CN101012074B - 利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，属于反渗透水处理系统技术领域。所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，在原有可正向清洗反渗透系统基础上进行改造，首段反渗透膜组件的原水入口连接设置反冲洗排放阀，首段之外的各段反渗透膜组件的原水入口与清洗进液阀之间设置隔断阀，实现对首段反渗透膜元件进行在线反向冲洗。
Description
技术领域
本发明属于反渗透水处理系统技术领域，具体涉及一种利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统。
背景技术
目前反渗透系统是全球范围水质除盐的重要设备，广泛应用于水处理技术领域。一般反渗透系统运行一段时间使用，其中的反渗透膜元件都会产生污堵，这是反渗透系统中常见的棘手问题，当系统产水量下降，段间压差上升，系统脱盐率下降，影响系统正常的工作时，这就需要对系统中反渗透膜元件使用化学清洗剂进行清洗。反渗透膜元件在经过化学清洗之后，可以恢复大部份或部份性能，在清洗不再有效果，功能达不到使用要求的情况下，就需要更换反渗透膜。目前的反渗透系统一般都带有正向清洗功能，在不拆反渗透膜组件的情况下对反渗透元件进行正向清洗。然后，在原水颗粒、悬浮物、胶体含量较大时，首段反渗透组件5的第一支膜元件1#、第二支膜元件2#的污染比较严重，参见图1，一般主要是对首段反渗透膜组件进行正向清洗，但该正向清洗容易造成前面膜元件污染向后转移，清洗不彻底，这将使反渗透膜的清洗变得频繁，直接导致运行费用的增大、清洗费用的增大、最终导致反渗透膜元件寿命的降低。由于反渗透膜元件在水流道设计上没有正向与反向的区别，仅仅是膜元件与反渗透压力容器之间的进水胀圈安装的位置不同，决定从哪个方向进水。在实际操作中，如果将反渗透膜元件从反渗透系统中拆下来，调换胀圈的安装位置，离线对反渗透膜元件进行反向冲洗，我们发现反向冲洗具有更好的恢复效果。但是拆除反渗透元件进行反向清洗费时费力，安装也不方便。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统的技术方案，该系统能够对首段反渗透膜元件进行在线反向冲洗。
所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，包括二段以上(包含二段)的反渗透膜组件，高压泵经高压调节阀连接首段反渗透膜组件的原水入口，末段之外的各段反渗透膜组件的浓水出口经浓水段间阀连接其后一段反渗透膜组件的原水入口；各段反渗透膜组件的淡水出口一路连接产水口，另一路经淡水回流阀连接清洗水箱；各段反渗透膜组件的浓水出口一路连接浓水排放阀，另一路经浓水回流阀连接清洗水箱；所述清洗水箱依次连接清洗水泵、清洗过滤器，并经清洗进液阀分别连接各段反渗透膜组件的原水入口；首段反渗透膜组件的原水入口连接设置反冲洗排放阀，首段之外的各段反渗透膜组件的原水入口与清洗进液阀之间设置隔断阀；所述首段反渗透膜组件中的进水胀圈双向密封。
所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，其中，所述各段反渗透膜组件由一组以上(包含一组)的反渗透膜组件并联构成。
所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，其中，所述反渗透膜组件为二段，首段反渗透膜组件组数与第二段反渗透膜组件组数之比为1.5～2.5∶1。
所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，其中，所述高压泵与高压调节阀之间连接设置原水单向阀，高压泵另一侧连接进水阀；清洗过滤器与清洗水泵之间依次连接设置清洗调节阀、清洗单向阀；清洗水泵与清洗水箱之间连接设置清洗泵进水阀，清洗水箱另一路连接水箱排放阀。
上述利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统中反渗透膜组件也可以是一段，管道及相应部件的连接结构类似。该系统包括一段反渗透膜组件，高压泵经高压调节阀连接该反渗透膜组件的原水入口，该反渗透膜组件的淡水出口一路连接产水口，另一路经淡水回流阀连接清洗水箱；该反渗透膜组件的浓水出口一路连接浓水排放阀，另一路经浓水回流阀连接清洗水箱；所述清洗水箱依次连接清洗水泵、清洗过滤器，并经清洗进液阀连接该反渗透膜组件的原水入口；该反渗透膜组件的原水入口连接设置反冲洗排放阀，清洗过滤器另分一路经反冲洗进液阀连接所述反渗透膜组件的浓水出口。其中，所述反渗透膜组件由一组以上(包含一组)的反渗透膜组件并联构成；进水胀圈双向密封；所述高压泵与高压调节阀之间连接设置原水单向阀，高压泵另一侧连接进水阀；清洗过滤器与清洗水泵之间依次连接设置清洗调节阀、清洗单向阀；清洗水泵与清洗水箱之间连接设置清洗泵进水阀，清洗水箱另一路连接水箱排放阀。
所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，包括二段以上(包含二段)的反渗透膜组件时，利用反渗透系统中原有的管道以及反渗透正向清洗装置，只需通过在首段之外的反渗透膜组件原水入口前设置隔断阀，以及在首段反渗透膜组件前原水入口前增加一个反冲洗排放阀及相应水管；而原有系统只包括一段反渗透膜组件时，只需在该反渗透膜组件的原水入口设置反冲洗排放阀，清洗过滤器增加反冲洗进液阀及相应水管连接该反渗透膜组件的浓水出口。通过上述对原有系统的简便改造，可以简单经济地实现首段反渗透膜组件的在线反冲洗，不需要对原有系统作出很大的变动，成本也非常低廉。而且，该在线反冲洗技术一般可以延长反渗透膜的使用寿命30％，按照目前在国内100000支膜使用量计算，如果有20％系统使用本工艺，将可以使20000支膜延长1/3的使用寿命；膜的核定使用寿命是3年，如果延长到4年，按照一支膜价格5000元计，这样每年可以节约大约3000万元的费用，因此本发明具有良好的经济价值；同时，本发明能够增大反渗透系统对原水水质的适应性，可以在医药浓缩、污水处理、中水回用的工艺工程中得到大量使用，运行操作简单方便，若采用自动阀，可以实现停机自动反冲洗。所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统将其中原有正向密封的进水胀圈改为正反双向密封结构，这样不仅防止产水过程中，原水正向从膜元件与反渗透压力容器之间的间隙流走；也防止了反冲洗过程中，反渗透膜冲洗液反向从膜元件与反渗透压力容器之间的间隙流走；从而使得反渗透系统的反冲洗具有更强的可行性和可控性。
附图说明
图1为现有可正向清洗反渗透系统的结构示意图。
图2为本发明所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统的结构示意图。
图3为图2中首段反渗透膜组件的部分剖视结构示意图。
图4为图3中进水胀圈A处的截面放大结构示意图。
具体实施方式
现结合说明书附图，详细说明本发明的一较佳实施例。
参见图1，现有的可正向清洗反渗透系统包括二段以上(包含二段)的反渗透膜组件，此处为二段反渗透膜组件，首段反渗透膜组件5由二组反渗透膜组件并联构成，末段反渗透膜组件6由一组反渗透膜组件构成；进水口依次经进水控制阀1、高压泵2、原水单向阀3和高压调节阀4连接首段反渗透膜组件5的原水入口，该首段反渗透膜组件5的浓水出口经浓水段间阀12连接末段反渗透膜组件6的原水入口；首末两段反渗透膜组件的淡水出口一路连接产水口，另一路经淡水回流阀7连接清洗水箱22；两段反渗透膜组件的浓水出口一路连接浓水排放阀14、9，排放浓水，另一路经浓水回流阀13、8连接清洗水箱22；所述清洗水箱22依次连接清洗泵进水阀21、清洗水泵20、清洗单向阀19、清洗调节阀18和清洗过滤器17，该清洗过滤器17经清洗进液阀15、11分别连接两段反渗透膜组件的原水入口，所述清洗水箱22另分一路连接水箱排放阀23。所述系统运行产水时，开启进水控制阀1、高压泵2、高压调节阀4、浓水段间阀12和浓水排放阀9，关闭清洗进液阀15、浓水排放阀14、浓水回流阀13、清洗进液阀11、浓水回流阀8和淡水回流阀7，运行压力基本在1.0MPa～1.5MPa，进行正常产水。正向清洗首段反渗透膜组件5时，开启清洗泵进水阀21、清洗水泵20、清洗调节阀18、清洗进液阀15、浓水回流阀13和淡水回流阀7，关闭高压调节阀4、浓水排放阀14、浓水段间阀12、清洗进液阀11、浓水排放阀9和浓水回流阀8，即可实现对首段反渗透膜组件进行正向清洗。正向清洗第二段反渗透膜组件6时，开启清洗泵进水阀21、清洗水泵20、清洗调节阀18、清洗进液阀11、浓水回流阀8和淡水回流阀7，关闭高压调节阀4、清洗进液阀15、浓水排放阀14、浓水回流阀13、浓水段间阀12和浓水排放阀9，即可实现对第二段反渗透膜组件进行正向清洗。
基于上述现有的可正向清洗反渗透系统，进行下述改造，参见图2，首段反渗透膜组件5的原水入口连接设置反冲洗排放阀16，排放反冲洗液，第二段反渗透膜组件的原水入口与清洗进液阀11之间设置隔断阀10。反向清洗首段反渗透膜组件5时，开启清洗泵进水阀21、清洗水泵20、清洗调节阀18、清洗进液阀11、浓水段间阀12和反冲洗排放阀16，关闭高压调节阀4、清洗进液阀15、浓水排放阀14、浓水回流阀13和隔断阀10，即可实现首段反渗透膜组件的反向清洗。
此外，只包括一段反渗透膜组件的可正向清洗反渗透系统的结构及改造后可反冲洗的系统结构与上述包括二段反渗透膜组件的可正向清洗反渗透系统基本类似。
参见图3、图4，首段反渗透膜组件中膜元件26与反渗透压力容器24之间设置的进水胀圈25双向密封，该进水胀圈25一侧为开口结构，另一侧为楔型结构。当水流从原水入口29进入，从浓水出口28、淡水出口27流出时，进水胀圈25的开口部分的橡胶将向外胀开，填塞了膜元件26与反渗透压力容器24之间的间隙；当系统进行首段反渗透膜元件反向冲洗时，即水流从浓水出口28进入，从原水入口29流出，进水胀圈25楔型部分防止了反洗水从膜元件26与反渗透压力容器24之间的间隙中流走一部分。
Claims (8)
1.利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，包括二段以上的反渗透膜组件，高压泵(2)经高压调节阀(4)连接首段反渗透膜组件(5)的原水入口，末段之外的各段反渗透膜组件的浓水出口经浓水段间阀(12)连接其后一段反渗透膜组件的原水入口；各段反渗透膜组件的淡水出口一路连接产水口，另一路经淡水回流阀(7)连接清洗水箱(22)；各段反渗透膜组件的浓水出口一路连接浓水排放阀(14，9)，另一路经浓水回流阀(13，8)连接清洗水箱(22)；所述清洗水箱(22)依次连接清洗水泵(20)、清洗过滤器(17)，并经清洗进液阀(15，11)分别连接各段反渗透膜组件的原水入口；其特征在于：首段反渗透膜组件的原水入口连接设置反冲洗排放阀(16)，首段之外的各段反渗透膜组件的原水入口与清洗进液阀(11)之间设置隔断阀(10)；所述首段反渗透膜组件中的进水胀圈(25)双向密封。
2.如权利要求1所述利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，其特征在于：所述的进水胀圈(25)一侧为开口结构，另一侧为楔型结构。
3.如权利要求1或2所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，其中，所述各段反渗透膜组件由一组以上的反渗透膜组件并联构成。
4.如权利要求3所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，其中，所述反渗透膜组件为二段，首段反渗透膜组件(5)组数与第二段反渗透膜组件(6)组数之比为1.5～2.5∶1。
5.如权利要求1所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，其中，所述高压泵(2)与高压调节阀(4)之间连接设置原水单向阀(3)，高压泵(2)另一侧连接进水阀(1)；清洗过滤器(17)与清洗水泵(20)之间依次连接设置清洗调节阀(18)、清洗单向阀(19)；清洗水泵(20)与清洗水箱(22)之间连接设置清洗泵进水阀(21)，清洗水箱(22)另一路连接水箱排放阀(23)。
6.利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，包括一段反渗透膜组件，高压泵经高压调节阀连接该反渗透膜组件原水入口，该反渗透膜组件淡水出口一路连接产水口，另一路经淡水回流阀连接清洗水箱；该反渗透膜组件的浓水出口一路连接浓水排放阀，另一路经浓水回流阀连接清洗水箱；所述清洗水箱依次连接清洗水泵、清洗过滤器，并经清洗进液阀连接该反渗透膜组件的原水入口；其特征在于：该反渗透膜组件的原水入口连接设置反冲洗排放阀，清洗过滤器另分一路经反冲洗进液阀连接所述反渗透膜组件的浓水出口；所述反渗透膜组件中的进水胀圈(25)双向密封。
7.如权利要求6所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，其特征在于：所述的进水胀圈(25)一侧为开口结构，另一侧为楔型结构。
8.如权利要求6所述的利用反渗透系统清洗装置实现在线反冲洗的反渗透系统，其中，所述反渗透膜组件由一组以上的反渗透膜组件并联构成；所述高压泵与高压调节阀之间连接设置原水单向阀，高压泵另一侧连接进水阀；清洗过滤器与清洗水泵之间依次连接设置清洗调节阀、清洗单向阀；清洗水泵与清洗水箱之间连接设置清洗泵进水阀，清洗水箱另一路连接水箱排放阀。
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