一种脉冲式反渗透膜系统浓水回收装置的制作方法

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种脉冲式反渗透膜系统浓水回收装置。

背景技术：

我国是一个缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一；在未来几十年的发展过程中，随着经济的快速增长和人口的不断增加，我国水资源不足的矛盾有可能会更加突出。如果不能加快建设节约型社会，有限的水资源和严峻的环境约束将对经济的持续快速增长产生不利的影响。解决我国水资源短缺的重要出路，应该依靠自律型的方式在农业、工业、生活等各个方面大力节水。

反渗透能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，是高纯水设备中应用的一种脱盐技术。随着反渗透膜技术的成熟，在各类水处理系统的应用越来越广泛。虽然反渗透系统出水水质好，但在大规模应用中，由于膜结垢等原因，水利用率只能达到70％～85％。系统排出的浓水由于含盐量高，回用从成本和工艺上都比较困难；浓水回收利用不高；

反渗透的基本工作原理是：运用特制的高压水泵，将原水加至6-20公斤压力，使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过，随废水排出，只允许体积小于0.0001微米的水分子和溶剂通过。在实际应用中，经过反渗透系统排出的淡水回收率都只能达到75％，剩余25％浓缩废水直接排放，这样就会造成很大的水损耗。

技术实现要素：

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种脉冲式反渗透膜系统浓水回收装置，通过本发明的回收装置可以提高整个系统的水利用率，大大降低了系统运行成本、能耗，达到节能减排的目的。

本发明提出的一种脉冲式反渗透膜系统浓水回收装置，包括内置抗污染膜的浓水回收壳、设置在浓水回收壳上的正反向脱盐管路、安装在浓水回收壳的淡水出管、频繁倒极电渗析装置和反渗透装置；

正反向脱盐管路对称设置在浓水回收壳上；其中，正向脱盐管路、反向脱盐管路均包括第一浓水进管、第二浓水进管和与浓水进管配合使用且安装在浓水回收壳上的第一浓水出管和第一浓水出管；第一浓水进管和第二浓水进管的进水口均连接反渗透膜系统的浓水出口；第一浓水进管和第二浓水进管上均安装有电导率变送器和向浓水回收壳导通的单向阀；淡水出管上还设置有流量变送器、电导率变送器和蝶阀；

第一浓水出管和第一浓水出管都连接有频繁倒极电渗析装置，频繁倒极电渗析装置的第一出水口连接有反渗透装置；频繁倒极电渗析装置的第二出水口与频繁倒极电渗析装置的第二进水口相连接；反渗透装置的第二出水口通过管路与浓水出管连接。

优选的，每个浓水回收壳内安装1-6支抗污染膜；抗污染膜为超低压反渗透膜或纳滤膜。

优选的，第一浓水进管、第二浓水进管、第一浓水出管、第一浓水出管和淡水出管上均设置有压力表和电动控制阀。

优选的，正向脱盐管路和反向脱盐管路的浓水出管与浓水进管相对设置，即在浓水回收壳上，左侧的第二浓水进管与右侧的第一浓水出管配合使用；左侧的第一浓水出管与右侧的第一浓水进管配合使用。

优选的，频繁倒极电渗析装置的第二进水口连接有加药装置的输出端口。

优选的，浓水收集水箱的出水口与频繁倒极电渗析装置的进水口之间串接有精密过滤器。

优选的，频繁倒极电渗析装置的第一出水口与反渗透装置的进水口之间串接有保安过滤器；

优选的，第一浓水出管和第一浓水出管通过频繁倒极电渗析增压泵与精密过滤器连通；频繁倒极电渗析装置的进口和出口之间的管路上安装频繁倒极电渗析浓水循环泵；频繁倒极电渗析产水水箱和保安过滤器通过反渗透增压泵连通；保安过滤器通过反渗透高压泵连通反渗透装置。

本发明中，反渗透膜系统的浓水出口处排出的浓水进入左侧正向脱盐管路的浓水进管；该浓水经过浓水回收壳中的抗污染膜后从右侧的浓水出管排出，产生的淡水则从如附图所示的淡水出管排出，淡水出管和浓水出管设置在抗污染膜的两侧；浓水进管和浓水出管设置在抗污染膜的同一侧，此时右侧的反向脱盐管路处于封闭状态；由于反渗透膜系统为脉冲式动力，这样就会使得每隔一个固定周期，右侧的反向脱盐管路进入从反渗透膜系统的浓水出口处排出的浓水，经过抗污染膜后的浓水从左侧的浓水出管排出，淡水同样从左侧的淡水出管排出，此时左侧的正向脱盐管路封闭，由于正反向进出水的交替进行，有效延缓了抗污染膜的污堵程度，延长其使用周期，实现平均污染的目的；

浓水经过频繁倒极电渗析增压泵增压后进入精密过滤器进行初过滤后，再进入频繁倒极电渗析装置进行预脱盐，产水进入频繁倒极电渗析产水水箱；频繁倒极电渗析装置的浓水分为两部分，一部分由频繁倒极电渗析装置的第三出水口直接排放，另一部分通过频繁倒极电渗析浓水循环泵回流至频繁倒极电渗析装置的第二进水口进水，并在回流的管路中通过加药装置添加阻垢剂防止频繁倒极电渗析装置发生结垢现象；频繁倒极电渗析产水水箱中的频繁倒极电渗析产水经过反渗透增压泵加压后进入保安过滤器进行保护性过滤后，再进入反渗透高压泵升压至工作压力，进入反渗透装置进行脱盐处理。反渗透装置的产水可以用于前段反渗透膜系统的原水回用，浓水全部回流至浓水出管。

附图说明

图1为本发明提出的一种脉冲式反渗透膜系统浓水回收装置的结构示意图。

图中：1、反渗透膜系统；2、第一浓水进管；3、第二浓水进管；4、电导率变送器；5、流量变送器；6、单向阀；7、浓水回收壳；8、抗污染膜；9、淡水出管；10、第一浓水出管；101、第一浓水出管；11、精密过滤器；12、频繁倒极电渗析增压泵；13、频繁倒极电渗析装置；14、频繁倒极电渗析浓水循环泵；15、加药装置；16、频繁倒极电渗析产水水箱；17、保安过滤器；18、反渗透高压泵；19、反渗透装置；20、反渗透增压泵。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明提出的一种脉冲式反渗透膜系统浓水回收装置的结构示意图。

参照图1，本发明提出的一种脉冲式反渗透膜系统浓水回收装置，包括内置抗污染膜8的浓水回收壳7、设置在浓水回收壳7上的正反向脱盐管路、安装在浓水回收壳7的淡水出管9、频繁倒极电渗析装置13和反渗透装置19；

正反向脱盐管路对称设置在浓水回收壳7上；其中，正向脱盐管路、反向脱盐管路均包括第一浓水进管2、第二浓水进管3和与浓水进管配合使用且安装在浓水回收壳7上的第一浓水出管10和第一浓水出管101；第一浓水进管2和第二浓水进管3的进水口均连接反渗透膜系统1的浓水出口；第一浓水进管2和第二浓水进管3上均安装有电导率变送器4和向浓水回收壳7导通的单向阀6；淡水出管9上还设置有流量变送器5、电导率变送器4和蝶阀；

第一浓水出管10和第一浓水出管101都连接有频繁倒极电渗析装置13，频繁倒极电渗析装置13的第一出水口连接有反渗透装置19；频繁倒极电渗析装置13的第二出水口与频繁倒极电渗析装置13的第二进水口相连接；反渗透装置19的第二出水口通过管路与浓水出管连接。

在具体实施方式中，每个浓水回收壳7内安装1-6支抗污染膜8；抗污染膜8为超低压反渗透膜或纳滤膜。

进一步的，第一浓水进管2、第二浓水进管3、第一浓水出管10、第一浓水出管101和淡水出管9上均设置有压力表和电动控制阀。

进一步的，正向脱盐管路和反向脱盐管路的浓水出管与浓水进管相对设置，即在浓水回收壳7上，左侧的第二浓水进管3与右侧的第一浓水出管10配合使用；左侧的第一浓水出管101与右侧的第一浓水进管2配合使用。

进一步的，频繁倒极电渗析装置13的第二进水口连接有加药装置15的输出端口。

进一步的，浓水收集水箱的出水口与频繁倒极电渗析装置13的进水口之间串接有精密过滤器11。

进一步的，频繁倒极电渗析装置13的第一出水口与反渗透装置19的进水口之间串接有保安过滤器17；

进一步的，第一浓水出管10和第一浓水出管通过频繁倒极电渗析增压泵12与101精密过滤器11连通；频繁倒极电渗析装置13的进口和出口之间的管路上安装频繁倒极电渗析浓水循环泵14；频繁倒极电渗析产水水箱16和保安过滤器17通过反渗透增压泵20连通；保安过滤器17通过反渗透高压泵18连通反渗透装置19。

本实施例的一种脉冲式反渗透膜系统浓水回收装置的具体工作过程中，反渗透膜系统1的浓水出口处排出的浓水进入左侧正向脱盐管路的浓水进管；该浓水经过浓水回收壳7中的抗污染膜8后从右侧的浓水出管排出，产生的淡水则从如附图所示的淡水出管9排出，淡水出管9和浓水出管设置在抗污染膜2的两侧；浓水进管和浓水出管设置在抗污染膜8的同一侧，此时右侧的反向脱盐管路处于封闭状态；由于反渗透膜系统1为脉冲式动力，这样就会使得每隔一个固定周期，右侧的反向脱盐管路进入从反渗透膜系统1的浓水出口处排出的浓水，经过抗污染膜8后的浓水从左侧的浓水出管排出，淡水同样从左侧的淡水出管9排出，此时左侧的正向脱盐管路封闭，由于正反向进出水的交替进行，有效延缓了抗污染膜8的污堵程度，延长其使用周期，实现平均污染的目的；

浓水经过频繁倒极电渗析增压泵12增压后进入精密过滤器11进行初过滤后，再进入频繁倒极电渗析装置5进行预脱盐，产水进入频繁倒极电渗析产水水箱16；频繁倒极电渗析装置13的浓水分为两部分，一部分由频繁倒极电渗析装置13的第三出水口直接排放，另一部分通过频繁倒极电渗析浓水循环泵14回流至频繁倒极电渗析装置13的第二进水口进水，并在回流的管路中通过加药装置15添加阻垢剂防止频繁倒极电渗析装置13发生结垢现象；频繁倒极电渗析产水水箱16中的频繁倒极电渗析产水经过反渗透增压泵20加压后进入保安过滤器17进行保护性过滤后，再进入反渗透高压泵18升压至工作压力，进入反渗透装置19进行脱盐处理。反渗透装置19的产水可以用于前段反渗透膜系统1的原水回用，浓水全部回流至浓水出管。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。