一种高压静电场强化膜化学清洗系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高压静电场强化膜化学清洗系统及方法，包括膜化学清洗水箱单元、高压静电场旁路处理单元、化学清洗泵单元及保安过滤器等，高压静电场旁路处理单元由高压电源、离子棒及流通池等组成。通过旁路循环方式，基于高压静电场作用对化学清洗药液改性，强化化学清洗药液的清洗效果，大大增强膜表面污染物的溶解、携带、去除效果；同时高压静电场可有效提高化学清洗回液中携带颗粒物的分散性能，避免成垢颗粒再沉积、再污染。通过设置可模块化、标准化设计的旁路循环高压静电场处理系统，有效强化膜系统化学清洗效能，提高膜系统运行稳定性和化学清洗经济性。运行稳定性和化学清洗经济性。运行稳定性和化学清洗经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种高压静电场强化膜化学清洗系统及方法


[0001]本专利技术是属于水处理
，具体涉及一种高压静电场强化膜化学清洗系统及方法。

技术介绍

[0002]超滤、反渗透等膜分离技术具有操作简单、净化效率高、建造周期短等优点，广泛应用于电力、化工、市政等行业的水处理系统中。膜系统在使用过程中，水中的污染物质会在膜表面沉积成垢，造成膜通量下降，因此需要定期进行化学清洗维护，一般化学清洗药液为酸、碱、氧化剂等。
[0003]通常膜化学清洗为循环往复进行，过程中膜化学清洗药液的实际利用率不高，受控于化学清洗药液的浓度、温度、作用时间等因素，尤其是在化学清洗一定时间后溶垢效果大幅降低，化学清洗回液中会溶有大量膜表面清洗出来的污垢，并以胶体、颗粒物物质等形态存在回流液中，大大减弱化学药液清洗能力，同时清洗出来的颗粒物、杂质等，会在化学清洗水箱中沉积，更有甚者会在化学清洗水箱中进一步发生微生物污染，影响下一次膜系统清洗。
[0004]如何高效地实现膜系统化学清洗，提高化学清洗效率和经济性，从而拓展膜系统的应用面是亟需解决的重难点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中膜化学清洗药液的实际利用率不高，颗粒物、杂质等会在化学清洗水箱中沉积的问题，提供一种高压静电场强化膜化学清洗系统及方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]本专利技术公开了一种高压静电场强化膜化学清洗系统，包括连接除盐水进水口与膜系统化学清洗药液进口，还包括膜化学清洗水箱单元、高压静电场旁路处理单元和保安过滤器单元；所述膜化学清洗水箱单元包括：化学清洗水箱；所述化学清洗水箱连接除盐水进水口与膜系统化学清洗药液进口；所述高压静电场旁路处理单元包括依次连接旁路系统循环水泵和高压静电场装置；所述旁路系统循环水泵与化学清洗水箱相连；所述高压静电场装置与化学清洗水箱相连。
[0008]本专利技术的改进点在于：
[0009]进一步的，所述膜化学清洗水箱单元还包括磁翻板液位计、排污手动阀、电加热器、温度在线监测计、进水手动阀、进药液手动阀、化学清洗药液回液手动阀、人工加药口和人孔；所述化学清洗水箱底部设有排污手动阀；所述化学清洗水箱侧壁设置电加热器；所述磁翻板液位计与化学清洗水箱侧壁连接；所述温度在线监测计安装于化学清洗水箱侧壁，电加热器上方；所述进水手动阀以及进药液手动阀设置于化学清洗水箱顶部；所述进水手动阀另一端连接除盐水进水口；所述进药液手动阀另一端连接膜系统化学清洗药液进口；
所述化学清洗水箱顶部设置进水手动阀以及进药液手动阀；所述进水手动阀另一端连接除盐水进水口；所述进药液手动阀另一端连接膜系统化学清洗药液进口；所述化学清洗药液回液手动阀一端连接于化学清洗水箱顶部，另一端连接膜系统化学清洗回流口；所述手动加药阀设置于化学清洗水箱顶部；所述人孔开设于化学清洗水箱侧壁。
[0010]进一步的，所述磁翻板液位计上安装有磁翻板液位计上进液口隔膜阀与磁翻板液位计下进液口隔膜阀。
[0011]进一步的，所述高压静电场旁路处理单元还包括依次连接的旁路系统进水阀、循环水泵出口压力表、循环水泵出口止回阀、pH计、电导率仪和旁路系统循环水泵出水阀；所述旁路系统进水阀连接于旁路系统循环水泵与化学清洗水箱之间；所述循环水泵出口压力表与旁路系统循环水泵相连接；所述旁路系统循环水泵出水阀与高压静电场装置相连接；所述高压静电场装置还包括包括金属流通池、内部离子棒、高压电源和金属流通池排污阀；所述金属流通池一侧与旁路系统循环水泵出水阀相连，另一侧与化学清洗水箱相连；所述高压静电场装置是由金属流通池、内部离子棒组成的密闭装置；所述高压电源正极与内部离子棒相连，负极与金属流通池相连；所述金属流通池排污阀与金属流通池底部相连；所述高压电源电压为0～60kV，连续可调。
[0012]进一步的，所述离子棒由中心金属材料、外包耐压绝缘材料组成；所述内部离子棒的中心金属材料选用铜、钛或铝；所述外包耐压绝缘材料选用聚四氟乙烯、刚玉或白云母。
[0013]进一步的，还包括化学清洗泵单元；所述化学清洗泵单元连接于化学清洗水箱与保安过滤器之间；所述化学清洗泵单元包括依次连接的进水手动阀、化学清洗泵、出水压力表、出水止回阀以及出水手动阀；所述进水手动阀与化学清洗水箱相连。
[0014]进一步的，还包括保安过滤器单元；所述保安过滤器单元包括进口压力表、保安过滤器、出口压力表、顶部排气阀、底部排污阀与滤液出水阀；所述保安过滤器与出水手动阀相连；所述进口压力表安装于出水手动阀与保安过滤器之间；所述顶部排气阀与保安过滤器顶部相连；所述底部排污阀与保安过滤器相连；所述出口压力表与保安过滤器出水口相连；所述滤液出水阀连接于出口压力表与流量计之间。
[0015]进一步的，所述保安过滤器连接有流量计单元。
[0016]进一步的，一种利用上述高压静电场强化膜化学清洗系统的清洗方法，包括以下步骤：
[0017]步骤一：配置化学清洗液：依次打开进水手动阀、进药液手动阀或打开人工加药口自动或手动加入定量清水及化学药剂，配置所需浓度的化学清洗药液，并启动电加热器控制化学清洗药液温度至适宜温度。
[0018]步骤二：旁路高压静电场强化处理：依次打开旁路系统进水阀、高压旁路系统循环水泵出水阀，启动旁路循环水泵将化学清洗液进行均质循环，同时启动高压电源，并调节高压电源电压大小，利用pH计、电导率仪实时监测化学药液特性。
[0019]步骤三：进行膜系统化学清洗：待旁路高压静电强化处理一段时间后，打开进水手动阀、出水手动阀，启动化学清洗泵，将化学清洗药液经保安过滤器过滤后进入待清洗膜系统。化学清洗过程中旁路高压静电场强化处理单元持续运行中。
[0020]步骤四：清洗结束：化学清洗一定时间后，依次关闭化学清洗泵、高压电源、旁路循环水泵，并将清洗后废液排空。
[0021]进一步的，所述化学清洗水箱容积V＝(2
×
V0
×
N+V1)
×
(1+α)所述高压静电场旁路处理单元处理水量Q＝V/T；其中V为化学清洗水箱容积；V0为单支膜容积；V1为化学清洗回路管道容积；N为膜元件数量；α为水箱容积富裕度，为20％～40％；Q为旁路循环水泵及高压静电场装置处理水量。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术公开了一种利用高压静电场强化的膜化学清洗系统及方法，化学清洗水箱连接有高压静电场旁路处理单元，并于高压静电场旁路处理单元中设置高压静电场装置，通过高压静电场装置内的金属流通池，内部离子棒和高压电源对化学清洗药液进行处理，在高压静电场作用下，水分子受到强大的电场能量作用后，水分子中的正负电荷中心间距加大，偶极矩和极性增强，与盐类分子的水合力变大。因此当经高压静电场强化处理后的水分子对膜表面污染物的结合溶解能力增强，大大增强膜表面污染物的溶解、携带、清洗效果，提升了膜系统运行稳定性。高压静电场具有超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压静电场强化膜化学清洗系统，包括连接除盐水进水口与膜系统化学清洗药液进口，其特征在于，还包括膜化学清洗水箱单元(1)、高压静电场旁路处理单元(2)和保安过滤器单元(4)；所述膜化学清洗水箱单元(1)包括：化学清洗水箱(1.1)；所述化学清洗水箱(1.1)连接除盐水进水口与膜系统化学清洗药液进口；所述高压静电场旁路处理单元(2)包括依次连接旁路系统循环水泵(2.2)和高压静电场装置(2.8)；所述旁路系统循环水泵(2.2)与化学清洗水箱(1.1)相连；所述高压静电场装置(2.8)与化学清洗水箱(1.1)相连。2.根据权利要求1所述的一种高压静电场强化膜化学清洗系统，其特征在于，所述膜化学清洗水箱单元(1)还包括磁翻板液位计(1.2)、排污手动阀(1.3)、电加热器(1.4)、温度在线监测计(1.5)、进水手动阀(1.6)、进药液手动阀(1.7)、化学清洗药液回液手动阀(1.8)、人工加药口(1.9)和人孔(1.10)；所述化学清洗水箱(1.1)底部设有排污手动阀(1.3)；所述化学清洗水箱(1.1)侧壁设置电加热器(1.4)；所述磁翻板液位计(1.2)与化学清洗水箱(1.1)侧壁连接；所述温度在线监测计(1.5)安装于化学清洗水箱(1.1)侧壁，电加热器(1.4)上方；所述进水手动阀(1.6)以及进药液手动阀(1.7)设置于化学清洗水箱(1.1)顶部；所述进水手动阀(1.6)另一端连接除盐水进水口；所述进药液手动阀(1.7)另一端连接膜系统化学清洗药液进口；所述化学清洗水箱(1.1)顶部设置进水手动阀(1.6)以及进药液手动阀(1.7)；所述进水手动阀(1.6)另一端连接除盐水进水口；所述进药液手动阀(1.7)另一端连接膜系统化学清洗药液进口；所述化学清洗药液回液手动阀(1.8)一端连接于化学清洗水箱(1.1)顶部，另一端连接膜系统化学清洗回流口；所述手动加药阀(1.9)设置于化学清洗水箱(1.1)顶部；所述人孔(1.10)开设于化学清洗水箱(1.1)侧壁。3.根据权利要求2所述的一种高压静电场强化膜化学清洗系统，其特征在于，所述磁翻板液位计(1.2)上安装有磁翻板液位计上进液口隔膜阀(1.2.1)与磁翻板液位计下进液口隔膜阀(1.2.2)。4.据权利要求1所述的一种高压静电场强化膜化学清洗系统，其特征在于，所述高压静电场旁路处理单元(2)还包括依次连接的旁路系统进水阀(2.1)、循环水泵出口压力表(2.3)、循环水泵出口止回阀(2.4)、pH计(2.5)、电导率仪(2.6)和旁路系统循环水泵出水阀(2.7)；所述旁路系统进水阀(2.1)连接于旁路系统循环水泵(2.2)与化学清洗水箱(1.1)之间；所述循环水泵出口压力表(2.3)与旁路系统循环水泵(2.2)相连接；所述旁路系统循环水泵出水阀(2.7)与高压静电场装置(2.8)相连接；所述高压静电场装置(2.8)还包括包括金属流通池(2.8.1)、内部离子棒(2.8.2)、高压电源(2.8.3)和金属流通池排污阀(2.8.4)；所述金属流通池(2.8.1)一侧与旁路系统循环水泵出水阀(2.7)相连，另一侧与化学清洗水箱(1.1)相连；所述高压静电场装置(2.8)是由金属流通池(2.8.1)、内部离子棒(2.8.2)组成的密闭装置；所述高压电源(2.8.3)正极与内部离子棒(2.8.2)相连，负极与金属流通池(2.8.1)相连；所述金属流通池排污阀(2.8.4)与金属流通池(2.8.1)底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉强，陈阳，李小军，张凯，刘小勇，刘周立，杨凯，刘贵栋，贺峰，
申请(专利权)人：西安西热水务环保有限公司，
类型：发明
国别省市：