专利名称：一种再生水膜法生产循环冷却水的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水质净化处理装置，特别涉及一种利用超滤膜将再生水生产为循环冷却水的装置。
技术背景 我国是一个严重缺水的国家，随着经济的日趋发展，水资源短缺也 日益突显。再生水即“中水”，是污水经适当处理后达到一定水质指标，并且可以满足某些使用要求，可以进行有益使用的水。再生水水量大、水质稳定、受季节和气候影响小，是城市的第二水源，其合理回用既能减少水环境污染，又可以缓解水资源紧缺的矛盾，是贯彻可持续发展的重要措施，具有可观的社会、环境以及经济效益，已经成为世界各国解决水问题的必选。工业领域是用水大户，在工业用水中冷却水占70-80%，因此节约冷却水是工业节水的关键，而循环用水是节约冷却水的最有效措施。将再生水作为火电厂工业循环冷却水的补水水源是解决城市水危机的关键措施之一，然而在大规模推广再生水工业利用的同时，再生水水质对现有系统产生的负面影响也是不容忽视的。再生水中较高的钙、镁、硫酸盐以及有机物、氨氮、细菌、藻类等成分，可能使工业循环冷却水系统中出现含盐量增大、PH值下降、微生物繁殖等现象，从而加速设备的腐蚀、结垢和黏泥的生成，不仅堵塞管道，降低设备的传热效率，增加能耗，严重时还可能诱发爆管等事故。
实用新型内容本实用新型的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种再生水膜法生产循环冷却水的装置，该装置占地面积小，可以有效地去除再生水中的悬浮物、细菌和藻类，生产时间短、效率高，并且能够有效避免再生水水质所带来的不良影响，处理出水能够较好地用于工业循环水冷却系统。为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种再生水膜法生产循环冷却水的装置，包括通过管道依次连接的再生水池、预氧化设备、过滤设备和清水消毒设备，其中所述过滤设备包括一个或多个连接在预氧化设备与清水消毒设备之间的超滤膜组件。特别是，所述预氧化设备包括壳体和多个垂直布置的折流板，其中所述多个折流板交错安装在壳体的顶部和底部。其中，所述超滤膜组件包括密闭壳体；由安装在密闭壳体内部的密封层分隔形成的过滤室和产水室；安装在密闭壳体内部的超滤膜，其出水端与产水室连通。特别是，所述超滤膜为外压式中空纤维膜，其安装形式为倒置U型结构或直线型结构。其中，所述超滤膜的孔径为O. 01-0. I μ m。特别是，所述超滤膜组件还包括[0014]设置在所述密闭壳体顶部的进气口 ；以及安装在所述过滤室内部并且连通所述进气口的进气管，用于对超滤膜进行空气擦洗。尤其是，所述进气管的表面分布有Φ 1-Φ3. 5的布气孔，以利于空气与超滤膜的充分接触。其中，所述清水消毒设备包括清水区和用户自主加药区，所述清水区和用户自主加药区通过溢流堰导通。其中，所述装置还包括一个或多个清洗设备，其通过管道分别与清水区及一个或多个超滤膜组件连接，用于对超滤膜组件的超滤膜进行清洗。·[0020]其中，所述装置还包括通过管道与再生水池和预氧化设备之间的连接管道连接的预氧化加药装置；以及通过管道与用户自主加药区连接的加药装置。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点I、本实用新型的装置可以将再生水净化处理为循环冷却水，不仅减少了水环境污染，还节约了水资源，具有良好的社会、环境以及经济效益；2、本实用新型的装置占地面积小，可以同时有效地完成再生水的除浊、除菌和除藻，生产循环冷却水的时间短、效率高，是一种低碳绿色的装置；3、本实用新型装置生产的循环再生水水质达标，悬浮物、微生物含量低，能够较好地用于工业循环水冷却系统，可防止设备腐蚀、结垢和黏泥等危害，降低设备能耗，延长设备使用年限。
图I为本实用新型再生水膜法生产循环冷却水装置的结构示意图；图2为本实用新型超滤膜组件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型装置的结构、功能及优点进行详细说明。图I为本实用新型再生水膜法生产循环冷却水装置的结构示意图。如图I所示，本实用新型的装置包括通过管道依次连接的再生水池I、预氧化设备2、过滤设备3和清水消毒设备4。其中再生水池I用于储存城市污水处理厂生成的再生水，预氧化加药装置11通过管道与再生水池I和预氧化设备2之间的连接管道连接，预氧化加药装置11中装有预氧化剂次氯酸钠或液氯，其通过管道加入到再生水池I与预氧化设备2之间的连接管道中，与再生水池I中的再生水混合形成再生水池出水。预氧化设备2通过管道与再生水池I连接，其包括壳体和多个垂直布置的折流板21，多个折流板21交错安装在壳体的顶部和底部，将预氧化设备2分隔成若干个区域。折流板21的设置用于改变再生水池出水的流向以增加再生水池出水湍动，使再生水池出水中的再生水与预氧化剂混合接触更加充分，从而能够更好地杀灭或抑制再生水中细菌(如铁细菌、硫细菌、硝化细菌、硫酸盐还原菌、产黏泥细菌等)、藻类(如蓝藻、绿藻、硅藻等)等微生物的生长，避免细菌及藻类孳生。过滤设备3包括一个或多个超滤膜组件，一个或多个超滤膜组件通过管道连接在预氧化设备2与清水消毒设备4之间，多个超滤膜组件之间为并联设置。并联设置的多个超滤膜组件可以加大再生水处理量，提高处理效率，其数量可以根据再生水的处理量进行调整。在预氧化设备2与过滤设备3之间的一条或多条连接管道上分别设有一个或多个变频泵30，其中过滤设备3中的每一个超滤膜组件均与一个变频泵连接，变频泵用于将预氧化设备出水以稳定的压力输入超滤膜组件，并使预氧化设备出水中的水与不可透过超滤膜的物质分离。如图2所示，超滤膜组件包括管状的密闭壳体31，在壳体31内部设置密封层39，将壳体31所围成的区域分隔成过滤室32和产水室33，过滤室32用于储存待过滤处理的水、过滤后被浓缩的浓水或清洗超滤膜后的清洗出水，产水室33用于储存经超滤处理后的出水或清洗用水。在壳体31的顶部设有进水口 36，其与过滤室32连通，用于将预氧化设备出水输入过滤室32或将浓水及清洗出水排出过滤室32 ;在壳体31的底部设有出水口 38，其与产水室33连通，用于输出经过超滤膜组件净化处理后的出水或输入用于清洗超滤膜 的用水。在壳体31内部安装有倒置的U型结构超滤膜34，U型结构超滤膜的出水端与产水室33相连通。所述超滤膜34为外压式中空纤维膜，其材质为改良型聚丙烯腈(PAN)，该材质的膜亲水性好，抗污能力强，坚固耐用。超滤膜的孔径范围为O. 01-0. I μ m，其中孔径的最大分布值为O. 025 μ m,即孔径为O. 025 μ m的膜孔占总膜孔数的70%。特别是，本实用新型的超滤膜组件还包括设置在所述外壳31顶部的进气口 37以及进气管35，进气管35安装在过滤室32的内部中央位置并且与进气口 37连通，用于对超滤膜34进行擦洗(气洗)。在所述进气管的表面分布有Φ 1-Φ 3. 5的布气孔，以利于空气与超滤膜的充分接触。进行清洗时，先向进气管35通气，引起超滤膜丝抖动，从而使得超滤膜丝表面的污垢疏散松软，达到高效反冲洗的目的。如图I所示，所述清水消毒设备4包括清水区42和用户自主加药区43，所述清水区和用户自主加药区通过溢流堰44导通。所述清水区42通过管道与过滤设备3连接，经过滤设备3处理后的出水首先进入到清水区42中，然后通过溢流堰44流入用户自主加药区43。加药装置41通过管道与用户自主加药区43连接，其装有次氯酸钠或液氯(或用户根据实际情况配置的其它药剂)，通过管道加入到用户自主加药区43中，与过滤设备出水混合后即形成循环冷却水，氧化剂用于抑制循环冷却水中细菌、藻类等微生物的孳生，从而有利于循环冷却水的工业应用(如应用于火电厂冷却水循环系统)，防止工业设备的腐蚀、结垢和黏泥的生成，提高设备的运作效率，降低能耗。如图I所示，本实用新型的装置还包括一个或多个清洗设备5，分别与清水区42及一个或多个超滤膜组件连接，每个超滤膜组件均连接一个清洗设备5，用于对超滤膜组件中的超滤膜进行清洗(反洗)，其中清洗设备用水来源于清水区42。本实用新型的装置还包括浓水池6，其通过管道与过滤设备3连接，用于回收超滤膜组件中的剩余浓水或清洗排水，回收的浓水或清洗排水可以返回到污水处理厂中进行进一步处理。本实用新型的装置是这样工作的首先将城市污水厂生产的再生水引入到再生水池I中，开启预氧化加药装置11的通道，加药装置中的预氧化剂次氯酸钠或液氯定量加入再生水池I与预氧化装置之间的连接管道中，与再生水混合后流入预氧化装置2。在预氧化装置2中，再生水池出水与氧化剂的混合液依次流过折流板分隔的区域，流向的改变增加混合液的湍动，使再生水池出水与预氧化剂混合接触更加充分，从而能够更好地实现杀灭或抑制再生水中细菌、藻类等微生物的孳生和对再生水中有机物的进一步降解。预氧化装置的出水经变频泵30稳压后，通过进水口 36进入到超滤膜组件的过滤室32中，在压力的推动下，水及一些小分子物质透过超滤膜34并进入产水室33，而再生水中的悬浮物、细菌、藻类等一些大分子物质被阻隔在超滤膜的外部，并残留在过滤室32中，产水室33中的净化出水从出水口 38流出，通过管道进入清水消毒设备4中。开启加药装置41与消毒设备的连通管道，加药装置41中的氧化剂等定量加入用户自主加药区43中，与过滤装置净化后的出水混合后形成循环冷却水。过滤设备3运行一段时间后，需要对超滤膜组件中的超滤膜进行清洗，以保证过滤效率。可以单独采用净化后的水反冲洗方式，也可以同时采用气洗+净化后水联合反洗方式对超滤膜进行清洗。进行气洗时，向进气管35中通入气体后，引起超滤膜丝抖动，从而 使得超滤膜丝表面的污垢疏散松软。进行反洗时，开启清洗设备5，清水消毒设备清水区42中的少量清水(约超滤产水的3%-15%)经加压后，通过超滤膜组件的出水口 38进入到超滤膜34中，并通过超滤膜透入到过滤室32，从而去除超滤膜34外表面沉积的污垢，达到清洗目的。城市污水厂生产的再生水经过本实用新型装置处理后，其浊度、细菌、藻类含量明显降低，且其它各项指标(如钙硬度、总Fe、Cu2+、Cl'硅酸、硫酸盐等)均达到间冷开式系统循环冷却水水质指标或直冷系统循环冷却水水质指标，所生成的循环冷却水能够较好地用于工业循环水冷却系统，可防止循环水冷却系统设备腐蚀、结垢和黏泥等不良危害，降低能耗，延长设备使用年限。尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种再生水膜法生产循环冷却水的装置，其特征在于，包括通过管道依次连接的再生水池(I)、预氧化设备(2)、过滤设备(3)和清水消毒设备(4)，其中所述过滤设备(3)包括一个或多个连接在预氧化设备(2)与清水消毒设备(4)之间的超滤膜组件。
2.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述预氧化设备(2)包括壳体和多个垂直布置的折流板(21)，其中所述多个折流板(21)交错安装在壳体的顶部和底部。
3.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述超滤膜组件包括 密闭壳体(31)； 由安装在密闭壳体(31)内部的密封层(39)分隔形成的过滤室(32)和产水室(33)； 安装在密闭壳体(31)内部的超滤膜(34 )，其出水端与产水室(33 )连通。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述超滤膜(34)为外压式中空纤维膜，其安装形式为倒置U型结构或直线型结构。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述超滤膜(34)的孔径为O.01-0. I μ m。
6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述超滤膜组件还包括 设置在所述密闭壳体(31)顶部的进气口(37);以及 安装在所述过滤室(32)内部并且连通所述进气口(37)的进气管(35)，用于对超滤膜(34)进行空气擦洗。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述进气管(35)的表面分布有Φ1-Φ3.5的布气孔，以利于空气与超滤膜的充分接触。
8.如权利要求I所述的装置，其特征在于，所述清水消毒设备(4)包括清水区(42)和用户自主加药区(43)，所述清水区(42)和用户自主加药区(43)通过溢流堰(44)导通。
9.如权利要求I所述的装置，其特征在于，还包括 一个或多个清洗设备(5)，其通过管道分别与清水区(42)及一个或多个超滤膜组件连接，用于对超滤膜组件的超滤膜进行清洗。
10.如权利要求I所述的装置，其特征在于，还包括 通过管道与再生水池(I)和预氧化设备(2)之间的连接管道连接的预氧化加药装置(11);以及 通过管道与用户自主加药区(43)连接的加药装置(41)。
专利摘要本实用新型公开了一种再生水膜法生产循环冷却水的装置，包括通过管道依次连接的再生水池、预氧化设备、过滤设备和清水消毒设备，其中所述过滤设备包括一个或多个连接在预氧化设备与清水消毒设备之间的超滤膜组件。本实用新型的装置占地面积小，可以同时有效地完成再生水的除浊、除菌和除藻，生产时间短、便捷高效，生产的循环冷却水水质达标，悬浮物、微生物含量低，能够较好地用于工业循环水冷却系统，并且有效地防止循环水冷却系统设备腐蚀、结垢和黏泥等不良危害，降低能耗，延长设备使用年限。
文档编号C02F1/50GK202688126SQ20122036948
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者雷鹏举, 刘川, 郭永忠 申请人:北京诚合盛环境科技有限公司