专利名称：超滤反渗透一体式水处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型所述的超滤反渗透一体式水处理装置是一种将超滤装置同反渗透装置组合一体化，实现纯水制备的新型水处理装置。
随着国民经济的快速发展，水资源日趋紧张，应用劣质水源以补充工业用水不足已提到日程上来。目前一般纯水制备皆采用离子交换法，由于该方法必须用酸、碱再生、从而产生储存、运输、作业条件差、环境污染等一系列问题。尤其当水质劣化时，问题愈加严重，并导致生产成本的大幅度增加。另一种制备纯水的方式是采用反渗透法，即通过反渗透膜达到分离水中溶质的目的。在对劣质水源的处理上可避免环境污染和大量酸碱消耗，同时又能降低制水成本，节约能源，适用于更宽的水资源范围，则具有节能、环保和改善水质等方面的显著优势。但反渗透膜极易被污染，因而对预处理水质的要求非常严格，SDI值必须被控制在3～4或更小。现在通用的过滤、投药等预处理方法、设备庞大、操作复杂、投资高、且水质不易控制，故常常造成反渗透膜的污染、结垢等；使之不能正常运转，甚至造成整套设备的报废，从而使反渗透这一高新技术的推广应用受到了极大的限制。针对上述现有技术中所存在的问题，设计一种结构合理、技术先进的新型超滤反渗透一体式水处理装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
鉴于上述现有技术中所存的问题，本实用新型的目的是研制一种结构合理、性能先进、透水量大、过滤性能好、水质稳定、适用水源范围宽、自动化程度高、维护简便的新型结构水处理装置。本实用新型采用超滤预处理同反渗透膜技术的有机结合，从而创造一种实用的新型超滤反渗透一体式水处理装置。
本实用新型所述的超滤反渗透一体式水处理装置，其结构由动力装置、控制阀门、初滤器、超滤器、反渗透器和管路系统所组成。初滤器安装在超滤器的前级，超滤器安装在反渗透器的前级；通过管路系统及其连接件将各装置和器件连接成一个封闭的循环系统装置。本实用新型所述初滤器的上端部具有进水口，其下端部的出水口通过控制阀(M)同离心泵的入口相连接。离心泵的出口端通过控制阀(N)同超滤器的一端相连接，超滤器的另一端通过控制阀(X)同离心泵的入口端相连接。离心泵的出口端通过控制阀(V)同反渗透器相连接。反渗透器通过管路和控制阀(B)同水箱相连接，在水箱中装有初滤器。超滤器通过管路和控制阀(A)同进水口相连接。本实用新型所述的初滤器内装有蜂房滤芯；超滤器为组合式超滤互相反冲洗的并联结构，超滤器的内部装有超滤膜。反渗透器的内部装有中空纤维反渗透膜。本实用新型所述蓄水罐安装在超滤器和反渗透器中间并通过管路相连接；在蓄水罐下端的出水口通过控制阀(X)接有多级离心泵。
本实用新型提供了一种超滤反渗透一体式水处理装置，其结构的主要特点如下1、采用反渗透代替或大部分代替离子交换法制备纯水，免除酸碱再生或使酸碱用量降低到原来的3％～4％；从而消除环境污染、大大降低制水成本，并能适用更宽的水源范围、降低劳动强度。
2、采用超滤这一新的预处理工艺达到反渗透对进水水质的要求，且设备简单，水质稳定、投资少、自动化程度高，从而解决反渗透推广应用的技术关键。
3、超滤与反渗透组合一体化，结构合理，其装置以单机形式出现、系统全部管路化。
4、脱盐部分采用低压中空纤维反渗透组件、使脱盐度、透水量达最大，且整机体积可达最小、动力消耗最低。
5、采用以超滤为主的预处理部分，可使SDI值降至1以下，且水质、水量可长期保持稳定，从而可使整个水处理装置长期稳定运行。
6、超滤膜和反渗透膜经合理组合进行工作，水的利用率可达100％，反渗透膜除自然老化外，不衰减，无需定期清洗。超滤膜的衰减可通过水洗恢复无需定期化学清洗。综上所述可知，本实用新型的广泛应用必将对纯水制备工业产生巨大的影响，其经济效益和社会效益是显而易见的。
本实用新型的附图
是超滤反渗透一体式水处理装置结构示意图。
图中1、进水口 2、初滤器 3、水箱 4、排水沟 5、离心泵 6、超滤器 7、管路 8、超滤器 9、蓄水罐 10、排水沟 11、离心泵 12、管路 13、管路 14、反渗透器 15、管路 16、管路 17、管路 18、管路 19、排水沟Y1、Y2、Y3、Y4——压力表 L1、L2、L3——流量计A、B、C、D、E、F、G——控制阀I、J、K、P、H、M、N——控制阀X、Y、Z、V、W——控制阀本实用新型的具体实施例如附图所示；其结构是水箱(3)、超滤器(6、8)、蓄水罐(9)、反渗透器(14)、离心泵(5)、多级离心泵(11)等通过管路、控制阀和连接件顺序的连接成一个封闭的循环系统。具有蜂房滤芯的初滤器(2)安装在水箱(3)内。管路(13)通过控制阀(B)同水箱(3)相连通，通过控制阀(F)同蓄水罐相连通，通过流量计(L1)和控制阀(Y)同反渗透器相连通。管路(12)通过控制阀(A)同水箱(3)的进水口(1)相连通，通过控制阀(C)同排水沟(19)相连通，通过控制阀(D、E)同超滤器(6、8)相连通。超滤器(6、8)采用并联结构，并通过管路(7)和控制阀(J)、流量计(L3)同蓄水罐(9)相通。蓄水罐(9)通过管路(18)、控制阀(G、V)同反渗透器(14)相通。水箱(3)下端出水口通过控制阀(M)同离心泵(5)入口相连通，通过控制阀(K)同排水沟(4)相通。离心泵(5)的出口通过控制阀(N、P、W)同超滤器(6、8)相连通。在蓄水罐(9)下端的出水口通过控制阀(X)同多级离心泵(11)的入口相通，通过控制阀(Z)同排水沟(10)相通。多级离心泵(11)的出口通过控制阀(V)同反渗透器(14)相通。在管路系统上装有压力表(Y1～Y4)用以检查各部位工作压力。
本实用新型工作原理是超滤、反渗透均属于膜分离过程。分离的动力为压力差。形象的解析膜分离过程的说法是“筛分”理论。它是把膜的表面看成具有无数微孔，像筛子一样截留住分子直径大于它们的溶质和颗粒，从而达到分离的目的。一般讲，反渗透主要是截留离子物质而反渗过溶剂那样的小分子。超滤则是从小分子溶剂或溶质中将比较大的溶质分子包括大分子、胶体、蛋白质、微粒等筛分出来。水中的杂质按其大小顺序可分为悬浮物、机械杂质(0.5μm以上)；胶体、微粒(0.02～0.1μm)；胶体、大分子(1～20nm)；小分子，无机离子(0.1～1nm)。按着这个顺序把它们分配给不同的单元去处理，即可使每一单元的负担合理、充分发挥各自的效能，又避免了在处理过程中产生新的固体和溶解杂质；即可使水质稳定，又保证了整个装置的安全经济运行。
其工艺过程首先是原水先经10μm聚丙烯蜂房滤器除去50％以上的氧化铁颗粒和几乎全部机械杂质，悬浮物，从而保证超滤部分的正常运行，周期制水达100吨以上。再经超滤(以0.2MPa压力的离心泵为动力)除去水中剩余的全部胶体和部分大分子，采用小周期产水反冲洗、大周期浸泡反冲洗可使膜的水通量保持长期稳定，且水质不变。从超滤出来的水仅剩下离子杂质和小分子，加入适量的酸，可防止钙镁垢类的析出，从而使反渗透的负担大为减轻，保证了其脱盐效能的充分发挥。反渗透部分以3MPa多级离心泵为动力，可除去保安、缓冲等辅助设备，使系统更为简化。
在本工艺中反渗透浓水分两个部分，一部分(占反渗透进水的20％)自循环，另一部分做为超滤的进水(占超滤进水的15％～20％)，不但提高了水利用率，且可改善超滤的进水水质；超滤部分的浓水经滤器粗滤后亦可回用(占10％左右)，从而可使水的利用率达到100％。
权利要求1.一种超滤反渗透一体式水处理装置；其特征在于由动力装置、控制阀门、初滤器(2)、超滤器(6、8)、反渗透器(14)和管路系统所组成，初滤器(2)安装在超滤器(6、8)的前级，超滤器(6、8)安装在反渗透器(14)的前级；通过管路系统及其连接件将各装置和器件连接成一个封闭的循环系统装置。
2.根据权利要求1所述的超滤反渗透一体式水处理装置；其特征在于初滤器(3)的上端部具有进水口(1)，其下端部的出水口通过控制阀(M)同离心泵(5)的入口相连接；离心泵(5)的出口端通过控制阀(N)同超滤器(6、8)的一端相连接，超滤器(6、8)的另一端通过控制阀(X)同离心泵(11)的入口端相连接，离心泵(11)的出口端通过控制阀(V)同反渗透器(14)相连接；反渗透器(14)通过管路(13)和控制阀(B)同水箱(3)相连接，在水箱(3)中装有初滤器(2)；超滤器(6、8)通过管路(12)和控制阀(A)同进水口(1)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的超滤反渗透一体式水处理装置；其特征在于初滤器(2)内装有蜂房滤芯；超滤器(6、8)为组合式超滤互相反冲洗的并联结构，超滤器(6、8)的内部装有超滤膜；反渗透器(14)的内部装有中空纤维反渗透膜。
4.根据权利要求1或2所述的超滤反渗透一体式水处理装置；其特征在于蓄水罐(9)安装在超滤器(6、8)和反渗透器(14)中间并通过管路(16、18)相连接；在蓄水罐下端的出水口通过控制阀(X)接有多级离心泵(11)。
专利摘要本实用新型所述的超滤反渗透一体式水处理装置是一种将超滤装置同反渗透装置组合一体化，实现纯水制备的新型水处理装置。其结构由动力装置、控制阀门、初滤器、超滤器、反渗透器和管路系统所组成。动力装置包括电机和离心泵；通过管路系统将各装置和器件连接成一个循环系统装置。本实用新型具有结构合理、性能先进、透水量大、过滤性能好、水质稳定、适应水源范围宽、自动化强度高、维修简便等特点。
文档编号B01D61/58GK2211319SQ94211438
公开日1995年11月1日 申请日期1994年5月12日 优先权日1994年5月12日
发明者赵平亚, 孙咏红, 邹恩义, 李 昊 申请人:大连铁道学院