高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，可有效解决现有设备能耗大，无机盐回收率低的问题，其结构是，包括总管和反渗透装置，总管上设置有分别与反渗透装置相连的第一支管和第二支管；第一支管上设置有第一减压阀，第二支管上设置有第二减压阀；反渗透装置为密闭的容腔，容腔内设置有中空纤维膜组件和带孔隔板；带孔隔板包裹中空纤维膜组件形成第一空间，第一空间与第一支管相连；容腔与带孔隔板之间为第二空间，第二空间与第二支管相连，第一转子流量计装在总路管道上，第二转子流量计装在第一支管上，第三转子流量计装在第二支管上。本实用新型结构新颖独特，安装使用方便，效果好，实现压力能的再利用，节能降耗，环保。
【专利说明】
高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及废水处理设备，特别是一种高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置。
【背景技术】
[0002]许多COD含量高的工业废水经相应技术处理后水中有机污染物的去除率可高达99%，压力大且无机盐含量高，但因COD含量低，经减压后直接排放，造成了资源浪费。例如经WAO技术处理后产生的废水无机盐含量较高;且反应器出口的废水压力可高达1MPa以上，需要通过减压阀减压后方可排放。处理后的废水无机盐含量较高会影响废水在其他工艺流程的回收利用;压力能直接减压排放也会造成大量流体机械能的浪费。因此，回收高压含盐废水的压力能及无机盐既经济又节能。
[0003]现有技术中的反渗透设备，虽是非常先进和有效节能的膜分离技术，是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术。废水含盐量越高，需要的反渗透压力越大。一般而言，在温度、回收率以及进水盐浓度不变的前提下，给水压力越大，脱盐率越高。反渗透技术运行压力范围较广，对于超低压反渗透膜，其运行压力可以低于IMPa;但在工业废水处理中，运行压力可达到8_20MPa。可见如果使用高压栗为其提供动力来源，能耗很高。与就是说，现有反渗透设备由于结构上存在的问题，压力越高，能耗越大，这是反渗透设备主要不足之一;而且反渗透设备作为一种膜分离技术，存在浓差极化现象。即在分离过程中，废水中的水分子在压力驱动下透过膜，无机盐被截留，在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高;在浓度梯度作用下，无机盐又会由膜面向本体溶液扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，从而导致水透过通量下降。因此，其改进和创新势在必行。
【实用新型内容】
[0004]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，可有效解决现有设备能耗大，无机盐回收率低的问题。
[0005]本实用新型的高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，包括:总管和反渗透装置;所述总管上设置有分别与所述反渗透装置相连的第一支管和第二支管;第一支管上设置有第一减压阀，第二支管上设置有第二减压阀；
[0006]所述反渗透装置为密闭的容腔，所述容腔内设置有中空纤维膜组件和带孔隔板；所述带孔隔板包裹所述中空纤维膜组件形成第一空间，所述第一空间与第一支管相连;所述容腔与所述带孔隔板之间为第二空间，所述第二空间与第二支管相连。
[0007]如上所述的高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，其中，所述装置还包括转子流量计，转子流量计由第一转子流量计1、第二转子流量计2、第三转子流量计3组成；第一转子流量计I装在总路管道上，第二转子流量计2装在第一支管上，第三转子流量计3装在第二支管上。
[0008]如上所述的高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，其中，第一支管上装有第一液体压力表4，第二支管上装有第二液体压力表5;反渗透装置7上还连接有纯水收集槽8和浓水收集槽9。
[0009]如上所述的高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，其中，所述的反渗透装置7为圆柱形壳体；
[0010]圆柱形壳体7-1内面装有同心相间开的带孔隔板7-3;圆柱形壳体7-1与带孔隔板7-3之间构成高压含盐废水的环室7-2，高压含盐废水的环室7-2与第二支管相连；
[0011 ]圆柱形壳体7-1内中心部位设置有与圆柱形壳体同心的中空纤维膜组件7-5，带孔隔板7-3与中空纤维膜组件7-5之间构成减压后高压含盐废水的废水壳程通道7-4;中空纤维膜组件7-5内具有多个纯水管程通道7-6，纯水管程通道7-6与纯水收集槽8相连通，废水壳程通道7-4与浓水收集槽9相连通。
[0012]本实用新型结构新颖独特，安装使用方便，效果好，实现压力能的再利用，节能降耗;利用反渗透回收无机盐，是对传统反渗透设备的改进和创新，利用压力能在近膜壁面产生“错流”，扰动边界层，减小边界层厚度，进而减小浓差极化对水透过通量的影响，强化反渗透设备的盐回收率，节能环保，经济和社会效益显著。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构主视图。
[0014]图2为本实用新型的反渗透装置的纵向截面图。
[0015]图3为本实用新型的反渗透装置的横向截面图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作详细说明。
[0017]由图1所示，本实施例的高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，包括:总管和反渗透装置7;所述总管上设置有分别与所述反渗透装置7相连的第一支管和第二支管;第一支管上设置有第一减压阀2，第二支管上设置有第二减压阀3;
[0018]如图2和图3所示，所述反渗透装置7为密闭的容腔，所述容腔内设置有中空纤维膜组件7-5和带孔隔板;所述带孔隔板包裹所述中空纤维膜组件形成第一空间，所述第一空间与第一支管相连;所述容腔与所述带孔隔板之间为第二空间，所述第二空间与第二支管相连。
[0019]所述带孔隔板上设置的圆孔为毫米级，一般为2-8mm。
[0020]本实施例的高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，还包括转子流量计，转子流量计由第一转子流量计1、第二转子流量计2、第三转子流量计3组成;第一转子流量计I装在总路管道上，第二转子流量计2装在第一支管上，第三转子流量计3装在第二支管上。
[0021 ]另外，第一支管上装有第一液体压力表4，第二支管上装有第二液体压力表5;反渗透装置7上还连接有纯水收集槽8和浓水收集槽9。
[0022]—般情况下，所述的反渗透装置7为圆柱形壳体；圆柱形壳体7-1内面装有同心相间开的带孔隔板7-3;圆柱形壳体7-1与带孔隔板7-3之间构成高压含盐废水的环室7-2，高压含盐废水的环室7-2与第二支管相连;圆柱形壳体7-1内中心部位设置有与圆柱形壳体同心的中空纤维膜组件7-5，带孔隔板7-3与中空纤维膜组件7-5之间构成减压后高压含盐废水的废水壳程通道7-4;中空纤维膜组件7-5内具有多个纯水管程通道7-6，纯水管程通道7-6与纯水收集槽8相连通，废水壳程通道7-4与浓水收集槽9相连通。
[0023]为了保证使用效果，所述的反渗透装置7为圆柱形的中空纤维反渗透装置，其结构是，圆柱形壳体7-1内面装有同心相间开的带孔隔板7-3，圆柱形壳体7-1与带孔隔板7-3之间构成高压含盐废水的环室7-2，圆柱形壳体7-1内中心部位设置有与圆柱形壳体同心的中空纤维膜组件7-5，带孔隔板7-3与中空纤维膜组件7-5之间构成减压后高压含盐废水的废水壳程通道7-4，中空纤维膜组件7-5内构成纯水管程通道7-6，纯水管程通道7-6与纯水收集槽8相连通，废水壳程通道7-4与浓水收集槽9相连通(图2、3所示)。
[0024]本实用新型的工作情况是，如图1所示，高压含盐废水(一般>10MPa)分成第一支管、第二支管，总路管道和第一支管、第二支管的流量分别通过第一转子流量计1、第二转子流量计2、第三转子流量计3进行调节，第一支管、第二支管分别连有第一液体压力表4和第二液体压力表5，用来监测两个支路的液体压力。第一液体压力表4后侧连有减压阀6，将液体压力减压到(6-8MPa)，而后进入反渗透装置7。其中反渗透设备采用中空纤维膜组件(上百根甚至更多根中空纤维膜丝平行地集成在一个圆柱形装置中，截面如图2、图3所示)，如图2所示。减压后的含盐废水(6-8MPa)进入中空纤维膜组件7-5(膜组件)的废水壳程通道7-4，水分子透过膜进入纯水管程通道7-6，无机盐被拦截在废水壳程通道7-4。因此，废水壳程通道7-4为含盐率高的浓缩水，纯水管程通道7-6为含盐率极低的淡化水，可视为纯水。纯水进入纯水收集槽8，浓缩水进入浓水收集槽9，后续经过蒸发结晶干燥可以得到无机盐固体。在反渗透过程中，随着反渗透除盐时间的延长，浓差极化现象导致反渗透水通量越来越小。
[0025]经过有机物去除的高压含盐废水，较为清洁，因没有悬浮物，木质素等有机物大分子，可以直接进入反渗透设备进行除盐。而且压力较高(完全可以满足反渗透在工业废水处理应用中的运行压力)，可以直接为反渗透提供动力来源，实现压力能的再利用；与此同时通过反渗透过程，可以达到无机盐回收的目的。此外可以利用压力能在近膜壁面产生的“错流”来强化反渗透的除盐效果。
[0026]由上述可以看出，本实用新型是在传统的中空纤维反渗透设备基础上进行改进，在靠近膜器边缘的壳程加入一个多孔的隔板，高压含盐废水(未减压)进入此通道，因为此通道内水的压力大于隔板另一侧的水压(前者未经过减压阀，后者经过减压阀减压)，在压差的作用下，高压含盐废水通过微孔进入隔板另一侧(壳程)，显然水流方向与壳程进入的减压高盐废水流向垂直，形成“错流”，在错流的扰动下，近膜壁面附近的边界层变薄，有效地抑制了浓差极化现象对反渗透效果的不利影响。
[0027]与现有技术相比，具有以下突出的有益技术效果:
[0028]1.实现压力能的再利用，节能降耗。
[0029]2.利用反渗透回收无机盐。
[0030]3.对传统反渗透设备进行改进，利用压力能在近膜壁面产生“错流”，扰动边界层，减小边界层厚度，进而减小浓差极化对水透过通量的影响，强化反渗透设备的盐回收率，经济和社会效益显著。
【主权项】
1.一种高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，其特征在于，包括:总管和反渗透装置;所述总管上设置有分别与所述反渗透装置相连的第一支管和第二支管;第一支管上设置有第一减压阀，第二支管上设置有第二减压阀； 所述反渗透装置为密闭的容腔，所述容腔内设置有中空纤维膜组件和带孔隔板;所述带孔隔板包裹所述中空纤维膜组件形成第一空间，所述第一空间与第一支管相连;所述容腔与所述带孔隔板之间为第二空间，所述第二空间与第二支管相连。2.根据权利要求1所述的高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，其特征在于，所述该装置还包括转子流量计，转子流量计由第一转子流量计(I)、第二转子流量计(2 )、第三转子流量计(3)组成;第一转子流量计(I)装在总路管道上，第二转子流量计(2)装在第一支管上，第三转子流量计(3)装在第二支管上。3.根据权利要求2所述的高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，其特征在于，第一支管上装有第一液压表(4)，第二支管上装有第二液压表(5);反渗透装置(7)上还连接有纯水收集槽(8 )和浓水收集槽(9 )。4.根据权利要求1所述的高压含盐废水压力能及无机盐回收利用的装置，其特征在于，所述的反渗透装置(7)为圆柱形壳体； 圆柱形壳体(7-1)内面装有同心相间开的带孔隔板(7-3);圆柱形壳体(7-1)与带孔圆形隔板(7-3)之间构成高压含盐废水的环室(7-2)，高压含盐废水的环室(7-2)与第二支管相连； 圆柱形壳体(7-1)内中心部位设置有与圆柱形壳体同心的中空纤维膜组件(7-5)，带孔圆形隔板(7-3)与中空纤维膜组件(7-5)之间构成减压后高压含盐废水的废水壳程通道(7-4);中空纤维膜组件(7-5)内具有多个纯水管程通道(7-6)，纯水管程通道(7-6)与纯水收集槽(8)相连通，废水壳程通道(7-4)与浓水收集槽(9)相连通。
【文档编号】B01D61/08GK205710005SQ201620654437
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】刘洁, 袁学玲, 齐静, 邢阳, 李升军
【申请人】北京中科奥倍超声波技术研究院