[发明专利]可自动运行的膜过滤池

说明书

技术领域

本发明属于膜分离领域。具体来说，本发明涉及一种膜过滤池，更具体地， 涉及一种可自动运行的膜过滤池。

背景技术

膜分离技术是一种崭新的分离技术。与传统过滤的不同之处在于，膜可以 在分子范围内进行分离，并且该分离过程是一种无相变、低能耗的物理分离过 程，不需要额外添加助剂。此外，膜分离技术兼有分离、浓缩、纯化和精制的 功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤以及过滤过程简单、易于控制等特 征，同时还减小了工艺尺寸、降低了工程造价，从而降低了整个成本，产生了 巨大的经济效益和社会效益。迄今为止，膜技术已在许多领域得到广泛应用， 包括例如食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、 仿生等领域，被公认为是当代最有前途的高新技术之一。

膜处理过程一般分为过滤和反冲洗两个子过程。随着过滤过程的进行，由 于膜截留了水中的污染物从而使过膜阻力增加和/或出水流量减少。当过膜阻力 增加和/或出水流量减少至一定程度时，需要停止过滤并对膜进行反冲洗。反冲 洗过程一般采用膜处理后的水以过滤时相反的流量通过膜，完成反冲洗过程， 以恢复其过膜阻力或出水流量。

为实现上述过滤和反冲洗过程，本领域的常规做法是采用一套自动控制系 统控制一系列的电动(或气动)阀门。这导致了传统膜过滤系统造价较高、维 护工作较复杂以及能耗较大等问题。

因此，本领域迫切需要一种不借助电动(或气动)阀门等此类高能耗复杂设备 的膜处理工艺，从而能够以低能耗、结构简单的方式实现膜处理以及其中所包 含的过滤和反冲洗两个子过程。

发明内容

本发明针对上述问题的不足，发明了一种可自动运行的膜过滤池。采用本发明 所提供的可自动运行的膜过滤池，可以无需传统膜过滤系统中的电动和/或气动控 制系统和一系列复杂阀门，即可自动实现膜过滤过程中的两个过滤和反冲洗子过 程。因此，降低了基建成本和运行成本，还降低了复杂度和维护成本。

根据第一个方面，本发明提供了一种可自动运行的膜过滤池，所述可自动运 行的膜过滤池包括池体、膜组件、虹吸上升管、虹吸下降管、虹吸辅助管、抽 气管、进水管、出水管、水封井、排水渠和虹吸破坏管，其中，所述膜组件位 于所述池体内，所述进水管与所述膜组件和所述虹吸上升管相连，所述、抽气 管与所述虹吸上升管和所述虹吸下降管相连，所述虹吸辅助管与所述虹吸破坏 管相连，所述出水管与所述池体相连，所述水封井与所述虹吸下降管和所述排 水渠相连。

根据一个优选的实施方式，所述虹吸辅助管的管口与所述虹吸上升管流体 连通。

根据另一个优选的实施方式，所述虹吸破坏管的管口位于所述池体内的中 间偏下部，且位于所述膜组件的上方。

根据另一个优选的实施方式，所述可自动运行的膜过滤池包括过滤过程和 反冲洗过程，所述过滤过程如下：待处理水经由与虹吸上升管相连的进水管进 入膜组件内部，在进水压力的作用下经过膜过滤后进入池体中，接着进入出水 管，从而完成处理过程。

根据另一个优选的实施方式，所述可自动运行的膜过滤池包括过滤过程和 反冲洗过程，所述自动反冲洗过程如下：随过滤的进行，跨膜压差增大，与所 述进水管相连的所述虹吸上升管中液面上升，而所述虹吸上升管和虹吸下降管 内原有的空气也由于受到液面的压缩而部分通过所述水封井逸出到空气中，从 而使所述虹吸下降管内液面上升；当所述虹吸上升管内液面达到所述虹吸辅助 管的管口时，水从所述虹吸辅助管流下，依靠水流所产生的挟气作用通过所述 抽气管将所述虹吸上升管和虹吸下降管内的空气抽出，从而使所述虹吸上升管 内液面进一步上升；当所述虹吸上升管内水流越过其顶部从所述虹吸下降管落 下时，管内负压急聚增大，最终形成连续的水流；此时，所述膜组件内部压力 下降，使得所述池体内部存留的滤后水反向通过所述膜组件，完成对所述膜组 件的反冲洗。

根据另一个优选的实施方式，在反冲洗过程中，当所述池体内部的水位下 降到所述虹吸破坏管的管口时，虹吸遭到破坏，反冲洗过程结束并重新开始过 滤过程。

本发明的第一个方面的上述优选实施方式可以是单独或结合的。