一種脈沖式的平板膜生物反應(yīng)器沖洗裝置及其沖洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脈沖式的平板膜生物反應(yīng)器沖洗裝置及其沖洗方法，屬于污水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]平板陶瓷膜生物反應(yīng)器是將平板膜置于反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)曝氣供養(yǎng)滿足微生物生長(zhǎng)需要進(jìn)而去除污染物，此處理技術(shù)可以滿足于多種污水處理工藝，但隨之會(huì)帶來(lái)的膜污染會(huì)造成膜通量下降，產(chǎn)水率降低等后果，因此需要定期對(duì)平板膜進(jìn)行化學(xué)清洗，對(duì)于陶瓷膜元件而言，通常情況下使用一個(gè)月要進(jìn)行一次化學(xué)清洗，約5-6年就需要進(jìn)行再生性修復(fù)。
[0003]化學(xué)清洗需要離線、停產(chǎn)、對(duì)水池進(jìn)行排空處理、并將設(shè)備調(diào)離池體，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加了操作難度和勞動(dòng)強(qiáng)度，且化學(xué)藥劑清洗會(huì)損傷膜片結(jié)構(gòu)，使膜片發(fā)生鼓脹或內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷，同時(shí)耗用大量化學(xué)清洗劑；因此如何延長(zhǎng)陶瓷膜元件的化學(xué)清洗周期，并延長(zhǎng)再生修復(fù)時(shí)間成為迫切需要解決的問(wèn)題。
[0004]目前延長(zhǎng)化學(xué)清洗周期的主要方法為在線單純液相或單純氣相清，存在趨向于沿未污染的通暢流道通過(guò)的缺陷，清洗效果不理想；雖然也偶見(jiàn)用在線氣液混合式清洗來(lái)延長(zhǎng)化學(xué)清洗的周期，但存在如下缺陷:氣相會(huì)將液相切割成細(xì)小液滴，進(jìn)而減小了氣相、液相動(dòng)能，不能實(shí)現(xiàn)高效清除污堵的情況；以上方法化學(xué)清楚周期延長(zhǎng)均非常有限，均不超20天(不到兩個(gè)月就需要進(jìn)行一次化學(xué)清洗)，再生修復(fù)的時(shí)間也無(wú)明顯延長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中清洗方式存在的損傷膜片、耗能大、清洗效果差、效率低等缺陷，本發(fā)明提供一種脈沖式的平板膜生物反應(yīng)器沖洗裝置及其沖洗方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種脈沖式的平板膜生物反應(yīng)器沖洗裝置，包括平板膜生物反應(yīng)器本體、布水管、鼓風(fēng)機(jī)、反沖洗水箱、水泵、第一電磁閥、第二電磁閥和第三電磁閥；
[0008]平板膜生物反應(yīng)器本體包括平板膜和平板膜產(chǎn)水管，平板膜頂部設(shè)有出水嘴，平板膜產(chǎn)水管的管壁上設(shè)有與出水嘴對(duì)應(yīng)的進(jìn)水孔，出水嘴與進(jìn)水孔通過(guò)軟管連通，平板膜產(chǎn)水管上設(shè)有出水口；
[0009]平板膜產(chǎn)水管上的出水口分兩路支路，一路依次與第一電磁閥和鼓風(fēng)機(jī)管道連通，另一路依次與第二電磁閥、水泵和和反沖洗水箱管道連通；
[0010]布水管設(shè)在平板膜的正上方，布水管的管壁上設(shè)有螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴，布水管上設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口依次與第三電磁閥、水泵和反沖洗水箱管道連通。
[0011]本申請(qǐng)沖洗平板膜生物反應(yīng)器包括對(duì)平板膜的外表面的沖洗和對(duì)平板膜的內(nèi)表面的沖洗，對(duì)平板膜的外表面的沖洗為液相反沖洗，對(duì)平板膜的內(nèi)表面的沖洗為液相反沖洗和氣相反沖洗脈沖交替進(jìn)行，其中，脈沖交替進(jìn)行的液相反沖洗單次沖洗的時(shí)間為L(zhǎng) 5-2.5min，壓力為0.1-0.3MPa，氣相反沖洗單次沖洗的時(shí)間為0.5-1.5min，壓力為0.2-0.6MPa ;對(duì)對(duì)平板膜的外表面的沖洗時(shí)，沖洗壓力優(yōu)選為0.1-0.3MPa。本申請(qǐng)沖洗壓力指液相或氣相打到物體表面時(shí)的壓力。
[0012]具體沖洗步驟為開(kāi)啟第二電磁閥、第三電磁閥和水泵，從水泵出來(lái)的反沖洗水分兩路，一路經(jīng)過(guò)布水管上的螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴噴射出螺旋狀射流多方位射向平板膜，沖洗平板膜的外表面，另一路進(jìn)入平板膜產(chǎn)水管，沖洗平板膜內(nèi)表面，然后關(guān)閉第二電磁閥，開(kāi)啟第一電磁閥對(duì)平板膜內(nèi)表面進(jìn)行氣相反沖洗，平板膜內(nèi)液相反沖洗和氣相反沖洗以上述特定的壓力和時(shí)間脈沖交替進(jìn)行。
[0013]本申請(qǐng)?jiān)诓妓艿墓鼙谏霞庸ぶ谱髀菪龂娚淇缀?或螺旋噴射嘴，在壓力作用下從螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴射出來(lái)的氣流或液流形成射流，工作流體從螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴高速噴出時(shí)，在螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴入口處因周?chē)目諝獗簧淞骶碜叨纬烧婵?，被輸送的流體即被吸入，兩股流體在螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴中混合并進(jìn)行動(dòng)量交換，使被輸送流體的動(dòng)能增加，最后通過(guò)螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴將大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能，利用壓力能對(duì)平板膜外表面進(jìn)行沖刷清洗。螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴的數(shù)量及大小依據(jù)平板膜膜片數(shù)量而定。上述平板膜產(chǎn)水管既用于污水處理時(shí)的出水，又用于平板膜內(nèi)表面清洗時(shí)的進(jìn)水和進(jìn)氣，使能源得到了充分的利用，且保證了清洗裝置的簡(jiǎn)潔性。
[0014]本申請(qǐng)沖洗裝置可將膜反應(yīng)器產(chǎn)水作為沖洗用水抽吸進(jìn)入沖洗裝置。平板膜有兩塊以上，具體數(shù)量根據(jù)污水處理量設(shè)定，平板膜數(shù)量的設(shè)定可參照現(xiàn)有技術(shù)。
[0015]本申請(qǐng)沖洗裝置無(wú)需離線沖洗、也無(wú)需使用任何化學(xué)試劑，平板膜外表面通過(guò)螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴噴射出螺旋狀射流多方位射向平板膜，可實(shí)現(xiàn)對(duì)平板膜外表面的徹底清洗，平板膜的內(nèi)表面通過(guò)液相反沖洗和氣相反沖洗脈沖交替進(jìn)行，避免了氣相切割液相的現(xiàn)象和氣相或液相沿未污染的通暢流道通過(guò)的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)表面的徹底清洗；充分延長(zhǎng)了化學(xué)清洗周期，通常情況下使用三個(gè)月要進(jìn)行一次化學(xué)清洗，而本申請(qǐng)通過(guò)反沖洗程序及時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行沖洗維護(hù)，能夠?qū)崿F(xiàn)6個(gè)月以上進(jìn)行一次化學(xué)清洗，具體清洗周期根據(jù)工程實(shí)際使用情況而定。
[0016]優(yōu)選，平板膜生物反應(yīng)器為開(kāi)八停二或是開(kāi)九停一，即開(kāi)八分鐘停兩分鐘或開(kāi)九分鐘停一分鐘，沖洗裝置在間歇性停機(jī)時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行自沖洗，有效去除膜表面和內(nèi)部的附著的污染物，提高平板膜生物反應(yīng)器的抗污染能力。
[0017]為了進(jìn)一步提高清洗效率，防止物料回流，優(yōu)選，脈沖式的平板膜生物反應(yīng)器沖洗裝置，還包括第一止回閥和第二止回閥，第一止回閥設(shè)在平板膜產(chǎn)水管上的出水口和第一電磁閥之間，第二止回閥設(shè)在平板膜產(chǎn)水管上的出水口和第二電磁閥之間。
[0018]為了進(jìn)一步提高清洗效率，防止物料回流，優(yōu)選，脈沖式的平板膜生物反應(yīng)器沖洗裝置，其特征在于:還包括第三止回閥，第三止回閥設(shè)在布水管上的進(jìn)水口和第三電磁閥之間。
[0019]布水管可以是各種形狀，如Y型、U型、G型，但為了使布水管工作范圍充分涉及生物反應(yīng)器中的膜片，提高沖洗效率，優(yōu)選，布水管為閉合U型狀。
[0020]為了進(jìn)一步提高沖洗的效率，布水管的長(zhǎng)度方向與平板膜頂部垂直。前述布水管的長(zhǎng)度方向及“U”的高度，平板膜的頂部為條狀，即優(yōu)選“U”的高度方向與條狀的長(zhǎng)度是垂直的。
[0021]為了進(jìn)一步提高對(duì)膜片外表面的沖洗效率，布水管緊鄰平板膜的頂部。即布水管底部緊貼平板膜的頂部。
[0022]為了進(jìn)一步提高對(duì)膜片外表面的沖洗效率，布水管的管壁上設(shè)有兩排水平的交錯(cuò)設(shè)置的螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴，布水管的同一橫截面上、兩排螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴所形成的圓心角為55-65°。使用時(shí)兩排之間形成的較短弧段的中心位置最低(即緊貼平板膜的頂部)。上述兩排螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴相互平行，且兩排的螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴交錯(cuò)設(shè)置，同一排相鄰兩螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴之間的距離，優(yōu)選為相鄰兩平板膜間距的兩倍。
[0023]利用上述脈沖式的平板膜生物反應(yīng)器沖洗裝置沖洗平板膜生物反應(yīng)器的方法，沖洗平板膜生物反應(yīng)器包括對(duì)平板膜的外表面的沖洗和對(duì)平板膜的內(nèi)表面的沖洗，對(duì)平板膜的外表面的沖洗為液相反沖洗，對(duì)平板膜的內(nèi)表面的沖洗為液相反沖洗和氣相反沖洗脈沖交替進(jìn)行，其中，脈沖交替進(jìn)行的液相反沖洗單次沖洗的時(shí)間為1.5-2.5min，壓力為
0.1-0.3MPa，氣相反沖洗單次沖洗的時(shí)間為0.5-1.5min，壓力為0.2-0.6MPa ；
[0024]具體沖洗步驟為開(kāi)啟第二電磁閥、第三電磁閥和水泵，從水泵出來(lái)的反沖洗水分兩路，一路經(jīng)過(guò)布水管上的螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴噴射出螺旋狀射流多方位射向平板膜，沖洗平板膜的外表面，另一路進(jìn)入平板膜產(chǎn)水管，沖洗平板膜內(nèi)表面，然后關(guān)閉第二電磁閥，開(kāi)啟第一電磁閥對(duì)平板膜內(nèi)表面進(jìn)行氣相反沖洗，平板膜內(nèi)液相反沖洗和氣相反沖洗按照上述壓力和時(shí)間脈沖交替進(jìn)行。
[0025]氣相反沖洗所用氣體可以為壓縮空氣等常用氣體，但為了進(jìn)一步提高清洗的徹底性，氣相反沖洗所用氣體為水蒸氣。這樣能進(jìn)一步提高氣相反沖洗的去污能力。
[0026]平板膜生物反應(yīng)器為間歇性停機(jī)，具體為開(kāi)八停二或是開(kāi)九停一，即開(kāi)八分鐘停兩分鐘或開(kāi)九分鐘停一分鐘，在間歇性停機(jī)時(shí)對(duì)平板膜生物反應(yīng)器進(jìn)行自沖洗。
[0027]本發(fā)明未提及的技術(shù)均參照現(xiàn)有技術(shù)。
[0028]本發(fā)明沖洗裝置無(wú)需離線沖洗、也無(wú)需使用任何化學(xué)試劑，平板膜外表面通過(guò)螺旋噴射孔和/或螺旋噴射嘴噴射出螺旋狀射流多方位射向平板膜，可實(shí)現(xiàn)對(duì)平板膜外表面的有效均勻沖刷，解決了以往污泥粘附膜片表面，堵塞孔道的缺陷；平板膜的內(nèi)表面通過(guò)液