CN205948688U - 一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，属于反渗透装置技术领域，解决了现有的反渗透***不能同时实现产水恒流量及恒回收率、恒流量控制不稳定的问题。本实用新型包括依次连接的过滤器、流量计、高压泵和反渗透膜组，所述的反渗透浓水调节阀和反渗透浓水流量计依次设置在反渗透膜组的浓水出水管路上，流量计、高压泵、反渗透浓水调节阀和反渗透浓水流量计均与反渗透自控***连接。本实用新型的反渗透***能同时达到恒产水流量和恒回收率的控制目的，从而达到产水稳定，运行节能以及降低反渗透***堵塞概率的效果。

Description

一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***

技术领域

本发明属于反渗透装置技术领域，更具体地说，涉及一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***。

背景技术

反渗透的基本工作原理是：运用高压水泵，将原水加至后，使一部分原水在压力的作用下渗透过反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过，随浓水排出。反渗透装置在运行过程中，其运行流量、压力、回收率会随进水水温、水质等因素变化而变化。并且随着反渗透***自身的被污染情况，运行流量、压力、回收率也会发生变化。通常情况下其变化情况为：当温度升高时，产水量升高、反渗透***运行压力降低、回收率升高。当进水含盐量升高时，反渗透***产水量降低、运行压力升高、回收率升高。当反渗透膜堵塞加剧时，产水量降低、运行压力升高、回收率有可能升高也有可能降低。

在设计反渗透***时，设计者根据进水水质、产水水质要求、反渗透预处理的类型、投加的阻垢剂的品种等因素选择一个合适的回收率。选择合适的回收率，既能有效的利用水资源，同时又能有效的防止膜表面的有机结垢和无机结垢；如回收率选择过低，则水资源通过浓水侧排放，造成浪费；如回收率选择过高，无机盐和有机物容易在膜表面结垢，导致膜的清洗频率增加，膜的使用寿命缩短，运行费用增加。因此选择合适的回收率是非常重要的。综上所述，在反渗透***的日常运行中，实时控制反渗透***的回收率在正常设计值显得十分重要。

关于反渗透***的产水量通常由反渗透产水的需求量来决定，并且反渗透***在设计时也会有一个正常的产水量范围。对于一套正常的按照产水量需求来进行设计的反渗透***来说，它不但和反渗透***用水量需求相匹配，同时它自身的产水量也必须处于正常产水量范围。但在实际运行过程中，反渗透***的产水量常会因为其进水的温度、水质变化以及膜自身污染情况变化而产生变化。当反渗透***产水量升高时，反渗透***的污堵速度可能会增加，运行寿命可能会缩短；并且由于反渗透***采水流量大于用水流量，反渗透***将会频繁启停，从而会导致反渗透***整体回收率降低，单位产水量运行费用增加，同时由于频繁停机会造成反渗透膜污堵概率增大，减小反渗透膜的使用寿命。而当反渗透***产水量降低时，产生的最大的问题是***产水量不足，不能满足用水需求；因此控制反渗透***的产水量在正常设计值显得十分重要。

但是，在现有的反渗透***设计中还没有同时对反渗透***的产水量和回收率进行恒产水量和恒回收率进行控制的设计。如中国专利申请号为200920191682.3，授权公告日为2010年05月19日的专利文件公开了一种反渗透恒流量控制***，该专利的中的控制***是比较常规的设计控制方法。其原理是在反渗透***产水安装流量计，利用反渗透***产水流量对反渗透高压泵运行频率进行控制进而达到反渗透***产水恒流量的目的，但该设计的控制方法存在一定缺陷。其启动运行曲线往往如附图2所示。每次***启动时由于***内部压力较低，水泵运行频率会一直加速至较高运行频率，同时，***的进水流量也会随水泵运行频率上升而急剧上升；而由于反渗透***本身的缓冲作用，***中的压力上升速度相对于水泵运行频率和进水流量上升的速度有所延迟，反渗透***的实际产水流量相对于反渗透***的运行压力又会存在一定的延迟。等到反渗透产水量上升到正常产水量时，反渗透高压泵运行频率，反渗透运行压力早已远远超出正常运行值，而在随后的调解过程中水泵频率***的运行压力、流量又会朝着反渗透高压泵运行频率，反渗透运行压力低于正常运行值的方向运行。***会在在经过多次反复调节后各项参数逐渐接近正常运行值，但可能始终都不能完全调节稳定。因此，如前面所述，使用在产水管路上安装流量计并用于恒产水量控制的反渗透***每次启动时在都必定会经历一个高频率、高压力、超流量的过程，而在***正常运行过程中也将很难调整稳定。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有的反渗透***不能同时实现产水恒流量及恒回收率、恒流量控制不稳定的问题，本发明提供一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，包括依次连接的反渗透进水保安过滤器、反渗透进水流量计、反渗透高压泵、反渗透膜组、反渗透浓水调节阀、反渗透浓水流量计，所述的反渗透浓水调节阀和反渗透浓水流量计依次设置在反渗透膜组的浓水出水管路上，反渗透进水流量计、反渗透高压泵、反渗透浓水调节阀和反渗透浓水流量计均与反渗透自控***连接。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，包括依次连接的反渗透进水保安过滤器、反渗透进水流量计、反渗透高压泵、反渗透膜组、反渗透浓水调节阀、反渗透浓水流量计，其中，所述的反渗透浓水调节阀和反渗透浓水流量计依次设置在反渗透膜组的浓水出水管路上。

优选地，还包括反渗透自控***，所述的反渗透进水流量计、反渗透高压泵、反渗透浓水调节阀和反渗透浓水流量计均与反渗透自控***连接。

优选地，所述的反渗透高压泵上设有变频器。

优选地，所述的反渗透进水保安过滤器的滤芯过滤孔径为1～5μm。

优选地，所述反渗透进水保安过滤器和反渗透高压泵之间设有压力开关和进水压力表。

优选地，所述反渗透进水保安过滤器和反渗透高压泵之间设有进水电导率表；所述的反渗透膜组的产水管道上也设有产水电导率表。

优选地，所述的反渗透进水流量计为叶轮或电磁式电子流量计。

优选地，所述的电导率表的测量范围为0-2000uS/cm。

优选地，所述的反渗透膜组由若干支膜组成，膜的型号为陶氏BW30-400。

优选地，所述的反渗透浓水调节阀为DN50自动比例积分调节阀。

优选地，所述的浓水管路上安装有反渗透***冲洗排水阀。

本发明中的反渗透***，包括反渗透进水保安过滤器、反渗透进水流量计、反渗透高压泵、反渗透膜组、反渗透浓水调节阀、反渗透浓水流量计和反渗透自控***。其中所述的反渗透进水流量计设置在反渗透高压泵之前的进水管道上，其监测显示值记为F01；反渗透高压泵设置在反渗透膜组之前，反渗透高压泵为带变频器的可调节型水泵；反渗透浓水调节阀和反渗透浓水流量计均设置在反渗透膜组的浓水出水管路上；反渗透浓水流量计的监测显示值记为F02。反渗透自控***可以监测反渗透***进水流量、浓水流量、高压泵运行频率等信号，并可以根据控制器内部设定参数对比监测到的数据来控制高压泵的运行频率以及浓水调节阀的运行开度，同时可根据其它信号(例如，人为控制信号)来控制反渗透***的启停。

本发明中的反渗透***控制原理为：利用反渗透***进水流量F01和浓水流量F02的差值，即反渗透***的产水流量F03(F03＝F01-F02)参照反渗透自控***中的反渗透***设定采水流量F03set来对反渗透进水高压泵的运行频率进行调节，从而确保既能达到反渗透***产水恒流量控制的目的，又可以保证在最快时间内将***的流量变化反馈到控制***，确保***运行控制稳定。利用反渗透***浓水检流量F02参照***设定浓水流量F02set来对反渗透浓水调节阀的运行开度进行调节，从而达到反渗透浓水恒流量排放控制的目的。

根据反渗透***回收率计算公式：R＝反渗透***产水量/反渗透***进水量*100％，即R＝F03/F01*100％＝(F01-F02)/F01*100％。本发明的反渗透***通过同时确保反渗透***产水流量和浓水流量的方法来达到反渗透***恒回收率的控制要求。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的反渗透***可以同时达到恒产水流量和恒回收率的控制目的，从而达到产水稳定，运行节能以及降低反渗透***堵塞概率的效果；

(2)本发明的反渗透***相对于常规直接在反渗透***产水管道上加装电子流量计并用作产水恒流量控制的方案，本设计在反渗透高压泵的运行频率、反渗透***运行流量、压力的控制上更加稳定，如图3所示；不会出现如常规直接在反渗透***产水管道上加装电子流量计做产水恒流量控制时出现的反渗透高压泵运行频率超高，***内超压、超流量的问题，***运行更加安全。

附图说明

图1为本实用新型的恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***主要配置示意图；

图2为现有技术中在反渗透***产水管道上加装电子流量计时的运行参数曲线示意图；其中，A代表高压泵运行频率随时间的变化示意图，B代表高压泵出水流量随时间的变化示意图，C代表反渗透入口压力随时间的变化示意图，D代表反渗透产水量随时间的变化示意图；

图3为本实用新型中的反渗透***的运行参数曲线示意图，其中，A代表高压泵运行频率随时间的变化示意图，B代表高压泵出水流量随时间的变化示意图，C代表反渗透入口压力随时间的变化示意图，D代表反渗透产水量随时间的变化示意图；

图4为本实用新型实施例1中的反渗透***的结构示意图。

图中：1、反渗透进水保安过滤器；2、反渗透进水流量计；3、反渗透高压泵；4、反渗透膜组；5、反渗透浓水调节阀；6、反渗透浓水流量计；7、反渗透自控***。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

以一套设计产水量为60m3/Hr的单级反渗透***为例，基本参数设计如下：

可选用的设计如图4所示(图4中设计为可达到恒产水量、恒回收率稳定控制的反渗透***的的基本核心配置，在实际应用过程中可按照实际情况进行详细设计)。具体配置说明如下表1所示：

表1本实施例中的反渗透***的具体配置说明表

根据陶氏反渗透膜计算软件计算：

假设进水含盐量为500TDS，进水、产水以及浓水流量相同时，分别计算出反渗透***在15℃，20℃，25℃时的进水和浓运行压力如下(表2)：

表2反渗透***在15℃，20℃，25℃时的进水和浓运行压力值

因此，从上表中我们就可以看出，当进水温度发生变化时，如果我们只针对产水流量进行恒流量调节的话，反渗透***的浓水压力表也会随之发生变化，在浓水调节阀开度不变的情况下反渗透***的浓水流量也会随着浓水的压力变化而变化，***的回收率和运行稳定性得不到保证。

本发明中的一种应用恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，如图4所示。其详细配置清单如表1中所示，其中反渗透进水管道上包括保反渗透进水安过滤器1，反渗透进水流量计2、反渗透高压泵3，反渗透膜组4、反渗透浓水调节阀5、反渗透浓水流量计6、反渗透自控***7。其中所述的反渗透进水流量计2设置在高压泵之前的进水管道上，其仪表编号为FIT01，其监测显示值为F01；所述的反渗透高压泵3在反渗透膜组4之前，反渗透高压泵3为带变频器的可调节型水泵；所述的反渗透浓水调节阀5在反渗透膜组4的浓水出水管路上；所述的反渗透浓水流量计6设置在反渗透***浓水管道上，其仪表编号为FIT02，其监测显示值为F02。所述的反渗透产水流量计设置在反渗透***产水管道上，其仪表编号为FIT03，其监测显示值为F03’。所述的反渗透自控***7可以监测反渗透***的进水流量、浓水流量、产水流量、高压泵运行频率等信号，并可以根据控制器内部设定参数对比监测到的数据来控制高压泵的运行频率以及反渗透浓水调节阀的运行开度，同时可根据高压泵进出水压力开关以及其它信号(例如，人为控制信号)来控制反渗透***的启停。

在本应用中，所述的反渗透进水管道上的反渗透进水流量计2、反渗透高压泵3、反渗透浓水调节阀5、反渗透浓水流量计6、反渗透产水流量计均与自动控制***7连接。

在***运行过程中，利用反渗透***进水流量F01和浓水流量F02的差值，即反渗透***的产水流量F03(F03＝F01-F02)参照自动控制***中的反渗透***设定采水流量F03set来对高压泵的运行频率进行调节，从而达到反渗透***产水恒流量控制的目的；利用反渗透***浓水检流量F02参照***设定浓水流量F02set来对反渗透浓水调节阀的运行开度进行调节，从而达到反渗透浓水恒流量排放控制的目的；通过同时控制反渗透***的产水量以及浓水量以达到反渗透***恒回收率控制的目的。在本实例中我们还可以通过使用反渗透***产水流量计FIT03实测的反渗透***产水流量F03’和F01-F02所计算得出的流量进行参照比对来确保反渗透***的产水流量在实际控制流量范围内，确保***运行控制稳定。

Claims (8)

1.一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，其特征在于：包括依次连接的反渗透进水保安过滤器(1)、反渗透进水流量计(2)、反渗透高压泵(3)、反渗透膜组(4)、反渗透浓水调节阀(5)、反渗透浓水流量计(6)；其中所述的反渗透浓水调节阀(5)和反渗透浓水流量计(6)依次设置在反渗透膜组(4)的浓水出水管路上。

2.根据权利要求1所述的一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，其特征在于：还包括反渗透自控***(7)，所述的反渗透进水流量计(2)、反渗透高压泵(3)、反渗透浓水调节阀(5)、反渗透浓水流量计(6)均与反渗透自控***(7)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，其特征在于：所述的反渗透高压泵(3)上设有变频器。

4.根据权利要求3所述的一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，其特征在于：所述的反渗透进水保安过滤器(1)的滤芯过滤孔径为1～5μm。

5.根据权利要求1所述的一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，其特征在于：在反渗透进水保安过滤器(1)和反渗透高压泵(3)之间依次设有压力开关和进水压力表。

6.根据权利要求5所述的一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，其特征在于：所述的反渗透进水保安过滤器(1)和反渗透高压泵(3)之间设有电导率表；所述的反渗透膜组(4)的产水管道上也设有电导率表。

7.根据权利要求1所述的一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，其特征在于：所述的反渗透进水流量计(2)为电子流量计。

8.根据权利要求1所述的一种恒产水量恒回收率稳定控制的反渗透***，其特征在于：所述的浓水管路上安装有反渗透***冲洗排水阀。