一种高回收率抗污染膜脱盐系统及其应用的制作方法

本发明涉及水处理，尤其是涉及一种高回收率抗污染膜脱盐系统及其应用。

背景技术：

1、未经过处理的原水中含有较高的盐分，直接使用会产生大量的水垢，极大地增加了设备清理难度和成本，因此为了减少原水中的盐分，现有技术中公开了水脱盐处理工艺，现有技术中已公开的工艺有离子交换工艺、膜分离工艺、电吸附工艺以及edi工艺等。

2、膜分离工艺是水脱盐处理中常用的技术手段，现有技术中通常采用反渗透膜系统或纳滤膜系统进行原水脱盐，如公开号cn213771436u，公开的一种一级反渗透和浓水反渗透的集成系统，该装置通过在一级反渗透装置上增加了浓水反渗透装置，将浓水资源利用，解决了一级反渗透装置回收率低和浓水难利用的问题，再如cn111672321a，公开的一种脱盐率可调的膜设备，该装置通过纳滤膜和极低压反渗透膜的组合下能够对不同价态的脱盐离子在30-98％之间调整。系统整体的回收率为产水流量与进水流量加回流部分浓水流量之和的比值，膜的整体回收率为总产水流量与总进水流量的比值，目前无论是纳滤膜系统还是反渗透膜系统，它们的系统回收率均在75％左右，这就意味着有25％的浓水需要再进行排放处理，即使将纳滤膜系统与反渗透膜系统连用，系统回收率也在80～85％，且系统回收率提升后会导致膜系统的污染结水垢速率增加，导致清洗频率增加，膜性能下降速度加快，增加处理成本。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中纳滤膜与反渗透膜系统连用后存在的系统回收率低、膜系统耐用性降低以及膜系统清理成本增加的问题，本申请提供了一种高回收率抗污染膜脱盐系统及其应用，该膜脱盐系统通过高脱纳滤膜和低脱纳滤膜的组合使用，能够实现系统回收率75％不变的情况下，膜系统的整体回收率可达到90～95％，且通过冲洗装置可实现清洗周期延长一倍以上，膜系统的耐用性显著增加。

2、本发明的具体技术方案为：

3、一种高回收率抗污染膜脱盐系统，包括串联的脱盐装置和产水容器，所述脱盐装置上设有冲洗装置，所述冲洗装置与产水容器连通，所述脱盐装置包一级装置和/或二级装置，所述一级装置包括高脱纳滤膜和/或低脱纳滤膜，所述脱盐装置的膜整体回收率为90～95％。

4、本申请提供了一种高回收率抗污染膜脱盐系统，该系统通过高脱纳滤膜和低脱纳滤膜组合使用，能够实现系统回收率75％不变的情况下，膜系统的整体回收率可达到90～95％，通过冲洗装置清洗周期可延长一倍以上，膜系统的耐用性显著增加，低脱纳滤膜能够保留产水后中的大部分一价离子，高脱纳滤膜与低脱纳滤膜相比能够进一步脱出产水中的一价离子，本申请发现原水水源地的水质随季节性变化水中的离子含量波动较大，不同季节的原水水样中钙镁离子的含量基本相同，但硫酸盐的含量不同，而使用相同的膜系统对上述不同季节的原水脱盐时，原水水中的钙镁离子去除率不同，导致最终的产水的硬度达到使用要求，因此，本申请针对以上问题，通过高脱纳滤膜低脱脱纳滤膜组合使用对不同季节的原水进行脱盐，在满足产水要求的前提下在产水中保留一定量的二价离子，在相同回收率的条件下，降低纳滤膜浓水侧的离子含量，来降低结构倾向和浓度极化现象，提升系统回收率。

5、作为优选，所述一级装置包括若干低脱纳滤膜。

6、作为优选，所述一级装置包括一段纳滤膜和二段纳滤膜，所述一段纳滤膜包括四根高脱纳滤膜和两根低脱纳滤膜，二段纳滤膜包括若干低脱纳滤膜。

7、作为优选，所述一段纳滤膜和二段纳滤膜之间设有电导率检测装置。

8、作为优选，所述膜脱盐系统还包括依次串联的机滤装置、碳滤装置和超滤装置，所述超滤装置与脱盐装置串联；本申请专利的超滤装置，能够将原水进行预处理，能够降低原水中有机物含量，降低后续膜系统的有机物污染率和胶体污染率。

9、作为优选，所述冲洗装置上设有电导率检测装置、流量装置以及压力检测装置。

10、作为优选，所述冲洗装置使用产水容器中的产水冲洗，所述冲洗频率满足以下条件：冲洗浓水电导率与冲洗水电导率之差超过50μs/cm停止冲洗，冲洗浓水收集至原水处再次进行处理。

11、本申请的冲洗吸装置有常规的开关机原水冲洗调整为关机时产水冲洗，并且增加了生产过程中定时的产水冲洗，使用产水冲洗相较于原水冲洗，更有利于膜系统浓水侧浓水的置换，同时在运行过程中定时冲洗，可以有效降低膏回收率系统膜浓水侧浓差极化作用导致的结垢现象，膜定时进行低压力冲洗的时间由浓水侧电导率检测装置控制，相比固定冲洗时间，冲洗效果更有保证，清洗水耗更合理；定时冲洗的频率根据浓水侧运行时的硬度设定，硬度越高，冲洗的频率越高。增加定时冲洗是在原开机和停机的冲洗基础上增加，有效降低膜的结垢问题，延长膜的清洗周期和使用寿命，冲洗的产水进入产水容器，冲洗产生的浓水收集至原水处再次重新进行处理，能够提高浓水利用率，减少浓水排放。

12、作为优选，所述二级装置还包括反渗透装置，所述反渗透装置包括若干串联的反渗透膜。

13、一种高回收率抗污染膜脱盐系统在原水脱盐中的应用。

14、与现有技术相比，本申请具有以下技术效果：(1)本申请提供的膜脱盐装置通过高脱纳滤膜和低脱纳滤膜组合使用，能够实现系统回收率75％不变的情况下，膜系统的整体回收率可达到90～95％；(2)本申请提供的膜脱盐系统中的冲洗装置采用定时低压产水冲洗，能够有效缓解膜系统浓水侧对的浓差极化作用，有效降低结垢问题，延长膜清洗周期和使用寿命，冲洗水进行回用，进一步提高回收率。

技术特征：

1.一种高回收率抗污染膜脱盐系统，其特征是，包括串联的脱盐装置和产水容器，所述脱盐装置上设有冲洗装置，所述冲洗装置与产水容器连通，所述脱盐装置包一级装置和/或二级装置，所述一级装置包括高脱纳滤膜和/或低脱纳滤膜，所述脱盐装置的膜整体回收率为90~95％。

2.如权利要求1所述的一种高回收率抗污染膜脱盐系统，其特征是，所述一级装置包括若干低脱纳滤膜。

3.如权利要求1所述的一种高回收率抗污染膜脱盐系统，其特征是，所述一级装置包括一段纳滤膜和二段纳滤膜，所述一段纳滤膜包括四根高脱纳滤膜和两根低脱纳滤膜，二段纳滤膜包括若干低脱纳滤膜。

4.如权利要求3所述的一种高回收率抗污染膜脱盐系统，其特征是，所述一段纳滤膜和二段纳滤膜之间设有电导率检测装置。

5.如权利要求1所述的一种高回收率抗污染膜脱盐系统，其特征是，所述膜脱盐系统包括依次串联的机滤装置、碳滤装置和超滤装置，所述超滤装置与脱盐装置串联。

6.如权利要求1所述的一种高回收率抗污染膜脱盐系统，其特征是，所述冲洗装置上设有电导率检测装置、流量装置以及压力检测装置。

7.如权利要求1或6所述的一种高回收率抗污染膜脱盐系统，其特征是，所述冲洗装置使用产水容器中的产水冲洗，所述冲洗频率满足以下条件：冲洗浓水电导率与冲洗水电导率之差超过50µs/cm停止冲洗，冲洗浓水收集至原水处再次进行处理。

8.如权利要求1所述的一种高回收率抗污染膜脱盐系统，其特征是，所述二级装置包括反渗透装置，所述反渗透装置包括若干串联的反渗透膜。

9.一种如权利要求1~8任一所述的高回收率抗污染膜脱盐系统在原水脱盐中的应用。

技术总结
本发明涉及水处理技术领域，公开了一种高回收率抗污染膜脱盐系统及其应用，包括串联的脱盐装置和产水容器，所述脱盐装置上设有冲洗装置，所述冲洗装置与产水容器连通，所述脱盐装置包括高脱纳滤膜和/或低脱纳滤膜，所述膜脱装置的膜整体回收率为90~95％；该脱盐系统通过高脱纳滤膜和低脱纳滤膜组合使用，能够实现系统回收率75％不变的情况下，膜系统的整体回收率可达到90~95％；本申该膜脱盐系统中的冲洗装置采用定时低压力的产水冲洗，能够有效缓解膜系统浓水侧对的浓差极化作用，有效降低结垢问题，延长膜清洗周期和使用寿命，冲洗水进行回用，进一步提高回收率。

技术研发人员：罗洁,吕桂善,成官哲,林笑容
受保护的技术使用者：杭州娃哈哈科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15