一种倒流反渗透净水系统的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是涉及一种倒流反渗透净水系统。

背景技术：

近年来，水处理技术越来越纯熟，尤其是反渗透技术一种比较理想的水处理技术。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。在现有的技术中倒流反渗透技术是在原有反渗透技术的基础上进行的一次改进与创新。RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术，其孔径小至纳米级，在一定的压力下，水分子可以通过反渗透膜，而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过反渗透膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水即浓水严格区分开来。

目前，反渗透在水处理应用中主要起到除盐的作用，在运行中系统回收率平均在75％左右而海水处理回收率更低，且盐分易在膜内堆积，形成结垢，因此阻垢剂等药剂的用量较高，反渗透膜寿命短。由此可见，现有技术中的反渗透水处理系统存在系统回收率低、易结垢、反渗透膜寿命短以及运行成本高等技术问题。

综上所述，如何研究出一种倒流反渗透净水系统，具有系统回收率高、不易结垢、反渗透膜寿命长且运行成本低的优点，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种新型的倒流反渗透净水系统。

本实用新型一种倒流反渗透净水系统，包括多个用于净水的反渗透膜壳，所述膜壳内安装有反渗透膜，每个所述膜壳均包括入水口和出水口，所述膜壳的出水口与另一个所述膜壳的入水口通过输水管相连接，根据所述膜壳的过滤功能情况将多个所述膜壳划分为一段反渗透膜壳、二段反渗透膜壳和三段反渗透膜壳，所述二段反渗透膜壳和所述三段反渗透膜壳之间设置有增压泵，原水依次通过所述一段反渗透膜壳、二段反渗透膜壳和三段反渗透膜壳后得到纯净水。

所述一段反渗透膜壳、二段反渗透膜壳和三段反渗透膜壳中所包含的所述膜壳数目依次减少，所述一段反渗透膜壳包括并联的一段一组膜壳、一段二组膜壳、一段三组膜壳和一段四组膜壳，所述一段一组膜壳、一段二组膜壳、一段三组膜壳和所述三段反渗透膜壳中串联有数目相同的多个所述膜壳，所述一段四组膜壳的所述膜壳数目为一个。所述三段反渗透膜壳可以与所述一段反渗透膜壳中的一段一组膜壳、一段二组膜壳、一段三组膜壳中任意一组进行导向转换。

进一步地，所述原水的输水管道处安装有原水流量计，所述原水在反渗透处理过程中形成浓水，所述膜壳之间用于输送浓水的所述输水管上安装有浓水调节阀，所述一段反渗透膜壳、二段反渗透膜壳和三段反渗透膜壳之间的所述输水管上安装有压力变送器。

进一步地，所述原水流量计、所述压力变送器、所述浓水调节阀和所述增压泵的工作参数均通过PLC系统实现在线远程控制。

进一步地，所述倒流反渗透净水系统可在同一工作现场同时安装多套，且多套所述倒流反渗透净水系统能够通过同一个所述PLC系统集中控制全部所述原水流量计、所述压力变送器、所述浓水调节阀和所述增压泵的运行状态。

进一步地，所述一段反渗透膜壳、所述二段反渗透膜壳和所述三段反渗透膜壳中所述膜壳的数目依次为19个、10个和6个。

进一步地，所述膜壳为七芯膜壳。

进一步地，所述膜壳固定于用于安装所述膜壳的膜壳支撑架上，所述膜壳支撑架上包覆有防腐漆层。

本实用新型一种倒流反渗透净水系统，与现有技术相比具有以下优点：

第一、该倒流反渗透净水系统中通过合理布置所述膜壳，将所述膜壳划分为三段，使所述原水得到充分的净化，提高了生产纯净水的质量并使系统回收率不低于86％，该结果与现有技术中的75％相比已经显著提高了产水量。由于所述原水最初是通过所述一段反渗透膜壳，所以该段中的所述反渗透膜结垢现象最为严重，而通过设计所述三段反渗透膜壳与所述一段一组膜壳、一段二组膜壳、一段三组膜壳中任意一组进行导向转换使得水流可以倒流，从而将所述一段反渗透膜中的所述渗透膜上的阻垢冲洗下来，该设计赋予本实用新型自清洗的功能，所以可减少阻垢剂的投放量，延长所述渗透膜的使用寿命。通过产水量的提升、阻垢剂投放量的减少以及所述反渗透膜使用寿命的延长促使该系统的总运行成本得到大幅降低。

第二、该倒流反渗透净水系统中通过设计所述原水流量计、所述浓水调节阀以及所述压力变送器可以使工作人员及时了解水流在所述输水管中的输送情况，从而进行相应的水流流速调节，使浓水以适当的流速通过每个所述反渗透膜，达到提高净化质量的目的。

第三、该倒流反渗透净水系统中所述原水流量计、所述压力变送器、所述浓水调节阀和所述增压泵的工作参数均通过PLC系统实现在线远程控制。由于该设计使这些仪表实现了在线远程监控，所以极大的提升了本实用新型的自动化程度，具有节约了人力的优点，并提高了该倒流反渗透净水系统的调控精度。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

图中：1、一段反渗透膜壳，2、二段反渗透膜壳，3、三段反渗透膜壳，4、增压泵，1.1、一段一组膜壳，1.2、一段二组膜壳，1.3、一段三组膜壳，1.4、一段四组膜壳。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。

如图1所示，现有技术中的反渗透净水系统采用一级两段的配置方式，一段反渗透膜壳1为19只膜壳，二段反渗透膜壳2为10只膜壳，该系统中一段反渗透膜壳1与二段反渗透膜壳2之间配置段间增压泵4。该系统中的反渗透膜为七芯反渗透膜。该反渗透净水系统中产水量约为130m³/h，系统回收率约为75％。其中，原水为超滤产水，SDI(Silting Density Index)＜3。该系统中产水电导率约为180us/cm。反渗透膜为DOW-BW30-400FR反渗透膜，该系统中的在线仪表为一段反渗透膜壳1的进水压力表、二段反渗透膜壳2的进水压力表、浓水流量表、产水流量表和产水电导率。反渗透净水系统的运行为半自动控制，系统的运行和维护基本靠工作人员的经验进行操作，工作效率与调控精度都很低。

在现有技术的基础上，本实施例已经做了结构改良，倒流反渗透净水系统采用一级三段布置，二段反渗透膜壳2和三段反渗透膜壳3之间设置增压泵4，现有技术中的段间增压泵4取消，具体参见图2。此外，该实施例在现有技术的基础上还增加了原水流量计、压力变送器、浓水调节阀等在线仪表及设备，以实现对系统的全自动控制，降低人力成本。

改造后的倒流反渗透净水系统如下所述：一种倒流反渗透净水系统，包括多个用于净水的反渗透膜壳，所述膜壳内安装有反渗透膜，每个所述膜壳均包括入水口和出水口，所述膜壳的出水口与另一个所述膜壳的入水口通过输水管相连接。

根据所述膜壳的过滤功能情况将多个所述膜壳划分为一段反渗透膜壳1、二段反渗透膜壳2和三段反渗透膜壳3，所述二段反渗透膜壳2和所述三段反渗透膜壳3之间设置有增压泵4。原水依次通过所述一段反渗透膜壳1、二段反渗透膜壳2和三段反渗透膜壳3后得到纯净水。

所述一段反渗透膜壳1、二段反渗透膜壳2和三段反渗透膜壳3中所包含的所述膜壳数目依次减少。所述一段反渗透膜壳1包括并联的一段一组膜壳1.1、一段二组膜壳1.2、一段三组膜壳1.3和一段四组膜壳1.4。所述一段一组膜壳1.1、一段二组膜壳1.2、一段三组膜壳1.3和所述三段反渗透膜壳3中串联有数目相同的多个所述膜壳。所述一段四组膜壳1.4的所述膜壳数目为一个。

在相应的时间内，所述三段反渗透膜壳3可以与所述一段反渗透膜壳1中的一段一组膜壳1.1、一段二组膜壳1.2、一段三组膜壳1.3中任意一组进行导向转换。一段四组膜壳1.4不参与导向转换。一段反渗透膜壳1的浓水直接进入二段反渗透膜壳2的10只膜壳，二段反渗透膜壳2不参与导向转换。二段反渗透膜壳2的浓水经段间增压泵4进入三段反渗透膜壳3。该设计通过倒流技术使反渗透膜上的污垢可以自清洗，从而降低阻垢剂的用量，延长反渗透膜的使用寿命，提高反渗透回收率至86％以上，最终实现系统净水运行总成本的降低。

所述原水的输水管道处安装有原水流量计，所述原水在反渗透处理过程中形成浓水，所述膜壳之间用于输送浓水的所述输水管上安装有浓水调节阀，所述一段反渗透膜壳1、二段反渗透膜壳2和三段反渗透膜壳3之间的所述输水管上安装有压力变送器。所述原水流量计、所述压力变送器、所述浓水调节阀和所述增压泵4的工作参数均通过PLC系统实现在线远程控制。该设计提高了系统运行的精度以及自动化程度。

为了使所述倒流反渗透净水系统的安装控制更加方便，所以将所述倒流反渗透净水系统设计为可在同一工作现场同时安装多套，且多套所述倒流反渗透净水系统能够通过同一个所述PLC系统集中控制全部所述原水流量计、所述压力变送器、所述浓水调节阀和所述增压泵4的运行状态。

为了使所述原水的净化质量和反渗透回收率更高，同时也为了使现有技术中的改造更加便利，所以将所述一段反渗透膜壳1、所述二段反渗透膜壳2和所述三段反渗透膜壳3中所述膜壳的数目依次设计为19个、10个和6个。此外，为了提高所述膜壳的净水能力，所以将所述膜壳设计为七芯膜壳。

所述膜壳固定于用于安装所述膜壳的膜壳支撑架上。为了使所述膜壳支撑架的使用寿命得以有效延长，所以在所述膜壳支撑架上包覆有防腐漆层。

该倒流反渗透净水系统的有益效果为：增加产水水量，产水量从130t/h升至149t/h。经过检查现有技术中更换下来的无法恢复通量的反渗透膜之后，再经过倒流反渗透技术改造，可使反渗透膜具有稳定均衡的保持系统膜通量的能力，并减少CIP(Clean In Place)频次，延长膜的寿命。系统回收率从75％提高至86％，增加水水量，直接提高了产水费。该设计提高了系统回收率，浓水水量大大降低，可省去浓盐水的二次脱盐处理系统，可减少系统的运行费用同时直接降低了浓盐水的排放费用；浓水排量43.3t，降至24.2t。

综上所述，使用倒流反渗透净水系统对现有系统进行优化补充，不论从经济角度还是从工程施工角度论述，都具有更大的优势和可行性，即可节约运行成本、可节约设备占地、可节约人工成本、可降低药剂消耗以及可节约浓水反渗透设备投资。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。