一种反渗透纳滤处理技术的制作方法

本发明专利属于反渗透和纳滤膜处理技术领域，尤其涉及高回收率、高污染反渗透和纳滤膜处理领域。

背景技术：

随着国家颁布的《水污染防治行动计划》（水十条），为响应政府节能减排的号召，许多行业、地区纷纷要求做到“零排放”或者“近零排放”。

反渗透和纳滤技术经过近些年的发展，技术日趋成熟，但是在一些零排放、中水回用、废水处理、高硬度、高回收率、高产水率等领域，反渗透和纳滤膜技术应用常常面临一些运行稳定性的问题，如系统容易产生有机物、微生物、悬浮物、钙镁离子、硅等污染物的污堵。

反渗透和纳滤膜的污堵往往需要通过停机清洗等恢复其运行性能，频繁的清洗往往影响反渗透膜有效产水时间，影响其产水性能如脱盐率和产水率等，反渗透和纳滤膜清洗往往影响到其使用寿命，反渗透和纳滤膜清洗过程中需要投加大量的化学品如酸、碱等，反渗透和纳滤膜等在清洗过程中会产生清洗废水，处理需要增加成本。部分反渗透和纳滤膜处理系统因为清洗不及时或错过最佳清洗时机导致其清洗性能不能恢复而不得不进行更换膜设备的情况也时有发生。

由于部分反渗透和纳滤膜进水成分比较复杂容易产生污堵，很多设计单位或使用单位为提高反渗透和纳滤膜的稳定性和降低其清洗频率，往往将反渗透和纳滤膜的产水通量和回收率设计得很低，产水通量和回收率相对较低的反渗透和纳滤膜系统往往存在单位产水能耗高，运行过程中阻垢剂投加量大，单位产水原水消耗多，单位产水浓水产生量大，单位产水膜数量多等诸多不足或存在的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术不足，以克服目前技术存在的上述不足，提出一种新型反渗透和纳滤膜处理技术，目的是提高反渗透和纳滤膜处理产水率、降低原水消耗量、大大降低浓水量，降低处理成本、减少甚至消除阻垢剂的使用量。可降低、减少或消除ro系统运行过程中冲洗，在传统行业内、零排放领域、节能减排等方面可行性强，无论是新项目或是改造项目均可使用，该装置施工安装方便快捷、操作性强、处理能力强。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种反渗透纳滤处理技术，包括高压泵、进水自动阀1、进水自动阀2、段间自动阀1、段间自动阀2、浓水自动阀1、浓水自动阀2、一段ro/nf膜壳、一段ro/nf膜、二段ro/nf膜壳、二段ro/nf膜、ro/nf膜盐水密封圈、产水阀、产水流量计、浓水阀、浓水流量计。所述高压泵进水口通过管路与进水连接，所述的进水自动阀1、进水自动阀2与分别与高压泵出水口通过管路并联连接，所述的一段ro膜两端进出水口分别与进水自动阀1、进水自动阀2通过管路连接，所述的段间自动阀1分别与一段ro/nf膜壳、进水自动阀1通过管路并联连接，所述的段间自动阀2分别与一段ro/nf膜壳、进水自动阀2通过管路并联连接，所述的浓水自动阀1分别与二段ro/nf膜壳、段间自动阀1通过管路并联连接，所述的浓水自动阀2分别与二段ro/nf膜壳、段间自动阀2通过管路并联连接，所述的一段ro/nf膜壳一端端口分别与进水自动阀1、段间自动阀1通过管路并联连接，所述的一段ro/nf膜壳另一端端口分别与进水自动阀2、段间自动阀2通过管路并联连接，所述的一段ro/nf膜根据一段ro/nf膜壳可盛装的ro/nf膜数依次连接盛装在一段ro/nf膜壳内，所述的二段ro/nf膜壳一端端口分别与段间自动阀1、浓水自动阀1通过管路并联连接，所述的二段ro/nf膜壳另一端端口分别与段间自动阀2、浓水自动阀2通过管路并联连接，所述的二段ro/nf膜根据二段ro/nf膜壳可盛装的ro/nf膜数依次连接盛装在二段ro/nf膜壳内，所述的ro/nf膜盐水密封圈安装在每一只ro/nf膜两侧凹槽内，ro/nf膜盐水密封圈凹型侧朝ro/nf膜的两侧，所述的产水阀分别与一段ro/nf膜壳、二段ro/nf膜壳的产水口通过管路并联连接，所述的产水流量计与产水阀通过管路连接，所述的产水流量计连接有管路至产水点，所述的浓水阀分别与浓水自动阀1、浓水自动阀2通过管路并联连接，所述的浓水流量计与浓水阀通过管路连接，所述的浓水流量计连接有管路至浓水排放点或浓水回用处。

本发明采用plc或dcs等实行自动化控制，实现无人值守连续稳定运行，减少运行维护和人员管理。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明应用于反渗透和纳滤膜处理技术领域工艺流程框图。

附图中：

1、高压泵；2、进水自动阀1；3、进水自动阀2；4、段间自动阀1；5、段间自动阀2；6、浓水自动阀1；7、浓水自动阀2；8、一段ro/nf膜壳；9、一段ro/nf膜；10、二段ro/nf膜壳；11、二段ro/nf膜；12、ro/nf膜盐水密封圈；13、产水阀；14、产水流量计；15、浓水阀；16、浓水流量计。

具体实施方式

为更为详细的阐述本发明，本发明实施列如下：

如附图所示，本发明实例所述一种反渗透和纳滤膜处理技术，包括高压泵(1)、进水自动阀1(2)、进水自动阀2(3)、段间自动阀1(4)、段间自动阀2(5)、浓水自动阀1(6)、浓水自动阀2(7)、一段ro/nf膜壳(8)、一段ro/nf膜(9)、二段ro/nf膜壳(10)、二段ro/nf膜(11)、ro/nf膜盐水密封圈(12)、产水阀(13)、产水流量计(14)、浓水阀(15)、浓水流量计(16)。所述高压泵(1)进水口通过管路与进水连接，所述的进水自动阀1(2)、进水自动阀2(3)与分别与高压泵(1)出水口通过管路并联连接，所述的一段ro膜两端进出水口分别与进水自动阀1(2)、进水自动阀2(3)通过管路连接，所述的段间自动阀1(4)分别与一段ro/nf膜壳(8)、进水自动阀1(2)通过管路并联连接，所述的段间自动阀2(5)分别与一段ro/nf膜壳(8)、进水自动阀2(3)通过管路并联连接，所述的浓水自动阀1(6)分别与二段ro/nf膜壳(10)、段间自动阀1(4)通过管路并联连接，所述的浓水自动阀2(7)分别与二段ro/nf膜壳(10)、段间自动阀2(5)通过管路并联连接，所述的一段ro/nf膜壳(8)一端端口分别与进水自动阀1(2)、段间自动阀1(4)通过管路并联连接，所述的一段ro/nf膜壳(8)另一端端口分别与进水自动阀2(3)、段间自动阀2(5)通过管路并联连接，所述的一段ro/nf膜(9)根据一段ro/nf膜壳(8)可盛装的ro/nf膜数依次连接盛装在一段ro/nf膜壳(8)内，所述的二段ro/nf膜壳(10)一端端口分别与段间自动阀1(4)、浓水自动阀1(6)通过管路并联连接，所述的二段ro/nf膜壳(10)另一端端口分别与段间自动阀2(5)、浓水自动阀2(7)通过管路并联连接，所述的二段ro/nf膜(11)根据二段ro/nf膜壳(10)可盛装的ro/nf膜数依次连接盛装在二段ro/nf膜壳(10)内，所述的ro/nf膜盐水密封圈(12)安装在每一只ro/nf膜两侧凹槽内，ro/nf膜盐水密封圈(12)凹型侧朝ro/nf膜的两侧，所述的产水阀(13)分别与一段ro/nf膜壳(8)、二段ro/nf膜壳(10)的产水口通过管路并联连接，所述的产水流量计(14)与产水阀(13)通过管路连接，所述的产水流量计(14)连接有管路至产水点，所述的浓水阀(15)分别与浓水自动阀1(6)、浓水自动阀2(7)通过管路并联连接，所述的浓水流量计(16)与浓水阀(15)通过管路连接，所述的浓水流量计(16)连接有管路至浓水排放点或浓水回用处。

具体使用时：

第一步，始终保持产水阀(13)开，浓水阀(15)半开。

第二步，待开机指定或产水指定到时，先开启进水自动阀1(2)、段间自动阀2(5)、浓水自动阀1(6)，进水自动阀2(3)、段间自动阀1(4)、浓水自动阀2(7)处于关闭状态，所需通过ro/nf膜系统处理的来水接入高压泵(1)，启动高压泵(1)，通过高压泵(1)动力输送将水通过自动阀1从一段ro/nf膜壳(8)一端口进入一段ro/nf膜壳(8)，来水通过ro/nf膜流道从段内第一只ro/nf膜依次流至最后一只ro/nf膜，沿流道通过ro/nf膜的水通过一段ro/nf膜壳(8)另一端端口流出一段ro/nf膜壳(8)，通过段间自动阀2(5)进入二段ro/nf膜壳(10)一端口进入二段ro/nf膜壳(10)，来水通过ro/nf膜流道从段内第一只ro/nf膜依次流至最后一只ro/nf膜，沿流道通过ro/nf膜的水通过二段ro/nf膜壳(10)另一端端口流出二段ro/nf膜壳(10)依次经管路通过浓水自动阀1(6)、浓水阀(15)、浓水流量计(16)至浓水排放点或浓水回用处，沿流道透过ro/nf膜的一段ro/nf膜(9)、二段ro/nf膜(11)的水通过一段ro/nf膜(9)、二段ro/nf膜(11)产水口通过管路并联连接通过产水阀(13)、产水流量计(14)送至用水点。

高压泵(1)可采用变频控制或高压泵(1)出口增加流量调节型阀门，通过调节高压泵(1)频率或出口流量调节性阀门和浓水阀(15)的开度，将ro/nf产水流量、ro/nf浓水流量调节至所需的流量。

ro/nf产水流量、ro/nf浓水流量通过[0019]第一次调整后，高压泵(1)频率、高压泵(1)出口增加流量调节型阀门开度和浓水阀(15)的开度等保持不变，如工况发生变化，相应的进行微调。

通过plc或dcs等自动控制程序设定ro/nf系统的运行时间，通常设定120分钟（可根据实际情况设定）。

第三步，待[0021]设定时间到或ro/nf系统时产水停止指令到时，先停高压泵(1)和高压泵(1)前端动力驱动，再依次关闭（也可同时关闭）进水自动阀1(2)、段间自动阀2(5)、浓水自动阀1(6)。

第四步，待开机指定或产水指定到时，再开启进水自动阀2(3)、段间自动阀1(4)、浓水自动阀2(7)，进水自动阀1(2)、段间自动阀2(5)、浓水自动阀1(6)处于关闭状态，所需通过ro/nf膜系统处理的来水接入高压泵(1)，启动高压泵(1)，通过高压泵(1)动力输送将水通过自动阀2从一段ro/nf膜壳(8)一端口进入一段ro/nf膜壳(8)，来水通过ro/nf膜流道从段内第一只ro/nf膜依次流至最后一只ro/nf膜，沿流道通过ro/nf膜的水通过一段ro/nf膜壳(8)另一端端口流出一段ro/nf膜壳(8)，通过段间自动阀1(4)进入二段ro/nf膜壳(10)一端口进入二段ro/nf膜壳(10)，来水通过ro/nf膜流道从段内第一只ro/nf膜依次流至最后一只ro/nf膜，沿流道通过ro/nf膜的水通过二段ro/nf膜壳(10)另一端端口流出二段ro/nf膜壳(10)依次经管路通过浓水自动阀2(7)、浓水阀(15)、浓水流量计(16)至浓水排放点或浓水回用处，沿流道透过ro/nf膜的一段ro/nf膜(9)、二段ro/nf膜(11)的水通过一段ro/nf膜(9)、二段ro/nf膜(11)产水口通过管路并联连接通过产水阀(13)、产水流量计(14)送至用水点。

第五步，待[0021]设定时间到或ro/nf系统产水停止指令到时，先停高压泵(1)和高压泵(1)前端动力驱动，再依次关闭（也可同时关闭）进水自动阀2(3)、段间自动阀1(4)、浓水自动阀2(7)。

反复重复[0018]至[0024]中第二步至第五步。

所有开机、关机、产水、停止、时间设定等指定均通过plc或dcs等自动控制程序完成。

本发明用于苏州某饮料工厂、山东某油田回用水项目ro系统，与常规ro/nf系统对比，实用该发明技术后，系统回收率提高10~20%，浓水排放量减少约30~67%，阻垢剂投加量可降低25~55%左右，反渗透膜寿命延长20~50%。

使用了本发明技术后带来如下几点经济效益：

a、降低原水水量，也因此降低原水高压泵功率，降低电耗；

b、提高回收率同时，降低阻垢剂的投加量，降低药剂消耗费用；

c、提高系统回收率，降低原水水量，降低了原水购买费用，直接降低费用；

d、提高系统回收率，浓水水量大大降低，可省去浓盐水的二次脱盐处理系统，可减少系统的运行费用同时直接降低了浓盐水的排放费用；

e、提高系统回收率，降低原水水量，降低了反渗透预处理系统的处理负荷，延长了预处理设备的寿命，降低了预处理反洗水量的排放。

本发明不论从经济角度还是从工程施工角度论述，都具有更大的优势和可行性：

a、可节约运行成本；

b、可节约设备占地；

c、可节约人工成本；

d、可降低药剂消耗；

f、可节约浓水反渗透设备投资；

g、无论是新项目或是改造项目均可使用；

h、降低ro/nf膜清洗频率和延长ro/nf膜清洗周期。

本发明是专门针对高含盐脱盐处理所开发研究的一项技术，主旨在提高脱盐系统的回收率，提高水的利用率。可提高回收率并能防止结垢现象。

本发明技术的应用使得ro/nf膜在运行过程中可以切换水流进水方向，使膜壳内部结垢趋势较重的浓水侧变为进水侧，降低浓差极化的程度，从而使得结垢趋势得到缓解，结垢时间得以延长；所以在应用于浓盐水等较高处理难度废水时。

以上对本发明的具体实施例进行了描述，较为具体和详细，但不能理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普遍技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明专利的保护范围，因此，本发明专利的保护范围以所附权利要求为准。