[發明專利]一種膜組件運行設計方法

在審

• 申請號: 201410239689.3
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN105461014A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 朱飛碟;常春;楊瑜芳
• 申請（專利權）人: 東麗先端材料研究開發（中國）有限公司
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及了一種膜組件運行設計方法，可以快速確定膜組件的設計運 行條件。

背景技術

近年來，隨著水資源利用要求的提高以及膜技術工藝的發展，膜技術在 水處理領域內的應用越來越得到了重視，尤其是在海水淡化領域，地表水深 度處理領域以及污水回用領域內得到了廣泛的利用。但是，膜污染現象一直 是困擾膜技術進一步提高其應用范圍的一個嚴重問題。膜污染現象是由于水 體中的一些顆粒，膠體以及有機物等堆積在膜表面或者進入膜孔徑中，引發 的膜孔堵塞和膜表面不可逆的覆蓋現象。膜污染現象會進一步導致膜系統運 行中操作壓力的提高，膜系統化學清洗頻率加大，膜使用壽命的縮減，以及 膜系統運行成本的提高。因此，為了盡可能的降低膜系統運行過程中污染現 象的發生，進行膜組件的設計運行條件確立(比如增加或者減少膜系統的單 位時間內的通水量，和增加或者膜的清洗工藝頻率)以及選擇合適預處理方 法以減少污染程度變得尤為重要。

現有的針對膜系統運行條件確立的專利技術主要通過中試手段(CN 201002986Y)。為了獲取最佳膜組件的設計運行條件，工程人員必須首先進行 現場中試規模的試驗運行。該現場中試運行一般需要一年以上的時間，并且 需要在現場投入大量的人力和物力資源進行運行和維護，極大地增加了設計 的投資成本。

發明內容

考慮到現有技術的上述缺陷，本發明提出了一種實驗室規模的膜組件運 行設計方法，用于確定膜組件的設計運行條件(如：運行通量、物理清洗周 期、物理清洗流量、增加預處理方法)。該方法通常只需要1-2周時間即可完 成，不需要進行膜的實際現場運行作業，只需要很少的成本投入，操作簡單。

本發明提出了一種膜組件運行設計方法，通過參數K來決定膜組件運行 條件，所述參數K是指親水性有機物含量與疏水性有機物含量之比，所述的 膜組件運行條件選自通水量條件、反洗條件或預處理條件中的一個或多個。

所述的通水量條件是指單位時間內通過膜的水量。其所表述的通水量條 件是指膜生產廠家所提供的對于此類水的推薦運行數值，在此基礎上進行通 水量的提高或者降低。

所述的反洗條件是指膜廠家對于此類水推薦使用的反洗水量或反洗頻 率。本發明方法所決定的反洗條件是在膜廠家所提供的反洗水量或反洗頻率 中的一個或兩個條件上同時進行增加或者降低。

所述的預處理方法是指各類能夠有效地降低水體中有機物含量的方法， 尤其是指針對性去除親水性有機物的方法。所述的預處理方法包括氧化工藝、 高級混凝沉淀工藝、常規氧化混凝工藝或吸附工藝。

本發明中親水性有機物含量和疏水性有機物含量根據有機物的親水性性 質和有機物的疏水性性質進行分離獲取。本發明中，優選采用以下方式：將 原水通過疏水性的吸附材料用于吸附疏水性有機物，通過對所吸附的疏水性 有機物總濃度測試，計算出疏水性有機物的濃度；將通過了疏水性的吸附材 料的水繼續通過親水性的吸附材料用于吸附親水性有機物，通過對所吸附的 親水性有機物總濃度測試計算出親水性有機物的濃度。

當K值大于1時，膜組件運行條件為降低通水量、提高反洗水量、增加 反洗頻率、或增加預處理中的一個或多個；當K值小于等于1時，膜組件運 行條件為增加通水量、減少反洗水量或減少反洗頻率中的一個或多個。

本發明對于膜組件的膜孔徑分布沒有特別限定，考慮到可以減少有機物 對膜的污染，膜孔徑分布優選為0.005μm到0.1μm之間。

本發明還提出了另一種膜組件運行設計方法，通過參數K·c來決定膜組 件運行條件，所述K是指親水性有機物含量與疏水性有機物含量之比，c為 有機物總濃度；所述的膜組件運行條件選自通水量條件、反洗條件或預處理 條件中的一個或多個。從而可以進一步提升運行設計條件的精確性。

親水性有機物含量和疏水性有機物含量如上文所述。

當K·c值大于5時，膜組件運行條件為降低通水量、提高反洗水量、增 加反洗頻率、或增加預處理中的一個或多個；當K·c值小于等于5時，膜組 件運行條件為增加通水量、減少反洗水量或減少反洗頻率中的一個或多個。

本發明對于膜組件的膜孔徑分布沒有特別限定，考慮到可以減少有機物 對膜的污染，膜孔徑分布優選為0.005μm到0.1μm之間。