一种免拆卸膜箱清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明涉及膜箱清洗领域，具体涉及一种免拆卸膜箱清洗装置及清洗方法。

背景技术

随着社会的发展，人们在日常生产及生活中产生的污水快速增加，水中掺入了新的物质或者因为外界条件的变化，导致水变质不能继续保持原来的使用功能，特别是工业引起的水体污染，最为严重，它含有污染物多，成分复杂，处理更加困难。

膜分离技术作为污水处理领域常用的技术之一，在污水处理领域应用日益成熟，但是随着膜分离技术的大量应用，膜污染及清洗复杂等问题成为了膜技术应用过程中所遇到的主要难点，膜组件作为污水处理膜分离技术中的重要组成部件，如何快速全自动清洗膜组件成为该技术推广应用中亟待解决的问题。

目前，常规膜组件污染后需将膜组件离线清洗，即将膜组件中的一片一片膜片拆卸后进行清洗，膜片清洗干净后再将膜片一片一片重新安装，由于操作过程中需要频繁的人工拆装膜片，膜片清洗效率低、工作量大。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种免拆卸膜箱清洗装置及清洗方法，以解决现有技术中膜片清洗效率低、工作量大的问题。

本发明第一方面提供一种免拆卸膜箱清洗装置，用于对膜箱内的若干膜片进行清洗，包括清洗组件、驱动组件，所述清洗组件包括清洗箱、储水箱、清洗管，所述清洗管的始端设于所述储水箱内，所述清洗管的末端连接有第一喷水管和设于所述第一喷水管下方的第二喷水管，所述第一喷水管和所述第二喷水管的截面尺寸均小于任一相邻所述膜片之间的距离，所述第一喷水管侧壁设有若干第一喷水孔，所述第二喷水管的端部设有若干第二喷水孔，所述第一喷水孔的孔径大于所述第二喷水孔的孔径，所述驱动组件包括导轨和动力部件，所述动力部件与所述第一喷水管和所述第二喷水管连接，带动所述第一喷水管和所述第二喷水管的端部沿着所述导轨上下移动，以对若干所述膜片进行清洗。

本发明的有益效果是：本发明提供一种免拆卸膜箱清洗装置，通过设置在清洗管的末端连接第一喷水管和第二喷水管，第一喷水管和第二喷水管的截面尺寸均小于任一相邻两膜片之间的尺寸，第一膜片的侧壁上设有若干第一喷水孔，在对膜箱中排列的若干膜片进行清洗时，第一喷水管置于膜片之间，不需要将膜片一片一片拆卸就可以完成膜片的清洗，大大缩减了膜片的清洗时间，提高了清洗效率。在第二喷水管的端部设有第二喷水孔，第二喷水孔的孔径小于第二喷水孔的孔径，使得第二喷水孔喷出的水压力更大，进一步的，将第二喷水孔设置在第二喷水管的端部，当膜片之间存在块状污泥等障碍物时，第二喷水管的喷水方向与障碍物垂直，更有利于将其冲散。再进一步的，通过设置动力部件与第一喷水管和第二喷水管连接，带动第一喷水管和第二喷水管上下活动，可以对膜片的整个表面进行清洗。

优选的，所述免拆卸膜箱清洗装置还包括障碍物传感器和控制器，所述障碍物感应器设于所述第一喷水管上，所述障碍物感应器用于检测若干所述膜片之间的是否存在障碍物，所述控制器用于根据所述障碍物感应器的检测结果控制所述第一喷水管和第二喷水管工作。

优选的，所述第一喷水管内的进水口处设有第一止回阀，所述第二喷水管内的进水口处设有第二止回阀，当所述障碍物传感器检测到若干所述膜片之间存在障碍物时，所述控制器控制所述第一止回阀关闭，所述第二止回阀开启。

优选的，所述第二喷水管为伸缩结构，所述控制器还用于根据所述障碍物传感器的检测结果控制所述第二喷水管的伸缩。

优选的，所述清洗箱的底部设有排污口，所述清洗箱的底部朝向所述排污口倾斜设置。

优选的，所述排污口与膜生物反应器连通，所述膜生物反应器可用于对清洗所述膜片的污水进行处理，所述膜生物反应器的出水端与所述储水箱的进水端连通。

优选的，所述清洗管的末端与一集水管相连，所述集水管侧壁沿所述集水管轴线设有若干出水口，若干所述出水口分别与若干所述第一喷水管和第二喷水管连接，若干所述第一喷水管和第二喷水管的数量比若干所述膜片的数量多一。

本发明第二方面提供一种采用上述免拆卸膜箱清洗装置进行的膜箱清洗方法，包括以下步骤：

步骤S10，将所述膜箱吊装至所述清洗箱内；

步骤S20，将所述清洗管与所述第一喷水管和所述第二喷水管连通，并使得所述第一喷水管和第二喷水管置于若干所述膜片之间；

步骤S30，通过所述动力部件将所述第一喷水管和所述第二喷水管预先定位至若干所述膜片的上方，清洗管将清洗水输送至第一喷水管和第二喷水管内，所述动力部件带动所述第一喷水管和所述第二喷水管上下移动，以对若干所述膜片从上而下进行清洗；

步骤S40，排出所述清洗箱中的清洗污水，向所述清洗箱中注入药剂浸泡液，注入药剂浸泡液的高度大于所述膜片的高度；

步骤S50，浸泡预设时间后，排出所述清洗箱中的药剂浸泡液，再重复进行上述步骤S10至步骤S30的清洗操作。

优选的，所述步骤S30具体包括：

步骤S31，所述障碍物传感器检测装置检测若干所述膜片之间的是否存在障碍物，若是，则执行步骤S32；

步骤S32，所述控制器控制所述动力部件暂停，所述第一喷水管停止喷水，所述第二喷水管开始喷水，以对所述障碍物进行高压冲洗，直至所述障碍物被完全冲散；

步骤S33，所述障碍物传感器检测到所述膜片间不存在障碍物后，所述第一喷水管重新喷水，所述第二喷水管停止喷水。

步骤S34，所述动力部件重新启动，所述动力部件带动所述第一喷水管和所述第二喷水管继续移动，以对若干所述膜片继续进行清洗。

优选的，所述预设时间为2-6h。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明提供的免拆卸膜箱清洗装置第一实施例结构示意图；

图2为本发明提供的免拆卸膜箱清洗装置第一实施例A处放大示意图；

图3为本发明提供的免拆卸膜箱清洗装置第一实施例清洗箱结构示意图；

图4为本发明提供的免拆卸膜箱清洗装置第一实施例膜箱结构示意图；

图5为本发明提供的免拆卸膜箱清洗装置第一实施例B处放大示意图；

图6为本发明提供的免拆卸膜箱清洗装置第一实施例集水管连接结构示意图；

图7为本发明提供的免拆卸膜箱清洗装置第一实施例第一喷水管结构示意图；

图8为本发明提供的免拆卸膜箱清洗装置第一实施例第二喷水管结构示意图；

图9为本发明提供的免拆卸膜箱清洗装置第一实施例集水管结构示意图；

图10为本发明提供的第二实施例膜箱清洗方法流程图；

图11为本发明提供的第二实施例膜箱冲洗流程图；

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

具体的，如图1至图9所示，本发明第一实施例提供的一种免拆卸膜箱清洗装置，用于对膜箱10内的若干膜片11进行清洗，包括清洗组件20、驱动组件30，具体的，清洗组件20包括清洗箱21、储水箱22、清洗管23，清洗管23的始端设于储水箱22内，具体的，在储水箱22中设有水泵221，水泵221与清洗管23的始端连接，清洗管23的末端连接有第一喷水管24和设于第一喷水管24下方的第二喷水管25，第一喷水管24和第二喷水管25的截面尺寸均小于任一相邻两膜片11之间距离，使得第一喷水管24和第二喷水管25可以置于膜片11之间，第一喷水管24侧壁设有若干第一喷水孔241，第一喷水管24的侧壁上设置第一喷水孔，使得第一喷水管24中的水可以通过第一喷水孔241喷至膜片上，对膜片进行清洗，第二喷水管25的端部设有若干第二喷水孔251，第一喷水孔241的孔径大于第二喷水孔的孔径251，在第二喷水管25的端部设置第二喷水孔251，可以调整第二喷水孔251的喷水方向，有利于冲散膜片11中的块状污泥等障碍物，将第二喷水孔251的孔径设置为小于第一喷水孔241的孔径，可以增加喷水压力，提高冲洗效率，进一步的，驱动组件30包括导轨31和动力部件32，动力部件32与第一喷水管24和第二喷水管25的端部连接，带动第一喷水管24和第二喷水管25的端部沿着导轨31上下移动，进而带动第一喷水管24和第二喷水管25在膜片之间的缝隙中上下移动，以对若干膜片11进行清洗。

进一步的，在本实施例中，免拆卸膜箱清洗装置还包括障碍物传感器40和控制器(图中未示出)，障碍物传感器40设置在第一喷水管24的下方，用于检测膜片11之间是否存在块状污泥等障碍物，控制器基于障碍物传感器40的检测结果控制第一喷水管24与第二喷水管25的工作状态，具体的，在第一喷水管24的进水口设有第一止回阀242，在第二喷水管25的进水口设有第二止回阀252，控制器基于障碍物传感器40的检测结果控制第一止回阀242和第二止回阀252的开合，具体的，当障碍物传感器40检测到膜片11之间存在块状污泥等障碍物时，控制器控制第一止回阀242关闭，第二止回阀252开启，同时动力部件停止，清洗的水通过第二喷管25的第二喷水口251喷出，将障碍物冲散；当障碍物传感器40检测到膜片11之间不存在块状污泥等障碍物时，控制器控制第一止回阀242开启，第二止回阀252关闭，同时动力部件重新开启，第一喷水管24在膜片11之间的缝隙内上下移动，对膜片11进行清洗。

另外，为了提高第二喷水管25对障碍物的清洗效率，在本实施例中，如图7所示，第二喷水管25为伸缩结构，通过控制器控制第二喷水管25的伸缩，第一喷水管24正常喷水清洗膜片11时，第二喷水管25收缩，当检测到膜片之间存在障碍物时，第二喷水管25伸出，使得第二喷水管25的端部靠近障碍物，对障碍物进行近距离的冲洗，提高冲洗效率。

进一步的，在本实施例中，如图3所示，清洗箱21的底部设有排污口211，清洗箱21的底部朝向排污口211倾斜设置，清洗膜片11产生的污水和清洗下来的污泥可以通过排污口排出收集，具体的，在本实施例中，排污口211与一膜生物反应器连通，膜生物反应器用于对清洗过程产生的污水进行处理，膜生物反应器的出水口与储水箱22的进水口连通，一方面防止污水外流造成二次污染，另一方面还可以实现水资源循环利用，节约用水，膜箱清洗过程不受自来水等水源的制约。

另外，为了提高膜片11的清洗效率，可以同时布置多个第一喷水管24与第二喷水管25的组合管，具体的，在本实施中，清洗管23的末端与一集水管26的进水口连通，如图9所示，集水管26的侧壁沿轴向设有若干集水管出水口261，集水管26的每一个出水口上均设有一个第一喷水管24与第二喷水管25的组合管，集水管26出水口的数量比膜片11的数量多一，具体的，在本实施例中，动力部件32与集水管26连接，通过动力部件32带动集水管26上下运动，进而带动第一喷水管24与第二喷水管25在膜片11之间上下运动，以对膜片11进行清洗。

本发明提供一种免拆卸膜箱清洗装置，通过将第一喷水管24和第二喷水管25设于膜片11之间，通过第一喷水管24对膜片进行清洗，通过第二喷水管25对膜片11间的块状污泥等障碍物进行冲洗，提高膜箱的清洗效率，进一步的，通过驱动组件带动第一喷水管24和第二喷水管上下移动，以对膜片的整体进行清洗，另外，通过障碍物传感器40和控制器控制第一喷水管24和第二喷水管25上阀门的开启状态，再进一步的，通过在清洗箱的底部设置排污口，并将排污口与一膜生物反应器连通，通过膜生物反应器对清洗后的污水进行处理，并将膜生物反应器的出水口与储水箱22连通，利用处理后的污水进行清洗，一方面实现水资源的循环使用，另一方面解决了偏僻地段缺乏自来水的问题。

本发明第二实施例提供一种采用上述第一实施例提供的免拆卸膜箱清洗装置进行膜箱清洗的方法，如图10所示，本发明第二实施例提供的膜箱清洗方法包括步骤S10-S50。

步骤S10，将膜箱吊装至清洗箱内；

膜箱一般通过框架固定，在大型的污水站的一体化设备中，膜箱的整体体积较大，清洗时，一般采用带有吊臂的清洗车吊装至预设清洗位置，具体的，在本实施例中，污水站的一体化处理设备的污水处理规模为200t/d，处理常规生活污水，采用中空纤维膜组件实现泥水分离，进水水质为COD 150～250mg/L，氨氮：15～30mg/L，总磷：2～5mg/L。

步骤S20，将清洗管与第一喷水管和第二喷水管连通，并使得第一喷水管和第二喷水管置于若干膜片之间；

膜箱吊装就位后，开始连接水管，清洗管的一端连接有水泵并设于储水箱中，另一端与第一喷水管和第二喷水管连接，第一喷水管和第二喷水管形成一个清洗的组合管，将该组合管定位至待清洗的膜片缝隙中。

步骤30，通过动力部件将第一喷水管和第二喷水管预先定位至若干膜片的上方，清洗管将清洗水输送至第一喷水管和第二喷水管内，动力部件带动第一喷水管和第二喷水管上下移动，以对若干膜片从上而下进行清洗；

首先通过动力部件将由第一喷水管和第二喷水管构成的组合管定位至膜片间隙的上方，通过清洗管通过水泵从储水箱中抽取清洗用水并传输至第一喷水管和第二喷水管，动力部件带动第一喷水管和第二喷水管在膜片之间的缝隙中上下移动，从膜片的上端开始对膜片的表面进行清洗。

进一步的，免拆卸膜箱清洗装置还包括障碍物传感器和控制器，如图11所示，步骤30具体包括步骤S31-S34；

S31，障碍物传感器检测装置检测若干膜片之间的是否存在障碍物，若是，则执行步骤S32；

在免拆卸膜箱清洗装置中设有障碍物传感器和控制器，障碍物传感器可以检测膜片的缝隙之间是否寻找块状污泥等障碍物，若不存在，则动力部件持续带动组合管进行上下运动，通过第一喷水管对膜片进行清洗，若存在，则进行步骤S32.

步骤S32，控制器控制动力部件暂停，第一喷水管停止喷水，第二喷水管开始喷水，以对障碍物进行高压冲洗，直至障碍物被完全冲散；

具体的，第一喷水管和第二喷水管择一的进行工作，第二喷水管主要对膜片之间的块状污泥等障碍物进行冲散处理，提高膜片的清洗效果。

步骤S33，障碍物传感器检测到膜片间不存在障碍物后，第一喷水管重新喷水，第二喷水管停止喷水。

步骤S34，动力部件重新启动，动力部件带动第一喷水管和第二喷水管继续移动，以对若干膜片继续进行清洗。

步骤40，排出清洗箱中的清洗污水，向清洗箱中注入药剂浸泡液，注入药剂浸泡液的高度大于膜片的高度；

膜片因为长时间处于分离泥水混合物中，膜孔内外可能会附着一些顽固的杂质，通过简单的清水冲洗不一定能将杂质全部冲洗下来，因此，往往还需要进一步通过化学试剂进行清洗，首先将清洗箱中的步骤3中清洗后的污水和污泥排出，然后往清洗箱中注入药剂浸泡液，注入药剂浸泡液的高度大于膜片的高度，使得膜片完全浸泡在药剂浸泡液中。

步骤50，浸泡预设时间后，排出清洗箱中的药剂浸泡液，再重复进行上述步骤10至步骤30的清洗操作。

膜箱在药剂浸泡液中的预设浸泡时间为2-6h，具体的，在本实施中，预设浸泡时间为3h。

本发明实施方式膜箱的整体的清洗时间大约为3-7h，作为对照，常规人工清洗膜箱的时间为9-13h。本发明实施方式膜箱的膜通量由清洗前的0.25-0.3(m

需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本申请的可实施性，但这并不代表本申请的免拆卸膜箱清洗装置及清洗方法只有上述几种实施流程，相反的，只要能够将本申请的免拆卸膜箱清洗装置及清洗方法实施起来，都可以被纳入本申请的可行实施方案。另外，本发明的实施例中免拆卸膜箱清洗装置的装置部分与本发明的实施例中膜箱清洗方法的方法部分是相对应的，其具体实施细节也是相同的，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。