CN113788556A - 一种用于商业***智能自清洗***及清洗工艺 - Google Patents
一种用于商业***智能自清洗***及清洗工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113788556A CN113788556A CN202111186148.5A CN202111186148A CN113788556A CN 113788556 A CN113788556 A CN 113788556A CN 202111186148 A CN202111186148 A CN 202111186148A CN 113788556 A CN113788556 A CN 113788556A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- washing
- acid
- membrane
- cleaning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 153
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 146
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 50
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims description 48
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 44
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 41
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 40
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 39
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 38
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims description 37
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 37
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 32
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 28
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 22
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 20
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 13
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 13
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 9
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 20
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 7
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 7
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 6
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 4
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/008—Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/03—Pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/10—Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/40—Liquid flow rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/14—Maintenance of water treatment installations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于商业***智能自清洗***及清洗方法。本发明主要包含一套完整的清洗***，通过控制***实时在线监测每一步处理工艺后端的出水指标，如果其中一步处理工艺后端出水指标超出设定值，控制***能够自动对污染单元进行清洗。通过智能在线自清洗***的控制，能够实现高效清洁，大幅降低更换商业***滤芯的频率，减少使用者的经济负担。本发明从在线监测与智能自清洗***等多方面针对商业***的自清洗提出了有效的解决方案。
Description
技术领域
本发明属于商业***的自清洗技术领域，具体涉及一种用于商业***智能自清洗***及清洗方法。
背景技术
水是生命之源，随着人民生活水平的逐渐提高，安全健康的饮用水观念不断加强，***的需求越来越多，***也叫净水机、水质净化器，其核心处理技术为过滤器。根据膜结构的不同分为超滤膜和反渗透膜，商用***主要采用反渗透膜，反渗透膜是实现***的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5-10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。高分子材料化学结构具有较多亲水基团，理论上是只允许水分子通过，由于水中含有多种有机物/污染物（如高分子蛋白、糖类、胶体悬浮物、钙镁离子及其他杂质离子等），这些组分易造成***的污染，***在运行一段时间后，设备中的膜表面或内部被堵塞，引起膜阻增大，水流阻力升高，从而影响***的拦截效率，甚至造成装置不能正常运行。
从2006年至2020年，我国***产量从1056万台提升至4500万台，预计2021年***产量有望接近1.5亿台。随着***的普及，每年需要消耗大量的水处理需要的PP棉滤芯、活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透滤芯。因为未及时清洗这些滤芯，造成滤芯堵塞，直接更换滤芯，造成大量的滤芯浪费，增加了使用者的成本，同时大量换下来的滤芯也造成了新的污染。在使用过程中如果及时对PP棉滤芯、活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透滤芯进行有效的清洗，更够有效的降低***滤芯更换频率，提高使用效率，降低使用成本，减少污染。
综上所述，鉴于商业***滤芯污染与更换的问题，对整个商业***滤芯及时有效清洗，保证***滤芯连续、高效、稳定运行是减少滤芯污染，减少滤芯更换频率，降低使用者的使用成本的关键问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于商业***智能自清洗***及清洗方法，能够实现对整个***全方面的清洗。
实现本发明的技术方案是：一种用于商业***智能自清洗***，所述的商业***智能自清洗***主要包括反冲洗***与双极膜酸碱再生***。水经过PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透、后置活性炭滤芯过滤后能够有效拦截水中的多种有机物/污染物（如高分子蛋白、糖类、胶体悬浮物、钙镁离子及其他杂质离子等）。通过控制***能够实时在线监测PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透、后置活性炭滤芯进出口压差、TDS与进出口流量，控制***接收到信号后，根据设定程序，调节各个处理单元的进出口参数。当其中一个过滤单元进出口压差或TDS值高于设定值，控制***将***中的水排至洗涤中和水，控制***开始对堵塞单元进行定点清洗，保证整个***稳定运行。
所述的控制***能够在线检测在线监测PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透、后置活性炭滤芯进出口压差、TDS与进出口流量。
所述的控制***能够控制反冲洗单元对被污染单元进行清洗，控制清洗流量与清洗时间。反冲洗所用的水为商业***所制备的纯水，反冲洗流量为20-40 L/min，反冲洗水经过管路收集可以用作日常其他用水。反冲洗***可以对经过酸洗与碱洗后的过滤单元进行水洗，水洗流量为20-40 L/min，反冲洗***中有在线检测pH计，当反洗水pH值小于7.5时清洗完成，设备切换至正常制水模式。
所述的控制***能够控制双极膜电渗析***将NaCl溶液制备成盐酸和氢氧化钠对被污染单元进行酸洗与碱洗，控制清洗流量与时间。
所述的PP棉滤芯，工作压力一般在0.1-0.2 MPa，出水TDS在100-300 mg/L，孔径为0.2-0.45µm，流量在1-20 L/min，工作温度一般在25-50℃为宜。
所述的活性炭滤芯，工作压力一般在0.1-0.3MPa，出水TDS在100-200 mg/L，流量在1-20 L/min，活性炭为椰壳制备得到的活性炭。活性炭的颗粒尺寸：粒径越小，吸附速度越大，但颗粒太小，活性炭滤芯过水时水头损失较大，容易堵塞。一般平均粒径宜为1.5-1.7mm，有效粒径0.8-0.9mm。
所述的超滤膜控制产水与回水比例在1-3，监测超滤***膜前膜后压力差，控制压力差在0.2 MPa以内，出水TDS在100-150 mg/L，流量在1-20 L/min。所述超滤过滤单元采用中空纤维膜，壁厚为0.03μm，膜丝内径为0.3-0.6 mm，膜丝外径为0.5-1.2mm，使用温度为5-45℃，使用pH范围在2-11。
当超滤膜压力超过正常工作压力时0.2 MPa，控制***对超滤***进行反冲洗，反冲洗是通过大功率反冲洗泵将纯水注入超滤膜中，通过大流量的纯水，将超滤膜上的污染物冲洗掉。反冲洗完成后如果超滤膜前后压力差仍高于0.2 MPa，控制***能够控制双极膜电渗析***将NaCl溶液制备成盐酸和氢氧化钠对超滤膜进行酸洗与碱洗，酸洗液pH值范围为2～6；碱性清洗液为氢氧化钠，碱性清洗液pH值范围为9～11，经过酸碱清洗后。反冲洗泵用清水将超滤***清至pH值小于7.5时清洗完成，设备切换至正常制水模式。
所述的RO反渗透，经过超滤处理后，悬浮物与大分子有机物被拦截，有机废水进入反渗透***，控制浓水与淡水比例在1左右，监测RO反渗透进出口压差，控制压差在在0.1-0.3 MPa以内，出水TDS在50-100 mg/L。反渗透单元采用的中空纤维膜使用温度5-45℃，使用pH范围在1-12。
所述双极膜电渗析***由一组膜堆组成，膜堆由阳膜、阴膜和双极膜10对组成，三组膜堆串联而成构成酸室、碱室和盐室。
双极膜电渗析工艺是在传统的电渗析的基础上，除了原有的阴膜与阳膜，增加了双极膜。双极膜通常有三部分复合而成，阴离子选择层(AEL)、阳离子选择层(CEL)、中间层(催化层)。当电渗析膜堆阴阳极通电后，双极膜中能将水快速解离成H+与OH-离子，解离的H+与OH-离子在电场驱动下定向移动，由于双极膜电渗析中的阳膜只能让H+通过，而阴膜只能让OH-通过，通过阳膜的H+与阴离子结合形成相应的酸，通过阴膜的OH-与阳离子结合形成相应的碱。双极膜电渗析由双极膜电渗析膜堆、稳压电源、酸室、碱室、极室、盐室组成，整个双极膜电渗析***均在控制***下工作。双极膜电渗析***的盐室内置质量传感器，通过称量能够检测投加NaCl的质量，然后控制***控制一定纯水进入盐室，配置成一定浓度的高浓盐水（盐室电导率保持在180-300ms/cm）。
双极膜电渗析***的盐室内置超声仪与电导检测仪，其中超声仪能够将投加的NaCl在水中通过超声作用迅速溶解形成高浓盐水。盐室中的电导检测仪，能够检测盐室的电导率，保证盐室的盐度达到制备酸碱的浓度，从而保证酸洗与碱洗的效果。
其中盐室上装有指示灯。指示灯与盐室中的质量传感器相连接，当投加NaCl质量不足时，指示灯为红色，当投加NaCl质量达到制备酸碱的浓度，指示灯变为绿色，表示投加NaCl质量充足，停止投加NaCl。双极膜电渗析***能够将NaCl溶液制备成盐酸和氢氧化钠，能够对PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透、后置活性炭滤芯进行酸洗、碱洗。
优选地，酸室、碱室和盐室的进水压力为0.1-0.2 MPa，出口压力为0.1-0.2 MPa，极水进水压力为0.1-0.2 MPa，出水压力为0.1-0.2 MPa，酸室、碱室和盐室的出水流量为1-20 L/min，极水出水流量为10-40L/min，膜堆中的变压器将交流电转变成直流电，操作电压为9-20V。
优选地，酸室的起始酸浓度为0.03-0.05 mol/L的HCl，碱室的起始碱浓度为0.03-0.05mol/L的NaOH，盐室为0.4-1 mol/L的NaCl，再生单元中酸、碱和盐的流量比为1:1:1。
优选地，双极膜电渗析***操作电流保持恒流状态，膜上电流密度为30-50 mA/cm2，双极膜电渗析膜前与膜后压力差保持在0.2 MPa以内，盐室电导率保持在180-300ms/cm。
基于上述技术方案，本发明的有益效果在于：本发明提出的在线
控制***，能够对污染堵塞单元进行针对性的清洗。通过反冲洗***与双极膜***能够对PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透、后置活性炭滤芯进行清洗。本发明使用酸碱清洗液对污染的过滤单元进行酸碱清洗，有效地去除了残留在过滤单元上的污染物，保证了所有过滤单元的稳定运行，所用的NaCl为生活中常见的物品，获得成本低，清洗效果好。通过反冲洗与双极膜***的清洗，提高了PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透、后置活性炭滤芯的使用寿命，降低了使用成本，减少了废弃滤芯的数量，有效地保护了环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为商业***智能自清洗工艺流程图；
图2双极膜电渗析***产酸碱浓度变化。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1所示，一种用于商业***智能自清洗***，包括控制***1、反冲洗***2和双极膜酸碱再生***3；商业***内的PP棉滤芯单元4、前置活性炭滤芯单元5、超滤膜单元6、RO反渗透单元7、后置活性炭滤芯单元8进出口装有压力传感器，压力传感器与控制***连接，控制***能够实时接收到各个单元的压力变化；商业***内的PP棉滤芯单元、前置活性炭滤芯单元、超滤膜单元、RO反渗透单元、后置活性炭滤芯单元装有流量计，流量计与控制***连接，控制***能够实时控制各个单元的流量；所述的商业***内部装有双极膜酸碱再生***和反冲洗***，双极膜酸碱再生***和反冲洗***与控制***连接；所述双极膜酸碱再生***采用双极膜电渗析***。
所述的商业***内的反冲洗***，能够对PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透、后置活性炭滤芯其中被污染的单元进行大流量的水进行冲洗，清洗后的废水，通过清洗中和管路进入收集装置中，冲洗中所有的废水通过收集管道汇集在一起，可以用作日常其他用水。
所述双极膜电渗析***由膜堆组成，膜堆由阳膜、阴膜和10对双极膜组成，三组膜堆串联成构成双极膜电渗析***的酸室、碱室和盐室，膜堆靠近阳极板与阴极板为极室，所述双极膜电渗析***还包括稳压电源，双极膜电渗析***在控制***下工作。
双极膜酸碱再生***是在传统的双极膜电渗析***的基础上，除了原有的阴膜与阳膜，增加了双极膜；双极膜有三部分复合而成，阴离子选择层(AEL)、阳离子选择层(CEL)、中间层(催化层)。
所述双极膜电渗析***由膜堆组成，膜堆由阳膜、阴膜和10对双极膜组成，三组膜堆串联成构成酸室、碱室和盐室，膜堆靠近阳极板与阴极板为极室，极室内充满硫酸钠溶液。
双极膜电渗析***的盐室内置质量传感器，通过称量能够检测投加NaCl的质量，然后控制***控制一定纯水进入盐室，配置成一定浓度的高浓盐水。双极膜电渗析***的盐室内置超声仪与电导检测仪，盐室上装有指示灯指示灯与盐室中的质量传感器相连接。
实施例2
本实施例的用于商业***智能自清洗工艺如下：
自来水先经流量计到PP棉滤芯，控制流量在10 L/min，经PP棉滤芯拦截后，能够去除水中大颗粒的杂质和悬浮物。经过PP棉滤芯过滤后，水进入前置活性炭滤芯，控制流量在10 L/min，活性炭为椰壳制备得到的活性炭，一般平均粒径宜为1.5mm，有效粒径0.8mm。经前置活性炭吸附后，水进入超滤单元，控制流量在10 L/min，超滤膜控制产水与回水比例在1。经超滤膜过滤后，水进入RO反渗透，控制流量在10 L/min，超滤膜控制产水与废水比例在1。经RO反渗透过滤后，进入后置活性炭，控制流量在10 L/min，活性炭为椰壳制备得到的活性炭，一般平均粒径宜为1.5mm，有效粒径0.8mm。经后置活性炭过滤后，自来水被深度处理为可以直接饮用的直饮水。控制***检测到PP棉滤芯进出口压差高于设定值0.2 MPa，此时关闭PP棉滤芯的进水，控制***能够控制反冲洗对PP棉滤芯进行清洗，控制清洗流量为20L/min与清洗时间为1 h。反冲洗所用的水为商业***所制备的纯水，反冲洗水经过管路收集可以用作日常其他用水。反冲洗完成后，在线监测PP棉滤芯进出口压差是否高于0.2MPa。如果PP棉滤芯进出口压差高于0.2 MPa，控制***能够控制双极膜电渗析***将NaCl溶液制备成1 mol/L的盐酸和1 mol/L的氢氧化钠对PP棉滤芯进行酸洗与碱洗，酸洗液pH值范围为3，酸洗1h；碱性清洗液为氢氧化钠、碱性清洗液pH值范围为10，碱洗1h，经过酸碱清洗后。反冲洗泵用清水将PP棉滤芯清洗至pH值小于7.5后清洗完成，设备切换至正常制水模式。
实施例3
本实施例的用于商业***智能自清洗工艺如下：
自来水先经流量计到PP棉滤芯，控制流量在15 L/min，经PP棉滤芯拦截后，能够去除水中大颗粒的杂质和悬浮物。经过PP棉滤芯过滤后，水进入前置活性炭滤芯，控制流量在15 L/min，活性炭为椰壳制备得到的活性炭，一般平均粒径宜为1.5mm，有效粒径0.8mm。经前置活性炭吸附后，水进入超滤单元，控制流量在15 L/min，超滤膜控制产水与回水比例在1。经超滤膜过滤后，水进入RO反渗透，控制流量在15 L/min，超滤膜控制产水与废水比例在1。经RO反渗透过滤后，进入后置活性炭，控制流量在15 L/min，活性炭为椰壳制备得到的活性炭，一般平均粒径宜为1.5mm，有效粒径0.8mm。经后置活性炭过滤后，自来水被深度处理为可以直接饮用的直饮水。控制***检测到超滤膜出水TDS高于150 mg/L，此时关闭超滤膜的进水，控制***能够控制反冲洗单元对超滤膜进行清洗，控制清洗流量为30 L/min与清洗时间为1.5 h。反冲洗所用的水为商业***所制备的纯水，反冲洗水经过管路收集可以用作日常其他用水。反冲洗完成后，检测超滤膜出水TDS是否高于150 mg/L。如果超滤膜出水TDS高于150 mg/L，控制***能够控制双极膜电渗析***将NaCl溶液制备成1.1 mol/L的盐酸和1.1 mol/L的氢氧化钠对超滤膜进行酸洗与碱洗，酸洗液pH值为2，酸洗1.5 h；碱性清洗液为氢氧化钠，碱性清洗液pH值为11，碱洗1.5 h，经过酸碱清洗后。反冲洗泵用清水将超滤膜清洗至pH值小于7.5后清洗完成，设备切换至正常制水模式。
实施例4
本实施例的用于商业***智能自清洗工艺如下：
自来水先经流量计到PP棉滤芯，控制流量在18 L/min，经PP棉滤芯拦截后，能够去除水中大颗粒的杂质和悬浮物。经过PP棉滤芯过滤后，水进入前置活性炭滤芯，控制流量在18 L/min，活性炭为椰壳制备得到的活性炭，一般平均粒径宜为1.5mm，有效粒径0.8mm。经前置活性炭吸附后，水进入超滤单元，控制流量在18 L/min，超滤膜控制产水与回水比例在1。经超滤膜过滤后，水进入RO反渗透，控制流量在18 L/min，超滤膜控制产水与废水比例在1。经RO反渗透过滤后，进入后置活性炭，控制流量在18 L/min，活性炭为椰壳制备得到的活性炭，一般平均粒径宜为1.5mm，有效粒径0.8mm。经后置活性炭过滤后，自来水被深度处理为可以直接饮用的直饮水。控制***检测到RO反渗透进出口压差高于设定值0.3 MPa，此时关闭RO反渗透，控制***能够控制反冲洗对RO反渗透进行清洗，控制清洗流量为30 L/min，清洗时间为1 h。反冲洗所用的水为商业***所制备的纯水，反冲洗水经过管路收集可以用作日常其他用水。反冲洗完成后，检测RO反渗透进出口压差是否高于0.3 MPa。如果RO反渗透进出口压差高于0.3 MPa，控制***能够控制双极膜电渗析***将NaCl溶液制备成0.8mol/L的盐酸和0.8 mol/L的氢氧化钠对RO反渗透进行酸洗与碱洗，酸洗液pH值为3.5，酸洗1h；碱性清洗液为氢氧化钠，碱性清洗液pH值为9.5，碱洗1h，经过酸碱清洗后。反冲洗泵用清水将RO反渗透清洗至pH值小于7.5后清洗完成，设备切换至正常制水模式。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种用于商业***智能自清洗***，其特征在于：包括控制***、反冲洗***和双极膜酸碱再生***；
商业***内的PP棉滤芯单元、前置活性炭滤芯单元、超滤膜单元、RO反渗透单元、后置活性炭滤芯单元进出口装有压力传感器，压力传感器与控制***连接，控制***能够实时接收到各个单元的压力变化；
商业***内的PP棉滤芯单元、前置活性炭滤芯单元、超滤膜单元、RO反渗透单元、后置活性炭滤芯单元装有流量计，流量计与控制***连接，控制***能够实时控制各个单元的流量；
所述的商业***内部装有双极膜酸碱再生***和反冲洗***，双极膜酸碱再生***和反冲洗***与控制***连接；
所述双极膜酸碱再生***采用双极膜电渗析***。
2.根据权利要求1所述的用于商业***智能自清洗***，其特征在于：所述的商业***内的反冲洗***，能够对PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透、后置活性炭滤芯其中被污染的单元进行大流量的水进行冲洗，清洗后的废水，通过清洗中和管路进入收集装置中，冲洗中所有的废水通过收集管道汇集在一起，可以用作日常其他用水。
3.根据权利要求1所述的用于商业***智能自清洗***，其特征在于：所述双极膜电渗析***由膜堆组成，膜堆由阳膜、阴膜和10对双极膜组成，三组膜堆串联成构成双极膜电渗析***的酸室、碱室和盐室，膜堆靠近阳极板与阴极板为极室，所述双极膜电渗析***还包括稳压电源，双极膜电渗析***在控制***下工作。
4.根据权利要求3所述的用于商业***智能自清洗***，其特征在于：双极膜电渗析***的盐室内置质量传感器，通过称量能够检测投加NaCl的质量，然后控制***控制一定纯水进入盐室，配置成一定浓度的高浓盐水。
5.根据权利要求3所述的用于商业***智能自清洗***，其特征在于：双极膜电渗析***的盐室内置超声仪与电导检测仪，盐室上装有指示灯
指示灯与盐室中的质量传感器相连接。
6.利用权利要求1-5任一所述的用于商业***智能自清洗***的清洗方法，其特征在于，通过控制***能够实时监测PP棉滤芯、前置活性炭滤芯、超滤膜、RO反渗透、后置活性炭滤芯每一步处理工艺前后的压力差与出水的TDS值，具体步骤如下：
（1）控制***接收到信号后，根据设定程序，调节每一步处理工艺的进出口流量；
（2）控制***检测到其中一步处理工艺的进出口压力或者出水TDS高于设定值以后，控制***关闭设备进水，开启反冲洗***，对污染堵塞单元进行反向大流量冲洗，冲洗后的废水通过收集管道汇集在一起，可以用作日常其他用水；
（3）经过反冲洗***冲洗完毕后，如果该处理工艺的进出口压力或者出水TDS还高于设定值，双极膜***通过投加的NaCl，将投加的NaCl与预留的纯水混合制备成高浓度盐水，通过双极膜酸碱再生***，将NaCl溶液，制备成盐酸与氢氧化钠溶液；通过双极膜***制备的盐酸对被污染的处理工艺段进行酸洗，酸洗后进行碱洗直到该处理工艺的进出口压力或者出水TDS恢复至正常值，停止酸洗与碱洗；通过控制***对整个被污染单元进行水洗，直至出水pH值恢复中性，清洗完成，冲洗中所有的废水通过收集管道汇集在一起，可以用作日常其他用水。
7.根据权利要求6所述的用于商业***智能自清洗***的清洗方法，其特征在于：所述反冲洗***所用的反冲洗水为商业***制备的纯水，反冲洗流量为20-40 L/min，反冲洗水经过管路收集可以用作日常其他用水，反冲洗***可以对被污染单元进行定点反向大流量冲洗，反冲洗***还可以对经过酸洗与碱洗后的过滤单元进行水洗，水洗流量为20-40L/min，其中，酸洗1-2小时，酸洗完成后进行碱洗1-2小时，酸洗与碱洗完成后，进行反冲水洗至中性，反冲洗***中设有在线检测pH计，当反冲洗水pH值小于7.5时清洗完成，设备切换至正常制水模式。
8.根据权利要求6所述的用于商业***智能自清洗***的清洗方法，其特征在于：酸室、碱室和盐室的进水压力为0.1-0.2 MPa，出口压力为0.1-0.2 MPa，极水进水压力为0.1-0.2 MPa，出水压力为0.1-0.2 MPa，酸室、碱室和盐室的出水流量为1-20 L/min，极水出水流量为10-40L/min，膜堆中的变压器将交流电转变成直流电，操作电压为9-20V。
9.根据权利要求6所述的用于商业***智能自清洗***的清洗方法，其特征在于：酸室的起始酸浓度为0.03-0.05 mol/L的HCl，碱室的起始碱浓度为0.03-0.05mol/L的NaOH，盐室为0.4-1 mol/L的NaCl，双极膜酸碱再生***中为维持***压力平衡保持酸、碱和盐的流量比为1:1:1。
10.根据权利要求6所述的用于商业***智能自清洗***的清洗方法，其特征在于：双极膜电渗析***操作电流保持恒流状态，膜上电流密度为30-50 mA/cm2，双极膜电渗析膜前与膜后压力差保持在0.2 MPa以内，盐室电导率保持在180-300ms/cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111186148.5A CN113788556A (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种用于商业***智能自清洗***及清洗工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111186148.5A CN113788556A (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种用于商业***智能自清洗***及清洗工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113788556A true CN113788556A (zh) | 2021-12-14 |
Family
ID=78877920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111186148.5A Pending CN113788556A (zh) | 2021-10-12 | 2021-10-12 | 一种用于商业***智能自清洗***及清洗工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113788556A (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07265627A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-17 | Ngk Insulators Ltd | 浄水器の洗浄装置 |
| CN101712494A (zh) * | 2008-09-29 | 2010-05-26 | 杜也兵 | 屉式*** |
| CN201791483U (zh) * | 2010-08-02 | 2011-04-13 | 田海军 | 一种矿井水膜净化化学反清洗装置 |
| CN204434390U (zh) * | 2015-01-30 | 2015-07-01 | 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 | 净水机 |
| CN108176229A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-06-19 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 水处理中超滤滤芯污染控制方法 |
| CN208916925U (zh) * | 2018-04-11 | 2019-05-31 | 南京水杯子净水科技有限公司 | 一种可自动冲洗滤芯的家用*** |
| CN111112214A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种家用水处理器的清洗方法 |
| CN111925032A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-13 | 广东蓝鸥净水设备制造有限公司 | 一种无水箱互冲洗净水设备及超滤膜互冲洗控制方法 |
| CN212403567U (zh) * | 2020-02-17 | 2021-01-26 | 南京诺润机械科技有限公司 | 一种反渗透膜净水装置 |
| CN112744964A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-05-04 | 青岛海尔施特劳斯水设备有限公司 | 一种净水装置、自清洗过滤***和方法 |
-
2021
- 2021-10-12 CN CN202111186148.5A patent/CN113788556A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07265627A (ja) * | 1994-03-28 | 1995-10-17 | Ngk Insulators Ltd | 浄水器の洗浄装置 |
| CN101712494A (zh) * | 2008-09-29 | 2010-05-26 | 杜也兵 | 屉式*** |
| CN201791483U (zh) * | 2010-08-02 | 2011-04-13 | 田海军 | 一种矿井水膜净化化学反清洗装置 |
| CN204434390U (zh) * | 2015-01-30 | 2015-07-01 | 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 | 净水机 |
| CN108176229A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-06-19 | 大同煤矿集团有限责任公司 | 水处理中超滤滤芯污染控制方法 |
| CN208916925U (zh) * | 2018-04-11 | 2019-05-31 | 南京水杯子净水科技有限公司 | 一种可自动冲洗滤芯的家用*** |
| CN111112214A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-08 | 佛山市云米电器科技有限公司 | 一种家用水处理器的清洗方法 |
| CN212403567U (zh) * | 2020-02-17 | 2021-01-26 | 南京诺润机械科技有限公司 | 一种反渗透膜净水装置 |
| CN111925032A (zh) * | 2020-08-06 | 2020-11-13 | 广东蓝鸥净水设备制造有限公司 | 一种无水箱互冲洗净水设备及超滤膜互冲洗控制方法 |
| CN112744964A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-05-04 | 青岛海尔施特劳斯水设备有限公司 | 一种净水装置、自清洗过滤***和方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 方志刚等: "《海水淡化与舰船淡水保障》", 31 March 2016, 国防工业出版社 * |
| 李景芬等: "苦咸水淡化设备运行问题分析", 《农村水利》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN215559587U (zh) | 一种净水装置、自清洗过滤*** | |
| CN105668896A (zh) | 一种纯化水制备*** | |
| CN200958059Y (zh) | 反渗透纯水机 | |
| CN214571340U (zh) | 一种去离子水处理*** | |
| CN205061765U (zh) | 一种车载一体化净水设备 | |
| CN212609718U (zh) | 家用净水装置及厨下式净水机 | |
| CN211972026U (zh) | 实验室用超纯水制备*** | |
| CN211367282U (zh) | 一种高纯水处理*** | |
| CN219907291U (zh) | 一种直饮水净水*** | |
| CN113788556A (zh) | 一种用于商业***智能自清洗***及清洗工艺 | |
| CN205803210U (zh) | 山泉水自动生产设备 | |
| CN212532587U (zh) | 一种双极膜净水***及净水设备 | |
| CN216129416U (zh) | 一种饮用水除氟净化*** | |
| CN206255944U (zh) | 一种每小时12吨超纯水edi*** | |
| CN212954669U (zh) | 一种多级过滤净水***及*** | |
| CN211644929U (zh) | 高原滤水*** | |
| CN204727710U (zh) | 一种节能家用净水机 | |
| CN201010598Y (zh) | 多功能水处理机 | |
| CN112979022A (zh) | 一种实验室超纯水装置制备及清洗工艺 | |
| CN214115222U (zh) | 一种同时具有纳滤和反渗透的饮用净水设备 | |
| CN205295048U (zh) | 光伏与市电互补的五种水处理方式一体化户用净水装置 | |
| CN218893544U (zh) | 一种新型海水淡化装置 | |
| CN214115298U (zh) | 一种电厂循环冷却排污水制取锅炉补给水的*** | |
| CN214457403U (zh) | 一种去离子水净化处理装置 | |
| CN212151928U (zh) | 一种带有脱盐净化功能的净水***及*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211214 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |