一种卤水或海水超滤预处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种卤水或海水超滤预处理系统，以提供满足纳滤进水要求的过滤水。包括进水装置、超滤膜过滤装置、缓冲水箱、反洗装置、清洗装置、供气装置、回流装置和加药装置；超滤膜过滤装置采用中空纤维外压柱式超滤膜组件。该预处理系统根据海水或卤水的自身特点设计，适用于超滤处理卤水或海水，使得卤水或海水的处理可以采用膜过滤方法进行，降低了精制成本，简化了精制工艺，出水稳定，提供满足纳滤进水要求的过滤水。有利于延长纳滤膜使用寿命，保障纳滤系统的稳定运行。系统结构简单，便于操作。
【专利说明】一种南水或海水超滤预处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水处理【技术领域】，特别是涉及一种卤水或海水超滤预处理系统。
【背景技术】
[0002]卤水中含有丰富的化学资源，含盐量高达海水的2-6倍，其中含量最大的是氯化钠，而氯化钠是纯碱制造行业的基础原料，通过卤水纳滤精制工艺可有效去除卤水中钙、镁、硫酸根离子，产水用于制碱行业化盐，将大大降低化盐生产中的原盐用量，降低纯碱生产成本。卤水水质复杂，水体中存在悬浮物、微生物等杂质，需要进行预处理以满足纳滤进水要求。
[0003]目前，卤水在纳滤处理前的预处理的方法主要有混凝-沉淀、澄清、多介质过滤等，采用混凝沉淀工艺需要添加化学药剂，药品用量大、利用率低，同时沉淀产生的废渣会造成污染等环境问题；采用多介质过滤工艺出水水质波动大，难以有效保证后续纳滤单元供水水质。
[0004]膜法水处理由于其具有无相变分离过程，不需要投加药剂，不改变水体离子含量等优点在水处理领域得到应用。但是，卤水水质复杂，水体中存在悬浮物、微生物等杂质，对于以高含盐量卤水或海水为处理对象采用膜法进行处理，工艺及装备设计需要考虑到卤水预处理可能发生污染及结垢风险，以及预处理的效率及可行性，目前还没有适于卤水采用膜法处理的成熟的技术方案。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种卤水或海水超滤预处理系统，提供满足纳滤进水要求的过滤水。
[0006]为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是:
[0007]一种卤水或海水超滤预处理系统，包括进水装置、超滤膜过滤装置、缓冲水箱、反洗装置、清洗装置、供气装置、回流装置和加药装置；所述超滤膜过滤装置采用中空纤维外压柱式超滤膜组件；
[0008]所述进水装置包括供水泵前手动阀门、供水泵、供水泵后手动阀门、原水箱、保安过滤器、供水电磁流量计、供水自动阀门、产水工作泵前手动阀门、产水工作泵、产水工作泵后手动阀门、进水自动阀门，所述供水泵的出口与所述保安过滤器的入口连接，所述保安过滤器的出口通过所述供水电磁流量计、供水自动阀门与所述原水箱的进水口连接；所述原水箱的出水口通过所述产水工作泵前手动阀门、产水工作泵、产水工作泵后手动阀门、进水自动阀门、进水压力表与所述超滤膜过滤装置的进水口连接；
[0009]所述超滤膜过滤装置的产水口上连接有压力表和产水电磁流量计，所述超滤膜过滤装置的产水口通过产水自动阀门与所述缓冲水箱的进水口连接；所述超滤膜过滤装置的浓缩液出口一路与上排阀连接，一路与所述回流装置连接，一路与所述清洗连接；所述超滤膜过滤装置的进水口连接有下排阀；
[0010]所述回流装置包括回流压力表、回流自动阀门、回流手动阀门和回流流量计，所述超滤膜过滤装置的浓缩液出口通过所述回流压力表、回流自动阀门、回流手动阀门和回流流量计与所述原水箱的回流口连接；
[0011 ] 所述反洗装置包括反洗泵前手动阀门、反洗泵、反洗泵后手动阀门、反洗流量计、反洗自动阀门，所述缓冲水箱的出水口通过所述反洗泵前手动阀门、反洗泵、反洗泵后手动阀门、反洗流量计、反洗自动阀门与所述超滤膜过滤装置的产水口连接；
[0012]所述供气装置包括空气压缩机、减压阀、进气止回阀、气体流量计、进气自动阀门、进气手动阀门和曝气开关阀，所述空气压缩机的出气口经过所述减压阀、进气止回阀、气体流量计、进气自动阀门、进气手动阀门和曝气开关阀与所述超滤膜过滤装置的曝气口连接；
[0013]所述清洗装置包括清洗水箱、清洗泵前手动阀门、清洗泵、清洗泵后手动阀门、清洗进水自动阀、清洗浓回自动阀门、清洗浓回手动阀门、清洗产回自动阀门、清洗产回手动阀门、清洗流量计，所述清洗水箱的出口通过所述清洗泵前手动阀门、清洗泵、清洗泵后手动阀门、清洗进水自动阀与所述超滤膜过滤装置的进水口连接，所述超滤膜过滤装置的浓缩液出口通过所述清洗浓回自动阀门、清洗浓回手动阀门、清洗流量计与所述清洗水箱的进口连接，所述超滤膜过滤装置的产水口通过所述清洗产回自动阀门、清洗产回手动阀门、清洗流量计与所述清洗水箱的进口连接；
[0014]所述加药装置包括清洗加药箱、清洗加酸箱、清洗加药计量泵、清洗加酸计量泵，所述清洗加药箱的出口与所述清洗加药计量泵的进口连接，所述清洗加酸箱的出口与所述清洗加酸计量泵的进口连接，所述清洗加酸计量泵的出口与所述清洗加药计量泵的出口并联后连接于所述清洗泵后手动阀门与清洗进水自动阀之间的管道。
[0015]所述原水箱内安装有原水箱液位计，所述缓冲水箱内安装有缓冲水箱液位计，所述清洗水箱内安装有清洗水箱液位计。
[0016]所述加药装置还包括进水加药箱和进水加药泵，所述进水加药箱的出口与所述进水加药泵的进口连接，所述进水加药泵的出口连接于所述产水工作泵后手动阀门和进水自动阀门之间的进水管路。
[0017]所述超滤膜过滤装置采用多组中空纤维外压柱式超滤膜组件并联组成。
[0018]所述原水箱下端安装有原水箱排放手动阀门，所述缓冲水箱下端安装有缓冲水箱排空阀，所述清洗水箱的下端分别安装有清洗水箱排空手动阀门。
[0019]所述超滤膜过滤装置的超滤膜组件回流出口管高点设置有排气阀。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0021]本实用新型的预处理系统根据海水或卤水的自身特点设计，适用于超滤处理卤水或海水，使得卤水或海水的处理可以采用膜过滤方法进行，降低了精制成本，简化了精制工艺，出水稳定，提供满足纳滤进水要求的过滤水。有利于延长纳滤膜使用寿命，保障纳滤系统的稳定运行。系统结构简单，便于操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1所示为本实用新型卤水或海水超滤预处理系统的原理图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0024]本实用新型卤水或海水超滤预处理系统的原理图如图1所示，包括进水装置、超滤膜过滤装置55、缓冲水箱56、反洗装置、清洗装置、供气装置、回流装置和加药装置；所述超滤膜过滤装置55采用中空纤维外压柱式超滤膜组件。所述超滤膜过滤装置55可以根据实际需要采用多组中空纤维外压柱式超滤膜组件并联组成。
[0025]所述进水装置包括供水泵前手动阀门1、供水泵2、供水泵后手动阀门3、原水箱23、保安过滤器4、供水电磁流量计5、供水自动阀门6、产水工作泵前手动阀门17、产水工作泵18、产水工作泵后手动阀门19、进水自动阀门20，所述供水泵2的出口与所述保安过滤器4的入口连接，所述保安过滤器4的出口通过所述供水电磁流量计5、供水自动阀门6与所述原水箱23的进水口连接；所述原水箱23的出水口通过所述产水工作泵前手动阀门17、产水工作泵18、产水工作泵后手动阀门19、进水自动阀门20、进水压力表21与所述超滤膜过滤装置55的进水口连接。
[0026]所述超滤膜过滤装置55的产水口上连接有压力表38和产水电磁流量计39，所述超滤膜过滤装置55的产水口通过产水自动阀门40与所述缓冲水箱56的进水口连接；所述超滤膜过滤装置55的浓缩液出口一路与上排阀12连接，一路与所述回流装置连接，一路与所述清洗连接；所述超滤膜过滤装置55的进水口连接有下排阀25。
[0027]所述回流装置包括回流压力表11、回流自动阀门10、回流手动阀门9和回流流量计8，所述超滤膜过滤装置的浓缩液出口通过所述回流压力表11、回流自动阀门10、回流手动阀门9和回流流量计8与所述原水箱23的回流口连接。
[0028]所述反洗装置包括反洗泵前手动阀门48、反洗泵47、反洗泵后手动阀门46、反洗流量计45、反洗自动阀门44,所述缓冲水箱56的出水口通过所述反洗泵前手动阀门48、反洗泵47、反洗泵后手动阀门46、反洗流量计45、反洗自动阀门44与所述超滤膜过滤装置55的产水口连接。
[0029]所述供气装置包括空气压缩机36、减压阀35、进气止回阀34、气体流量计33、进气自动阀门32、进气手动阀门31和曝气开关阀22，所述空气压缩机36的出气口经过所述减压阀35、进气止回阀34、气体流量计33、进气自动阀门32、进气手动阀门31和曝气开关阀22与所述超滤膜过滤装置55的曝气口连接。
[0030]所述清洗装置包括清洗水箱57、清洗泵前手动阀门29、清洗泵28、清洗泵后手动阀门27、清洗进水自动阀26、清洗浓回自动阀门13、清洗浓回手动阀门14、清洗产回自动阀门42、清洗产回手动阀门43、清洗流量计15，所述清洗水箱57的出口通过所述清洗泵前手动阀门29、清洗泵28、清洗泵后手动阀门27、清洗进水自动阀26与所述超滤膜过滤装置55的进水口连接，所述超滤膜过滤装置55的浓缩液出口通过所述清洗浓回自动阀门13、清洗浓回手动阀门14、清洗流量计15与所述清洗水箱57的进口连接，所述超滤膜过滤装置55的产水口通过所述清洗产回自动阀门42、清洗产回手动阀门43、清洗流量计15与所述清洗水箱57的进口连接。
[0031]所述加药装置包括清洗加药箱52、清洗加酸箱54、清洗加药计量泵50、清洗加酸计量泵51，所述进水加药箱53的出口与所述进水加药泵24的进口连接，所述进水加药泵24的出口连接于所述产水工作泵后手动阀门19和进水自动阀门20之间的进水管路；所述清洗加药箱52的出口与所述清洗加药计量泵50进口连接，所述清洗加酸箱54的出口与所述清洗加酸计量泵51的进口连接，所述清洗加酸计量泵51的出口与所述清洗加药计量泵50的出口并联后连接于所述清洗泵后手动阀门27与清洗进水自动阀26之间的管道。
[0032]当原水原水水质较差，需要进行杀菌灭活前处理时，所述加药装置还包括进水加药箱53和进水加药泵24，所述进水加药箱53的出口与所述进水加药泵24的进口连接，所述进水加药泵24的出口连接于所述产水工作泵后手动阀门19和进水自动阀门20之间的进水管路。
[0033]为了便于液位控制，所述原水箱23内安装有原水箱液位计7，所述缓冲水箱56内安装有缓冲水箱液位计41，所述清洗水箱57内安装有清洗水箱液位计37。
[0034]为了便于液体水箱清洗，所述原水箱23下端安装有原水箱排放手动阀门16，所述缓冲水箱56下端安装有缓冲水箱排空阀49，所述清洗水箱57的下端分别安装有清洗水箱排空手动阀门30。
[0035]为了便于气体排放，所述超滤膜过滤装置55的超滤膜组件回流出口管高点设置有排气阀58，防止在死端全量过滤过程中有气体残留在回流管中影响产水。
[0036]使用本实用新型的预处理系统进行卤水超滤预处理的具体过程为:系统开启前将除原水箱排放手动阀门16、反洗水箱排空阀49、清洗水箱排空手动阀门30外的所有手动阀门打开，启动供水自动阀门6、供水泵2，原水经过供水泵2、保安过滤器4进入原水箱23，保安过滤器的精度为100 μ m,以满足超滤工艺的供水需要。供水自动阀门6、供水泵2的启动停止通过原水箱液位计7控制，液位达到设定的原水箱高液位则停机，液位低于设定的原水箱低液位则启动。而后首先进行产水阶段，开启进水自动阀门20、回流自动阀门10、产水自动阀门40后启动产水工作泵18，此时原水会由原水箱23自下而上注入超滤膜过滤装置55内，当组件内充满水后，多余的水会由回流口溢出，通过回流自动阀门10回流到原水箱23，而后关闭回流自动阀门10进行产水。运行跨膜压差彡0.15MPa，进水压力彡0.25MPa。原水在压力差的作用下由膜丝外表面进入膜丝内部，膜丝内部的产出水汇聚后通过产水自动阀门40所在产水管路输送到缓冲水箱56。述加药装置还包括进水加药箱53和进水加药泵24，所述进水加药箱53的出口与所述的进口连接，所述进水加药泵24的出口连接于所述产水工作泵后手动阀门19和进水自动阀门20之间的进水管路。如果处理原水水质较差，需要进行杀菌灭活前处理时，则要将杀菌剂配制好并加入进水加药箱53中，后通过进水加药泵24加入产水工作泵后手动阀门19和进水自动阀门20之间的进水管路中，进水加药泵24与产水工作泵18联动，加入管道内的药物与进水混合进行杀菌灭活。经过20-60min的产水后进行气擦洗步序。关闭产水工作泵18、进水自动阀门20、产水自动阀门40，开启上排自动阀门12后开启进气自动阀门32，此时气体由组件下部进入超滤膜过滤装置55内通过与水的联合作用对膜丝进行擦洗，气体以及一部分水通过上排自动阀门12排出。气擦洗步序时间为20-60S。气擦洗结束后，进行气水反洗步序，开启反洗自动阀门44、反洗泵47，缓冲水箱56中的产水由膜丝产水端反向进入膜组件，与进入膜组件的气体一起对膜丝进行联合清洗，气体和污水由上排自动阀门12排出。气水反洗步序时间20-60s。气水反洗结束后进行气排放步序，关闭反洗泵47、反洗自动阀门44，开启下排自动阀门25，此时膜组件内的液位逐渐降低，气体与水联合作用对不同水平断面的膜丝进行清洗，气排放步序时间10-30s。气排放工艺结束后，进入排放阶段，关闭进气自动阀门32，排放时间以完全排空组件内水为准，一般时间在30-100s，时间到后关闭上排自动阀门12、下排自动阀门25，此时完成了一个工艺周期，之后进入下一个工艺周期。如此循环反复，进行超滤预处理。超滤预处理后的产生从缓冲水箱56进入纳滤处理系统进行纳滤处理。
[0037]在经过80-440个工艺周期的工作后，需要进行维护性在线化学清洗。在排放步序结束后，开启反洗自动阀门44、清洗产回自动阀门42、反洗泵47，将缓冲水箱内产水注入清洗水箱57中，到达指定液位后关闭反洗泵47、反洗自动阀门44，开启清洗浓回自动阀门13、清洗进水自动阀26、清洗泵28、清洗加药计量泵50或清洗加酸计量泵51进行循环，清洗加药计量泵的运行时间依照所需药量计算设定，循环时间10-30min，循环流量2-6m3/h。循环结束后关闭清洗泵28、清洗浓回自动阀门13、清洗进水自动阀26、清洗产回自动阀门42，浸泡膜组件，浸泡时间30-90min。浸泡结束后依照正常工艺进行气擦洗、气水反洗、气排放、排放步序后进入正常工艺周期。经过上述处理的卤水水质浊度〈0.1NTU，SDI15〈2，完全符合纳滤进水要求。
[0038]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种齒水或海水超滤预处理系统，其特征在于，包括进水装置、超滤膜过滤装置、缓冲水箱、反洗装置、清洗装置、供气装置、回流装置和加药装置；所述超滤膜过滤装置采用中空纤维外压柱式超滤膜组件； 所述进水装置包括供水泵前手动阀门、供水泵、供水泵后手动阀门、原水箱、保安过滤器、供水电磁流量计、供水自动阀门、产水工作泵前手动阀门、产水工作泵、产水工作泵后手动阀门、进水自动阀门，所述供水泵的出口与所述保安过滤器的入口连接，所述保安过滤器的出口通过所述供水电磁流量计、供水自动阀门与所述原水箱的进水口连接；所述原水箱的出水口通过所述产水工作泵前手动阀门、产水工作泵、产水工作泵后手动阀门、进水自动阀门、进水压力表与所述超滤膜过滤装置的进水口连接； 所述超滤膜过滤装置的产水口上连接有压力表和产水电磁流量计，所述超滤膜过滤装置的产水口通过产水自动阀门与所述缓冲水箱的进水口连接；所述超滤膜过滤装置的浓缩液出口一路与上排阀连接，一路与所述回流装置连接，一路与所述清洗连接；所述超滤膜过滤装置的进水口连接有下排阀； 所述回流装置包括回流压力表、回流自动阀门、回流手动阀门和回流流量计，所述超滤膜过滤装置的浓缩液出口通过所述回流压力表、回流自动阀门、回流手动阀门和回流流量计与所述原水箱的回流口连接； 所述反洗装置包括反洗泵前手动阀门、反洗泵、反洗泵后手动阀门、反洗流量计、反洗自动阀门，所述缓冲水箱的出水口通过所述反洗泵前手动阀门、反洗泵、反洗泵后手动阀门、反洗流量计、反洗自动阀门与所述超滤膜过滤装置的产水口连接； 所述供气装置包括空气压缩机、减压阀、进气止回阀、气体流量计、进气自动阀门、进气手动阀门和曝气开关阀，所述空气压缩机的出气口经过所述减压阀、进气止回阀、气体流量计、进气自动阀门、进气手动阀门和曝气开关阀与所述超滤膜过滤装置的曝气口连接；所述清洗装置包括清洗水箱、清洗泵前手动阀门、清洗泵、清洗泵后手动阀门、清洗进水自动阀、清洗浓回自动阀门、清洗浓回手动阀门、清洗产回自动阀门、清洗产回手动阀门、清洗流量计，所述清洗水箱的出口通过所述清洗泵前手动阀门、清洗泵、清洗泵后手动阀门、清洗进水自动阀与所述超滤膜过滤装置的进水口连接，所述超滤膜过滤装置的浓缩液出口通过所述清洗浓回自动阀门、清洗浓回手动阀门、清洗流量计与所述清洗水箱的进口连接，所述超滤膜过滤装置的产水口通过所述清洗产回自动阀门、清洗产回手动阀门、清洗流量计与所述清洗水箱的进口连接； 所述加药装置包括清洗加药箱、清洗加酸箱、清洗加药计量泵、清洗加酸计量泵，所述清洗加药箱的出口与所述清洗加药计量泵的进口连接，所述清洗加酸箱的出口与所述清洗加酸计量泵的进口连接，所述清洗加酸计量泵的出口与所述清洗加药计量泵的出口并联后连接于所述清洗泵后手动阀门与清洗进水自动阀之间的管道。
2.根据权利要求1所述的卤水或海水超滤预处理系统，其特征在于，所述原水箱内安装有原水箱液位计，所述缓冲水箱内安装有缓冲水箱液位计，所述清洗水箱内安装有清洗水箱液位计。
3.根据权利要求1或2所述的卤水或海水超滤预处理系统，其特征在于，所述加药装置还包括进水加药箱和进水加药泵，所述进水加药箱的出口与所述进水加药泵的进口连接，所述进水加药泵的出口连接于所述产水工作泵后手动阀门和进水自动阀门之间的进水管路。
4.根据权利要求3所述的卤水或海水超滤预处理系统，其特征在于，所述超滤膜过滤装置采用多组中空纤维外压柱式超滤膜组件并联组成。
5.根据权利要求3所述的卤水或海水超滤预处理系统，其特征在于，所述原水箱下端安装有原水箱排放手动阀门，所述缓冲水箱下端安装有缓冲水箱排空阀，所述清洗水箱的下端分别安装有清洗水箱排空手动阀门。
6.根据权利要求3所述的卤水或海水超滤预处理系统，其特征在于，所述超滤膜过滤装置的超滤膜组件回流出口管高点设置有排气阀。
【文档编号】B01D61/08GK204097222SQ201420564402
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】戴海平, 孙磊, 柯永文, 党博航, 袁鑫楷 申请人:天津膜天膜科技股份有限公司, 山东华悦环保工程有限公司