CN217921569U - 一种反渗透膜组件集成*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反渗透膜组件集成***，它包括：高压泵；一级反渗透膜组，所述的高压泵出口与一级反渗透膜组入口连通；二级反渗透膜组，所述的二级反渗透膜组包括一级循环泵和二级反渗透膜组件，所述的一级循环泵入口与二级反渗透膜组件的浓液出口连通，所述的一级循环泵出口与二级反渗透膜组件的浓液入口连通，所述的一级反渗透膜组的浓液出口与一级循环泵入口连通，本实用新型提供一种浓差极化小、膜元件不易堵塞、浓缩倍率高且用电负荷低的反渗透膜组件集成***。

Description

一种反渗透膜组件集成***

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种反渗透膜组件集成***。

背景技术

工业废水中常含有高浓度盐，水中高浓度盐对微生物的毒害作用使得生化法处理效果不理想，而一般的物化沉淀法需要投加大量的药剂，运行成本高而且无法处理纳盐、硝酸盐等，目前主要的物化方法包括蒸发、膜分离、离子交换、电解等。膜分离法中的反渗透技术常用于高盐份废水处理。反渗透技术是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离技术。现有反渗透集成通常为简单的串联或并联集合。

据现有技术，串联集合常为图1的组合模式，为4：2：1的结构搭配，首先通过高压泵提供渗透压，前一段的浓液经循环泵加压以克服上一段压力损失后进入下一段处理的模式，串联集合具有浓差极化大、膜元件易堵塞、特别是后段膜易堵塞需要频繁清洗的问题；第一类并联集合常为图2的组合模式，首先由高压泵提供渗透压，再配以循环泵提供膜元件作业的最佳循环流量，第一类并联集合具有浓缩倍率不足、浓液产量大等问题；第二类并联集合常为图3的组合模式，为1：1：1的结构搭配，首先由高压泵提供渗透压，每段配套循环泵提供本段膜元件作业的循环流量，同时克服本段压力损失，上一段剩余浓液补充进入下一段的循环管路进行处理，第二类并联集合具有用电负荷较高的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服以上现有技术的缺陷，提供一种浓差极化小、膜元件不易堵塞、浓缩倍率高且用电负荷低的反渗透膜组件集成***。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种反渗透膜组件集成***，它包括：

高压泵；

一级反渗透膜组，所述的高压泵出口与一级反渗透膜组入口连通；

二级反渗透膜组，所述的二级反渗透膜组包括一级循环泵和二级反渗透膜组件，所述的一级循环泵入口与二级反渗透膜组件的浓液出口连通，所述的一级循环泵出口与二级反渗透膜组件的浓液入口连通，所述的一级反渗透膜组的浓液出口与一级循环泵入口连通；

三级反渗透膜组，所述的三级反渗透膜组包括二级循环泵和三级反渗透膜组件，所述的二级循环泵入口与三级反渗透膜组件的浓液出口连通，所述的二级循环泵出口与三级反渗透膜组件的浓液入口连通，所述的二级反渗透膜组的浓液出口与二级循环泵入口连通，所述的三级反渗透膜组件的浓液出口与排污管连通；

所述的一级反渗透膜组产水出口、二级反渗透膜组出口和二级反渗透膜组产水出口连接在同一产水管上。

采用以上结构后，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：选取合适的高压泵流量，使其匹配一级反渗透膜组的最佳工作流量，在合适的高压泵流量下，一级反渗透膜组取消循环泵，经其处理后的浓液进入二级反渗透膜组进行处理；二级反渗透膜组、三级反渗透膜组均配套循环泵提供本段膜元件作业的最佳循环流量，同时克服本段压力损失，上一段剩余浓液补充进入下一段的循环管路进行处理。本方案克服了串联集合的浓差极化、膜元件易堵塞问题，同时相较于并联集合有效利用了高压泵提供流量，减少一段循环泵，有效降低用电负荷，节能降耗程度更高。

作为优选，所述的一级反渗透膜组包括一组反渗透膜组件，所述的二级反渗透膜组件的数量为两组，所述的三级反渗透膜组件的数量为两组，浓差极化小、膜元件不易堵塞、浓缩倍率高且用电负荷低。

作为优选，所述的产水管上设有产水电导率仪，检测产水导电率，当产水电导率超过限值8ms/cm时，可能存在膜元件损坏，自动报警有人工介入检查。

作为优选，所述的产水管上还设有产水流量计，检测产水流量。

作为优选，所述的排污管出口处设有排浓调节阀，通过调节排浓调节阀的开度，保证***的直接回收率。

作为优选，它还包括：

浓液排放阀，所述的浓液排放阀也设在排污管上，所述的浓液排放阀与排浓调节阀并联；

冲洗回流管，所述的冲洗回流管入口与排污管连通，所述的冲洗回流管出口与高压泵入口连通；

浓液回流阀，所述的浓液回流阀设在冲洗回流管上。通过两个阀门的交替开闭，控制浓液去向。具体地，开启浓液排放阀开启时，浓液进入后端处理设施进行处理；开启浓液回流阀，浓液回流至本***前端进水设施，并再进入本***进行处理；如此，通过两个阀门的交替开闭，及开闭时间控制，可有效控制***的间接回收率。

作为优选，所述的排污管出口处还设有温度传感器，用于检测排污管温度，当运行温度高于35℃时，自动报警；当运行温度高于40℃时，自动停机，保证膜元件安全运行不被损坏。

作为优选，所述的排污管出口处还设有排浓流量计，检测排浓流量。

作为优选，它还包括清洗进水管，所述的清洗进水管出口与一级反渗透膜组连通，所述的清洗进水管上设有清洗进水阀，便于对整个***进行清洗，防止膜元件堵塞。

作为优选，它还包括清洗回流管，所述的清洗回流管入口与排污管连通，所述的清洗回流管上设有清洗控制阀，便于把清洗后的水排出或循环利用。

作为优选，它还包括：

进水管，用于原水的进入，所述的进水管与一级反渗透膜组入口连通；

进水压力开关，用于检测进水压力，设在进水管上；

进水阀，也设在进水管上。

附图说明

图1是现有技术中一种反渗透膜组件集成***串联集合的流程图。

图2是现有技术中一种反渗透膜组件集成***第一类并联集合的流程图。

图3是现有技术中一种反渗透膜组件集成***第二类并联集合的流程图。

图4是本实用新型一种反渗透膜组件集成***的流程图。

其中，1、高压泵，2、一级反渗透膜组，3、二级反渗透膜组，310、一级循环泵，320、二级反渗透膜组件，4、三级反渗透膜组，410、二级循环泵，420、三级反渗透膜组件，5、排污管，6、产水管，7、产水电导率仪，8、产水流量计，9、排浓调节阀，10、浓液排放阀，11、浓液回流管，12、浓液回流阀，13、温度传感器，14、排浓流量计，15、清洗回流管，16、清洗控制阀，17、清洗进水管，18、清洗进水阀，19、进水管，20、进水压力开关，21、进水阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图4所示，本实用新型提供一种反渗透膜组件集成***，包括进水管19、高压泵1、一级反渗透膜组2、二级反渗透膜组3、三级反渗透膜组4、排污管5和产水管6，进水管19、高压泵1和一级反渗透膜组2依次连接；一级反渗透膜组2的浓液出口与二级反渗透膜组3的浓液入口连接；二级反渗透膜组3的浓液出口与三级反渗透膜组4的浓液入口连接；一级反渗透膜组2的产水出口、二级反渗透膜组3和三级反渗透膜组4的产水出口均与产水管9连通；三级反渗透膜组4的浓液出口与排污管5连通；二级反渗透膜组3包一级循环泵310和二级反渗透膜组件310，三级反渗透膜组4包括二级循环泵410和三级反渗透膜组420。选取合适的高压泵1流量，使其匹配一级反渗透膜组2的最佳工作流量，在合适的高压泵流量下，一级反渗透膜组2取消循环泵，经其处理后的浓液进入二级反渗透膜组3进行处理；二级反渗透膜组3、三级反渗透膜组4均配套循环泵提供本段膜元件作业的最佳循环流量，同时克服本段压力损失，上一段剩余浓液补充进入下一段的循环管路进行处理。本方案克服了串联集合的浓差极化、膜元件易堵塞问题，同时相较于并联集合有效利用了高压泵提供流量，减少一段循环泵，有效降低用电负荷，节能降耗程度更高。

作为一种实施例，为了使得浓差极化更小、膜元件更不易堵塞、浓缩倍率更高且用电负荷更低，一级反渗透膜组2包括一组反渗透膜组件，二级反渗透膜组件320的数量为两组，三级反渗透膜组件420的数量为两组。

作为一种实施例，为了实时检测产水及排浓流量，并计算***产水回收率，在产水管6上还设有产水流量计8；在排污管5出口处还设有排浓流量计14。

作为一种实施例，在排污管5出口处设排浓调节阀9，可通过调节排浓调节阀9的开度，保证***的直接回收率，当排浓调节阀9为全开状态时，直接回收率仍低于设定下限时，说明膜元件堵塞，自动报警由人工介入进行清洗。

作为一种实施例，为进一步提高***的产水回收率，***设有浓液排放阀10、冲洗回流管11以及浓液回流阀12，浓液排放阀10设在排污管5上，浓液排放阀10与排浓调节阀9并联；冲洗回流管11入口与排污管5连通，冲洗回流管11出口与高压泵1入口连通，浓液回流阀12设在冲洗回流管11上。通过两个阀门的交替开闭，控制浓液去向；开启浓液排放阀10开启时，浓液进入后端处理设施进行处理；开启浓液回流阀12，浓液回流至本***前端进水设施，并再进入本***进行处理；如此，通过两个阀门的交替开闭，及开闭时间控制，可有效控制***的间接回收率，通常控制间接回收率范围为50～60％。

作为一种实施例，为保障产水品质，产水管6上配置有产水电导率仪7，当产水电导率超过限值8ms/cm时，可能存在膜元件损坏，自动报警有人工介入检查。

作为一种实施例，为保证膜元件安全运行不被损坏，排污管5上配置有温度传感器13，当运行温度高于35℃时，自动报警；当运行温度高于40℃时，自动停机。

作为一种实施例，为了确保***进水正常，避免设备干转损坏，在进水管13上分别设进水压力开关20和进水阀21，当达到进水压力开关20的设定限值后，进水阀21开启。

作为一种实施例，为了对整个***进行清洗，还包括清洗进水管17和清洗进水阀18，清洗进水管17出口与一级反渗透膜组2入口连通，清洗进水阀18设在清洗进水管17。具体地，为了便于把清洗的水单独排出或循环利用，还包括清洗回流管15和清洗控制阀16，清洗回流管15入口与排污管5连通，清洗控制阀16设在清洗回流管15上。

具体来说，本实用新型的原理是选取合适的高压泵1流量，使其匹配一级反渗透膜组2的最佳工作流量，在合适的高压泵流量下，一级反渗透膜组2取消循环泵，经其处理后的浓液进入二级反渗透膜组3进行处理；二级反渗透膜组3、三级反渗透膜组4均配套循环泵提供本段膜元件作业的最佳循环流量，同时克服本段压力损失，上一段剩余浓液补充进入下一段的循环管路进行处理。本方案克服了串联集合的浓差极化、膜元件易堵塞问题，同时相较于并联集合有效利用了高压泵提供流量，减少一段循环泵，有效降低用电负荷，节能降耗程度更高。

具体地，本技术方案可有效应用于高浓度废水的深度处理及高含盐废水的软化，通过使用本技术方案可获得更高的回收率，同时具有较低的用电负荷。一般地，当进水TDS低于12g/L时，使用该集成出水回收率可达85％以上，同时，用电量低于2.5kW/吨水。

动作过程：一、原水经进水管19进入***，当达到进水压力开关20的设定限值后，进水阀21开启；二、当产水流量计8检测出水量达到设定值时，低频15～20HZ启动高压泵1，然后间隔1～3min逐级启动一级循环泵310和二级循环泵410，二级循环泵410启动后3～5min，根据膜组件进口压力传感器(设在进水管19近一级反渗透膜组2入口的位置)检测数据实时调整高压泵1运行频率，使进水压力稳定在2.8～3.2MPa范围内，完成开机；固定压力范围运行可保证产水量稳定，通量衰减缓慢，清洗频次低；三、运行过程中，通过产水流量计8及排浓流量计14实时检测产水及排浓流量，并计算***产水回收率，一般地，设定***的直接回收率为70～80％，可通过调节排浓调节阀9的开度，保证***的直接回收率。

在上述方案的基础上，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：它包括：

高压泵(1)；

一级反渗透膜组(2)，所述的高压泵(1)出口与一级反渗透膜组(2)入口连通；

二级反渗透膜组(3)，所述的二级反渗透膜组(3)包括一级循环泵(310)和二级反渗透膜组件(320)，所述的一级循环泵(310)入口与二级反渗透膜组件(320)的浓液出口连通，所述的一级循环泵(310)出口与二级反渗透膜组件(320)的浓液入口连通，所述的一级反渗透膜组(2)的浓液出口与一级循环泵(310)入口连通；

三级反渗透膜组(4)，所述的三级反渗透膜组(4)包括二级循环泵(410)和三级反渗透膜组件(420)，所述的二级循环泵(410)入口与三级反渗透膜组件(420)的浓液出口连通，所述的二级循环泵(410)出口与三级反渗透膜组件(420)的浓液入口连通，所述的二级反渗透膜组(3)的浓液出口与二级循环泵(410)入口连通，所述的三级反渗透膜组件(420)的浓液出口与排污管(5)连通；

所述的一级反渗透膜组(2)产水出口、二级反渗透膜组(3)出口和二级反渗透膜组(3)产水出口连接在同一产水管(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：所述的一级反渗透膜组(2)包括一组反渗透膜组件，所述的二级反渗透膜组件(320)的数量为两组，所述的三级反渗透膜组件(420)的数量为两组。

3.根据权利要求1所述的一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：所述的产水管(6)上设有产水电导率仪(7)。

4.根据权利要求1所述的一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：所述的产水管(6)上还设有产水流量计(8)。

5.根据权利要求1所述的一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：所述的排污管(5)出口处设有排浓调节阀(9)。

6.根据权利要求5所述的一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：它还包括：

浓液排放阀(10)，所述的浓液排放阀(10)也设在排污管(5)上，所述的浓液排放阀(10)与排浓调节阀(9)并联；

冲洗回流管(11)，所述的冲洗回流管(11)入口与排污管(5)连通，所述的冲洗回流管(11)出口与高压泵(1)入口连通；

浓液回流阀(12)，所述的浓液回流阀(12)设在冲洗回流管(11)上，所述的排污管(5)出口处还设有浓液排放阀(10)，所述的浓液排放阀(10)与排浓调节阀(9)并联。

7.根据权利要求1所述的一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：所述的排污管(5)出口处还设有温度传感器(13)。

8.根据权利要求1所述的一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：所述的排污管(5)出口处还设有排浓流量计(14)。

9.根据权利要求1所述的一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：它还包括清洗进水管(15)，所述的清洗进水管(15)出口与一级反渗透膜组(2)连通，所述的清洗进水管(15)上设有清洗进水阀(16)。

10.根据权利要求9所述的一种反渗透膜组件集成***，其特征在于：它还包括清洗回流管(17)，所述的清洗回流管(17)入口与排污管(5)连通，所述的清洗回流管(17)上设有清洗控制阀(18)。

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