[发明专利]利用药剂浸泡减缓反渗透膜和纳滤膜污染的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于环保领域中的水处理方向，特别涉及一种利用药剂浸泡减缓反渗透膜和纳滤膜污染的装置和方法。

背景技术

水处理系统的进水中存在各种形式可导致反渗透和纳滤膜表面污染的物质，如水合金属氧化物、含钙沉淀物、有机物及微生物，这些物质虽然在预处理过程中被充分去除，但仍有少量残留物质进入膜处理系统，随着这些物质在膜表面的积累形成各种污垢，导致系统产水量变小，脱盐率降低，段间压差增加，系统整体性能下降。

对于农村地区和部分小规模饮品制造商使用反渗透和纳滤水处理系统时，由于设备非24小时连续运行，间断频繁，启停间隔时间长，膜元件长期处于浓水浸泡中，从而导致其极易受到污染。目前，行业内主要采用定期CIP在线清洗技术，周期一般为3～6个月，实际上在这么长的时间段内膜表面已经积聚了大量的污垢，短时间的在线清洗很难彻底去除这些污垢，若继续使用这些未被彻底清洗干净的膜元件，将导致系统产水质量下降，吨水处理费用增加，膜元件寿命降低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种利用药剂浸泡减缓反渗透膜和纳滤膜污染的装置和方法。

一种利用药剂浸泡减缓反渗透膜和纳滤膜污染的装置，结构如下：

所述的装置是并入水处理系统中的一个加药系统，所述的加药系统的结构为：药剂箱1通过管路和加药泵2相连；在所述的药剂箱1和加药泵2之间的管路上安装有药剂箱电动阀4；加药泵2通过管路和膜处理系统3的进水口相连；膜处理系统3的出水口有两个分支管路，其中和产水储存箱7相连的分支管路上安装有产水电动阀5；另一个分支管路上安装有产水排放电动阀6；

其中，所述的药剂箱1的体积通过如下计算公式确定：药剂箱1的体积V_ct为膜处理系统3可容纳的液体体积V_c与药剂箱1至膜处理系统3之间管道所容纳的液体体积V_p之和：

膜处理系统3可容纳的液体体积V_c：

V_c=nπr_cL_c

其中，n为膜处理系统3内的膜元件个数；π为圆周率；r_c为膜元件半径（m）；L_c为膜元件长度（m）；

药剂箱1至膜处理系统3之间管道所容纳的液体体积V_p：

V_p=πr_pL_p

其中，π为圆周率；r_p为管道半径（m）；L_p为管道长度（m）；

药剂箱1的体积V_ct：

V_ct=V_c+V_p

水处理系统正常运行时，原水泵9将原水箱8中的待处理水输送给高压泵10，高压泵10将待处理水加至6～20MPa，使待处理水中的水分子在压力的作用下通过反渗透膜或纳滤膜，然后经过产水电动阀5进入产水储存箱保存；而化学离子和细菌、真菌、病毒不能通过反渗透膜或纳滤膜，随浓缩水从浓缩水排放管11排出。

使用上述的药剂浸泡减缓反渗透膜和纳滤膜污染的装置减缓反渗透膜和纳滤膜污染的方法，包括如下步骤：

（1）停机步骤：按下水处理系统停机按钮后，高压泵10即停止工作，原水泵9延迟运行240～300秒后停止，然后将药剂箱电动阀4和产水排放电动阀6打开，将产水电动阀5关闭；打开加药泵2，并计时运行360～480秒，使药剂箱1内药液完全置换膜处理系统3中的原水，然后关闭药剂箱电动阀4；

（2）开机步骤：按下水处理系统开机按钮后，原水泵9启动，产水电动阀5保持关闭状态，产水排放电动阀6保持打开状态；360～480秒后，开启高压泵10，同时打开产水电动阀5，关闭产水排放电动阀6，系统正常运行产水。

其中，所述的药剂置换时间通过如下计算公式确定：根据所选加药泵流量，将药剂充满5%膜处理系统3可容纳的液体体积V_c和药剂箱1至膜处理系统3之间管道所容纳的液体体积V_p所用时间求和：

药剂充满5%膜处理系统3可容纳的液体体积V_c所用时间t_c：