一种管式陶瓷膜的过滤方法技术

本发明专利技术公开了一种管式陶瓷膜的过滤方法，为一种高低跨膜压差控制方法，过滤初期在较高的跨膜压差和较大通量下过滤，随后升高产水压力，跨膜压差降低，随着过滤的进行，产水压力会逐渐下降，而跨膜压差逐渐升高，通量逐渐下降，再通过反洗恢复跨膜压差和通量。本发明专利技术的过滤方法对配套设备要求较低，控制方式相对简单，且能有效延缓膜污染，反洗后跨膜压差和通量能够有效恢复。够有效恢复。够有效恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种管式陶瓷膜的过滤方法


[0001]本专利技术属于水处理领域，涉及陶瓷膜的过滤过程控制方法。

技术介绍

[0002]目前陶瓷膜多用在工业物料分离上，过滤过程控制方法主要有恒定压差过滤、恒定流量过滤或者提供恒定的进料压力、控制初始跨膜压差的过滤方法。恒定压差过滤又称恒压过滤，是控制跨膜压差一定，观察通量变化来判断膜污染。恒流过滤则是控制流量一定，观察跨膜压差的变化来判断膜污染。但是这两种方法在过滤过程中需要实时控制泵或者阀门开度来调节压力和流量恒定，实现恒压恒流的控制过程比较复杂，需要对泵或者阀门进行PID控制调整，对泵、阀门、电气和设备要求比较高，成本高，使用寿命较短。因此一般过滤过程控制的常用方法是泵提供恒定的进料压力，通过调整阀门开度控制初始跨膜压差和通量，一般系统稳定后不用再调整。这种方法在过滤过程中，阀门和泵不需实时调整，随着过滤的进行，跨膜压差会不断上升，且通量会不断下降；经过泵反洗等清洗方法处理后，跨膜压差和通量恢复一定程度，过滤过程中跨膜压差和通量呈周期性波动。
[0003]由于陶瓷膜应用于水处理领域时，不宜采用大错流过滤、高温清洗等常用于工业物料分离的成本较高的方法，而通常采用运行成本较低的低膜面流速错流过滤或者死端过滤。但是由于陶瓷膜纳污空间较小，死端过滤或膜面流速比较小的错流过滤会导致陶瓷膜通道内容易发生浓差极化造成膜污染。这就要求陶瓷膜的过滤方式能够有效延缓膜组件的污染，陶瓷膜的清洗方式能够有效恢复通量和跨膜压差。但目前，管式陶瓷膜应用在水处理领域中时，仍然大多采用控制恒定进料压力、初始跨膜压差和通量的过滤方法，而管式陶瓷膜的清洗方法也多采用常规的泵反洗来恢复跨膜压差和通量。据文献报道和实际应用验证，对于管式陶瓷膜而言，泵反洗压力比较低，泵反洗时间长，一般30～90s之间，反洗水量大，反洗效果较差，回收率低。泵反洗后跨膜压差和通量的恢复效果较差，跨膜压差会不断升高，通量会不断下降，且多次反洗也无法有效恢复。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种管式陶瓷膜的过滤方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种管式陶瓷膜的过滤方法，过滤和反洗循环进行；过滤开始时，产水压力为零；当陶瓷膜产水侧及产水管路充满水后，升高产水压力，继续过滤；过滤结束后，进行反洗，且将陶瓷膜产水侧及产水管路的水全部用于反洗。
[0007]具体地，所述过滤方法中，过滤和反洗循环进行；过滤开始时，产水压力为零(因为陶瓷膜产水侧及产水管路无水存在)，跨膜压差较高，通量较大；当陶瓷膜产水侧及产水管路充满水后，升高产水压力，跨膜压差降低，继续过滤，产水压力下降、跨膜压差升高、通量下降；过滤结束后，进行反洗，且将陶瓷膜产水侧及产水管路的水全部用于陶瓷膜反洗，使
得下一个过滤阶段开始时产水压力为零。
[0008]在一个优选的实施例中，所述过滤方法采用管式陶瓷膜过滤系统，所述管式陶瓷膜过滤系统包括陶瓷膜组件机构、进水机构、底排机构、透析液产水机构和反洗机构；所述进水机构与所述陶瓷膜组件机构连通形成主进水管路；所述陶瓷膜组件机构与所述底排机构连通形成底排管路；所述透析液产水机构包括储水罐和排气阀，所述陶瓷膜组件与所述储水罐连通形成所述产水管路，所述排气阀设在所述产水管路；所述反洗机构包括储水罐反洗部分，所述储水罐反洗部分包括空压机和所述储水罐，所述空压机、所述储水罐与所述陶瓷膜组件连通形成储水罐反洗管路；
[0009]过滤开始时，料液经所述主进水管路进入所述陶瓷膜组件，过滤产生的水逐渐充满陶瓷膜产水侧及所述产水管路的管道和所述储水罐，在充满前产水压力为零；当陶瓷膜产水侧及所述产水管路的管道和所述储水罐充满水后，通过调整所述产水管路上的出水调节阀开度等方式调节所述储水罐出水以升高产水压力，继续过滤；过滤结束后，利用所述空压机进行反洗，且将陶瓷膜产水侧、所述产水管路的管道及所述储水罐内的水经过所述储水罐反洗管路全部用于反洗，并经所述底排管路排出；随后通过所述排气阀排气，使得下一个过滤阶段开始时产水压力为零。
[0010]进一步地，所述陶瓷膜组件机构包括陶瓷膜组件，所述陶瓷膜组件上设有进水接口、浓缩液出口和透析液出口。
[0011]进一步地，所述进水机构包括料桶、进水泵、进水阀和旁路出水调节阀；所述料桶、进水泵与所述陶瓷膜组件的进水接口连通形成所述主进水管路，所述进水阀设在所述主进水管路；所述料桶还与所述进水接口连通形成与所述主进水管路相并联的旁路调节管路；所述旁路出水调节阀设在所述旁路调节管路。进水机构增设了旁路出水调节阀，调节进水流量和进水压力，不需设置变频器，减小了控制系统体积。
[0012]进一步地，所述管式陶瓷膜过滤系统还包括浓缩液上排机构，所述浓缩液上排机构包括浓缩液排放阀和浓缩液排放调节阀；所述陶瓷膜组件的浓缩液出口与所述料桶连通形成浓缩液排放管路，所述浓缩液排放阀和浓缩液排放调节阀串联设在所述浓缩液排放管路。浓缩液排放阀可控制系统处于为死端或错流模式，浓缩液排放调节阀可控制错流流量，从而控制陶瓷膜膜表面流速。
[0013]进一步地，所述底排机构包括底部排放阀；所述底部排放阀设在与所述陶瓷膜组件的进水接口连通的所述底排管路。
[0014]进一步地，所述透析液产水机构还包括出水调节阀和产水阀；所述陶瓷膜组件的透析液出口与所述储水罐连通形成所述产水管路，所述出水调节阀设在所述产水管路；所述产水阀设在与所述储水罐连通的溢流出水管路上；所述溢流出水管路中还设有若干溢流阀，所述若干溢流阀相互并联地设在所述储水罐与所述产水阀之间。透析液产水机构设有出水调节阀，可调节产水压力和流量，控制跨膜压差。且产水管路中设有储水罐，储水罐的储水量可通过溢流阀进行液位控制，且设有空气压缩机(空压机)，通过气压将储水罐的储水对陶瓷膜进行反冲洗，且反洗量可通过溢流阀或反洗时间进行控制。采用空压机的高气压储水罐反洗方式可在进气阀后加装脉冲装置进行脉冲反洗。同时也可通过泵对陶瓷膜进行反洗，存在多种反洗方式。
[0015]进一步地，所述储水罐反洗部分还包括进气阀和止回阀，所述空压机、所述储水罐
与所述陶瓷膜组件的透析液出口连通形成所述储水罐反洗管路，所述进气阀设在所述储水罐反洗管路且位于所述空压机与所述储水罐之间；所述止回阀设在所述储水罐反洗管路且位于所述进气阀与所述储水罐之间。
[0016]进一步地，所述反洗机构还包括泵反洗部分；所述泵反洗部分包括所述储水罐、反洗泵和泵反洗阀；所述储水罐、反洗泵与所述陶瓷膜组件的透析液出口连通形成泵反洗管路，所述泵反洗阀设在所述泵反洗管路。
[0017]进一步地，还包括控制机构，所述控制机构分别与所述进水机构、浓缩液上排机构、所述底排机构、所述透析液产水机构、所述反洗机构信号连接。各个泵和阀门均可通过以可编程时间继电器为核心的控制机构进行控制，可直接在线进行中文编程，可实现对整个过滤系统的自定义控制，便于用户灵活控制过滤系统。
[0018]本专利技术所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管式陶瓷膜的过滤方法，其特征在于：过滤和反洗循环进行；过滤开始时，产水压力为零；当陶瓷膜产水侧及产水管路充满水后，升高产水压力，继续过滤；过滤结束后，进行反洗，且将陶瓷膜产水侧及产水管路的水全部用于反洗。2.根据权利要求1所述的管式陶瓷膜的过滤方法，其特征在于：所述过滤方法采用管式陶瓷膜过滤系统，所述管式陶瓷膜过滤系统包括陶瓷膜组件机构、进水机构、底排机构、透析液产水机构和反洗机构；所述进水机构与所述陶瓷膜组件机构连通形成主进水管路；所述陶瓷膜组件机构与所述底排机构连通形成底排管路；所述透析液产水机构包括储水罐和排气阀，所述陶瓷膜组件与所述储水罐连通形成所述产水管路，所述排气阀设在所述产水管路；所述反洗机构包括储水罐反洗部分，所述储水罐反洗部分包括空压机和所述储水罐，所述空压机、所述储水罐与所述陶瓷膜组件连通形成储水罐反洗管路；过滤开始时，料液经所述主进水管路进入所述陶瓷膜组件，当陶瓷膜产水侧及所述产水管路的管道和所述储水罐充满水后，通过调整所述储水罐出水以升高产水压力，继续过滤；过滤结束后，利用所述空压机进行反洗，且将陶瓷膜产水侧、所述产水管路的管道及所述储水罐内的水经过所述储水罐反洗管路全部用于反洗，并经所述底排管路排出；随后通过所述排气阀排气。3.根据权利要求2所述的管式陶瓷膜的过滤方法，其特征在于：所述陶瓷膜组件机构包括陶瓷膜组件，所述陶瓷膜组件上设有进水接口、浓缩液出口和透析液出口。4.根据权利要求3所述的管式陶瓷膜的过滤方法，其特征在于：所述进水机构包括料桶、进水泵、进水阀和旁路出水调节阀；所述料桶、进水泵与所述陶瓷膜组件的进水接口连通形成所述主进水管路，所述进水阀设在所述主进水管路；所述料桶还与所述进水接口连通形成与所述主进水管路相并联的旁路调节管路；所述旁路出水调节阀设在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柏义，黄凤祥，周海滨，姚萌，洪昱斌，方富林，蓝伟光，
申请(专利权)人：三达膜科技厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：