CN112939150A - 一种全自动高回收率分盐集成***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种全自动高回收率分盐集成***及方法，包括反渗透膜处理工艺、纳滤膜工艺；所述反渗透膜处理工艺设置有给水泵、保安过滤器、高压泵、段间增压泵、反渗透膜装置、中间水箱、低压冲洗泵、清洗装置、电导表、流量变送器等；所述纳滤膜工艺设置有给水泵、保安过滤器、高压泵、段间增压泵、纳滤膜装置、淡水箱、电导表、流量变送器等。本发明首先保证了***回收率可达最大，外排水量小；其次，***对一价和二价离子分离效率高，最终蒸发结晶产物纯度高，可达工业盐二级标准；最后，***可实现自动化运行，减少人员成本。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体是一种全自动高回收率分盐集成***，适用于大中小型中水回用处理工程尤其是废水零排放工程技术。
背景技术
针对膜浓缩工艺，目前市场上有几种工艺，包括反渗透膜、电渗析、正渗透等。反渗透膜的主要脱盐部分的机理类似于半透膜，能对水中的离子具有选择透过性，自然状态下，半透膜(反渗透膜)选择透过溶剂(水)由低浓度侧向高浓度侧进行自然渗透，在形成一定的渗透压差下达到自然渗透平衡；当在高浓度侧施加外界压力时，高浓度侧的溶剂克服自然渗透压和自然液位高度差而使水分子由高浓度侧向低浓度侧进行逆向渗透。电渗析(ED)技术的核心为离子交换膜，浓缩极限可提高至20％以上的含盐量，但产水水质，投资和运行成本较高，尤其是进水含盐量较低时，经济性较差，比较适用于含盐量在2％以上时采用。正渗透 (FO)通过设置选择性渗透膜和浓度极高的汲取液，将高盐废中的水分渗透转移到汲取液中实现浓水，但汲取液的选择和后期的运行成本较高。因此，能有效提高水的回收率，降低***外排水量，提高出水水质，降低***运行成本的研究具有很重要的意义。针对分盐工艺，目前主要采用纳滤技术，由于目前资源化利用诉求越来越强烈，对于废水零排放的要求越来越高，提高结晶盐纯度的研究具有重要的意义。鉴于此，本发明一种反渗透膜+高回收率纳滤集成工艺，有效提高***回收率和结晶盐纯度。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种全自动高回收率分盐集成***。***可以达到较高回收率和较好分盐效果。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种全自动高回收率分盐集成***，包括反渗透膜处理单元和纳滤膜处理单元；所述反渗透膜处理单元包括反渗透膜装置，所述反渗透膜装置的进水口、产水出口和浓水出口分别连接进水管、产水管和浓水管，进水管上设有进水电导表和进水流量变送器，产水管上设有产水电导表和产水流量变送器，浓水管上设有浓水流量控制阀、浓水电导表和浓水流量变送器；所述纳滤膜处理单元包括纳滤膜装置，所述纳滤膜装置的进水口、产水出口和浓水出口分别连接进水管、产水管和浓水管；进水管上设有进水氯离子检测仪，产水管上设有产水电导表、产水氯离子检测仪和产水流量变送器；浓水管上设有浓水流量控制阀、浓水电导表和浓水流量变送器；所述反渗透膜处理***的浓水管连通纳滤膜处理单元的进水管。
进一步的，所述反渗透膜处理单元包括依次连接的反渗透给水泵、反渗透保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透膜装置。
进一步的，所述纳滤膜处理单元包括依次连接的中间水箱、纳滤给水泵、纳滤保安过滤器、纳滤高压泵、纳滤膜装置；中间水箱连接所述反渗透膜处理单元的产水管。
进一步的，还包括清洗装置，用于对反渗透膜装置和纳滤膜装置进行清洗。
进一步的，还包括反冲洗装置，用于对反渗透膜装置和纳滤膜装置进行反冲洗。
一种全自动高回收率分盐方法，包括如下步骤：
步骤1：来水输入反渗透膜处理单元，采集进水电导率、产水电导率、浓水电导率、进水流量、产水流量和浓水流量；根据进水流量、产水流量和浓水流量计算回收率，调节反渗透装置浓水流量控制阀使回收率控制在60％～75％；根据进水电导率、产水电导率、浓水电导率计算对盐分的去除率，若去除率达不到要求，对反渗透膜处理单元进行反冲洗或清洗；
步骤2：反渗透膜处理单元的产水输入纳滤膜处理单元，采集进水氯离子浓度、产水氯离子浓度、产水电导率、浓水电导率、产水流量和浓水流量；根据进水流量、产水流量和浓水流量计算回收率，调节纳滤装置浓水流量控制阀使回收率控制在75％～85％；根据进水氯离子浓度、产水氯离子浓度，计算***对一价离子的透过率，进而分析一价离子和二价离子的分离效率。
有益效果：
(1)可以有效控制***回收率，反渗透膜处理工艺回收率可控制在 60％～75％，纳滤膜处理工艺回收率可控制在75％～85％。
(2)可以有效控制对一价盐和二价盐的分离效果，纳滤膜对MgSO4截留率可达98％，对一价离子透过率可达96％(以氯离子为准)(透过率＝产水中含氯离子浓度/进水中含氯离子浓度)。
(3)可以有效去除水中的盐分，一种全自动高回收率分盐集成***对盐分的去除率可达97％及以上。
(4)***可实现无人值守的运行状态，运行维护方便，大大节省人力及生产成本。
附图说明
图1是反渗透膜处理单元示意图，图2纳滤膜处理单元示意图，本发明全自动高回收率分盐集成***是由图1和图2组合而成。
图中：1—反渗透给水泵、2-反渗透保安过滤器、3-反渗透高压泵、4-反渗透膜装置、5-反渗透段间增压泵、6—中间水箱、7—纳滤给水泵、8—纳滤保安过滤器、9-纳滤高压泵、10-纳滤膜装置、11-纳滤段间增压泵、12—淡水箱、13- 低压冲洗水泵、14-清洗装置、15-PLC控制柜，其他阀门、仪表、管路等为其他配套设施。
具体实施例
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，反渗透膜处理单元设置有反渗透进水泵1、反渗透保安过滤器2、反渗透高压泵3、反渗透膜装置4、进水电导表、产水电导表、进水、浓水和产水流量变送器、浓水流量控制阀、产水排放阀和浓水排放阀等。
反渗透高压泵3设置变频启动，可根据来水温度和水质进行流量调节，当设备停机时或者运行一段时间后自动进入低压冲洗，根据运行情况，低压冲洗时间可控制在5～20min；***回收率根据进水电导率进行调节，浓水侧设置浓水流量调节阀和流量变送器，可自动进行回收率调节，回收率可控制在60％～75％。通过进水、产水和浓水电导率，可以计算***对盐分的去除率，若去除率达不到要求，***通过PLC控制，自动进行反冲洗或者清洗。***进水流量＝产水流量+ 浓水流量，回收率＝产水流量/进水流量，在进水流量恒定情况下，调节浓水流量，就可以控制回收率。
如图2所示，纳滤膜处理单元有中间水箱6、纳滤给水泵7、纳滤保安过滤器8、纳滤高压泵9、纳滤膜装置10、淡水箱12、电导表、流量变送器、浓水流量控制阀、产水排放阀和浓水排放阀、氯离子检测仪等。通过浓水流量调节阀和流量变送器，可自动进行回收率调节，回收率可控制在75％～85％。通过进水和产水氯离子检测仪，可以计算***对一价离子的透过率，进而分析一价离子和二价离子的分离效率。纳滤膜主要用来分离一价离子和二价离子，因此关注的是对一价离子和二价离子截留率即分离效率。
反冲洗装置包括反冲洗水泵13，反冲洗水泵13的进水口连接中间水箱6，其出水口连接反渗透膜装置4和纳滤膜装置10的进水口。
清洗装置包括清洗水泵和装有清洗溶液的溶液箱，清洗水泵的进水口连接溶液箱，出水口连接反渗透膜装置4和纳滤膜装置10的进水口。
***进料的TDS浓度及其它化学成分会影响***膜的通量和运行压力，也会影响***的回收率和一价、二价离子的分离效率。同等操作压力下，TDS较高的进料会有较低的回收率；一定浓度的镁离子有利于硫酸根离子的截留，会提高一价、二价离子的分离效率高。
综上所述，实施案例中的废水处理采用全自动高回收率分盐集成***，首先提高了***回收率，减少外排水量；其次，***对一价和二价离子分离效率高，最终蒸发结晶产物纯度高，可达工业盐二级标准；最后，***可实现自动化运行，减少人员成本。本发明所公开的一种全自动高回收率分盐集成***适用于大中小型中水回用处理工程尤其是废水零排放工程。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明范围的限制。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，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种全自动高回收率分盐集成***，其特征在于，包括反渗透膜处理单元和纳滤膜处理单元；所述反渗透膜处理单元包括反渗透膜装置，所述反渗透膜装置的进水口、产水出口和浓水出口分别连接进水管、产水管和浓水管，进水管上设有进水电导表和进水流量变送器，产水管上设有产水电导表和产水流量变送器，浓水管上设有浓水流量控制阀、浓水电导表和浓水流量变送器；所述纳滤膜处理单元包括纳滤膜装置，所述纳滤膜装置的进水口、产水出口和浓水出口分别连接进水管、产水管和浓水管；进水管上设有进水氯离子检测仪，产水管上设有产水电导表、产水氯离子检测仪和产水流量变送器；浓水管上设有浓水流量控制阀、浓水电导表和浓水流量变送器；所述反渗透膜处理***的浓水管连通纳滤膜处理单元的进水管。
2.根据权利要求1所述的一种全自动高回收率分盐集成***，其特征在于，所述反渗透膜处理单元包括依次连接的反渗透给水泵、反渗透保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透膜装置。
3.根据权利要求2所述的一种全自动高回收率分盐集成***，其特征在于，所述纳滤膜处理单元包括依次连接的中间水箱、纳滤给水泵、纳滤保安过滤器、纳滤高压泵、纳滤膜装置；中间水箱连接所述反渗透膜处理单元的产水管。
4.根据权利要求1所述的一种全自动高回收率分盐集成***，其特征在于，还包括清洗装置，用于对反渗透膜装置和纳滤膜装置进行清洗。
5.根据权利要求3所述的一种全自动高回收率分盐集成***，其特征在于，还包括反冲洗装置，用于对反渗透膜装置和纳滤膜装置进行反冲洗。
6.一种全自动高回收率分盐方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：来水输入反渗透膜处理单元，采集进水电导率、产水电导率、浓水电导率、进水流量、产水流量和浓水流量；根据进水流量、产水流量和浓水流量计算回收率，调节反渗透装置浓水流量控制阀使回收率控制在60％～75％；根据进水电导率、产水电导率、浓水电导率计算对盐分的去除率，若去除率达不到要求，对反渗透膜处理单元进行反冲洗或清洗；
步骤2：反渗透膜处理单元的产水输入纳滤膜处理单元，采集进水氯离子浓度、产水氯离子浓度、产水电导率、浓水电导率、产水流量和浓水流量；根据进水流量、产水流量和浓水流量计算回收率，调节纳滤装置浓水流量控制阀使回收率控制在75％～85％；根据进水氯离子浓度、产水氯离子浓度，计算***对一价离子的透过率，进而分析一价离子和二价离子的分离效率。
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