一种高倍浓缩闭路反渗透系统的制作方法

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种高倍浓缩闭路反渗透系统。

背景技术：

1、随着全球人口增长、气候变化和环境污染日趋严重，保证充分的淡水资源成为世界各国关注的重点。海水/苦咸水的淡化是一种保护资源、创造资源的有效方法，能够在一定程度上缓解水资源缺乏的问题，基于反渗透作用的淡化技术成为目前研究最多的技术方向，且已经有了广泛的应用。在反渗透系统中，回收率和能耗是两个非常关注的指标，这直接影响到反渗透系统的应用前景。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述问题，本发明提出了一种高倍浓缩闭路反渗透系统，其包括相互配合的主反渗透单元和辅助反渗透单元，通过对主反渗透单元的结构改进以解决水通量阈值的限制，对辅助反渗透单元中反渗透膜结构进行改进以使其更适应辅助反渗透过程的需求，以及对反渗透处理模块中各反渗透组件之间连接关系进行改进以降低能耗及提高水净化质量，使得反渗透系统的整体回收率能够得到提升，同时系统的能耗得以降低，从而能够更好地满足高倍浓缩反渗透应用场景的需求。

2、本发明的高倍浓缩闭路反渗透系统可以包括预处理模块和反渗透处理模块；

3、所述预处理模块设于反渗透处理模块之前，用于对进料水进行预处理；

4、所述反渗透处理模块包括主反渗透单元和辅助反渗透单元；

5、所述主反渗透单元包括第一级主反渗透组件和第二级主反渗透组件，且所述辅助反渗透单元包括第一级辅助反渗透组件和第二级辅助反渗透组件；

6、所述主反渗透组件包括压力容器，以及设置于压力容器内的第一反渗透膜元件和第二反渗透膜元件，其中，所述第一反渗透膜元件相对于第二反渗透膜元件具有更高的截留率，所述第二反渗透膜元件相对于第一反渗透膜元件具有更高的水通量，且在水流方向上，所述第一反渗透膜元件设于前部以构成前部元件，第二反渗透膜元件设于靠后的位置以构成后部元件；

7、所述反渗透处理模块还被配置成：所述第一级主反渗透组件中的前部元件的透过液、第二级主反渗透组件中的前部元件的透过液、第一级辅助反渗透组件的透过液和第二级辅助反渗透组件的透过液直接混合；所述第一级主反渗透组件中的后部元件的透过液和第二级主反渗透组件中的后部元件的透过液通过第一增压泵送入第一级辅助反渗透组件；所述第一级主反渗透组件的浓缩液通过第二增压泵送入第二级主反渗透组件；所述第一级辅助反渗透组件的浓缩液被送入第二级辅助反渗透组件。

8、进一步地，所述预处理模块包括进料泵单元和一级或级联的多级过滤单元；

9、所述进料泵单元用于以预设压力将进料水送入过滤单元；

10、所述过滤单元用于对进料水进行过滤。

11、可选地，所述进料泵单元包括并联配置的低压泵的备用泵，所述过滤单元包括一个或多个微孔过滤器。

12、进一步地，所述主反渗透组件的压力容器内依次设置有三个第一反渗透膜元件和五个第二反渗透膜元件。

13、进一步地，所述辅助反渗透组件包括压力容器，以及以级联方式设置于压力容器内的多个第三反渗透膜元件；

14、所述第三反渗透膜元件包括改性聚砜超滤膜，其通过改性颗粒制备步骤和膜改性处理步骤制备而成：

15、在所述改性颗粒制备步骤中，在每200ml的去离子水中溶解0.2m的六水硝酸钴和0.1m的六水硝酸铝来形成金属阳离子溶液；在金属阳离子溶液中加入0.2m的碳酸钠溶液，将碳酸盐阴离子结合到夹层结构中；将溶液的ph值调节至9，并在80-90℃下静置18-20小时；对溶液进行离心处理并将溶液ph值调节为7，由此合成得到固体粉末；利用乙醇和丙酮对所合成的固体粉末进行清洗；

16、在所述膜改性处理步骤中，将聚砜超滤膜在间苯二胺溶液中浸渍12分钟后取出干燥；将均苯三甲酰氯溶解在己烷中形成均苯三甲酰氯-己烷溶液；将所合成的固体粉末加入到均苯三甲酰氯-己烷溶液中，通过超声分散处理并连续搅拌5-6小时以使固体粉末分散至有机相；再将干燥的聚砜超滤膜置于含有分散的固体粉末的均苯三甲酰氯-己烷溶液中，5分钟后将聚砜超滤膜取出并干燥，得到经改性的聚砜超滤膜。

17、进一步地，所述第二级主反渗透组件的浓缩液被送入压力交换器中，所述压力交换器的另一侧分别作用于主反渗透单元的进料端，以及作用于主反渗透单元中第二级主反渗透组件的进料端。

18、更进一步地，所述压力交换器通过第三增压泵作用于第二级主反渗透组件的进料端。

19、更进一步地，所述预处理模块和反渗透处理模块之间设置有高压泵。

技术特征：

1.一种高倍浓缩闭路反渗透系统，其包括预处理模块和反渗透处理模块；

2.如权利要求1所述的高倍浓缩闭路反渗透系统，其中，所述预处理模块包括进料泵单元和一级或级联的多级过滤单元；

3.如权利要求2所述的高倍浓缩闭路反渗透系统，其中，所述进料泵单元包括并联配置的低压泵的备用泵，所述过滤单元包括一个或多个微孔过滤器。

4.如权利要求1所述的高倍浓缩闭路反渗透系统，其中，所述主反渗透组件的压力容器内依次设置有三个第一反渗透膜元件和五个第二反渗透膜元件。

5.如权利要求1所述的高倍浓缩闭路反渗透系统，其中，所述辅助反渗透组件包括压力容器，以及以级联方式设置于压力容器内的多个第三反渗透膜元件；

6.如权利要求1-5中任一项所述的高倍浓缩闭路反渗透系统，其中，所述第二级主反渗透组件的浓缩液被送入压力交换器中，所述压力交换器的另一侧分别作用于主反渗透单元的进料端，以及作用于主反渗透单元中第二级主反渗透组件的进料端。

7.如权利要求6所述的高倍浓缩闭路反渗透系统，其中，所述压力交换器通过第三增压泵作用于第二级主反渗透组件的进料端。

8.如权利要求6所述的高倍浓缩闭路反渗透系统，其中，所述预处理模块和反渗透处理模块之间设置有高压泵。

技术总结
本发明提出了一种高倍浓缩闭路反渗透系统，其包括相互配合的主反渗透单元和辅助反渗透单元，通过对主反渗透单元的结构改进以解决水通量阈值的限制，对辅助反渗透单元中反渗透膜结构进行改进以使其更适应辅助反渗透过程的需求，以及对反渗透处理模块中各反渗透组件之间连接关系进行改进以降低能耗及提高水净化质量，使得反渗透系统的整体回收率能够得到提升，同时系统的能耗得以降低，从而能够更好地满足高倍浓缩反渗透应用场景的需求。

技术研发人员：刘聪
受保护的技术使用者：浙江国一润天环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16