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CN111841329A - 一种内压式超滤膜分离净水系统 - Google Patents

一种内压式超滤膜分离净水系统 Download PDF

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CN111841329A
CN111841329A CN201910333905.3A CN201910333905A CN111841329A CN 111841329 A CN111841329 A CN 111841329A CN 201910333905 A CN201910333905 A CN 201910333905A CN 111841329 A CN111841329 A CN 111841329A
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CN
China
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ultrafiltration membrane
water purification
water
internal pressure
purification system
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CN201910333905.3A
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林超
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Weitai Technology Wuxi Co ltd
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Weitai Technology Wuxi Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种内压式超滤膜分离净水系统，包括水源，自清洗过滤器，超滤膜单元，反洗装置，净水池，所述水通过进水泵抽水先经过自清洗过滤器，所述自清洗过滤器设有多层过滤层，自清洗过滤器后设置超过滤单元，所述超过滤单元后部分别连接净水池和反洗装置，所述反洗装置设有产水箱，净水从超滤膜单元出后进入产水箱，产水箱后设有反洗泵，产水箱的是通过反洗泵返回超滤膜单元进行，此系统安装方便、占地面积小，系统集成化运行可靠，稳定性强，不需要气洗，降低断丝风险；运行效率高，能耗低，无清洗死角，水洗效率高。

Description

一种内压式超滤膜分离净水系统
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种内压式超滤膜分离净水系统。
背景技术
超滤膜是指孔径规格一致，额定孔径范围小于0.01微米的微孔过滤膜，每支中空纤维超滤膜是由成百上千根细小的中空纤维丝组成。在超滤膜的一侧施加适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子或者粒径大于10纳米的颗粒。按照进水方式的不同，超滤膜又分为内压式和外压式两种，其中内压式中空纤维膜是指原液由于压力差的作用沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液，而截留的物质则汇集在中空纤维膜的内部。
内压式膜过滤膜反洗模式时水流方向与过滤方向相反。反洗时，到达膜外表面的流量高的多，保证整个膜流量均匀分配，能有效去除污染物，进水到达膜内部时候流量很小，因此内压式结构进水污染物较少。可确保在较短时间间隔内比较经济地反洗，从源头上防止污染层的形成，另外，还可保证低运行压力，化学清洗频率低。反洗排放液可以通过膜彻底排出。
压力式膜组件的单件膜面积和通量要高得多，应用范围也较广，除水处理净化领域外，还广泛用于化工、食品及其它行业中的各种特种分离过程。
在申请号为：CN200820138729.5，申请日为:20081114，名称为：一种外压式中空毛细管式超滤净水器组件的专利中，公开了一种外压式中空毛细管式超滤净水器组件，将原液从中空毛细管膜外壁渗入中空毛细管膜的内腔，与传统的内压运行路径相反，原液中的杂质不堵塞毛细管，并且杂质更容易被清冼，不仅延长了清冼时间，节约清冼用水，而且大大提高了超滤膜的使用寿命，有利于节能、减排、降耗。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种内压式超滤膜分离净水系统。
本发明的的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种内压式超滤膜分离净水系统，包括水源，自清洗过滤器，超滤膜单元，反洗装置，净水池，所述水通过进水泵抽水先经过自清洗过滤器，所述自清洗过滤器设有多层过滤层，自清洗过滤器后设置超过滤单元，所述超过滤单元后部分别连接净水池和反洗装置，所述反洗装置设有产水箱，净水从超滤膜单元出后进入产水箱，产水箱后设有反洗泵，产水箱的是通过反洗泵返回超滤膜单元进行反洗超滤膜单元，所述反洗泵与超滤膜单元之间设有化学加药口。
优选的，所述化学加药口设有多个，所述化学加药口通过化学清洗加药泵进药。
更优选的，所述化学加药口设有3个。
优选的，所述超滤膜组件设有多组中空纤维丝，每个所述中空纤维丝为七孔膜，所述七孔膜通过7个毛细管1.1由支撑层1.2固定组成一根中空纤维丝。
更优选的，所述毛细管1.1设有多层结构，由内到外依次为致密的内皮层a、疏松层b、均匀连接透水性弹性支撑层c、疏松层d、多孔外皮层e。
更优选的，所述毛细管1.1的材质为改性聚醚砜。
更优选的，所述支撑层1.2的材质为改性聚醚砜。
本发明的有益效果：
此系统安装方便、占地面积小，系统集成化运行可靠，稳定性强，不需要气洗，降低断丝风险；运行效率高，能耗低，无清洗死角，水洗效率高。
附图说明
图1为一种内压式超滤膜分离净水系统的结构示意图。
图2为中空纤维丝的结构示意图。
图3为毛细管的横截面结构示意图。
具体实施方式
结合附图所示，本发明的技术方案作进一步的描述：
一种内压式超滤膜分离净水系统，包括水源，自清洗过滤器，超滤膜单元，反洗装置，净水池，所述水通过进水泵抽水先经过自清洗过滤器，所述自清洗过滤器设有多层过滤层，自清洗过滤器后设置超过滤单元，所述超过滤单元后部分别连接净水池和反洗装置，所述反洗装置设有产水箱，净水从超滤膜单元出后进入产水箱，产水箱后设有反洗泵，产水箱的是通过反洗泵返回超滤膜单元进行反洗超滤膜单元，所述反洗泵与超滤膜单元之间设有化学加药口。
在实际中，此套设备可以用于养鱼池水的清洁和净化，其中水源取自井水。
自清洗过滤器的设置为了在超滤膜单元过滤之前粗过滤下水源的大颗粒杂质，防止这些杂质损伤超滤膜单元的滤芯。
所述系统运行步骤中还有化学加药的方式增强反洗。化学加药增强反洗(CEB)采用低流量保证化学品较好的分布在膜表面。化学品进入膜表面后浸泡几分钟使化学品有足够的反应时间
本实施例中，优选的，所述化学加药口设有多个，所述化学加药口通过化学清洗加药泵进药。
本实施例中，更优选的，所述化学加药口设有3个。
本实施例中，优选的，所述超滤膜组件设有多组中空纤维丝，每个所述中空纤维丝为七孔膜，所述七孔膜通过7个毛细管1.1由支撑层1.2固定组成一根中空纤维丝。
本实施例中，更优选的，所述毛细管1.1设有多层结构，由内到外依次为致密的内皮层a、疏松层b、均匀连接透水性弹性支撑层c、疏松层d、多孔外皮层e。
本实施例中，更优选的，所述毛细管1.1的材质为改性聚醚砜。
本实施例中，更优选的，所述支撑层1.2的材质为改性聚醚砜。
如图所示可知，本发明包括有：超滤膜组件、所述超滤膜组件包括依次水泵、在进入膜组件前，要预先确保进水中无杂质，设置自清洗过滤器、超滤膜单元、产水箱、反洗泵、化学加药口，所述系统出水排入养鱼池，进行循环使用。
一个完整的超滤运行循环由不同的工艺步骤组成并通过控制系统自动完成。在过滤模式下，给水得到净化。
过滤模式的长短很大程度取决于给水水质。通常过滤时间在30－180分钟然后进行反洗。新型膜件可以从上部和下部交替进水，这可以使污物在膜表面均匀分布相应的增加反洗效率。过滤模式下给水中的污物阻挡并聚积在膜表面形成污垢层。为了去除污垢使膜保持良好的运行条件，需要定期反洗。
进一步的反洗水来自过滤/反洗水箱并通过过滤侧进入膜件。从膜的外侧进入内侧和过滤模式正好相反这样顶起膜表面的污垢层。反洗水冲刷整个中空纤维膜然后从进水口排出。为了达到较好的反洗效率反洗水量一般为过滤水量的2－3倍。这比过滤模式有更高的反洗机械冲刷力。取决于给水水质，反洗时间在30－60秒。反洗方向取决于前面的过滤模式。例如顶部过滤模式污物主要聚积在中空纤维膜下端。
将这些污物冲出最有效的方式是反洗方向与前面的过滤方向相同。这种情况下反洗方向从上到下，运行模式叫顶部反洗模式。这保证污物以最短的路径冲出。同样道理反洗从下到上叫底部反洗。
所述系统运行步骤中还有化学加药的方式增强反洗。化学加药增强反洗(CEB)采用低流量保证化学品较好的分布在膜表面。化学品进入膜表面后浸泡几分钟使化学品有足够的反应时间。这期间超滤系统是停止状态。
化学加药：碱洗时时用次氯酸钠(NaClO)；酸洗时可以用柠檬酸、HCl、H2SO4中的一种。
膜产品原材料是改性聚醚砜(MPES)，膜丝将7个毛细管汇集为一根膜丝，造就了一个强度极高的支撑结构。这种结构极大增强了膜丝稳定性。PES聚合物经过改性后，具有更高的亲水性能。亲水性能越好，膜丝表面越不容易吸附有机物，因此耐污染性能越好。七孔膜束内表面是一层非常薄的过滤层，过滤孔径20nm，这种结构使得膜丝的过滤阻力很低。膜丝支撑层是不对称结构，外部孔径约为1μm。虽然膜丝过滤孔径非常小，但是由于优化了膜丝开孔率及膜丝的不对称结构，使得膜纯水通量仍高达700LMH/bar，相比较具有明显优势。超滤系统运行模式为内压式过滤，系统集成化凭借其独特的集成式膜组件和机架产品，集中安放在集装箱中，配套相关管道及预过滤器，进行就地安装和现场和远程系统控制。
最后应说明的是：
本领域技术人员可以参考本文内容，实施该方法，实现其应用，特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明内。本发明的方法及应用己经通过较佳的实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文制各方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

Claims (7)

1.一种内压式超滤膜分离净水系统，其特征在于：
包括水源，自清洗过滤器，超滤膜单元，反洗装置，净水池，所述水通过进水泵抽水先经过自清洗过滤器，所述自清洗过滤器设有多层过滤层，自清洗过滤器后设置超过滤单元，所述超过滤单元后部分别连接净水池和反洗装置，所述反洗装置设有产水箱，净水从超滤膜单元出后进入产水箱，产水箱后设有反洗泵，产水箱的是通过反洗泵返回超滤膜单元进行反洗超滤膜单元，所述反洗泵与超滤膜单元之间设有化学加药口。
2.如权利要求1所述的内压式超滤膜分离净水系统，其特征在于：所述化学加药口设有多个，所述化学加药口通过化学清洗加药泵进药。
3.如权利要求2所述的内压式超滤膜分离净水系统，其特征在于：所述化学加药口设有3个。
4.如权利要求1所述的内压式超滤膜分离净水系统，其特征在于：所述超滤膜组件设有多组中空纤维丝，每个所述中空纤维丝为七孔膜，所述七孔膜通过7个毛细管(1.1)由支撑层(1.2)固定组成一根中空纤维丝。
5.如权利要求4所述的内压式超滤膜分离净水系统，其特征在于：所述毛细管(1.1)设有多层结构，由内到外依次为致密的内皮层(a)、疏松层(b)、均匀连接透水性弹性支撑层(c)、疏松层(d)、多孔外皮层(e)。
6.如权利要求1所述的内压式超滤膜分离净水系统，其特征在于：所述毛细管(1.1)的材质为改性聚醚砜。
7.如权利要求1所述的内压式超滤膜分离净水系统，其特征在于：所述支撑层(1.2)的材质为改性聚醚砜。
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