本發(fā)明涉及一種間歇分流式進(jìn)料控制膜污染方法及其裝置，屬于膜分離工藝領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

膜污染是指原料液中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理化學(xué)相互作用或機(jī)械作用，從而引起原料液中的顆粒物在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜的通透水阻力增加，最終導(dǎo)致膜通量降低即分離特性變差的不可逆變化的現(xiàn)象。

公開號(hào)為cn106345301a的專利申請(qǐng)公開了一種凈水機(jī)及其超濾膜組件，超濾膜組件包括濾瓶組件、設(shè)置在所述濾瓶組件內(nèi)的膜絲組件，濾瓶組件設(shè)有與所述膜絲組件的外側(cè)膜壁相連通的原水入口和濃水出口，且所述濾瓶組件設(shè)有凈水出口，所述凈水出口與所述膜絲組件的出水端密閉連通；所述超濾膜組件還包括用于控制所述濃水出口導(dǎo)通或截止的控制閥。如此設(shè)置，該發(fā)明提供的凈水機(jī)的超濾膜組件，其能夠有效解決膜污染嚴(yán)重的問(wèn)題，但僅適合用于自來(lái)水深度處理，不適合廢水或污水的過(guò)濾。

公開號(hào)為cn106242025a的專利申請(qǐng)公開了一種用于水處理的膜元件。該元件可以提高水處理膜過(guò)濾裝置抵抗膜污染的能力。該膜元件包括周身封閉僅一端開口的中空膜元件本體，所述膜元件本體的外表面為膜過(guò)濾面，其中，所述膜元件本體為橫截面扁平的長(zhǎng)條狀膜條，所述膜條具有一個(gè)連接端和一個(gè)自由端，所述連接端用于與集流部件連接而使膜條的開口連通所述集流部件中的集流腔，所述自由端則在該膜元件處于浸沒(méi)于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)在所述的待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)。上述膜元件采用了既不同于板式膜也不同于中空纖維膜的全新設(shè)計(jì)，提高了膜元件的抗污染能力，但不利于膜清洗。

公開號(hào)為cn106310952a的專利申請(qǐng)公開了一種用于水處理的膜組件及膜過(guò)濾器，以提高水處理膜過(guò)濾裝置抵抗膜污染的能力。該膜組件包括：過(guò)濾單元，所述過(guò)濾單元包括膜元件，所述膜元件包括周身封閉僅一端開口的中空膜元件本體；集流單元，所述集流單元包括集流部件，集流部件設(shè)有與膜元件的開口連通的集流腔和與集流腔連通的輸出口；所述膜元件本體為橫截面扁平的長(zhǎng)條狀膜條，所述膜條具有一個(gè)連接端和一個(gè)自由端，其中，所述連接端被置于集流部件上而使膜條的開口連通所述集流腔，所述自由端則在該膜組件處于浸沒(méi)于待處理水體中的使用狀態(tài)時(shí)在所述的待處理水體的保持下呈浮動(dòng)狀態(tài)；所述集流部件為管狀且該集流部件上垂直安裝有多根沿該集流部件的長(zhǎng)度方向間隔排列的膜條。該發(fā)明與前者類似，同樣存在不利于膜清洗的問(wèn)題。

綜上，現(xiàn)有膜組件，普遍存在易污染、分離效率低、能耗大、不利于清洗等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中膜組件易污染、效率低、能耗大、不利于清洗等缺陷，本發(fā)明提供一種間歇分流式進(jìn)料控制膜污染方法及其裝置。

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：

一種間歇分流式進(jìn)料控制膜污染的裝置，包括進(jìn)料泵、總管和兩組以上的膜組件；總管一端與進(jìn)料泵連接，總管另一端分支為兩路以上的分路，分路的路數(shù)與膜組件的數(shù)量相等、且一一對(duì)應(yīng)，膜組件裝設(shè)在所對(duì)應(yīng)的分路上。

使用時(shí)，原料液通過(guò)進(jìn)料泵流入總管，然后交替流經(jīng)各個(gè)膜組件，是一種間歇的進(jìn)料方式，與穩(wěn)定流進(jìn)料相比，原料液間歇性在膜組件中流動(dòng)，增大了料液在膜表面的剪切力與膜管內(nèi)的湍動(dòng)程度，進(jìn)而引起附著在膜表面的沉積物疏松或脫落，從而減輕膜污染。本申請(qǐng)裝置簡(jiǎn)單易行，節(jié)省能耗，與常用的連續(xù)進(jìn)料相比，相同能耗條件下，可以有效提高膜處理效率。

為了進(jìn)一步提高控制的準(zhǔn)確性和方便性，總管及每路分路上均設(shè)有流量控制閥；總管上的流量控制閥設(shè)置在進(jìn)料泵的下游，分路上的流量控制閥設(shè)在膜組件的上游。

本申請(qǐng)上游到下游的方向與物料的流動(dòng)方向一致。

為了簡(jiǎn)化裝置，并滿足一般生產(chǎn)需求，膜組件有兩組，總管一端與進(jìn)料泵連接，總管另一端分支為兩路分路，兩組膜組件分別裝設(shè)在兩路分路上。

為了方便控制，總管通過(guò)三通閥與兩路分路連接。

使用時(shí)，原料液通過(guò)進(jìn)料泵流入總管，經(jīng)三通閥的開閉轉(zhuǎn)換交替流經(jīng)兩個(gè)膜組件，是一種間歇的進(jìn)料方式，與穩(wěn)定流進(jìn)料相比，原料液間歇性在膜組件中流動(dòng)，增大了料液在膜表面的剪切力與膜管內(nèi)的湍動(dòng)程度，進(jìn)而引起附著在膜表面的沉積物疏松或脫落，從而減輕膜污染。本申請(qǐng)裝置簡(jiǎn)單易行，節(jié)省能耗，與常用的連續(xù)進(jìn)料相比，相同能耗條件下，可以有效提高膜處理效率。

三通閥的切換頻率、切換速率、切換方式均可以通過(guò)現(xiàn)有的程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，也可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的手動(dòng)控制。

為了方便使用，間歇分流式進(jìn)料控制膜污染的裝置，還包括料液槽和滲透液儲(chǔ)槽，進(jìn)料泵一端與料液槽相接、另一端與總管相接；滲透液儲(chǔ)槽與膜組件的滲透液出口相接。料液槽的作用是為了儲(chǔ)備原料液，滲透液儲(chǔ)槽的作用是了為了儲(chǔ)存由膜組件出來(lái)的滲透液。

作為一種常識(shí)，膜組件上設(shè)有原料進(jìn)口、濃縮液出口及滲透液出口。

為了延長(zhǎng)裝置的使用壽命，膜組件所用的分離膜為管式陶瓷膜或中空纖維有機(jī)膜。

原料液流經(jīng)膜組件的過(guò)濾方式為錯(cuò)流過(guò)濾，料液可以從膜管內(nèi)進(jìn)料，也可以從膜管外側(cè)進(jìn)料。

為了提高控制的準(zhǔn)確性，料液泵為離心式水泵。

所采用的進(jìn)料泵為恒定流量的連續(xù)式離心式水泵，不包括柱塞泵和隔膜泵。

一種間歇分流式進(jìn)料控制膜污染的方法，由進(jìn)料泵泵入總管的原料液交替進(jìn)入各分路。

為了進(jìn)一步減緩膜的污染，各分路每隔30±5秒進(jìn)料一次，每次進(jìn)料的時(shí)長(zhǎng)為30±5秒。

本發(fā)明未提及的技術(shù)均參照現(xiàn)有技術(shù)。

本發(fā)明間歇分流式進(jìn)料控制膜污染的裝置簡(jiǎn)單易行，節(jié)省能耗，與常用的連續(xù)進(jìn)料相比，相同能耗條件下，可以有效提高膜處理效率，防止膜污染。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明間歇分流式進(jìn)料控制膜污染的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例1中不同切換頻率下膜通量比隨時(shí)間的變化；圖中，1、15s，2、30s，3、45s，4、60s，5、90s，6、120s，7、不切換；

圖中，8、進(jìn)料泵，9、三通閥，10、膜組件，11、原料液，12、膜組件入口，13、滲透液，14、濃縮液。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。

實(shí)施例1

如圖所示，間歇分流式進(jìn)料控制膜污染的裝置，其特征在于：包括進(jìn)料泵、總管、兩組膜組件(膜組件1、膜組件2)、料液槽和滲透液儲(chǔ)槽；總管一端與進(jìn)料泵連接，總管另一端分支為兩路分路，兩組膜組件分別裝設(shè)在兩路分路上；總管通過(guò)三通閥與兩路分路連接；進(jìn)料泵一端與料液槽相接、另一端與總管相接；滲透液儲(chǔ)槽與膜組件的滲透液出口相接。

進(jìn)料泵為恒定流量的連續(xù)式離心式水泵。

使用時(shí)，原料液通過(guò)進(jìn)料泵流入總管，經(jīng)三通閥的開閉轉(zhuǎn)換交替流經(jīng)兩個(gè)膜組件，是一種間歇的進(jìn)料方式，與穩(wěn)定流進(jìn)料相比，原料液間歇性在膜組件中流動(dòng)，增大了料液在膜表面的剪切力與膜管內(nèi)的湍動(dòng)程度，進(jìn)而引起附著在膜表面的沉積物疏松或脫落，從而減輕膜污染。本申請(qǐng)裝置簡(jiǎn)單易行，節(jié)省能耗，與常用的連續(xù)進(jìn)料相比，相同能耗條件下，可以有效提高膜處理效率。

配制2g/l的腐殖酸溶液，采用聚氯乙烯(pvc)中空纖維膜過(guò)濾(纖維外徑1.6mm,纖維內(nèi)徑1.3mm，平均膜孔徑0.3μm)，離心泵出口設(shè)置三通閥，連接并聯(lián)的兩個(gè)相同的膜組件，三通閥切換至每個(gè)膜組件的時(shí)間相同，即料液流經(jīng)每個(gè)膜組件的時(shí)間相同。通過(guò)改變切換頻率，考察過(guò)濾效果。實(shí)驗(yàn)設(shè)置了15s，30s，45s，60s，90s，120s，和不切換(恒定流經(jīng)一個(gè)膜組件)等7種流體方式，測(cè)定的膜體量比(即時(shí)膜通量j和初始膜通量j0的比值)結(jié)果如圖2所示。由圖所示，當(dāng)切換間隔時(shí)間為30s時(shí)，平均膜通量比是恒流量進(jìn)料的2.5倍。說(shuō)明采用間歇分流式進(jìn)料可以有效控制膜污染，提高膜分離效率。同時(shí)，采用1臺(tái)進(jìn)料泵同時(shí)進(jìn)料兩個(gè)膜組件，可以降低50％的能耗。

切換到每個(gè)支路的時(shí)間相同，所以每個(gè)膜組件的停止和進(jìn)料時(shí)間相同。如切換時(shí)間為30s，即膜組件1進(jìn)料30s(組件2關(guān)閉)，然后切換到組件2進(jìn)料30s(組件1關(guān)閉)。如此類推。