CN102424455A - 废水回用纳滤处理方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废水回用纳滤处理方法及其装置，该方法步骤为：废水回用纳滤处理装置工作；判断废水回用纳滤处理装置中的纳滤装置膜组是否满足清洗条件；将备用纳滤装置膜组替换纳滤装置膜组；清洗替换下来的纳滤装置膜组。该装置包括采用循环排列的序列方式运行的纳滤装置，纳滤装置包括若干纳滤装置膜组以及至少一组可替换纳滤装置膜组的备用纳滤装置膜组。本发明是废水纳滤处理工艺，是将纳滤系统运行方式同进水水质相结合，采用循环排列的序列方式运行纳滤装置。纳滤处理装置具有以下优点：纳滤装置中每一根膜管的运行工况趋于一致，避免某支膜元件寿命较短；清洗期间纳滤系统能正常运行，提高了系统的稳定性和连续性。
Description
技术领域
本发明属水处理领域，具体地说是涉及一种废水回用纳滤处理方法及其装置。
背景技术
各类废水经处理后普遍存在CODCr，CODCr仍偏高而无法直接进入反渗透处理装置，为了进一步去除水中的有机物，需利用纳滤工艺对其进行处理。对于废水而言，传统的分段式膜组运行方式，容易导致各段膜元件负荷不均匀，出现第一段膜管的第一支膜元件产水量最大和最后一段膜管的最后一支膜元件进水污染物浓度最高，导致反渗透系统两端膜元件寿命较短，影响系统正常运行，即出现“木桶短板效应”。此外，由于废水水质较差，纳滤装置易产生膜污染，因而需要频繁停机清洗，导致系统需要停机清洗，影响系统的连续稳定运行，导致系统产水量减少。
针对纳滤系统两端膜元件易出现木桶短板效应和频繁清洗影响系统的连续稳定运行这两个问题，寻求一种简易实用的纳滤处理工艺，在满足系统产水水量和产水水质的前提下，减少膜系统木桶效应的产生，实现系统的连续稳定运行。
有鉴于此，寻求一种废水回用纳滤处理方法及其装置成为该领域技术人员的追求目标。
发明内容
本发明的任务是提供一种废水回用纳滤处理方法及其装置，它克服了现有技术的困难，采用循环排列的序列方式运行纳滤装置，这种运行方式使得每一支膜管轮流参与到纳滤装置的不同运行段，每一支膜管的运行工况趋于一致，轮流作为第一段膜组或最后一段膜组参与运行，避免出现“木桶短板效应”。
本发明的技术解决方案如下：
一种废水回用纳滤处理方法，包括以下步骤：
（1）废水回用纳滤处理装置工作；
（2）判断废水回用纳滤处理装置中的纳滤装置膜组是否满足清洗条件，若是，则执行步骤（3）；若否，则执行步骤（1）；
（3）将备用纳滤装置膜组替换纳滤装置膜组；
（4）清洗替换下来的纳滤装置膜组。
所述纳滤装置膜组A和纳滤装置膜组B作为纳滤工艺一段，纳滤装置膜组C作为纳滤工艺二段，纳滤装置膜组D作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门A1、B1、A3、B3、C4、C5、A2、B2、C2开启，纳滤装置膜组A、B、C按照2：1排列，纳滤装置膜组A、B、C、D按照2：1：1排列；
经过一段时间的运行，纳滤装置膜组A、B、C出现膜污染：
（31）当膜组A满足清洗条件时，将膜组D顶替膜组A运行，此时运行状态为：膜组B和膜组D作为纳滤工艺一段，膜组C作为纳滤工艺二段，膜组A作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门B1、D1、B3、D3、C4、C5、B2、C2、D2开启，膜组B、D、C按照2：1排列；膜组A处于清洗状态时，阀门QA1、QA2处于开启状态；清洗完成后阀门QA1、QA2关闭，膜组C处于备用状态；
（32）当膜组B满足清洗条件时，将膜组D顶替膜组B运行，此时运行状态为：膜组A和膜组D作为纳滤工艺一段，膜组C作为纳滤工艺二段，膜组A作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门A1、D1、A3、D3、C4、C5、A2、C2、D2开启，膜组A、D、C按照2：1排列；膜组B处于清洗状态时，阀门QB1、QB2处于开启状态；清洗完成后阀门QB1、QB2关闭，膜组C处于备用状态；
（33）当膜组C满足清洗条件时，将膜组D顶替膜组C运行，此时运行状态为：膜组A和膜组B作为纳滤工艺一段，膜组D作为纳滤工艺二段，膜组C作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门A1、B1、A3、B3、D4、D5、A2、B2、D2开启，膜组A、B、D按照2：1排列；膜组C处于清洗状态时，阀门QC1、QC2处于开启状态；清洗完成后阀门QC1、QC2关闭，膜组C处于备用状态。
一种废水回用纳滤处理装置，它包括采用循环排列的序列方式运行的纳滤装置，所述纳滤装置包括若干纳滤装置膜组以及至少一组可替换纳滤装置膜组的备用纳滤装置膜组。
所述纳滤装置包括若干组并列的管道。
所述纳滤装置膜组中均设有纳滤膜。
所述纳滤装置膜组之间分为纳滤工艺一段以及纳滤工艺二段，所述纳滤工艺一段与纳滤工艺二段按照2：1排列。
本发明是废水纳滤处理工艺，是将纳滤系统运行方式同进水水质相结合，采用循环排列的序列方式运行纳滤装置。这种运行方式使得每一支膜管轮流参与到纳滤装置的不同运行段，每一支膜管的运行工况趋于一致，轮流作为第一段膜组或最后一段膜组参与运行。同传统的分段式膜组运行方式相比，有效地避免了纳滤系统两端膜元件寿命较短、影响系统正常运行的现象。此外，可保证清洗期间系统仍能正常运行，不影响系统正常运行，提高了系统的稳定性和连续性。
当出现膜污染，需要对运行中的1组膜进行清洗时，备用膜组顶替参与运行，保证清洗期间纳滤系统仍能正常运行。清洗完的膜组彻底清洗后，成为最新的备用膜组。本装置的膜组排列方式为可变式，即每个膜组循环地成为第一段膜、第二段膜……，使得每个膜组的运行负荷趋于一致，延长膜的使用寿命。
本发明的纳滤处理装置具有以下优点：
1、纳滤装置中每一根膜管的运行工况趋于一致，避免某支膜元件寿命较短。
2、清洗期间纳滤系统能正常运行，提高了系统的稳定性和连续性。
附图说明
图1是本发明的一种废水回用纳滤处理方法及其装置的工艺图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参看图1，本发明提供一种废水回用纳滤处理方法，它包括以下步骤：
（1）废水回用纳滤处理装置工作。
（2）判断废水回用纳滤处理装置中的纳滤装置膜组是否满足清洗条件，若是，则执行步骤（3）；若否，则执行步骤（1）。
（3）将备用纳滤装置膜组替换纳滤装置膜组。
（4）清洗替换下来的纳滤装置膜组。
纳滤装置膜组A和纳滤装置膜组B作为纳滤工艺一段，纳滤装置膜组C作为纳滤工艺二段，纳滤装置膜组D作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门A1、B1、A3、B3、C4、C5、A2、B2、C2开启，纳滤装置膜组A、B、C按照2：1排列，纳滤装置膜组A、B、C、D按照2：1：1排列。
经过一段时间的运行，纳滤装置膜组A、B、C出现膜污染：
（31）当膜组A满足清洗条件时，将膜组D顶替膜组A运行，此时运行状态为：膜组B和膜组D作为纳滤工艺一段，膜组C作为纳滤工艺二段，膜组A作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门B1、D1、B3、D3、C4、C5、B2、C2、D2开启，膜组B、D、C按照2：1排列。膜组A处于清洗状态时，阀门QA1、QA2处于开启状态；清洗完成后阀门QA1、QA2关闭，膜组C处于备用状态。
（32）当膜组B满足清洗条件时，将膜组D顶替膜组B运行，此时运行状态为：膜组A和膜组D作为纳滤工艺一段，膜组C作为纳滤工艺二段，膜组A作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门A1、D1、A3、D3、C4、C5、A2、C2、D2开启，膜组A、D、C按照2：1排列。膜组B处于清洗状态时，阀门QB1、QB2处于开启状态；清洗完成后阀门QB1、QB2关闭，膜组C处于备用状态。
（33）当膜组C满足清洗条件时，将膜组D顶替膜组C运行，此时运行状态为：膜组A和膜组B作为纳滤工艺一段，膜组D作为纳滤工艺二段，膜组C作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门A1、B1、A3、B3、D4、D5、A2、B2、D2开启，膜组A、B、D按照2：1排列。膜组C处于清洗状态时，阀门QC1、QC2处于开启状态；清洗完成后阀门QC1、QC2关闭，膜组C处于备用状态。
本发明还提供一种废水回用纳滤处理装置，其中有采用循环排列的序列方式运行的纳滤装置，该纳滤装置包括若干纳滤装置膜组以及至少一组可替换纳滤装置膜组的备用纳滤装置膜组。
该纳滤装置还包括若干组并列的管道。纳滤装置膜组中均设有纳滤膜。纳滤装置膜组之间分为纳滤工艺一段以及纳滤工艺二段，纳滤工艺一段与纳滤工艺二段按照2：1排列。
本发明所涉及的纳滤装置，是采用循环排列的序列方式运行的纳滤装置。纳滤装置共设有（N+1）组膜，其中的N组膜采用2：1或其它比例排列方式运行，剩余1组膜处于备用或清洗状态。经过一定时间的运行，运行的膜组中的1组膜（通常是负荷最高的膜组）退出运行序列，由备用膜组顶替参与运行，退出运行序列的膜组彻底清洗后成为最新的备用膜组。
这种运行方式使得每一支膜管轮流参与到纳滤装置的不同运行段，每一支膜管的运行工况趋于一致，轮流作为第一段膜组或最后一段膜组参与运行。同传统的分段式膜组运行方式相比，有效地避免了纳滤系统两端膜元件寿命较短、影响系统正常运行的现象。
同时，当出现膜污染而需要对运行中的1组膜进行清洗时，备用膜组顶替参与运行，保证清洗期间纳滤系统仍能正常运行，提高了系统的稳定性和连续性。
以下是本发明的一个非限定实施例，以对本发明作进一步的详细描述。
焦化废水生化出水经预处理后，采用纳滤工艺对其进行后续处理。
纳滤装置膜组共4组，编号为A、B、C、D，按照2：1：1排列。阀门A1～D1表示A～D膜组一段进水阀门；A2～D2表示A～D膜组一段产水阀门；A3～D3表示A～D膜组一段浓水阀门；A4～D4表示A～D膜组二段进水阀门；A5～D5表示A～D膜组二段浓水阀门；QA1～QD1表示A～D膜组清洗进水阀门；QA2～QD2表示A～D膜组清洗出水阀门。
图1运行状态为：AB作为纳滤工艺一段，C作为纳滤工艺二段，D作为备用或清洗膜组。在此运行方式下，阀门A1、B1、A3、B3、C4、C5、A2、B2、C2开启，A、B、C膜组按照2：1排列，A、B、C、D膜组按照2：1：1排列。
经过一段时间的运行，A、B、C膜组出现膜污染：
1、当A组满足清洗条件时，将D组膜顶替A组运行，此时运行状态为：BD作为纳滤工艺一段，C作为纳滤工艺二段，A作为备用或清洗膜组。在此运行方式下，阀门B1、D1、B3、D3、C4、C5、B2、C2、D2开启，B、D、C膜组按照2：1排列。A组处于清洗状态时,阀门QA1、QA2处于开启状态；清洗完成后阀门QA1、QA2关闭，C组处于备用状态。
2、当B组满足清洗条件时，将D组膜顶替B组运行，此时运行状态为：AD作为纳滤工艺一段，C作为纳滤工艺二段，A作为备用或清洗膜组。在此运行方式下，阀门A1、D1、A3、D3、C4、C5、A2、C2、D2开启，A、D、C膜组按照2：1排列。B组处于清洗状态时,阀门QB1、QB2处于开启状态；清洗完成后阀门QB1、QB2关闭，C组处于备用状态。
3、当C组满足清洗条件时，将D组膜顶替C组运行，此时运行状态为：AB作为纳滤工艺一段，D作为纳滤工艺二段，C作为备用或清洗膜组。在此运行方式下，阀门A1、B1、A3、B3、D4、D5、A2、B2、D2开启，A、B、D膜组按照2：1排列。C组处于清洗状态时,阀门QC1、QC2处于开启状态；清洗完成后阀门QC1、QC2关闭，C组处于备用状态。
纳滤装置的循环排列的序列的运行方式保证了膜装置即使在清洗时也能保证系统原有的出水能力。由于膜组A、B、C、D可以任意至纳滤一段或二段，这种运行方式可以有效地避免了纳滤系统长期一段膜组首支膜管产水量过大、二段膜组末支膜管污染负荷过高，使得膜组膜元件寿命比较平均，利于系统长期稳定运行。
本发明工艺可推广应用于所有废水纳滤系统，是一种稳定可靠的运行工艺。
综上所述，本发明所涉及的纳滤装置，为采用循环排列的序列方式运行的纳滤装置：纳滤装置共设有（N+1）组膜，其中的N组膜采用2：1或其它比例排列方式运行，剩余1组膜处于备用、清洗状态。经过一定时间的运行，运行的膜组中的1组膜（通常是负荷最高的膜组）退出运行序列，由备用膜组顶替参与运行，退出运行序列的膜组彻底清洗后成为最新的备用膜组。这种运行方式使得每一支膜管的运行工况趋于一致，避免出现“木桶短板效应”。此外，可保证清洗期间系统仍能正常运行，不影响系统正常运行，提高了系统的稳定性和连续性。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。
Claims (6)
1.一种废水回用纳滤处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）废水回用纳滤处理装置工作；
（2）判断废水回用纳滤处理装置中的纳滤装置膜组是否满足清洗条件，若是，则执行步骤（3）；若否，则执行步骤（1）；
（3）将备用纳滤装置膜组替换纳滤装置膜组；
（4）清洗替换下来的纳滤装置膜组。
2.根据权利要求1所述的废水回用纳滤处理方法，其特征在于：所述纳滤装置膜组A和纳滤装置膜组B作为纳滤工艺一段，纳滤装置膜组C作为纳滤工艺二段，纳滤装置膜组D作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门A1、B1、A3、B3、C4、C5、A2、B2、C2开启，纳滤装置膜组A、B、C按照2：1排列，纳滤装置膜组A、B、C、D按照2：1：1排列；
经过一段时间的运行，纳滤装置膜组A、B、C出现膜污染：
（31）当膜组A满足清洗条件时，将膜组D顶替膜组A运行，此时运行状态为：膜组B和膜组D作为纳滤工艺一段，膜组C作为纳滤工艺二段，膜组A作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门B1、D1、B3、D3、C4、C5、B2、C2、D2开启，膜组B、D、C按照2：1排列；膜组A处于清洗状态时，阀门QA1、QA2处于开启状态；清洗完成后阀门QA1、QA2关闭，膜组C处于备用状态；
（32）当膜组B满足清洗条件时，将膜组D顶替膜组B运行，此时运行状态为：膜组A和膜组D作为纳滤工艺一段，膜组C作为纳滤工艺二段，膜组A作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门A1、D1、A3、D3、C4、C5、A2、C2、D2开启，膜组A、D、C按照2：1排列；膜组B处于清洗状态时，阀门QB1、QB2处于开启状态；清洗完成后阀门QB1、QB2关闭，膜组C处于备用状态；
（33）当膜组C满足清洗条件时，将膜组D顶替膜组C运行，此时运行状态为：膜组A和膜组B作为纳滤工艺一段，膜组D作为纳滤工艺二段，膜组C作为备用或清洗膜组，在此运行方式下，阀门A1、B1、A3、B3、D4、D5、A2、B2、D2开启，膜组A、B、D按照2：1排列；膜组C处于清洗状态时，阀门QC1、QC2处于开启状态；清洗完成后阀门QC1、QC2关闭，膜组C处于备用状态。
3.一种废水回用纳滤处理装置，其特征在于：它包括采用循环排列的序列方式运行的纳滤装置，所述纳滤装置包括若干纳滤装置膜组以及至少一组可替换纳滤装置膜组的备用纳滤装置膜组。
4.根据权利要求3所述的废水回用纳滤处理装置，其特征在于：所述纳滤装置包括若干组并列的管道。
5.根据权利要求3所述的废水回用纳滤处理装置，其特征在于：所述纳滤装置膜组中均设有纳滤膜。
6.根据权利要求3所述的废水回用纳滤处理装置，其特征在于：所述纳滤装置膜组之间分为纳滤工艺一段以及纳滤工艺二段，所述纳滤工艺一段与纳滤工艺二段按照2：1排列。
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