[发明专利]一种控制超滤系统膜污染的技术

说明书

本发明提供了一种控制超滤系统膜污染的技术，本发明的具体技术特征在于：针对运行通量、原水的水质、温度等对膜污染的影响，使用改进通量阶梯法测算将临时通量控制在27~30 L/(m²·h），根据运行过程中跨膜压差的变化将膜可持续通量控制在45~54L/(m²·h）。并经过一系列的运用测试，在低温（7.5℃）和极端水质（浊度为458 NTU）条件下，在一个运行周期和反洗周期内，本发明的技术方案能够保证跨膜压差增幅稳定，反冲洗后能恢复到起始运行压力，具有使超滤系统运行稳定，超滤膜不发生明显的膜污染，延长系统的使用寿命的优点。

技术领域

本发明提供了一种超滤系统膜污染控制技术，具体涉及了一种水源水超滤系统膜污染控制与膜保护技术，属于水污染处理技术领域。

背景技术

膜通量是超滤运行过程中重要的参数，主要表示在单位时间内透过单位膜面积的水样流量的大小。通过实践的验证，超滤设备在临界通量以下运行时，膜污染情况得到显著改善，大大降低了维护费用，并有效延长膜的使用寿命。

临界通量最早在1995年由Field根据纯经验提出，该理论主要应用于膜过滤理论研究领域。国外学者已展开大量研究，Giuseppe Guglielmi等人根据局部通量法采用全新的数学公式，能够有效模拟TMP在亚临界条件下的瞬态。Z.Wu等人发现MLSS、毛细管吸力时间、SMP和CODC对临界通量影响显著，而EPS影响不显著；通过在运行上可以接受的亚临界通量条件下运行消化过程膜污染潜能可以得到控制。M.Tiranuntakul等人认为步长对可持续通量影响不大，但随着步高的增加影响逐渐变的显著。D.Navaratna等人发现在控制膜污染及低MLSS下恢复方面采用带放松的间歇模式是可行的。关于超滤的临界通量研究较为少见，齐鲁等人研究发现增加曝气或混凝措施可以提高超滤膜的临界通量。

膜污染是限制膜工艺推广的主要因素，它会使膜清洗更加频繁、缩短使用寿命，甚至影响设备运行稳定。国内在临界通量方面的研究远不及国外，而膜技术的推广在我国正全面兴起，因此超滤过程中临界通量的研究具有深远的意义。本发明根据已有的研究经验，采用恒通量法，即在观察恒定通量下，超滤装置的运行压力变化来确定临界通量。

发明内容

本发明旨在提供一种控制超滤系统膜污染的技术，主要是基于平衡前期的投资与后期运行中的维护费用，通过超滤膜保护技术，优化膜运行重要参数（水温、水质等），达到膜通量运行稳定持久，进而延长膜使用寿命的目的，在提高出水水质的情况下，有效降低运行能耗。

为实现以上目的，通过控制温度，水质条件，起始运行压力和膜运行通量（包括临时通量和可持续通量）来控制超滤系统膜污染。

一种控制用于去除太湖水源水中污染物的沉浸式超滤膜系统膜污染的技术，其技术步骤如下：超滤膜系统运行通过PLC自动控制，采用周期运行的方式工作；在试验开始时对超滤膜进行了离线化学清洗(CIP)，在试验进行过程中不再进行化学清洗；首先停止设备运行，将膜池中的水排空后加入纯净水直到淹没膜组件上端，加入柠檬酸并将其在膜池中的浓度控制在200 mg/L左右，膜组件浸泡60 min，每间隔10 min气冲5 s，浸泡完成后排空膜池中的水；将清洗溶剂换成次氯酸钠重复柠檬酸的步骤；最后用纯净水反洗膜直到不产生泡沫为止。

进一步的，所述通量测算法为改进通量阶梯法。

进一步的，所述反应温度为低温7.5 ℃。

进一步的，所述水质条件为浊度为458 NTU。

进一步的，所述适宜的临时通量为27~30L/(m²·h)。

进一步的，所述可持续通量为45~54L/L/(m²·h)。

进一步的，所述运行通量为54 L/(m²·h)。