CN102350224B - 一种反渗透海水淡化装置的清洗系统及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种反渗透海水淡化装置的清洗系统，包括清洗水箱，与所述清洗水箱相连的清洗水泵，与所述清洗水泵相连的总出水管道，与所述清洗水箱相连的总回水管道，所述总出水管道和所述总回水管道通过多个并联的反渗透膜堆相连通，其特征在于，还包括旁路管道，所述旁路管道的一端与所述总出水管道的末端相连，另一端与所述总回水管道的始端相连，所述旁路管道上设置有第一阀门。本发明同时提供了一种反渗透海水淡化装置的清洗方法。在本发明提供的清洗系统中，旁路管道将总出水管道的末端和总回水管道的始端相连通，使得清洗药液能够流经整个总出水管道和总回水管道后得到回收，不会产生管道混液的问题，从而不会造成药液的大量浪费。

Description

一种反渗透海水淡化装置的清洗系统及清洗方法

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，尤其涉及一种反渗透海水淡化装置的清洗系统及清洗方法。

背景技术

反渗透海水淡化法是利用反渗透的原理进行海水淡化的方法，高压海水流经反渗透膜后分离成浓水和淡水，具有设备简单、操作方便、无相变、处理效率高和能耗低等优点，是目前海水淡化的主要方法。但是，在采用反渗透法进行海水淡化的过程中，反渗透膜的表面逐渐有各种污染物沉积而引起膜的污染，受污染的膜会引起系统性能下降、组件进出口压差升高、操作效率降低等问题。膜的定期清洗是防治膜污染的主要措施之一，通过清洗去除膜表面的污染物，能够使膜的性能得到最大限度的恢复，从而降低生产成本。因此，清洗系统是大多数反渗透海水淡化装置的重要组成部分。

清洗系统一般由清洗水箱、清洗水泵和清洗过滤器组成，通过管道与反渗透海水淡化装置的反渗透膜堆相连，即清洗系统的出水管道与反渗透膜堆的高压进水总管通过高压阀门相连，清洗系统的回水管道与反渗透膜堆的出水总管通过高压阀门相连，清洗水箱中的药液在清洗水泵的作用下，经过清洗过滤器后进入反渗透膜堆，对反渗透膜进行清洗，流过反渗透膜的药液通过回水管回流至清洗水箱或者排放掉。当一套反渗透膜堆配备一套清洗系统时，开启相应的阀门即可进行清洗，清洗效果较好，当需要更换药液时，直接将清洗水箱内的药液更换掉，开启相应的阀门即可进行不同药液的清洗。

然而，在大型海水淡化装置中，为了提高淡化效率、降低淡化成本，通常会配备多套反渗透膜堆。为每套反渗透膜堆配备独立的清洗系统，不仅增加了海水淡化的成本，而且占地面积较大，增加了施工的难度。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种反渗透海水淡化装置的清洗系统及清洗方法，本发明提供的清洗系统能够清洗多套反渗透膜堆，而且能够防止发生管道混液，减少药液浪费。

本发明提供了一种反渗透海水淡化装置的清洗系统，包括清洗水箱，与所述清洗水箱相连的清洗水泵，与所述清洗水泵相连的总出水管道，与所述清洗水箱相连的总回水管道，所述总出水管道和所述总回水管道通过多个并联的反渗透膜堆相连通，还包括旁路管道，所述旁路管道的一端与所述总出水管道的末端相连，另一端与所述总回水管道的始端相连，所述旁路管道上设置有第一阀门。

优选的，还包括设置在所述清洗水泵和所述总出水管道之间的清洗过滤器。

优选的，所述总回水管道上设置有排放管道，所述排放管道上设置有排放阀门。

本发明还提供了一种反渗透海水淡化装置的清洗方法，包括以下步骤：

以第一清洗剂为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对反渗透海水淡化装置进行第一次清洗；

以淡水为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对所述经过第一次清洗的反渗透海水淡化装置进行置换清洗；

以第二清洗剂为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对所述经过置换清洗的反渗透海水淡化装置进行第二次清洗。

优选的，所述第一清洗剂为酸性清洗剂，所述第二清洗剂为碱性清洗剂；或者，所述第一清洗剂为碱性清洗剂，所述第二清洗剂为酸性清洗剂。

优选的，还包括：

以淡水为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对所述经过第二次清洗的反渗透海水淡化装置进行第二次置换清洗。

与现有技术相比，本发明提供的反渗透海水淡化装置的清洗系统除了具有清洗水箱，与所述清洗水箱相连的清洗水泵，与所述清洗水泵相连的总出水管道，与所述清洗水箱相连的总回水管道，所述总出水管道和所述总回水管道通过多个并联的反渗透膜堆相连通等特征外，还包括旁路管道，所述旁路管道的一端与所述总出水管道的末端相连，另一端与所述总回水管道的始端相连，所述旁路管道上设置有第一阀门。在本发明提供的清洗系统中，旁路管道将总出水管道的末端和总回水管道的始端相连通，构成一个完整的通路，使得清洗药液能够流经整个总出水管道和总回水管道后得到回收，即使需要清洗的反渗透膜堆不是排在最后的反渗透膜堆时，也不会产生管道混液的问题。

进一步的，所述旁路管道上设置有第一阀门，当需要清洗的反渗透膜堆为排在最后的反渗透膜堆时，可关闭第一阀门，使药液通过该反渗透膜堆实现在总出水管道和总回水管道中的循环；当需要清洗的反渗透膜堆不是排在最后的反渗透膜堆时，可在清洗过程中间歇开启第一阀门，使积存在管道中的药液通过旁路管道循环利用或被淡水置换掉，从而不会对更换药液产生任何不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种反渗透海水淡化装置的清洗系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种反渗透海水淡化装置的清洗系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种反渗透海水淡化装置的清洗系统，包括清洗水箱，与所述清洗水箱相连的清洗水泵，与所述清洗水泵相连的总出水管道，与所述清洗水箱相连的总回水管道，所述总出水管道和所述总回水管道通过多个并联的反渗透膜堆相连通，还包括旁路管道，所述旁路管道的一端与所述总出水管道的末端相连，另一端与所述总回水管道的始端相连，所述旁路管道上设置有第一阀门。

本发明人研究发现，在大型海水淡化装置中，为了提高淡化效率、降低淡化成本，可以为多套反渗透膜堆配备一套清洗系统，参见图1，图1为本发明实施例提供的第一种反渗透海水淡化装置的清洗系统的结构示意图，其中，11为清洗水箱，12为与清洗水箱11相连的清洗水泵，13为与清洗水泵12相连的清洗过滤器，14为总出水管，15为总回水管，16为分别与总出水管14和总回水管15相连的反渗透膜堆，161为第一反渗透膜堆，16n为第N反渗透膜堆，该N个反渗透膜堆分别通过各自的进水管与总出水管14相连，通过各自的出水管与总回水管15相连，其各自的进水管和出水管上分别设置有阀门，能够实现各反渗透膜堆的化学清洗，如开启阀门1611和阀门1612，可实现对第一反渗透膜堆161的清洗；开启阀门16n1和阀门16n2，可实现对第N反渗透膜堆16n的清洗。

对于该清洗系统来说，当需要清洗排在最后的反渗透膜堆，即第N反渗透膜堆16n时，药液能够通过全部出水管和回水管，需要更换药液时，将原药液全部排放或者回收后即可直接更换药液进行再次清洗。但是，如果需要清洗的反渗透膜堆不是排在最后的反渗透膜堆时，如为第一反渗透膜堆161时，药液无法通过全部出水管和回水管，部分出水管和回水管内的液体无法流动，形成管道积液。当更换清洗药液时，原管道积液与更换后的药液会发生反应或者污染更换后的药液，即发生管道混液的现象，从而造成清洗药液的浪费。对于大型海水淡化装置来说，总出水管和总进水管的管径一般可达400mm，首套反渗透膜堆与末套反渗透膜堆之间的距离可达50m以上，进水管中产生的管道积液可达10m³，药液浪费情况较为严重。因此，发明人在为多套反渗透膜堆配备一套清洗系统的基础上，对该清洗系统进行改进，从而不会发生管道积液，减少药液浪费。

参见图2，图2为本发明实施例提供的第二种反渗透海水淡化装置的清洗系统结构示意图。其中，21为清洗水箱，22为清洗水泵，23为总出水管道、24为总回水管道、25为反渗透膜堆，26为旁路管道。

清洗水箱21的作用在于存储清洗药液。清洗水箱21的进水口与进液管31相连，出水口与清洗水泵22的进水口相连，清洗药液通过进液管31进入清洗水箱21，然后在清洗水泵22的作用下通过管道进入需要清洗的反渗透膜堆中。

清洗水箱21底部还设置有排污管道32，当需要更换药液时，开启排污管道32，清洗水箱21内的原药液即可完全排放。

总出水管道23的始端与清洗水泵22的出水口相连，总回水管道24的末端与清洗水箱22相连，总出水管道23的末端和总回水管道24的始端通过旁路管道26相连，即：总出水管道23、旁路管道26和总回水管道24构成一个完整的通路，药液能够流经全部总出水管道、旁路管道和总回水管道。

总出水管道23上设置有n个出水口，总回水管道24上设置有n个进水口，总出水管道23上的n个出水口和总回水管道24上的n个进水口分别通过n个并联的反渗透膜堆相通，即形成n个通路。

参见图2，251为第一反渗透膜堆，总出水管道23、第一反渗透膜堆251和总回水管道24形成第一个通路，药液由总出水管道23进入第一反渗透膜堆251，并从总回水管道24流出；252为第二反渗透膜堆，总出水管道23、第二反渗透膜堆252和总回水管道24形成第二个通路，药液由总出水管道23进入第二反渗透膜堆252，并从总回水管道24流出；25n为第n反渗透膜堆，总出水管道23、第n反渗透膜堆25n和总回水管道24形成第n个通路，药液由总出水管道23进入第n反渗透膜堆25n，并从总回水管道24流出；总出水管道23、旁路管道26和总回水管道24形成完整的通路，药液流经整个总出水管道23后进入旁路管道26，然后流经整个总回水管道24后回到清洗水箱中，从而不会产生管道混液现象。

在每个反渗透膜堆的进水口和出水口处均安装有阀门，通过相应阀门的开启和关闭，即可实现各反渗透膜堆的单独清洗或部分清洗或全部清洗。在清洗任意反渗透膜堆时，清洗药液均可经过由总出水管道23、旁路管道26和总回水管道24形成的完整通路，实现清洗药液在整个管道中的循环，从而提高清洗效率，充分利用药液，减少药液浪费。

旁路管道26上还设置有第一阀门27，当对任意反渗透膜堆进行清洗时，首先关闭第一阀门27，使药液直接进入反渗透膜堆进行化学清洗；在清洗过程中，间歇开启第一阀门27，使未参与循环的药液循环利用。清洗完成进行淡水置换后，开启第一阀门27，使所有管道中均为清洁的淡水，从而避免发生管道混液。

在清洗水泵22和总出水管道23之间还设置有清洗过滤器28，清洗药液流经清洗过滤器28后，其中的固体颗粒物等杂质能够被截留，从而在对反渗透膜进行清洗时，不会阻塞反渗透膜的膜孔，造成反渗透膜性能下降等情况。

另外，在总回水管道25上设置有排放管道29，排放管道29上设置有排放阀门30。当清洗完毕后，开启排放阀门30将整个清洗系统中的药液排放掉，然后开启清洗水箱21上的排污管道，将清洗水箱中的药液排放完毕，即可进行下一次清洗。

本发明提供的反渗透海水淡化装置的清洗系统的清洗过程如下：

a)向清洗水箱21中加入清洗剂；

b)关闭旁路管道上的第一阀门27，开启需要清洗的反渗透膜堆的进水口和出水口处的阀门，开启清洗水泵22后进行清洗；

c)清洗过程中，间歇开关旁路管道26上的第一阀门27，使管道中的药液充分循环利用；

d)清洗完毕后，开启第一阀门27和总回水管道24上的排放阀门，使整个清洗系统和反渗透膜堆中的清洗药液全部排出。重复上述步骤即可实现对反渗透膜堆的清洗，从而完成对反渗透海水淡化装置的清洗。

由上述工作过程可知，本发明提供的清洗系统中，旁路管道将总出水管道的末端和总回水管道的始端相连通，构成一个完整的通路，使得清洗药液能够流经整个总出水管道和总回水管道后得到回收，即使需要清洗的反渗透膜堆不是排在最后的反渗透膜堆时，也不会产生管道混液的问题，不会造成药液的大量浪费。

本发明还提供了一种反渗透海水淡化装置的清洗方法，包括以下步骤：

以第一清洗剂为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对反渗透海水淡化装置进行第一次清洗；

以淡水为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对所述经过第一次清洗的反渗透海水淡化装置进行置换清洗；

以第二清洗剂为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对所述经过置换清洗的反渗透海水淡化装置进行第二次清洗。

本发明首先以第一清洗剂为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对反渗透海水淡化装置进行第一次清洗。在进行第一次清洗时，清洗完毕后，开启旁路管道上的第一阀门、总回水管道上的排放阀门和清洗水箱上的排污阀门，使整个清洗系统中的清洗药液排出。

然后以淡水为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对所述经过第一次清洗的反渗透海水淡化装置进行置换清洗，将管道内残留的第一清洗剂清洗干净，降低第一清洗剂对后续清洗剂的影响。

再以第二清洗剂为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对所述经过置换清洗的反渗透海水淡化装置进行第二次清洗。在进行第二次清洗时，清洗完毕后，开启旁路管道上的第一阀门、总回水管道上的排放阀门和清洗水箱上的排污阀门，使整个清洗系统中的清洗药液排出。

本发明还包括：以淡水为药液，采用上述技术方案所述的清洗系统对所述经过第二次清洗的反渗透海水淡化装置进行第二次置换清洗，将管道内残留的第一清洗剂清洗干净，降低第二清洗剂对后续清洗剂的影响。

按照本发明，所述第一清洗剂一般为本领域技术人员熟知的酸性清洗剂，可以根据反渗透膜的性质选用不同的酸性清洗剂；所述第二清洗剂一般为本领域技术人员熟知的碱性清洗剂，可以根据反渗透膜的性质选用不同的碱性清洗剂。或者，根据反渗透膜污堵类型的不同，第一清洗剂选用本领域技术人员熟知的碱性清洗剂，第二清洗剂选用本领域技术人员熟知的酸性清洗剂。

由于本发明采用的清洗系统具有旁路管道，药液可全部参与循环，因此，进行药液更换时，不会产生管道混液现象，药液浪费较少。另外，在进行第一次清洗和第二次清洗之间，用淡水对整个清洗系统和反渗透膜堆进行置换清洗，尽可能将残余的药液清除，以免不同药液之间相互影响。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分相互参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种反渗透海水淡化装置的清洗系统，其特征在于，包括清洗水箱，与所述清洗水箱相连的清洗水泵，与所述清洗水泵相连的总出水管道，与所述清洗水箱相连的总回水管道，所述总出水管道和所述总回水管道通过多个并联的反渗透膜堆相连通，还包括旁路管道，所述旁路管道的一端与所述总出水管道的末端相连，另一端与所述总回水管道的始端相连，所述旁路管道上设置有第一阀门。

2.根据权利要求1所述的清洗系统，其特征在于，还包括设置在所述清洗水泵和所述总出水管道之间的清洗过滤器。

3.根据权利要求2所述的清洗系统，其特征在于，所述总回水管道上设置有排放管道，所述排放管道上设置有排放阀门。

4.一种反渗透海水淡化装置的清洗方法，包括以下步骤：

以第一清洗剂为药液，采用权利要求1～3任意一项所述的清洗系统对反渗透海水淡化装置进行第一次清洗；

以淡水为药液，采用权利要求1～3任意一项所述的清洗系统对所述经过第一次清洗的反渗透海水淡化装置进行置换清洗；

以第二清洗剂为药液，采用权利要求1～3任意一项所述的清洗系统对所述经过置换清洗的反渗透海水淡化装置进行第二次清洗。

5.根据权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述第一清洗剂为酸性清洗剂，所述第二清洗剂为碱性清洗剂；或者，所述第一清洗剂为碱性清洗剂，所述第二清洗剂为酸性清洗剂。

6.根据权利要求5所述的清洗方法，其特征在于，还包括：

以淡水为药液，采用权利要求1～3任意一项所述的清洗系统对所述经过第二次清洗的反渗透海水淡化装置进行第二次置换清洗。