CN222019291U - 一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置，包括移动框架，其中所述移动框架上设有膜清洗水箱、清洗水泵和保安过滤器和控制箱，其中膜清洗水箱的进水口处设有进水母管且出水口处连接有出水母管；所述离子置换浓缩膜堆的出水端通过六路并联出水支管与所述膜清洗水箱的进水母管连接；所述膜清洗水箱出水端的出水母管上依次连接有清洗水泵、保安过滤器并最终通过六路并联的出水支管与所述离子置换浓缩膜堆的进水端连接。本发明清洗装置可以移动，对膜堆逐套清洗，不影响其它膜堆正常运行，膜堆无需拆解就可清洗，减少人力拆解工作，缩短了整体清洗工作时间，提高了工作效率。

Description

一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置

技术领域

本发明涉及水处理技术，属于水处理技术领域，尤其涉及一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置。

背景技术

现今电厂脱硫废水零排放是环境保护的必然趋势，离子置换浓缩（Ions ReplaceConcentration Technology，简写为IRCT）技术在电厂脱硫废水零排放工程中成功应用，该技术填补了国内脱硫浆液无软化脱盐和浓缩液资源化利用技术空白，该技术的成功应用也必然将废水处理带入一个崭新的时代。

离子置换浓缩（IRCT）技术可广泛应用于电力、煤矿、煤化工、石化、冶金等各种工业领域的高含盐、高硬度废水的脱盐和浓缩减量处理，高硬度废水无需软化，且浓缩倍率高，投资和运行费用低。离子置换浓缩（IRCT）膜堆作为离子置换浓缩（IRCT）技术的核心部件在处理高含盐、高硬度废水进行离子置换脱盐和浓缩减量，由于废水中离子成分复杂会在膜表面形成污染物阻碍离子置换影响脱盐效率，故离子置换浓缩（IRCT）膜堆需要定期拆除维护清洗再生。

目前，水处理行业内，化学清洗方法一般均是针对超滤、反渗透污染和连续电去离子的,均是生产除盐水或纯净水设备，由膜生产厂家提供初版方法，药剂厂家开发一些新型药剂，生产厂家和多方联合，试验出更为有效的清洗方案。但除盐水或纯净水均属于后端设备，并以除盐水或纯净水为生产目标，其这阶段的水质已经较为稳定。废水根据实际生产活动而产生的，其水质波动大，类型多，离子置换浓缩（IRCT）是处理燃煤电厂脱硫废水而研发的，脱硫废水的水质波动与燃煤、脱硫所用的石灰石、脱硫系统的补水水质、机组的燃烧情况、前端电除尘的工作情况相关，其处理的还是高含盐、高硬度废水，其含有大量钙镁离子，再碱性环境下极易结垢。离子置换浓缩（IRCT）技术实现了脱硫废水的浓缩减量，其浓液盐TDS可达14%以上，易结晶析出，亟需根据其水质变化和设备的特殊性，研发一种适用于其的清洗装置。

离子置换浓缩（IRCT）膜堆作为核心部件，频繁的拆装不仅加大现场的检修工作量也会影响整体的脱盐率，一台膜堆为一个单元值一组膜堆为16个单元，膜堆进出口管都为母管制连接。膜堆在使用中需要定期维护清洗再生，可以考虑膜堆系统配备在线清洗系统，但是配备在线清洗系统的缺点有膜堆单元进出口管都为母管制，如其中一台膜堆出现性能问题需要清洗，改组所有膜堆都需要停运，导致整体脱盐效率下降；拆解清洗过程繁琐需耗费大量的人力，工作效率较低，而且存在安全隐患，容易造成人员压伤、砸伤。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置及其清洗方法，清洗装置可以移动，对膜堆逐套清洗，不影响其它膜堆正常运行，膜堆无需拆解就可清洗，减少人力拆解工作，缩短了整体清洗工作时间，提高了工作效率。 此方法是根据我方离子置换浓缩（IRCT）技术研发过程的206天中试，和14个月示范工程运作中，采用了多种清洗方案，最终总结出一种安全、可靠的清洗方案。

一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置，包括移动框架，其中所述移动框架上设有膜清洗水箱、清洗水泵和保安过滤器和控制箱，其中膜清洗水箱的进水口处设有进水母管且出水口处连接有出水母管，根据其清洗药剂和特性，无需设置药剂搅拌机，清洗过程会少量发热，无需设置电加热装置；所述离子置换浓缩膜堆的出水端通过六路并联出水支管与所述膜清洗水箱的进水母管连接；所述膜清洗水箱出水端的出水母管上依次连接有清洗水泵、保安过滤器并最终通过六路并联的出水支管与所述离子置换浓缩膜堆的进水端连接。

进一步的，其中每个所述进水支管和每个所述出水支管均通过软管与离子置换浓缩膜堆的出、进水口对接。

进一步的，所述移动框架的底部设置4个万向轮子，其中两个轮子带锁定装置，便于移动对接每个单元的子置换浓缩膜堆。

进一步的，保安过滤器出口母管的6路支管上分别安装一个手动阀门和一台玻璃转子流量计。

进一步的，清洗进、出水的母管上分别设置一个取样口,方便清洗时随时取样测量。

进一步的，其中六根进水支管外接口为外螺纹，六根出水支管外接口为内螺纹。

进一步的，清洗水泵的出口与保安过滤器的入口之间装设回流阀；所述回流阀的另一端通过回流管与清洗水箱连接。清洗水泵采用变频可作为此方案的替代品，变频可设置缓慢增加频率，已减少对膜的冲击，但当膜内有污堵时，压力将大幅增加，可能对膜造成不可修复的损坏，故最优还是采用回流的方式调整流量和压力。

一种离子置换浓缩膜堆清洗再生装置的清洗方法，包括以下步骤：

步骤1：检查清洗装置设备；

步骤2：检查膜堆退出运行；膜堆停运断电后打开膜堆前后盖板，经验电确认无电压后方可进行下部工作。先依次关闭膜堆进口手动阀门（6组），后依次关闭膜堆出口手动阀门（6组）；

步骤3：膜堆前冲洗；

步骤4：膜堆清洗药剂配置及清洗再生；

步骤5：膜堆后冲洗；

步骤6：膜堆清洗后投运。

进一步的，所述步骤1：离线清洗装置推至需要清洗的膜堆附近，膜清洗水箱内注入200L工业水；打开清洗水泵进出口阀门，控制箱通电点动启动清洗水泵，保证清洗水泵可正常运行；检查清洗装置出口及回流口各六路软管安装是否正确（出口软管一侧为DN20活接内螺纹一侧接清洗装置出口，回流口软管一侧为DN20活接外螺纹一侧接清洗装置回流口。

进一步的，所述步骤3具体包括

步骤3.1PH调整：拆开膜堆进口调节阀与波纹管连接的活接，共6路，此为膜堆进口，在膜堆前面下部，软管保留在膜堆上对外敞口；拆开膜堆出口（膜堆出口管，膜堆背面上部，靠膜堆中间通道）与波纹管的活接，观察膜堆进口波纹管有水流出为正常。把清洗装置出口软管上的活接与膜堆本体出口的活接连接（6路，采用反冲洗原理）并做好标记一一对应，打开清洗装置六路出口阀门启动清洗水泵对膜堆进行前冲洗，观察并调整清洗装置保安过滤器出口压力表压力为0.08MPa，6路出口管流量均为2500L/h左右，此时大量水从原膜堆进口流出，进入地漏；当膜清洗水箱内200L工业水冲洗完成后，检测经膜堆流出的水PH为7左右时方可停止冲洗，如PH值显示酸性继续重复加工业水冲洗；

步骤3.2：PH最终确认。当经膜堆流出的水PH值为中性时，把清洗装置回流软管上的活接与膜堆入口波纹管上的活接连接，清洗水箱注入200L工业水启动清洗水泵，此时工业水不要关，继续注入膜清洗水箱内（多余的水会从膜清洗水箱溢流管道流出），并观察调整压力和流量（调整清洗装置保安过滤器出口压力表压力为0.08MPa，6路出口管流量均为2500L/h左右）。运行30分钟后在保安过滤器取样口测量PH值。如PH值仍为7左右停运清洗水泵，排空膜清洗水箱内水；如PH值为酸性，把膜清洗水箱排空注入工业水继续启动清洗水泵循环冲洗，重复该步骤直至PH值合格。

进一步的，所述步骤4:膜清洗水箱内注入100L工业水，加入30%浓度的氢氧化钠溶液12L，要求膜清洗水箱内氢氧化钠浓度为3%，在继续加入工业水，使其液位到达120L；关闭清洗装置连接膜堆阴极、阳极流道的出口及回流管路的阀门，启动清洗水泵循环清洗，并观察调整压力和流量。循环30分钟停运5分钟为一个周期，清洗4-5个周期后浸泡12小时效果为最佳。

进一步的，所述步骤5具体为：

步骤5.1：碱液排除；膜堆清洗液浸泡结束后，启动清洗水泵并观察调整压力和流量。一边启动清洗水泵循环一边在膜清洗水箱内注入工业水，稀释膜清洗水箱溶液溢流排出，循环10分钟后，排空膜清洗水箱。

步骤5.2：PH调整；膜清洗水箱内溶液排空后注入工业水冲洗膜堆，重复排空置换，当清洗水PH值为7左右时后冲洗完成。

步骤5.3：PH最终确认；当经膜堆流出的水PH值为中性时，把膜清洗水箱注入200L工业水启动清洗水泵，此时工业水不要关，继续注入膜清洗水箱，多余的水会从溢流管道流出，并观察调整压力和流量；运行30分钟后在保安过滤器取样口测量PH值；如PH值仍为7左右停运清洗水泵，排空膜清洗水箱内水；如PH值为碱性，把膜清洗水箱排空注入工业水继续启动清洗水泵循环冲洗，重复该步骤直至PH值合格。

进一步的，所述步骤6：后冲洗完成后，膜清洗水箱排空，电源关闭，拆除清洗装置与膜堆连接的管路；先恢复膜堆出口管路，打开膜堆出口阀门利用流道各自循环管路的水冲洗膜堆2分钟。关闭膜堆出口阀门，安装好膜堆进口管路，先打开膜堆出口手动阀门再打开膜堆进口手动阀门，不加电压循环膜堆1小时后方可加电压正常运行。膜堆清洗再生完成。

进一步的，单组清洗时长需一个工作日，当膜污染较轻或维护性清洗时，可采用多组同时清洗，可同时完成步骤3后，同步开展步骤4，减少步骤4每组根据清洗情况，确定是否更换清洗药剂，如无需更换药剂，需添加少量药剂，以保证清洗效果，最终同步完成步骤5后，一起投运。为了保证清洗效果，12小时内最多一次清洗4组。

本发明的有益效果：

1、本发明的离线清洗再生装置投用节省大量拆解膜堆的人力工作，减少了维护的工作量；

2、本装置的投用替代了膜堆拆解清洗的过程，缩短了因检修维护设备不能运行的时间，提高了系统的整体脱盐率；

3、本装置对膜堆内六路流道有针对性清洗再生，可酸洗、碱洗，操作灵活；

4、本装置可移动式，膜堆在膜架上离线清洗，清洗装置支路管与膜堆流道一一对应配有流量计、压力表，操作人员可随时观察调整管路流量及压力，也可诊断膜堆内部是否内漏，可以作为膜堆的检测设备使用。

5、装置对膜堆进行深度清洗，亦可进行维护清洗，维护清洗时，单日可完成最多8组的清洗工作，两日完成1套16组膜的清洗工作。

附图说明

图1、本发明的结构示意图；

图2、本发明的流程图；

图3、本实用新型移动框架的结构示意图

附图标记列表：

膜清洗水箱 2、清洗水泵 3、保安过滤器 4、压力表 5、手动调节阀、6、玻璃转子流量计、7-移动框架、8-控制箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1和2所示，一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置，包括移动框架7，其中所述移动框架7上设有膜清洗水箱1、清洗水泵2和保安过滤器3和控制箱8，其中膜清洗水箱1的进水口处设有进水母管且出水口处连接有出水母管；所述离子置换浓缩膜堆的出水端通过六路并联出水支管与所述膜清洗水箱的进水母管连接；所述膜清洗水箱1出水端的出水母管上依次连接有清洗水2泵、保安过滤器3并最终通过六路并联的出水支管与所述离子置换浓缩膜堆的进水端连接。

6路并联出水支管，各路进出水DN25支管的UPVC管道末端分别设置5米长的∅25软管与膜堆的进、出水口对接，外接口为DN20的UPVC活接(其中六根进水支管外接口为外螺纹，6根出水支管外接口为内螺纹）。

其中清洗水泵出口与保安过滤器入口之间装设回流阀至膜清洗水箱，保证保安过滤器的进出口不超压力（控制保安过滤器出口压力为0.06~0.08MPa），保安过滤器出口母管的6路支管上分别安装一个手动阀门和一台玻璃转子流量计6(测量范围0-3000L/h)通过流量计前的手动阀门调节流量（6路出水流量均控制在2500L/h），清洗进、出水的母管上分别设置一个取样口,方便清洗时随时取样测量。

本发明的一种离子置换浓缩膜堆清洗再生装置的清洗方法，包括以下步骤，

步骤1：检查清洗装置设备。离线清洗装置推至需要清洗的膜堆附近，膜清洗水箱内注入200L工业水；打开清洗水泵进出口阀门，控制箱通电点动启动清洗水泵，保证清洗水泵可正常运行；检查清洗装置出口及回流口各六路软管安装是否正确（出口软管一侧为DN20活接内螺纹一侧接清洗装置出口，回流口软管一侧为DN20活接外螺纹一侧接清洗装置回流口）。

步骤2：检查膜堆退出运行。膜堆停运断电后打开膜堆前后盖板，经验电确认无电压后方可进行下部工作。先依次关闭膜堆进口手动阀门（6组），后依次关闭膜堆出口手动阀门（6组）。

步骤3：膜堆前冲洗。

第一步：PH调整。拆开膜堆进口调节阀与波纹管连接的活接（共6路，此为膜堆进口，在膜堆前面下部），软管保留在膜堆上对外敞口；拆开膜堆出口（膜堆出口管，膜堆背面上部，靠膜堆中间通道）与波纹管的活接，观察膜堆进口波纹管有水流出为正常。把清洗装置出口软管上的活接与膜堆本体出口的活接连接（6路，采用反冲洗原理）并做好标记一一对应，打开清洗装置六路出口阀门启动清洗水泵对膜堆进行前冲洗，观察并调整清洗装置保安过滤器出口压力表压力为0.08MPa，6路出口管流量均为2500L/h左右，此时大量水从原膜堆进口流出，进入地漏。当膜清洗水箱内200L工业水冲洗完成后，检测经膜堆流出的水PH为7左右时方可停止冲洗，如PH值显示酸性继续重复加工业水冲洗。

第二步：PH最终确认。当经膜堆流出的水PH值为中性时，把清洗装置回流软管上的活接与膜堆入口波纹管上的活接连接，清洗水箱注入200L工业水启动清洗水泵，此时工业水不要关，继续注入膜清洗水箱内（多余的水会从膜清洗水箱溢流管道流出），并观察调整压力和流量（调整清洗装置保安过滤器出口压力表压力为0.08MPa，6路出口管流量均为2500L/h左右）。运行30分钟后在保安过滤器取样口测量PH值。如PH值仍为7左右停运清洗水泵，排空膜清洗水箱内水；如PH值为酸性，把膜清洗水箱排空注入工业水继续启动清洗水泵循环冲洗，重复该步骤直至PH值合格。

步骤4：膜堆清洗药剂配置及清洗再生。膜清洗水箱内注入100L工业水，加入30%浓度的氢氧化钠溶液12L，要求膜清洗水箱内氢氧化钠浓度为3%，在继续加入工业水，使其液位到达120L；关闭清洗装置连接膜堆阴极、阳极流道的出口及回流管路的阀门，启动清洗水泵循环清洗，并观察调整压力和流量（调整清洗装置保安过滤器出口压力表压力为0.08MPa，6路出口管流量均为2500L/h左右）。循环30分钟停运5分钟为一个周期，清洗4-5个周期后浸泡12小时效果为最佳。

步骤5：膜堆后冲洗。

第一步：碱液排除。膜堆清洗液浸泡结束后，启动清洗水泵并观察调整压力和流量（调整清洗装置保安过滤器出口压力表压力为0.08MPa，6路出口管流量均为2500L/h左右）。一边启动清洗水泵循环一边在膜清洗水箱内注入工业水，稀释膜清洗水箱溶液溢流排出，循环10分钟后，排空膜清洗水箱。

第二步：PH调整。膜清洗水箱内溶液排空后注入工业水冲洗膜堆，重复排空置换，当清洗水PH值为7左右时后冲洗完成。

第三步：PH最终确认。当经膜堆流出的水PH值为中性时，把膜清洗水箱注入200L工业水启动清洗水泵，此时工业水不要关，继续注入膜清洗水箱，多余的水会从溢流管道流出，并观察调整压力和流量；运行30分钟后在保安过滤器取样口测量PH值；如PH值仍为7左右停运清洗水泵，排空膜清洗水箱内水；如PH值为碱性，把膜清洗水箱排空注入工业水继续启动清洗水泵循环冲洗，重复该步骤直至PH值合格。

步骤6：膜堆清洗后投运。后冲洗完成后，膜清洗水箱排空，电源关闭，拆除清洗装置与膜堆连接的管路。先恢复膜堆出口管路，打开膜堆出口阀门利用流道各自循环管路的水冲洗膜堆2分钟（防止膜堆内碱性物质反应沉积在膜表面）。关闭膜堆出口阀门，安装好膜堆进口管路，先打开膜堆出口手动阀门再打开膜堆进口手动阀门，不加电压循环膜堆1小时后方可加电压正常运行。膜堆清洗再生完成。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (4)

1.一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置，包括膜清洗水箱、清洗水泵和保安过滤器和控制箱，其特征在于：其中膜清洗水箱、清洗水泵和保安过滤器和控制箱设置在移动框架上，包括移动框架，其中所述移动框架上设有膜清洗水箱、清洗水泵和保安过滤器和控制箱，其中膜清洗水箱的进水口处设有进水母管且出水口处连接有出水母管；所述离子置换浓缩膜堆的出水端通过六路并联出水支管与所述膜清洗水箱的进水母管连接；所述膜清洗水箱出水端的出水母管上依次连接有清洗水泵、保安过滤器并最终通过六路并联的出水支管与所述离子置换浓缩膜堆的进水端连接。

2.根据权利要求1所述的一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置，其特征在于：其中每个进水支管和每个所述出水支管均通过软管与离子置换浓缩膜堆的出、进水口对接，其中六根进水支管外接口为外螺纹，六根出水支管外接口为内螺纹；保安过滤器出口母管的6路支管上分别安装一个手动阀门和一台玻璃转子流量计；膜清洗水箱进、出水的母管上分别设置一个取样口,方便清洗时随时取样测量。

3.根据权利要求1所述的一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置，其特征在于：所述移动框架的底部设置4个万向轮子，其中两个轮子带锁定装置。

4.根据权利要求1所述的一种离子置换浓缩膜堆离线清洗再生装置，其特征在于：清洗水泵的出口与保安过滤器的入口之间装设回流阀；所述回流阀的另一端通过回流管与清洗水箱连接。