專利名稱：一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種膜分離技術，尤其涉及一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜
分1 裝直。
背景技術：
膜分離技術從上世紀50年代出現以來，憑借分離效率高，能耗低，操作簡單等優(yōu)點，已在電力、冶金、石油化工、醫(yī)藥、食品、造紙、印染、水源治理、市政污水回用及海水淡化等領域得到廣泛應用，取得了長足的發(fā)展。隨著經濟社會發(fā)展，生產和生活產生的工業(yè)廢水和市政污水越來越多，這為膜技術的應用開辟了廣闊的市場空間。其實，從城市污水處理廠和工廠中排出的廢水，經過處理是可以作為工業(yè)回用水使用，甚至可以作為飲用水的水源。目前在國外，已經有很多自來水廠應用超濾或微濾技術生產自來水，隨著國家新的飲用水標準的修訂以及新規(guī)范的出臺，超濾技術必將被越來越多的自來水廠所采用。根據水利部《21世紀中國水供求》分析， 2010年后我國將開始進入嚴重的缺水期，而水質污染也逐漸成為我國城市安全供水的最大障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機的有效途徑之一。特別是在工業(yè)廢水處理、市政污水處理和相關回用技術的發(fā)展和應用過程中，膜法水處理技術無疑已成為一支重要的力量。但在實際的應用過程中，膜分離的過程就是截留各種污染物質的過程，不可避免的使膜表面會有大量的藻類、微生物、膠體物質和各種懸浮物滯留富集，使膜的透水量迅速下降，直到堵塞不能正常工作。因此有效的預防膜污染物富集是膜分離系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。在預防膜污染方面專利中，其中由天津膜天膜工程技術有限公司申請的“外壓中空纖維膜分離裝置及其使用方法”(公開號為CN1333080A)，該項申請主要在膜組件結構和水流線路上進行改進，相比于普通膜系統(tǒng)有較高的在線清洗效率。但它仍存在不足膜系統(tǒng)在制水過程中沒有進行曝氣運行，只在反洗過程中曝氣，還是不可避免有污染物滯留于膜表面；另外其曝氣的一端采用整體澆注的結構形式，不可避免的存在死角，污染物無法徹底排出系統(tǒng)。在膜的藥劑清洗方面有較多的專利，申請人認為膜系統(tǒng)用藥劑清洗是一種后處理的方式，是污染物質已經在膜的表面滯留之后所采取的對策，防止出現污染物滯留的狀態(tài)比污染后用化學藥劑清洗更科學和經濟。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，該裝置通過制水運行過程中的曝氣作用，使膜裝置截留的污染物及時的分散，排出裝置，以此達到長期穩(wěn)定運行，降低化學清洗的頻率。一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，包括曝氣型外壓微濾或超濾膜組件、原水泵、反洗泵、清洗泵、反洗加藥計量泵、空氣壓縮機、閥門、管道；其特征在于原水泵或清洗泵通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個端口相連，空氣壓縮機通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的曝氣口相連，反洗泵通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連，反洗加藥計量泵與反洗泵的管道相連，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連的管道引出凈化水，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個端口相連的管道引出濃水。曝氣型外壓微濾或超濾膜組件在進原水的同時進行曝氣運行，使曝氣型外壓微濾或超濾膜組件內部的原水處于翻滾或湍流狀態(tài)，一部分原水與壓縮空氣的混合液通過曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上或下端口返回原水箱，在液壓和氣壓的壓力作用下，另一部分原水經過曝氣型外壓微濾或超濾膜組件過濾從凈化水出口的管道流出，從而實現固液分離的目的，定時對裝置進行順沖洗、氣液混合反洗和化學藥劑清洗。本實用新型還包括壓力表，將壓力表分別安裝在進入或引出曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的管道上。所述的曝氣型外壓微濾或超濾膜組件包括套管、上下端蓋、若干中空纖維膜絲，若干中空纖維膜絲一端澆鑄成纖維膜絲開孔并澆鑄在一起為上澆鑄端，若干中空纖維膜絲另一端澆鑄成纖維膜絲閉孔且中空纖維膜絲之間分散為下澆鑄端，將兩端澆鑄好的若干中空纖維膜絲安裝在套管和下端蓋內，在上端蓋上設有凈化水出口，在離上澆鑄端口 10-50mm 處設有上端口，在下端蓋上設有曝氣口，在離下澆鑄端口 O-IOOmm處設有下端口。裝置分離過程中的進氣量與進水量的體積比為1 4-2 1之間。裝置進行氣液混合反洗時，進氣量與進水量的體積比為1 2-7 1之間。裝置分離過程中的凈化液流量占原液總流量的10 % -95 %。通過本實用新型提供的分離裝置，關鍵是可以預防污染物在膜表面聚集，及時通過曝氣的作用將污染物分散并排出裝置，使裝置能長期穩(wěn)定運行。而且由于曝氣的氧化作用，可以強化對污水、廢水中COD、B0D、氨氮、異色異味的去除。

圖1是本實用新型的工藝流程圖。圖2是本實用新型的主體結構示意圖。圖3為本實用新型的曝氣型外壓微濾或超濾膜組件結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。如圖1、圖2所示，本裝置中設置多個閥門，通過控制閥門的開閉對膜組件的制水及清洗進行控制。閥門分為電動閥和手動閥，膜組件的制水和反洗采用電動閥自動控制，膜組件的化學清洗采用手動閥手動控制。一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，包括曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1、原水泵6、反洗泵7、清洗泵8、反洗加藥計量泵9、空氣壓縮機14、閥門(F1-F8，K1-K4)、管道、壓力表(P1-P4)，圖中Fl是上進水電動閥，F2是下進水電動閥，F3是產水電動閥，F4是濃水上回流電動閥，F5是濃水下回流電動閥，F6是反洗進水電動閥，F7是反洗排放電動閥，F8是進氣電動閥；Kl是回流手動調節(jié)閥，K2是清洗手動進液閥，K3和K4是清洗手動排放閥，Pl為進水壓力表，P2為產水壓力表，P3為濃水回流壓力表，P4為反洗進水壓力表；如圖3所示，所述的曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1包括套管、上下端蓋、若干中空纖維膜絲，若干中空纖維膜絲一端澆鑄成纖維膜絲開孔并澆鑄在一起為上澆鑄端，若干中空纖維膜絲另一端澆鑄成纖維膜絲閉孔且中空纖維膜絲之間分散為下澆鑄端，將兩端澆鑄好的若干中空纖維膜絲安裝在套管和下端蓋內，在上端蓋上設有凈化水出口 4，在離上澆鑄端口 50mm處設有上端口 2，在下端蓋上設有曝氣口 5，在離下澆鑄端口 50mm處設有下端口 3 ；原水泵6或清洗泵8通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的下端口 3和上端口 2相連，空氣壓縮機14通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的曝氣口 5相連，反洗泵7通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的凈化水出口 4相連，反洗加藥計量泵9與反洗泵7的管道相連，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的凈化水出口 4相連的管道引出凈化水，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的上端口 2或下端口 3相連的管道引出濃水，將壓力表分別安裝在進入或引出曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的管道上。曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1在進原水的同時進行曝氣運行，使曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1內部的原水處于翻滾或湍流狀態(tài)，一部分原水與壓縮空氣的混合液通過曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1的上端口 2或下端口 3返回原水箱11，在液壓和氣壓的壓力作用下，另一部分原水經過曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1過濾從凈化水出口 4的管道L2流出，從而實現固液分離的目的，定時對裝置進行順沖洗、氣液混合反洗和化學藥劑清洗。下面根據管路的布置詳細說明以上閥門的位置和作用。本實用新型的裝置，曝氣型外壓微濾或超濾膜組件1接有多條管道。其直接連接的管道有上進水管Lla，下進水管Lib，產水管L2，進氣管L5。濃水上回流管為L3a，濃水下回流管為L3b，L4是反洗管，L6是清洗管，L7是反洗排放管。膜組件運行時，上下進水錯開運行；上進水管道Lla與膜組件的上端口 2連接，由電動閥Fl控制進水；下進水與膜組件的下端口 3連接，由電動閥F2控制進水；透過膜組件的膜絲的原水從膜組件的凈化水出口 4流出進入產水管道，由電動閥 F3控制，產水進入產水箱。當原水由Lla進入膜組件時，另一部分未透過膜絲的原水從膜組件的下端口 3流出到Ub管道，由電動閥F5控制，最后經L3管道回流到原水箱11 ；當原水由Llb進入膜組件時，另一部分未透過膜絲的原水從膜組件的上端口 2流出到L3a管道，由電動閥F4控制，最后經L3管道回流到原水箱11。L4為反洗總進水管道，電動閥F6控制反洗進水。反洗水從膜組件的凈化水出口 4 進入膜組件中，故反洗管道與產水管道部分共用。反洗所加的藥品由加藥計量泵9打入反洗管道L4中。反洗水從膜組件的上端口 2流出至反洗排放管道L7，由電控閥F7控制反洗排放。在膜組件1下進水和反洗時段，同時向膜組件1中通入空氣?？諝鈮嚎s機14將空氣從膜組件的曝氣口 5送入膜組件1中，由電動閥F8控制進氣。L5為進氣管道。上進水時段不需通入空氣。膜組件的清洗設為手動控制。清洗時電動閥全部關閉，K2，K3，K4打開，清洗水箱 13中清洗藥液被清洗泵8，通過清洗管道L6，清洗過濾器10，從膜組件的下端口 3進入膜組件，藥液與膜組件充分接觸后，通過手動閥K3，K4閥所在的管道回流到清洗藥箱13中。下面詳細描述膜分離裝置系統(tǒng)的運行步驟。[0028]采用本發(fā)明如圖1所示的工藝流程圖，按下述步驟運行1、工作狀態(tài)1)上進水原水箱11中的原水在原水泵6的作用下，經過進水管到Li，Lla,電動閥Fl從膜組件的上端口 2進入裝置中。通過膜組件的過濾作用，透過液從膜組件的凈化水出口 4中流出，經過電動閥F3，產水管道L2到產水箱12，濃水從膜組件1的下端口 3流出， 經過電動閥F5，流經濃水管道L3回流到原水箱11中，電動閥F5控制濃水回流狀態(tài)。2)下進水原水箱11中的原水在原水泵6的作用下，經過進水管道Li，Lib,電動閥F2從膜組件下端口 3進入膜組件中，同時空氣在空氣壓縮機14作用經過進氣管道L5，電動閥F8，從膜組件1的曝氣口 5進入膜組件。氣液在膜組件中充分混合，通過膜組件的過濾作用，透過液從膜組件的凈化水出口 4中流出，經過電動閥F3，產水管L2到產水箱12，濃水從膜組件的上端口 2流出，經過電動閥F4流經濃水管道L3回流到原水箱11中。3)反洗超濾產水在反洗水泵7的作用下，經過反洗管道L4，電動閥F6，從凈化水出口 4進入膜組件，同時空氣在空氣壓縮機14作用經過進氣管L5，電動閥F8，從膜組件的曝氣口 5進入膜組件。反洗所加的藥品由加藥計量泵9打入反洗管道L4中。氣液混合，對膜組件進行反洗，反洗液從膜組件的上端口 2流出，經過電動閥F7所在的管道L7排放。2、清洗狀態(tài)當膜組件運行1-3個月后，需對其進行清洗。清洗采用手動控制，配置好的清洗藥品儲存在清洗水箱13中。清洗液在清洗泵8的作用，經過清洗過濾器10，清洗管道L6，從膜組件的下端口 3進入膜組件，清洗液一部分透過膜絲從膜組件的凈化水出口 4經產水管道L2、K3回流到清洗水箱，另一部分從膜組件的上端口 2流出，經K4回流到清洗水箱13。 清洗時電動閥全部關閉，手動閥K2、K3、K4打開。如此循環(huán)對膜組件清洗直到膜組件恢復產 /JCfflfio
權利要求1.一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，包括曝氣型外壓微濾或超濾膜組件、原水泵、反洗泵、清洗泵、反洗加藥計量泵、空氣壓縮機、閥門、管道；其特征在于原水泵或清洗泵通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個端口相連，空氣壓縮機通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的曝氣口相連，反洗泵通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連，反洗加藥計量泵與反洗泵的管道相連。
2.根據權利要求1所述的曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，其特征在于還包括壓力表，將壓力表分別安裝在進入或引出曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的管道上。
3.根據權利要求1或2所述的曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，其特征在于 所述的曝氣型外壓微濾或超濾膜組件包括套管、上下端蓋、若干中空纖維膜絲，若干中空纖維膜絲一端澆鑄成纖維膜絲開孔并澆鑄在一起為上澆鑄端，若干中空纖維膜絲另一端澆鑄成纖維膜絲閉孔且中空纖維膜絲之間分散為下澆鑄端，將兩端澆鑄好的若干中空纖維膜絲安裝在套管和下端蓋內，在上端蓋上設有凈化水出口，在離上澆鑄端口 10-50mm處設有上端口，在下端蓋上設有曝氣口，在離下澆鑄端口 O-IOOmm處設有下端口。
4.根據權利要求3所述的曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，其特征在于裝置分離過程中的進氣量與進水量的體積比為1 4-2 1之間。
5.根據權利要求3所述的曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，其特征在于裝置進行氣液混合反洗時，進氣量與進水量的體積比為1 2-7 1之間。
專利摘要本實用新型涉及一種曝氣外壓中空纖維微濾或超濾膜分離裝置，原水泵或清洗泵通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個端口相連，空氣壓縮機通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的曝氣口相連，反洗泵通過管道和閥門分別與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連，反洗加藥計量泵與反洗泵的管道相連，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的凈化水出口相連的管道引出凈化水，從與曝氣型外壓微濾或超濾膜組件的上下兩個端口相連的管道引出濃水。本實用新型及時通過曝氣的作用將污染物分散并排出裝置，使裝置能長期穩(wěn)定運行。而且由于曝氣的氧化作用，可以強化對污水、廢水中COD、BOD、氨氮、異色異味的去除。
文檔編號B01D65/02GK201959729SQ20102062195
公開日2011年9月7日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權日2010年11月23日
發(fā)明者郝艷杰 申請人:武漢艾科濾膜技術有限公司