一種反滲透膜裝置污染狀況的在線判定裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種反滲透膜裝置的污染狀況的在線判定裝置。這種裝置主要是選用現(xiàn)有的成熟的家用反滲透膜元件作為反滲透裝置濃水污染狀況判定載體；將家用反滲透膜元件、家用反滲透膜殼，配備相應的進出水管道、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力檢測儀表、流量檢測儀表組成在線污染判定裝置；然后將此在線污染判定裝置并聯(lián)在大型的反滲透膜裝置的濃水側(cè)。利用家用反滲透膜元件再一次的污染物富集作用，通過在線污染判定裝置的壓力變化、流量變化可以判定反滲透裝置的污染趨勢。這種裝置構(gòu)成簡單，使用方法快速靈活，可以減少污染物判斷過程對現(xiàn)場運行反滲透裝置的影響，而且可以準確的找出反滲透膜污染物類別和解決方法，具備較好的工業(yè)運用前景。
【專利說明】
一種反滲透膜裝置污染狀況的在線判定裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于水處理應用領域，涉及工業(yè)大型反滲透膜裝置運行維護和污染控制，尤其是一種工業(yè)反滲透膜裝置污染狀況在線判斷，完成污染物鑒定和污染物清洗方案判定的裝置。
【背景技術】
[0002]反滲透膜裝置是一種廣泛應用的物料分離、溶液凈化方法。尤其是在海水淡化、苦咸水淡化、苦咸水軟化、地表水處理、工業(yè)廢水處理、城市污水回用處理、工業(yè)純水處理、工業(yè)物料濃縮等領域廣泛使用。一般，該系統(tǒng)選用卷式結(jié)構(gòu)的膜元件，設計中采用單段、多段或多級的系統(tǒng)配置。為了保證系統(tǒng)的正常運行，一般會選用混凝沉降、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、超濾、保安過濾器、殺菌系統(tǒng)等進行預處理，其工藝核心是防止反滲透膜或納濾膜出現(xiàn)嚴重的膜污染。但是即使采用上述工藝或設備，反滲透膜系統(tǒng)或納濾膜系統(tǒng)因為本身的高濃縮特性，仍然會受到水體中的污染物的污染。因此在反滲透膜或納濾膜系統(tǒng)的實際應用中，污染防治仍然是其重中之中。
[0003]在一般反滲透膜的污染問題中，通常都會涉及兩大類:第一類是可逆的膜污染狀況，例如由于反滲透膜對于離子成分的截留，而在膜表面的邊界層內(nèi)形成濃差極化層。這種污染類型通常都可以通過表面流速提升、回收率下降等流體力學的條件優(yōu)化或運行控制來予以控制或改善;第二類是不可逆的膜污染狀況，例如因為膜表面荷電性或分子的范德華力而形成膜表面污染沉積等，這種污染狀況通常都由于水質(zhì)的條件變化而不同。反滲透膜裝置配備的很多前置處理設備都是為了削減這類污染的形成。這兩類污染狀況很難嚴格區(qū)分開來，通常是協(xié)同作用。
[0004]目前有很多學者和水處理工程師都對于反滲透膜的污染狀況給予了很大的重視，并針對相關狀況進行了研究和思考。中國專利申請?zhí)?01110424602.6公開了一種反滲透膜微生物污染的判定方法。該方法利用平板計數(shù)的遠離，采用Petrifilm紙片法準確、快速檢測反滲透膜系統(tǒng)進水、產(chǎn)水及濃水中的微生物量，結(jié)合濃水中菌落總數(shù)與鈉離子或氯離子之間濃縮倍率的比值可以準確、迅速判定反滲透膜微生物污染程度。中國專利申請?zhí)?01210517285.7公開了一種評價反滲透膜受有機物污染的方法。首先通過配置標準污染溶液，獲取當Pn值為0.5時的測試天數(shù)η;采用實際水源重復污染試驗獲取測試天數(shù)η時的Pn’值，通過判斷的Pn’與0.5值的大小來判定反滲透膜的受污染趨勢。
[0005]這些方法都探討了如何獲取反滲透膜裝置污染狀況的方法，但是都集中在實驗室的水質(zhì)診斷工作，對于反滲透膜裝置的運行指導有間接意義。但是大型實際運行的反滲透裝置在運行過程中很難保證只受到單一類別的污染，通常都是復合型污染。而且操作人員對于反滲透膜裝置的關心內(nèi)容更集中在運行參數(shù)和現(xiàn)場清洗恢復。采用上述方法較難以實現(xiàn)這些目標。
[0006]目前從實際應用來看，基于現(xiàn)場運行裝置的膜污染判斷方法主要集中在兩種:一是以現(xiàn)場的大型反滲透裝置為參考對象，通過裝置的運行數(shù)據(jù)來判斷膜的污染趨勢和污染狀況。一旦發(fā)生膜污染就采用集中化學清洗的方式來解決，或者需要對現(xiàn)場的實際4寸或8寸膜元件進行拆卸、解剖來完成污染物鑒定和污染物清洗方案判定。這種方法有一些不足:每次清洗或污染判斷時都必須要停止正常產(chǎn)水，削減了系統(tǒng)的得水率;同時，每次都要拆卸系統(tǒng)上已安裝的膜元件，將大型元件送至專用實驗室進行檢測，花費代價巨大。
[0007]另一種是現(xiàn)場加裝側(cè)線污染物提取和剖析方法。中國專利申請?zhí)?01110340055.3公開了一種工業(yè)反滲透膜裝置污染物在線提取及剖析方法，選用商用反滲透膜制作側(cè)線膜組件，作為關鍵污染物提取的載體;將側(cè)線膜組件并聯(lián)到工業(yè)反滲透膜裝置中，調(diào)節(jié)側(cè)線膜組件的進出水閥門開度大小，以控制進水的膜面流速;運行過程中定時記錄側(cè)線膜組件的產(chǎn)水量變化，當產(chǎn)水量相對初始產(chǎn)水量下降50?95%，則認為被污染反滲透膜達到剖析要求;取出被污染反滲透膜進行污染物的觀測和剖析;采用酸和堿分別對被污染反滲透膜進行浸泡清洗，檢測清洗液中特定污染物的含量大小。這種方法減少第一種方法的一些弊端，但是仍然存在不足:側(cè)線污染物與原有系統(tǒng)從原水開始并行操作，但是由于大型膜元件與小型側(cè)線膜片元件的水力學條件不盡相同，因此污染不同步。有時大型膜元件已經(jīng)污染十分嚴重，但是并行的小型膜片元件卻污染較輕。
[0008]上述反滲透工業(yè)應用中的相關不足導致反滲透的實際應用仍然受到污染物的困擾，很多大型系統(tǒng)甚至被迫縮短膜的使用壽命，導致運行成本顯著上升。
[0009]因此，本領域的技術人員致力于開發(fā)一種反滲透膜裝置污染狀況的在線判定裝置，判斷反滲透膜裝置的污染，延長膜的壽命，提高膜系統(tǒng)的產(chǎn)水能力。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是在大型反滲透膜裝置實際運行條件下，如何完成反滲透膜裝置污染狀況的在線判定。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種反滲透膜裝置的污染狀況的在線判定裝置，包括家用反滲透膜元件、家用反滲透膜殼、進出水管道和管件、開斷閥門、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力檢測儀表、流量檢測儀表，所述在線判定裝置通過所述進出水管道和管件并聯(lián)在大型的反滲透膜裝置的濃水側(cè)，以運行的大型反滲透裝置濃水作為進水，產(chǎn)水和二次濃水分別排入原有濃水儲槽或放空管道。
[0012]進一步地，所述在線污染判定裝置回收率選用8%?15%。
[0013]進一步地，所述在線污染判定裝置被配置為利用家用反滲透膜元件再一次的污染物富集作用，通過在線污染判定裝置的壓力變化、流量變化可以判定反滲透裝置的污染趨勢。
[0014]進一步地，所述家用反滲透膜元件被配置為用于鑒定污染物和污染物清洗方案的判定。
[0015]進一步地，所述家用反滲透膜元件為卷式膜結(jié)構(gòu)。
[0016]進一步地，所述家用反滲透膜元件為1812型或2012型。
[0017]本實用新型的技術解決方案在于:
[0018](I)選用現(xiàn)有的成熟的家用反滲透膜元件作為反滲透裝置濃水污染狀況判定載體；
[0019](2)將家用反滲透膜元件、家用反滲透膜殼，配備進水管道、產(chǎn)水管道、濃水管道、進水切斷閥、進水壓力調(diào)節(jié)閥、濃水壓力調(diào)節(jié)閥、壓力檢測儀表、流量檢測儀表組成在線污染判定裝置；
[0020](3)將此在線污染判定裝置并聯(lián)在大型的反滲透膜裝置的濃水側(cè)。在線污染判定裝置進水取自大型反滲透膜裝置濃水泄壓閥之前的管道;如果大型反滲透膜裝置配備有壓力回收裝置，則在線污染判定裝置進水取自大型反滲透膜裝置濃水送入壓力回收裝置之前的管道。在線污染判定裝置產(chǎn)水排入原有大系統(tǒng)的濃水儲槽或放空管道。在線污染判定裝置的二次濃水原有濃水儲槽或放空管道。
[0021](4)在線污染判定裝置采用錯流操作。對在線污染判定裝置進行數(shù)據(jù)跟蹤，分析壓力變化和產(chǎn)水流量變化。確定大型反滲透膜系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)是否合適，若壓差顯著上升，例如短時間內(nèi)上升15 %以上，或產(chǎn)水流量衰減明顯，例如短時間內(nèi)下降15 %以上，則可認為大型反滲透膜裝置存在嚴重污染狀況。需要對大型反滲透膜裝置進行調(diào)控，降低系統(tǒng)回收率或檢查反滲透預處理系統(tǒng)處理效果。
[0022](5)當需要對污染物進行分析判定時，關閉在線污染判定裝置的進水切斷閥，對家用反滲透膜殼進出口快接口進行拆卸，然后將家用反滲透膜從膜殼中取出，換上新的替換用家用反滲透膜。然后安裝，原樣恢復。
[0023](6)對取下的家用反滲透膜元件進行結(jié)構(gòu)解剖，繼而進行膜片的污染物鑒定和污染物清洗方案判定，從而保證在不影響現(xiàn)有運行的反滲透膜裝置的基礎上，完成污染物在線判定。
[0024](7)根據(jù)判定結(jié)論對大型反滲透系統(tǒng)進行指導性工作，如化學清洗方案、反滲透預處理工序加強，反滲透操作條件修正等。
[0025]以下將結(jié)合附圖對本實用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
【附圖說明】

[0026]圖1為在線污染判定裝置的系統(tǒng)示意圖；包括:裝置進水管道1、裝置二次濃水管道
2、裝置產(chǎn)水管道3、進水切斷閥4、進水流量計5、進水壓力調(diào)節(jié)閥6、家用反滲透膜殼7、家用反滲透膜元件8、產(chǎn)水流量計9、家用反滲透壓差計10、二次濃水壓力調(diào)節(jié)閥11。
[0027]圖2為在線污染判定裝置在普通的大型反滲透膜裝置的安裝系統(tǒng)示意圖；包括:膜系統(tǒng)進水儲槽1、增壓栗2、保安濾器3、高壓栗4、反滲透膜裝置5、反滲透膜裝置產(chǎn)水槽6、反滲透膜裝置濃水槽7;反滲透濃水調(diào)節(jié)閥8、在線污染判定裝置9。
[0028]圖3為在線污染判定裝置在帶能量回收裝置的大型反滲透膜裝置的安裝系統(tǒng)示意圖；包括:膜系統(tǒng)進水儲槽1、增壓栗2、保安濾器3、高壓栗4、壓力回收裝置5、壓力回收二次增壓栗6、反滲透膜裝置7 ;反滲透膜裝置產(chǎn)水槽8、反滲透膜裝置濃水槽9、在線污染判定裝置10。
【具體實施方式】
[0029]下面通過一個實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0030]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例涉及反滲透膜裝置為一級兩段式反滲透膜裝置5，反滲透膜裝置采用6芯裝膜殼，共30支膜元件。進水設有進水儲槽I，膜系統(tǒng)進水設有增壓栗2、保安濾器3和高壓栗4。反滲透裝置5產(chǎn)水流經(jīng)產(chǎn)水槽6，反滲透濃水管道裝有手動調(diào)節(jié)截止閥8，運行過程中控制閥門開度。泄壓后反滲透濃水自流進入濃水槽7。在手動調(diào)節(jié)截止閥8之前的濃水管道上焊接開口，引入一股水流進水在線污染判定裝置9。
[0031]正常運行過程中，高壓栗出口壓力15bar，膜初始產(chǎn)水流量25立/時，反滲透濃水壓力13.5bar。在線污染判定裝置進水壓力調(diào)節(jié)控制在3bar，進水流量控制為5L/h，初始回收率控制在12%。經(jīng)過30d運行后，在線污染判定裝置產(chǎn)水流量下降至0.45L/h。此時大裝置系統(tǒng)尚未發(fā)生明顯變化。再經(jīng)過15d運行后，在線污染判定裝置產(chǎn)水流量下降至0.35L/h，此時，大裝置系統(tǒng)產(chǎn)水流量衰減至20立/時。通過拆裝在線污染判定裝置膜元件，進行清洗操作，采用0.1 %的鹽酸清洗無效，采用P H為1的堿液清洗有效，若采用P H1的堿液結(jié)合
0.02%的表面活性劑聯(lián)合清洗效果更佳。后將此清洗方案應用在大型系統(tǒng)上，清洗后反滲透膜裝置產(chǎn)水流量恢復至24.5立/時。
[0032]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本實用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種反滲透膜裝置的污染狀況的在線判定裝置，其特征在于，包括家用反滲透膜元件、家用反滲透膜殼、進出水管道和管件、開斷閥門、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力檢測儀表、流量檢測儀表，所述在線判定裝置通過所述進出水管道和管件并聯(lián)在大型的反滲透膜裝置的濃水偵U，以運行的大型反滲透裝置濃水作為進水，產(chǎn)水和二次濃水分別排入原有濃水儲槽或放空管道。2.如權利要求1所述的反滲透膜裝置的污染狀況的在線判定裝置，其特征在于，所述在線污染判定裝置回收率選用8%?15%。3.如權利要求1所述的反滲透膜裝置的污染狀況的在線判定裝置，其特征在于，所述在線污染判定裝置被配置為利用家用反滲透膜元件再一次的污染物富集作用，通過在線污染判定裝置的壓力變化、流量變化可以判定反滲透裝置的污染趨勢。4.如權利要求1所述的反滲透膜裝置的污染狀況的在線判定裝置，其特征在于，所述家用反滲透膜元件被配置為用于鑒定污染物和污染物清洗方案的判定。5.如權利要求1所述的反滲透膜裝置的污染狀況的在線判定裝置，其特征在于，所述家用反滲透膜元件為卷式膜結(jié)構(gòu)。6.如權利要求1所述的反滲透膜裝置的污染狀況的在線判定裝置，其特征在于，所述家用反滲透膜元件為1812型或2012型。
【文檔編號】C02F1/44GK205700176SQ201620544984
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】王廈
【申請人】王廈