冲管液位变送器、一个清洗药箱液位变送器、至少一个药液浓度变送器、必要的管路、必要的多个调节阀和多个截止阀；所述膜池通过一个膜池溢流管限定了膜池液位L2，所述膜过滤装置有膜装置上产水管和膜装置下产液管，膜装置上产水管和膜装置下产液管在低于膜池液位L2处在Al和A2处分别与所述产水缓冲管连接，在产液缓冲管Al位置以上略高于膜池水位L2处连接所述清洗药箱设有药液回流管，该药液回流管限定了清洗药液最高液位LI，在产液缓冲管上LI以下设有药液注入管路，并依次与药液注入调节阀、药液注入截止阀、药液循环泵和清洗药箱连接，在产液缓冲管上膜装置产液Al和A2之间，自上而下分别设有产液管路、产液缓冲管截止阀、药液回流管路；其中药液回流管路与清洗药箱连接，该连接位置限定了药液回流液位L3，L3略低于膜池水位L2 ;在清洗药箱上设置清洗药箱溢流管，该溢流管限定了清洗药箱最高液位L4 ;产液缓冲管上安装所述的产液管液位变送器。浸没式重力过滤膜装置液体过滤方法包膜过滤过程和膜清洗过程。通过相应的阀门动作，使膜池内液体在其重力推动下透过膜进入产液缓冲管，并通过产液管路控制产水。利用膜池液位L2与产液缓冲管内液位L5之间的液位差(跨膜压差TMP)实现重力过滤。当跨膜压差增加到设置的最高值时停止给液和产液，自动启动清洗程序。清洗过程中首先是在清洗药箱中配药步骤；其后是药液均化步骤，包括关闭产液缓冲管截止阀，药液循环泵将配好的药液自清洗药箱注入产液缓冲管，此时药液在产液管内的液位L5低于清洗药液最高液位LI，略高于药液回流管液位L3，利用L5与L3之间的液位差之推动药液在膜过滤液侧循环，使药液在膜过滤液侧得到均化；停止药液循环泵可以实现药液浸泡过程；关闭设于药液回流管上的截止阀，开启产液缓冲管截止阀和药液循环泵向产液缓冲管注入药液可以实现双向药液注入跨膜清洗步骤。必要时可以利用药液循环泵出口设置配药系统实现配药和药品补充，适时开启曝气装置对膜表面实现气擦洗。本专利技术浸没式重力过滤膜装置的突出有益效果包括:实现了限制跨膜压差的控制流量过滤，节省了产液泵和真空排气系统，大大简化了膜过滤系统设置，避免了膜在初始或清洗后阶段产液量过大，快速污染问题和膜清洗不及时问题；实现了在抑制药液跨膜流动前提下，清洗药液在膜过滤液侧的均化，避免了膜清洗存在“死端”问题；实现了在控制跨膜压差前提下的双向施压的均化跨膜清洗过程；有利于实现过滤和清洗过程的自动化。【附图说明】图1浸没式重力膜过滤装置原理示意图图中:10.膜池，100.膜过滤装置，110.膜装置上产液管，111.上产液软管，112.膜池上产液管，120.膜装置下产液管，121.下产液软管，122.膜池下产液管，130.产液缓冲管，131.产液管道，132.产液流量控制阀，133.产液流量变送器，134.缓冲管截止阀，201.给液截止阀，202.膜池溢流管，203.曝气截止阀，204.排泥阀，211.曝气软管，213.曝气管路，214.污泥排放管路，220.曝气装置，500.清洗药箱，501.药液循环泵，502.药液注入管路，503.配药管路，504.药液溢流管路，510.清洗药箱溢流管，512.药液注入截止阀，513.配药截止阀，522.药液注入调节阀，523.配药调节阀，530.药液注入接口，533.加药计量泵，534.浓药截止阀，535.浓药箱，540.药液回流管路，541.药液回流截止阀，606.膜池液位变送器，602.产液缓冲管液位变送器，606.清洗药箱液位变送器，610.药液浓度变送器，L1.清洗药液最高液位，L2膜池液位，L3药液回流液位，L4.清洗药箱最高液位【具体实施方式】参见图1，浸没式重力过滤膜装置，包括一个膜池(10)、至少一组位于膜池内的膜过滤装置(100)、至少一组曝气装置(220)、位于膜池(10)外竖直设立的一个产液缓冲管(130)、一个产液控制阀(132)、一个产液流量变送器(133)、一膜清洗药箱(500)、一药液循环泵(501)、一产液流量变送器(133)、一个膜池液位变送器(601)、一个产液缓冲管液位变送器(602)、一个清洗药箱液位变送器(606)、至少一个药液浓度变送器(610)、必要的管路、必要的多个调节阀和必要的多个截止阀；所述膜池上(10)上有一个给液截止阀(201)、所述膜池(10)上部高于所述膜装置(100)处有一膜池溢流管(202)、所述膜池溢流管(202)限定了膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浸没式重力过滤膜装置，其特征在于包括一个膜池(10)、至少一组位于膜池内的膜过滤装置(100)、至少一组曝气装置(220)、位于膜池(10)外竖直设立的一个产液缓冲管(130)、一个产液控制阀(132)、一个产液流量变送器(133)、一个膜清洗药箱(500)、一个药液循环泵(501)、一个产液流量变送器(133)、一个膜池液位变送器(601)、一个产液缓冲管液位变送器(602)、一个清洗药箱液位变送器(606)、至少一个药液浓度变送器(610)、要的管路、必要的多个调节阀和必要的多个截止阀；所述膜池上(10)上有一个给液截止阀(201)、所述膜池(10)上部高于所述膜装置(100)处有一膜池溢流管(202)、所述膜池溢流管(202)限定了膜池稳定液位L2，所述膜池(10)底部对外设有曝气管路(213)和曝气截止阀(203)、污泥排放管路(214)和排泥阀(204)、穿透所述膜池(10)位于所述膜池(10)上部并位于膜池水位L2以下设有一膜池上产液管(112)，穿透膜池(10)显著低于所述膜池上产液管(112)处设有一膜池下产液管(122)，所述膜池(10)内安装所述膜池液位变送器(601)；所述膜过滤装置(100)上部设有一个膜装置上产液管(110)、下部设有一个膜装置下产液管(120)，膜装置底部设有所述至少一组曝气装置(220)；所述膜装置上产液管(110)通过上产液软管(111)和所述膜池上产液管(112)与所述产液缓冲管(130)上部连接，所述膜装置下产液管(120)通过下产液软管(121)和所述膜池下产液管(112)与所述产液缓冲管(130)中下部连接；所述至少一个曝气装置(220)通过曝气软管(211)与曝气管路(213)和曝气截止阀(203)连接；在所述产液缓冲管(130)和所述膜池上产液管(112)连接处A1与所述产液缓冲管(130)和所述膜池下产液管道(122)连接处A2之间设有一个缓冲管截止阀(134)，在该缓冲管截止阀(134)与所述产液缓冲管(130)和所述膜池上产液管(112)连接处A1之间与产液缓冲管相连有一产液管路(131)，该产水管路(131)的位置L6显著低于膜池液位L2，所述产液管路(131)上设置所述产液缓冲管液位变送器(602)、一个产液流量控制阀(132)和所述产液流量变送器(133)；在所述产液缓冲管(130)上设置一水平并向下连接所述清洗药箱(500)的药液溢流管路(504)，所述药液溢流管路(504) 与所述产液缓冲管(130)连接位置限定了清洗药液最高液位L1，所述清洗药液最高液位L1略高于膜池液位L2，在所述产液缓冲管(130)上位于所述缓冲管截止阀(134)之下设置一药液回流管路(540)，所述药液回流管路(540)与所述清洗药箱(500)连接，所述药液回流管路(540)与清洗药箱(500)连接位置限定了药液回流液位L3，药液回流液位L3略低于膜池液位L2，在所述药液回流管路(540)上安装一药液回流截止阀(541)；所述清洗药箱(500)大部分位于所述膜池水位L2以下，所述清洗药箱(500)上安装药箱溢流管(510)，该药箱溢流管(510)限定了清洗药箱最高液位L4，清洗药箱最高液位L4略高于膜池液位L2；在清洗药箱(500)底部连接所述药液循环泵(501)，所述药液循环泵(501)出口设置药液注入管路(502)并与所述产液缓冲管(130)连接，所述药液注入管路(502)上设有药液注入截止阀(512)和药液注入调节阀(522)；所述浸没式重力过滤膜装置，其特征在于还包括设于所述药液循环泵(501)出口并与所述清洗药箱(500)连接的配药管路(503)，在所述配药管路(503)上设有一个配药截止阀(513)、一个配药调节阀(523)、至少一组加药装置，所述加药装置包括依次连接的一药品注入接口(530)、一个浓药截止阀(534)、一个加药计量泵(533)和一个浓药液箱(535)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟广祯，
申请(专利权)人：北京坎普尔环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11