基于多层反渗透膜组件的浓水脱盐回收再利用装置及方法与流程

本发明涉及废水回收，具体是涉及基于多层反渗透膜组件的浓水脱盐回收再利用装置。

背景技术：

1、反渗透浓水处理技术的研究是解决企业高盐浓水排放问题、促进企业浓盐水资源化的有效途径，企业利用反渗透浓水浓缩结晶可有效减少或消除废水排放，减少对环境的污染，同时提高反渗透农水的回收率，减少企业淡水消耗量，低温余热的有效利用，进一步降低企业生产吨水成本，有助于企业的节能减排工作。

2、现有的浓水脱盐回收再利用装置多是采用反渗透膜组件进行过滤，但有的通过反应固液分离过滤后转移至别的反应设备进行蒸馏或蒸发，转移效率较低且耗费时间，或者不反应只进行多级过滤，从而脱盐效果较差。

3、因此，本发明设计了基于多层反渗透膜组件的浓水脱盐回收再利用装置及方法进行优化。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了基于多层反渗透膜组件的浓水脱盐回收再利用装置。

2、本发明的技术方案是：基于多层反渗透膜组件的浓水脱盐回收再利用装置，包括壳体，以及用于将所述壳体内从上到下依次分为反应区、蒸发结晶区以及回收区的被第一反渗透膜组件、第二反渗透膜组件；位于反应区的壳体侧壁上设有与反应区内部连通的进水管，位于蒸发结晶区的壳体侧壁上设有气管，所述气管一端与蒸发结晶区内部连通，气管另一端通过冷凝管与回收区内部连通；

3、所述第一反渗透膜组件和第二反渗透膜组件均包括与壳体内壁密封连接的固定框架、设置在固定框架内的反渗透膜、以及第一仓门；所述第一仓门由两个与固定框架内壁滑动密封连接的密封板组成，两个所述密封板分别通过延长杆依次贯穿固定框架侧壁、壳体侧壁并设有滑块，壳体侧壁上设有用于滑块滑动的滑槽、与壳体侧壁转动连接的第一传动轮以及环绕所述第一传动轮设置的第一连接带，所述第一连接带的两端分别与两个滑块固定连接，且位于第一连接带一侧的所述第一传动轮上固定套设有第一齿轮，第一反渗透膜组件的第一齿轮与第二反渗透膜组件的第一齿轮啮合传动；两个所述第一传动轮位于第一反渗透膜组件的滑块与第二反渗透膜组件的滑块之间；

4、所述第一反渗透膜组件的第一仓门设置在反渗透膜的下方，且反渗透膜两侧的上、下两端均通过滑片与固定框架内壁滑动密封连接，且位于反渗透膜上端的滑片与固定框架内顶部之间设有第一气囊，位于反渗透膜下端的滑片与固定框架内壁之间固定设有弹簧；所述第一气囊一侧设有一端与其连通的第二气囊，所述第二气囊另一端通过第二连接带与密封板固定连接，且固定框架内两侧空腔均设有用于第二传动带张紧且导向移动的第二传动轮；

5、所述第二反渗透膜组件的第一仓门设置在反渗透膜的上方；

6、位于所述反应区的壳体侧壁上设有加药装置；位于所述蒸发结晶区的壳体侧壁内部设有加热器；所述壳体上设有用于开启壳体的第二仓门。

7、进一步地，两个第一反渗透膜组件的所述滑块上均设有第一齿板，两个所述第一齿板之间设有蜗杆，所述蜗杆上固定套设有与第一齿板啮合传动的第二齿轮，所述蜗杆与壳体侧壁上设置的限位套限位转动套接；

8、所述加药装置包括设置在壳体侧壁上的加药罐、输药管以及蜗轮，所述蜗轮圆心处设有一端与输药管转动密封连接的导孔，且蜗轮与蜗杆啮合传动；所述导孔、输药管内均设有一个用于相互配合控制输药管开启或闭合的半圆挡片，所述壳体侧壁设有与反应区内部连通的液孔，所述导孔另一端与所述液孔转动密封连接。

9、说明：通过设置第一齿板使蜗杆在加入浓水且密封板开启的同时，带动蜗轮转动从而打开输药管，从而加药一次使浓水进行反应，当浓水反应完成，密封板关闭时，蜗杆带动蜗轮反向转动，从而关闭输药管，从而实现自动加药。

10、进一步地，所述壳体上设有用于吸取反应区内沉淀的第一清理设备。

11、说明：通过设置第一清理设备从而减少人工清理回收的劳动，进而提高对浓水回收再利用的效率。

12、进一步地，所述清理设备包括设置在壳体侧壁上的第一抽风机、设置在壳体顶部的风筒、套设在所述风筒上并与风筒滑动连接的延长筒以及设置在壳体顶部的开关，所述第一抽风机通过第一抽风管与风筒连通，所述延长筒贯穿壳体顶部并与壳体顶部滑动连接，且延长筒上套设有用于触发开关的触板；

13、所述第一齿板上方设有与其啮合传动的第三齿轮，所述第三齿轮的中心轴贯穿壳体侧壁并设有第四齿轮，所述第四齿轮上方设有第五齿轮；位于壳体内的延长筒上螺纹套设有第六齿轮，所述第六齿轮与所述第五齿轮啮合传动，且第六齿轮与壳体内顶部转动连。

14、说明：通过设置第一抽风机，使密封板关闭带动第一齿板运动的时候，使第四齿轮、第五齿轮和第六齿轮均一一啮合传动从而使延长筒下移至反应区内，并下移至最低点后触发开关对反应区内的残留沉淀进行抽取，进而将沉淀回收至第一抽风机内，实现自动清理；当密封板开启带动第一齿板运动的时候，延长筒上移并同步关闭第一抽风机停止清理，进而不影响下一次浓水的反应。

15、进一步地，所述第五齿轮的宽度＞第四齿轮的宽度，第五齿轮下方设有与其啮合传动的第二齿板，所述第二齿板两端通过滑杆与壳体内顶部滑动连接，且第二齿板上设有用于搅拌浓水的搅拌杆。

16、说明：通过加宽第五齿轮，使第五齿轮带动第二齿板运动，从而第二齿板使搅拌杆在浓水中搅拌，加强浓水与药物的反应效率。

17、进一步地，所述第一齿板与其相对的滑块之间设有呈t型的第三气囊，所述第三气囊一端贯穿壳体侧壁并与反应区内部连通，第三气囊另外两端分别与第一齿板、滑块固定连接。

18、说明：通过设置第三气囊，使第一齿板在运动的时候，第三气囊对反应区内的浓水产生气流作用，从而使浓水发生振动，从而进一步提高浓水与药物的反应效率。

19、进一步地，所述壳体上设有用于吸取蒸发结晶区内结晶的第二抽风机，所述第二抽风机通过第二抽风管与蒸发结晶区内部连通。

20、说明：通过设置第二抽风机对蒸发结晶区内的结晶进行抽取，抽取范围大，能将壳体内壁的粘连晶体都有效回收。

21、进一步地，所述冷凝管与连通回收区的气管之间设有卷式反渗透膜组件。

22、说明：通过设置卷式反渗透膜组件，对冷凝后的水蒸气等气体进行进一步地过滤，从而去除杂质。

23、利用上述任一所述的基于多层反渗透膜组件的浓水脱盐回收再利用装置的方法，包括以下步骤：

24、s1、加药反应：

25、打开进水管向反应区内加入浓水，浓水量增加使第一反渗透膜组件的反渗透膜因重力而在固定框架内下移，从而拉伸第一气囊，所述第一气囊从第二气囊中吸气，第二气囊收缩从而通过第二连接带将密封板拉开；同时，第一反渗透膜组件的密封板通过滑块使第一传动轮转动，从而带动第二反渗透膜组件的第一传动轮转动，使第二反渗透膜组件的密封板同步开启；

26、在密封板向两侧开启的过程中，通过加药装置向反应区内加药使浓水反应生成沉淀和淡水a；

27、s2、蒸发结晶：

28、步骤s1产生的所述淡水a从第一反渗透膜组件的反渗透膜渗入蒸发结晶区，渗入完成后，第一反渗透膜组件的弹簧逐渐恢复，从而关闭第一反渗透膜组件，第一反渗透膜组件的密封板通过滑块使第一传动轮转动，从而同步使第二反渗透膜组件的密封板同步关闭，使蒸发结晶区封闭；

29、开启加热器升高温度，对淡水a进行蒸发结晶，蒸发过程中产生的水蒸气进入气管，再通过冷凝管冷凝成淡水c后传输至回收区；蒸发结束后得到淡水b和析出晶体，转动第二反渗透膜组件的第一传动轮，开启第二反渗透膜组件的密封板，使淡水b渗入回收区中；

30、s3、回收清理：

31、将回收区的淡水b和淡水c进行回收，并通过打开第二仓门而对反应区内的沉淀和蒸发结晶区内的晶体回收。

32、本发明的有益效果是：

33、(1)本发明浓水脱盐回收再利用装置通过在第一反渗透膜组件的反渗透膜上下两端设置滑片、第一气囊等部件，使得密封板可在浓水的重力作用下自动开启，并在浓水过滤完成后因重力减弱而使弹簧自动恢复，从而实现加水后自动过滤。

34、(2)本发明浓水脱盐回收再利用装置通过使第一反渗透膜组件和第二反渗透膜组件通过第二传动轮进行啮合，实现了第一反渗透膜组件和第二反渗透膜组件的同步开启与关闭，进而在开启时，实现淡水经两次反渗透膜的两次过滤；而在关闭时，通过密封板可以防止蒸发的高温破坏反渗透膜的功能效果。

35、(3)本发明浓水脱盐回收再利用装置通过设置反应区、蒸发结晶区以及回收区，先通过加药反应使浓水实现第一步脱盐，再将第一步脱盐后的浓水进行蒸发结晶，从而实现二次脱盐，实现了对浓水脱盐回收再利用的效果。