专利名称：一种双膜法水处理系统及水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种双膜法水处理系统及水处理方法。
背景技术：
采用双膜法工艺是目前国际及国内积极研究的一个新工艺。主要是采用膜过滤作为反渗透或纳滤前的预处理单元，可使反渗透或纳滤的进水水质比常规预处理有较大提高并且出水水质稳定，使反渗透或纳滤膜元件的运行寿命提高，系统运行周期延长，设计参数提高。对于采用膜过滤的预处理单元，需要定时反洗来维持预处理单元的长期运行通量。目前所采用的反洗方法都是在预处理单元出口设置一个过渡水箱，预处理单元滤出液放入该水箱，水箱出口一般设置一台反洗泵，向预处理单元提供反洗液。再设置一台中间增压泵，通过泵将预处理单元滤出液输送到反渗透或纳滤系统中。与常规预处理工艺相比，增加了中间增压泵，也就增加了能耗及中间污染的机会。
发明内容
本发明首先所要解决的技术问题是提供一种与以往技术相比节省能耗的一种双膜法水处理系统。为此，本发明采用以下技术方案它包括预处理单元和脱盐单元，预处理单元包括一路或若干路并联的预处理支路，支路上设有预处理装置，在预处理单元后脱盐单元前，设有压力储液罐，预处理单元向压力储液罐提供进液，压力储液罐向脱盐单元提供料液，压力储液罐还向预处理单元提供反冲液。本发明使能量储存在压力储液罐中，并据此向脱盐单元连续输送料液、向预处理单元提供反冲液。与以往的双膜法水处理系统相比，节省了中间增压泵，降低了能耗及中间污染的机会。
本发明另一个所要解决的技术问题是提供一种节省能耗的双膜法水处理方法。为此，本发明采用以下技术方案它利用前述双膜法水处理系统，并包括以下步骤利用压力储液罐中的气压向脱盐单元提供进液；间隔一定时间关闭或轮换关闭预处理支路的预处理装置进液阀，并同时打开被关闭进液阀支路的预处理装置排污阀，利用压力储液罐中的气压向被关闭进液阀支路预处理装置提供反冲液，在反冲洗一定时间后，打开被关闭进液阀支路的预处理装置进液阀，冲洗一定时间后，关闭被冲洗支路的预处理装置排污阀，该支路恢复到正常运行。
本发明提供的水处理方法利用压力贮液罐的储压和被关闭进液阀支路的预处理装置因排污阀打开造成的压降而产生的压力差来实施瞬时的脉动反洗，反洗速度快，反冲液用量少，工艺简单、可靠，适用于采用连续双膜法水处理系统中，同时该压力贮液罐还作为后续脱盐单元的连续供料液系统，使双膜法工艺的能耗降低。
以下将结合附图对本发明作详尽的说明。但这些说明不应被理解为对本发明保护范围的限制。
图1为本发明的一种实施例的示意图。
具体实施例方式
参照附图。本发明包括预处理单元11和脱盐单元9，预处理单元包括一路或若干路并联的预处理支路，支路上设有预处理装置，在预处理单元后脱盐单元前，设有压力储液罐8，预处理单元向压力储液罐提供进液，压力储液罐向脱盐单元提供料液，压力储液罐还向预处理单元提供反冲液。
如图1所示，它设有向预处理单元提供进料液的泵1，预处理单元分为若干路并联的预处理支路，这样可以轮换地对支路进行反冲，使得预处理单元能持续地向压力储液罐8供液，并减少每次反冲的时间和用液量。在支路上设有预处理装置6，它可以采用超滤或微滤过滤组件。相对于预处理装置，设有其进液阀2、料液进口3、滤过液出口7及排污口5、排污阀4。排污口5宜向下开口，滤过液出口宜向上开口。脱盐单元9中的脱盐部件可以采用反渗透膜元件或纳滤膜元件。
压力储液罐是气密封的储有一定气压的储液罐。压力储液罐也可以是气密封的储液罐，储液罐内设有具有一定气压的储气袋。本实施例采用的是前者的结构。
为了实现自动控制，本发明也可设置控制电路10。控制电路可采用由时间继电器、中间继电器构成的控制电路或者由PLC自动控制元器件构成的控制电路，它控制预处理单元进液阀2、排污阀4、进料泵1的开关。所述电路均为目前采用的常用控制电路。
就水处理方法而言，在利用前述双膜法水处理系统的基础上，包括以下步骤利用压力储液罐中的气压向脱盐单元提供进液；间隔一定时间轮换关闭预处理支路的预处理装置进液阀2，并同时打开被关闭进液阀支路的预处理装置排污阀4，利用压力储液罐中的气压向被关闭进液阀支路预处理装置提供反冲液，在反冲洗一定时间后，打开被关闭进液阀支路的预处理装置进液阀，冲洗一定时间后，关闭被冲洗支路的预处理装置排污阀。该支路预处理装置完成清洗步骤，继续向压力储液罐供液。再进行其它支路的上述清洗步骤。
压力储液罐内可预充一定压力(如0.05MPa)的气体及料液。正常运行时，在进料液泵1的增压下，料液进入预处理单元，经膜过滤后，滤出液进入压力贮液罐，此时，气体体积被缩小，罐内压力增大，当罐内压力增加到0.15MPa时，此时压力贮罐中料液体积约为罐体积的2/3。如果设置控制电路的情况下，在设定的时间，关闭其中之一或其中部分预处理支路的预处理装置进液阀，并同时打开被关闭进液阀支路的预处理装置的排污阀，此时被关闭进液阀支路的预处理装置进水侧的压力迅速降到0，该支路预处理装置形成反向压差，压力储罐中的料液瞬时反向通过膜面，将堵塞在膜孔及膜面的污物冲开，几秒后打开该支路进液阀，由于此时排污阀未关，因此进料通道阻力很小，冲过进料侧的料液比正常进料量增加许多，大流量冲刷膜面十几秒钟后，关闭排污阀，恢复该支路预处理装置的正常运行；接着在关闭其它支路的进液阀进行反冲洗，……循环进行。当一个预处理装置进行冲冼操作时，由于预处理单元的滤出料液量减少，同时还需要耗费一些滤出液用于反洗，因此压力贮液罐内的料液会减少，压力会降低，如压力从0.15MPa减少到0.1MPa，则料液在罐中的体积从原来的2/3左右减少到1/2左右。料液减少量约为罐体积的1/6。只要设定好冲洗的时间，就可计算出冲洗时压力贮液罐料液的减少量，也就可以计算出所需压力贮液罐的体积。
由于在线反洗时间很短，在线清洗自身消耗的水量很少，再加上一路预处理装置进行反洗时，其它支路预处理装置仍在正常运行，并且由于滤出液侧压力下降，其它支路预处理装置的出液量会增大，预处理单元总出液量不至于减少很多，压力储液罐的料液减少量较少，因此一个较小的压力贮液罐就可以完成工作。
当预处理单元的预处理支路只有一路时，间隔一定时间关闭预处理支路的预处理装置进液阀，并同时打开排污阀，利用压力储液罐中的气压向被关闭进液阀支路提供反冲液，在反冲洗一定时间后，打开进液阀，冲洗一定时间后，关闭排污阀，进行正常的预处理，循环进行。由于在反洗时向脱盐单元所供料液全部为压力储液罐内的料液，同时还要消耗一些反冲液，因此，储液罐的空间要考虑大一些，以保证在冲洗时间内脱盐单元所需的料液供给。
权利要求
1.一种双膜法水处理系统，包括预处理单元和脱盐单元，其特征在于预处理单元包括一路或若干路并联的预处理支路，支路上设有预处理装置，在预处理单元后脱盐单元前，设有压力储液罐，预处理单元向压力储液罐提供进液，压力储液罐向脱盐单元提供料液，压力储液罐还向预处理单元提供反冲液。
2.如权利要求1所述的一种双膜法水处理系统，其特征在于所述压力储液罐是气密封的储有一定气压的储液罐。
3.如权利要求1所述的一种双膜法水处理系统，其特征在于所述压力储液罐是气密封的储液罐，储液罐内设有具有一定气压的储气袋。
4.如权利要求1、2或3所述的一种双膜法水处理系统，其特征在于所述预处理装置采用超滤或微滤过滤组件。
5.如权利要求1、2或3所述的一种双膜法水处理系统，其特征在于所述脱盐单元中的脱盐部件采用反渗透膜元件或纳滤膜元件。
6.如权利要求1、2或3所述的一种双膜法水处理系统，其特征在于它还包括由时间继电器、中间继电器构成的或者由PLC自动控制元器件构成的、控制预处理单元排污阀进液泵开关的控制电路。
7.一种双膜法水处理方法，其特征在于它利用权利要求1所述的双膜法水处理系统，并包括以下步骤利用压力储液罐中的气压向脱盐单元提供料液；间隔一定时间关闭或轮换关闭预处理支路的预处理装置进液阀，并同时打开被关闭进液阀支路的预处理装置排污阀，利用压力储液罐中的气压向被关闭进液阀支路预处理装置提供反冲液，在反冲洗一定时间后，打开被关闭进液阀支路的预处理装置进液阀，冲洗一定时间后，关闭被冲洗支路的预处理装置排污阀，该支路恢复到正常运行。
全文摘要
本发明提供了一种双膜法水处理系统，它包括预处理单元和脱盐单元，在预处理单元后脱盐单元前，设有压力储液罐，预处理单元向压力储液罐提供进液，压力储液罐向脱盐单元提供料液，压力储液罐还向预处理单元提供反冲液。本发明使能量储存在压力储液罐中，并据此向脱盐单元连续输送料液、向预处理单元提供反冲液。本发明还提供了一种建立在上述水处理系统上的双膜法水处理方法。该方法利用压力贮液罐的储压和被关闭进液阀支路的预处理装置因排污阀打开造成的压降而产生的压力差来实施瞬时的脉动反洗，反洗速度快，反冲液用量少，工艺简单、可靠，适用于采用连续双膜法水处理系统中，同时该压力贮液罐还作为后续脱盐单元的连续供料液系统。
文档编号B01D61/14GK1807268SQ200610049529
公开日2006年7月26日 申请日期2006年2月16日 优先权日2006年2月16日
发明者樊雄, 谭永文 申请人:国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心