公开(公告)日2016.01.20
IPC分类号C02F9/02
摘要
本实用新型涉及一种基于浸没式超滤技术的低浊自耗水处理装置，其是由膜池、曝气盘、设置在膜池中的超滤膜组件以及与膜池通过管道连接的曝气冲刷风机、产水泵、污泥排空泵以及压滤机组成;其是利用“浸没式超滤+压滤机”组合工艺系统解决自耗水回用，充分发挥了浸没式超滤具有占地面积小、抗冲击负荷和抗污染能力强等特点，并利用压滤机的巨大的纳污能力和较高的过滤精度，实现浸没式超滤不间断排泥，而且无需单独设置排泥系统，避免了常规膜池排泥不畅的问题，同时滤液回流，简化了工艺流程，产水浊度小于0.1NTU，满足反渗透的进水水质要求。
权利要求书
1.一种基于浸没式超滤技术的低浊自耗水处理装置，其特征在于：该装置是由膜池(1)、曝气盘(7)、设置在膜池(1)中的超滤膜组件(2)以及与膜池(1)通过管道连接的曝气冲刷风机(6)、产水泵(5)、污泥排空泵(4) 以及压滤机(3)组成;
上述膜池(1)上部进水，沿膜池(1)池底铺设有曝气盘(7)，曝气盘(7) 通过曝气管道与曝气冲刷风机(6)连通，在曝气盘(7)上方布置有超滤膜组件托架，托架上放置超滤膜组件(2)，超滤膜组件(2)的产水口通过产水配管与产水泵(5)连通;膜池(1)底部开设有排泥口，排泥管穿过排泥口与污泥排空泵(4)连通，污泥排空泵(4)的污泥出口通过管道与压滤机(3) 的泥水入口连通，压滤机(3)的滤液出口通过管道与膜池(1)的回水口连通，将滤液回流至膜池(1)。
2.根据权利要求1所述的基于浸没式超滤技术的低浊自耗水处理装置，其特征在于：所述超滤膜组件(2)由多组膜丝组成，膜丝为聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜或聚醚砜材质的中空纤维结构，孔径在0.01～0.1μm之间。
3.根据权利要求1所述的基于浸没式超滤技术的低浊自耗水处理装置，其特征在于：所述压滤机(3)为板框压滤机或隔膜压滤机的一种，滤布过滤精度为10～100μm。
4.根据权利要求1所述的基于浸没式超滤技术的低浊自耗水处理装置，其特征在于：所述污泥排空泵(4)为螺杆泵。
说明书
一种基于浸没式超滤技术的低浊自耗水处理装置
技术领域
本实用新型属于低浊水处理技术领域，特别涉及一种基于浸没式超滤技术的低浊自耗水处理装置。
背景技术
随着RO膜在给水、污废水回用行业的大量应用，常规的预处理工艺如砂滤、多介质过滤器、超滤、离子交换器等均产生大量自耗水，用以反洗、冲刷，如多介质过滤器子用水率约5%，超滤子用水率约10%。这部分水非连续排放，但短时间水量较大，由于自耗水一般均采用处理单元的产水，水质较好，唯一的污染因素是悬浮物，这样的自耗水固体悬浮物含量一般约500mg/L 左右，这种水称为“低浊自耗水”。
针对该部分排水，常规处理方法是全部返回工艺前段，这样的不稳定来水返回主工艺前段或其他处理单元，会易引起水质水量波动，严重干扰接受单元的稳定运行，也会增加主工艺单元的负荷。因此，有必要将这股水进行单独处理。
因浸没式超滤具有占地面积小、抗冲击负荷和抗污染能力强等特点，目前已在水处理行业大范围应用，但是浸没式超滤在应用过程中均不同程度存在膜池污泥浓度变化大、膜清洗周期短、膜池排泥不畅等问题。
发明内容
本实用新型针对低浊自耗水回用技术和浸没式超滤应用过程中产生的问题，提供了一种工艺流程简化、运行稳定、操作弹性大并且将浸没式超滤与压滤机有效组合，通过膜池不间断排泥，实现池内污泥浓度恒定且产水水质优良的低浊自耗水处理装置。
本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：该装置是由膜池、曝气盘、设置在膜池中的超滤膜组件以及与膜池通过管道连接的曝气冲刷风机、产水泵、污泥排空泵以及压滤机组成;
上述膜池上部进水，沿膜池池底铺设有曝气盘，曝气盘通过曝气管道与曝气冲刷风机连通，在曝气盘上方布置有超滤膜组件托架，托架上放置超滤膜组件，超滤膜组件产水口通过产水配管与产水泵连通;膜池底部设置有排泥口，排泥管穿过排泥口与污泥排空泵连通，污泥排空泵的污泥出口通过管道与压滤机的泥水入口连通，压滤机的滤液出口通过管道与膜池的回水口连通，将滤液回流至膜池。
上述超滤膜组件由多组膜丝组成，膜丝为聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜或聚醚砜材质的中空纤维结构，孔径在0.01～0.1μm之间。
上述压滤机为板框压滤机或隔膜压滤机的一种，压滤泥饼含水率为 60～80%、滤布过滤精度为10～100μm，压滤机的材质可以为涤纶、棉纶或丙纶中的一种或混合织物。
上述污泥排空泵为螺杆泵。
本实用新型提供的基于浸没式超滤技术的低浊自耗水处理装置，其是利用“浸没式超滤+压滤机”组合工艺系统解决自耗水回用，充分发挥了浸没式超滤具有占地面积小、抗冲击负荷和抗污染能力强等特点，并利用压滤机的巨大的纳污能力和较高的过滤精度，实现浸没式超滤不间断排泥，而且无需单独设置排泥系统，避免了常规膜池排泥不畅的问题，同时滤液回流，简化了工艺流程，产水浊度小于0.1NTU，满足反渗透的进水水质要求。
与现有技术相比，本实用新型主要具有如下有益效果：
1、浸没式超滤膜池设计简化，无需单独设置排泥系统，解决了常规膜池排泥不畅的问题，而且通过池底的曝气，固体悬浮物均匀分布，只需在池底侧壁开洞引管，用普通离心泵即可实现排泥。
2、常规泥水分离需要通过投加PAM进行污泥浓缩，清液回流，浓缩污泥(浓度约2%)再进行压滤，这不仅投资大，而且工艺流程长，不利于系统长期稳定运行。本实用新型扩展了压滤机功能，利用压滤机过滤精度高(滤液固体悬浮物含量低于1mg/L)，污泥容量大的特点，排泥水无需再浓缩，可直接通过压滤机过滤，滤液回流，简化了工艺流程，且回流滤液固体悬浮物含量更低，压滤机滤饼含水率达到60%。(若有特殊要求，可通过变更压滤机形式，含水率可低至20～40%)
3、通过对浸没式超滤的进泥量和压滤机处理量进行匹配，可以控制膜池固体悬浮物含量为一定值，建议2000mg/L左右或更低，由于膜组件污泥负荷低，运行周期长，这样，浸没式超滤都可以不设置反洗，实现自身自耗水为零，且稳定运行3～5个月;当跨膜压差达到极限值(一般0.4～0.6bar)，再进行常规化学清洗以恢复膜通量。
4、改变控制逻辑，确保膜组件长期稳定运行，常规膜组件抽吸泵变频定流量运行，抽吸泵的运行功率决定其对膜丝的抽吸力，当膜丝表面有污堵时，为了保证出水量，出水泵频率增加，膜丝的抽吸力随之增加，直至跨膜压差达到极限值，随后进行反洗或化学清洗，实践证明这种控制逻辑下，膜丝运行周期短。通过变更运行模式，以定功率辅助流量控制逻辑，即恒定功率运行，当产水量低于设定值的10%时，进行常规化学清洗恢复膜通量，这可以确保抽吸力与爆气引起泥粒上升力相匹配，防止泥粒因过大的抽吸力引起进入膜丝，造成膜丝孔道堵塞现象。