CN105523609A - 一种无反向流纳滤装置或反渗透装置及其停机方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种无反向流纳滤装置或反渗透装置，特别涉及一种停机无反向流纳滤装置或反渗透的装置。本发明包括调节池和与之相连的滤膜单元，所述滤膜单元上设有一个入水口和两个出水口，两出水口分别连接产水罐和浓水罐，所述浓水罐和产水罐上均分别设有排水口，所述产水罐上设有两个排水口，其中一个排水口与滤膜单元的入水口相连。本发明所述装置，在停机工作时，将产水罐中的水通过管道引入滤膜单元的入水口，以替代调节池中水的持续输入，有效避免了高压泵突然停止工作，导致因内高渗透压而引起膜的产水向浓水侧反向流动的现象，避免了滤膜表面的起皱和损伤，保证了滤膜的脱盐性能及系统稳定，延长了纳滤装置或反渗透装置的使用寿命。

Description

一种无反向流纳滤装置或反渗透装置及其停机方法
技术领域
本发明涉及一种水净化装置，特别涉及一种停机无反向流纳滤装置或反渗透的装置。
本发明涉及一种无反向流纳滤装置或反渗透装置的停机方法。
背景技术
在废水零排放项目中，通常在蒸发结晶器前段设置纳滤分盐或者RO对废水进行再浓缩，进纳滤或RO的废水含盐量较高，会达到40000-50000mg/L。我们发现在实际项目中，若高盐纳滤装置或反渗透装置按照传统方式停机时，高压泵突然停止工作，因为渗透管内膜的主驱动压也就随之消失，浓水侧高浓度的Na2SO4或高TDS会产生高渗透压而引起膜的产水向浓水侧反向流动，将造成NF/RO膜表面起皱损伤，对纳滤膜/反渗透膜造成了较大的不可修复性的物理损伤，从而严重影响了膜的脱盐性能及系统稳定，并减少了纳滤装置或反渗透装置的使用寿命。
发明内容
本发明提出一种停机时可避免内膜损伤的纳滤装置或反渗透装置。
本发明所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置，包括调节池和与之相连的滤膜单元，所述滤膜单元上设有一个入水口和两个出水口，两出水口分别连接产水罐和浓水罐，所述浓水罐和产水罐上均分别设有排水口，所述产水罐上设有两个排水口，其中一个排水口与滤膜单元的入水口相连。
优选地，所述滤膜单元有若干段，相互串联，每一段滤膜单元均包括一个入水口和两个出水口，其中一个为浓水出口，另一个为产水出口，每一段滤膜单元的浓水出口与下一段滤膜单元的入水口相连，所述若干段滤膜单元的产水出口串联后连接至产水罐。
优选地，所述滤膜单元有三段，第一段滤膜单元设有6支相并联的膜壳，第二段滤膜单元设有4支相并联的膜壳,第三段滤膜单元设有3支相并联的膜壳；其中每支膜壳内均设置6支滤膜单元；第一段滤膜单元、第二段滤膜单元和第三段滤膜单元之间相互串联。
较优选地，调节池与第一段滤膜单元之间依次设有给水泵M04和纳滤进水阀XV03，过滤器与第一段滤膜单元入水口之间依次设有高压泵M05、流量计F2和压力计P3，第一段滤膜单元浓水出口和第二段滤膜单元入水口之间依次设有流量计F4和增压泵M06，第二段滤膜单元浓水出口和第三段滤膜单元入水口之间设有增压泵M07，所述第一段滤膜单元、第二段滤膜单元和第三段滤膜单元的产水出口均连接至产水罐上，且每一产水出口上均设有一流量计，分别为F3、F5、F6，其中高压泵M05与流量计F2联动，增压泵M06与流量计F5联动，增压泵M07与流量计F6联动；产水罐入水处设有一阀门XV14，与第一滤膜单元相连的排水口处设有定压回流阀DYV02；所述产水罐中还设有冲洗水泵M08；所述第一滤膜单元与产水泵相连的入水口处设有进水阀XV15，该进水阀XV15设置在过滤器和M05之间。
进一步优选地，所述浓水罐上的排水口有两个，其中一个排水口与第一滤膜单元的入水口相连，该排水口处设有浓水调节阀FV01和流量计F7，其中调节阀FV01分别与F4和F7联动。
本发明所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置，只需更换滤膜单元中的滤芯便可方便地应用在纳滤装置或反渗透装置上，在停机工作时，将产水罐中的水通过管道引入滤膜单元的入水口，以替代调节池中水的持续输入，有效避免了高压泵突然停止工作，导致因内高渗透压而引起膜的产水向浓水侧反向流动的现象，避免了滤膜表面的起皱和损伤，保证了滤膜的脱盐性能及系统稳定，延长了纳滤装置或反渗透装置的使用寿命，本发明所述装置实用性强，可工业化生产。
控制如权利要求1所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置停机的方法，包括以下停机步骤：
（1）启动冲洗水泵M08，关闭进水阀XV15，产水罐中的水在管路上憋压至定压回流阀DYV02设定的数值后，定压回流阀DYV02打开,延时90S；
（2）打开进水阀XV15，关闭纳滤进水阀XV03,将高压泵M05与流量计F2联动控制，高压泵M05将流量计F2控制在54m3/h；调节阀F01V与流量计F4之间连锁控制，流量计F4控制在42m3/h，整个过程延时60s；
（3）高压泵M05变频调节，将流量计F2的连锁控制转为与压力计P3恒压控制，使压力计P3达到2.0MPa；同时增压泵M06与流量计F5联锁控制，流量计F5控制在12m3/h；将增压泵M06与流量计F6连锁控制，流量计F6控制在6m3/h，整个过程延时30s；
（4）打开排放阀XV16，将调节阀FV01与流量计F4的连锁转为与流量计F7的联锁，将流量计F7控制在12m3/h，延时300s；
（5）当增压泵M06、增压泵M07降频，至最低频5s后，自动停机，延时30s；
（6）将高压泵M05在120s内以均匀速度降至1700rpm，再瞬间降频至0转，直至停机；
（7）关闭冲洗进水阀XV15，外排阀XV16，调节阀FV01。
更进一步地，所述产水罐中的水在管路上憋压至0.5MP。
本发明所述控制一种无反向流纳滤装置或反渗透装置的停机方法，在不关闭纳滤进水阀XV03的情况下将产水罐中的水泵入第一段滤膜单元入水口处，以替代原纳滤进水，然后再关闭纳滤进水阀XV03，利用该方法避免了因停机时膜驱动压未突然消失，导致的纳滤/反渗透装置产水侧向进水侧的压力破坏，避免了因纳滤膜/反渗透膜有机脱盐层的破坏导致的纳滤膜/反渗透膜的脱盐效果的降低和膜的不可修复性的机械性损伤；在高盐废水零排放项目中，有效排除化学性物质对膜的伤害；利用传统停机方法，纳滤膜/反渗透膜的有效脱盐寿命为1-1.5年，利用本专利方法可将纳滤膜/反渗透膜的有效脱盐寿命增加30-50%。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中1-调节池；2-第一滤膜单元；3-第二滤膜单元；4-第三滤膜单元；5-产水罐；6-浓水罐。
具体实施方式
实施例1。
本发明所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置，包括调节池1和与之相连的滤膜单元，所述滤膜单元有三个，分别为第一滤膜单元2，第二滤膜单元3和第三滤膜单元4，每一滤膜单元上均设有一个入水口和两个出水口，其中一个为浓水出口，另一个为产水出口，每一滤膜单元的浓水出口均与下一滤膜单元的入水口相连，且第一滤膜单元2、第二滤膜单元3和第三滤膜单元4的产水出口之间相互串联后连接至产水罐5；所述产水罐5上也设有两个排水口，其中一个排水口与第一滤膜单元2的入水口相连。本发明所述调节池1与过滤器之间依次设有给水泵M04和控制阀XV03，过滤器与第一滤膜单元2入水口之间依次设有高压泵M05、流量计F2和压力计P3，第一滤膜单元2浓水出口和第二滤膜单元3入水口之间依次设有流量计F4和增压泵M06，第二滤膜单元3浓水出口和第三滤膜单元4入水口之间依次设有增压泵M07和流量计F6，所述第一滤膜单元2、第二滤膜单元3和第三滤膜单元4的产水出口均连接至产水罐5上，且每一产水出口上均设有一流量计，分别为F3、F5、F6；产水罐5入水处设有一阀门XV14，与第一滤膜单元2相连的排水口处设有回流阀DYV02；所述产水罐5中还设有冲洗水泵M08；所述第一滤膜单元2与产水泵相连的入水口处设有进水阀XV15，该进水阀XV15设置在过滤器和M05之间。本发明将高压泵M05与流量计F2、增压泵M06与流量计F5、增压泵M07与流量计F6进行联动控制。
正常工作时，打开控制阀XV03，关闭回流阀DYV02，启动纳滤给水泵M04，延迟60s，然后启动高压泵M05，含盐废水由给水泵M04泵入过滤器，经增压泵M05增压后进入第一滤膜单元2，由流量计F2与高压泵M05将进水水流控制在54m3/h，由于第一滤膜单元2中设有渗透膜，含盐废水经过渗透膜的处理后形成两股水流，一股为经过滤处理的干净水，通过第一滤膜单元2的产水口排出，另一股为含盐脏水，通过第一滤膜单元2的出水口进入第二滤膜单元3，由增压泵M06和流量计F5将产水流量控制在12m3/h，进入第三滤膜单元4的含盐废水由增压泵M07和流量F6将产水流量控制在6m3/h，经过第一滤膜单元2、第二滤膜单元3和第三滤膜单元4产生的干净水从产水出口流向产水罐5，含盐脏水流向浓水罐6。在停机工作中，在保证所有工作设备持续运转的状态下，首先打开产水罐5中的冲洗水泵M08、回流阀DYV02和进水阀XV15，产水罐5中的水经过高压泵入第一滤膜单元2，当产水罐5中的水流持续稳定后关闭控制阀XV03，由产水罐5中的产水将第一滤膜单元2、第二滤膜单元3、第三滤膜单元4中的含盐废水冲洗后排出。在停机操作时，利用产水罐5中的水对第一滤膜单元2中的水持续补给，避免了因停机导致水压瞬间消失造成的滤膜单元内膜的损伤。
实施例2。
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例在浓水罐6上增加了一个排水口，该排水口与第一滤膜单元2的入水口相连，且所述排水口上还依次设有调节阀FV01，并将调节阀FV01与流量计F4联动，在进行停机操作中，通过调节流量计F4和调节阀可以有效控制第一滤膜单元2中的浓水出口的流量，进一步控制了第一滤膜单元2中的水量，不但减少了第一滤膜单元2入水口处水的补给量，而且进一步地减小和避免了滤膜单元中内膜的损坏。
实施例3。
本实施例与实施例1或2基本相同，不同之处在于本实施例所述控制纳滤装置或反渗透装置停机的方法，包括以下停机步骤：（1）启动冲洗水泵M08，关闭进水阀XV15，产水罐5中的水在管路上憋压至0.5MP后，定压回流阀DYV02打开；（2）打开进水阀XV15，关闭纳滤进水阀XV03,将高压泵M05与流量计F2联动控制，高压泵M05将流量计F2控制在54m3/h；调节阀F01V与流量计F4之间连锁控制，流量计F4控制在42m3/h，整个过程延时60s；（3）高压泵M05变频调节，将流量计F2的连锁控制转为与压力计P3恒压控制，使压力计P3达到2.0MPa；同时增压泵M06与流量计F5联锁控制，流量计F5控制在12m3/h；将增压泵M06与流量计F6连锁控制，流量计F6控制在6m3/h，整个过程延时30s；（4）打开排放阀XV16，将调节阀FV01与流量计F4的连锁转为与流量计F7的联锁，将流量计F7控制在12m3/h，延时300s；（5）当增压泵M06、增压泵M07降频，至最低频5s后，自动停机，延时30s；（6）将高压泵M05在120s内以均匀速度降至1700rpm，再瞬间降频至0转，直至停机；（7）关闭冲洗进水阀XV15，外排阀XV16，调节阀FV01。
本实施例启动冲洗水泵M08，关闭进水阀XV15,因进入纳滤/反渗透装置的冲洗进水阀XV15关闭，因此干净的回用水就会在管路上憋压，憋压至0.5MPa，冲洗水泵M08出口的安全定压回流阀DYV02自动打开，回用水会返回纳滤产水箱以保护冲洗水泵电机的安全；打开冲洗进水阀XV15，关闭纳滤进水阀XV03，高压泵M05与流量计F2之间进行连锁控制，并进行PID（比例-积分-微分）控制器调节，即高压泵M05变频器为执行机构，F2为被调量，通过设定高压泵M05的数值，通过PID控制器自动整定参数来控制F2的流量。本发明将高压泵M05的PID参数SP值设定为54，使F2流量稳定在54m3/h；将浓水调节阀FV01与流量计F4之间也进行连锁控制，设定PID的参数SP值为42，将流量计F4流量稳定在42m3/h，整个过程延时60s；然后将高压泵M05由先前的与流量计F2流量的PID连锁，变为与压力计P3进行压力的PID连锁，同时将PID的参数SP值设定为2.0MPa，使压力计P3的压力稳定在2.0MPa,从而实现高压泵M05的变频恒压控制；增压泵M06与流量计F5，将流量计F5设定为12m3/h；本发明将增压泵M06与流量计F6实行PID连锁控制调节，将流量F6控制为6m3/h，延时30s；打开浓水罐6上的阀门XV16，外排滞留于纳滤或反渗透装置内的高盐水，此时，调节阀FV01不再与流量计F04进行PID调节控制，转为流量计F7进行PID连锁控制，将外排浓水量控制在12m3/h，延时300s；然后将增压泵M06，增压泵M07同时自动降频，降至最低频5s后，自动停机，延时30s；再次将高压泵M05在120s内以均匀速度降至1700rpm，再瞬间降频至0转，直至停机；最后关闭冲洗进水阀XV15，浓水外排阀XV16，浓水调节阀FV01即可。
利用本发明所述停机方法避免了因停机时膜驱动压未突然消失，导致的纳滤或反渗透装置产水侧向进水侧的压力破坏，避免了因纳滤膜或反渗透膜有机脱盐层的破坏导致的纳滤膜或反渗透膜的脱盐效果的降低和膜的不可修复性的机械性损伤；在高盐废水零排放项目中，有效排除化学性物质对膜的伤害；而利用传统停机方法，纳滤膜或反渗透膜的有效脱盐寿命为1-1.5年，利用本专利方法可将纳滤膜或反渗透膜的有效脱盐寿命增加30-50%。

Claims (7)

1.一种无反向流纳滤装置或反渗透装置，包括调节池和与之相连的滤膜单元，所述滤膜单元上设有一个入水口和两个出水口，两出水口分别连接产水罐和浓水罐，所述浓水罐和产水罐上均分别设有排水口，其特征在于：所述产水罐上设有两个排水口，其中一个排水口与滤膜单元的入水口相连。
2.如权利要求1所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置，其特征在于：所述滤膜单元有若干段，相互串联，每一段滤膜单元均包括一个入水口和两个出水口，其中一个为浓水出口，另一个为产水出口，每一段滤膜单元的浓水出口与下一段滤膜单元的入水口相连，所述若干段滤膜单元的产水出口串联后连接至产水罐。
3.如权利要求2所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置，其特征在于：所述滤膜单元有三段，第一段滤膜单元设有6支相并联的膜壳，第二段滤膜单元设有4支相并联的膜壳,第三段滤膜单元设有3支相并联的膜壳；其中每支膜壳内均设置6支滤膜单元；第一段滤膜单元、第二段滤膜单元和第三段滤膜单元之间相互串联。
4.如权利要求3所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置，其特征在于：调节池与第一段滤膜单元之间依次设有给水泵M04和纳滤进水阀XV03，过滤器与第一段滤膜单元入水口之间依次设有高压泵M05、流量计F2和压力计P3，第一段滤膜单元浓水出口和第二段滤膜单元入水口之间依次设有流量计F4和增压泵M06，第二段滤膜单元浓水出口和第三段滤膜单元入水口之间设有增压泵M07，所述第一段滤膜单元、第二段滤膜单元和第三段滤膜单元的产水出口均连接至产水罐上，且每一产水出口上均设有一流量计，分别为F3、F5、F6，其中高压泵M05与流量计F2联动，增压泵M06与流量计F5联动，增压泵M07与流量计F6联动；产水罐入水处设有一阀门XV14，与第一滤膜单元相连的排水口处设有定压回流阀DYV02；所述产水罐中还设有冲洗水泵M08；所述第一滤膜单元与产水泵相连的入水口处设有进水阀XV15，该进水阀XV15设置在过滤器和M05之间。
5.如权利要求4所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置，其特征在于：所述浓水罐上的排水口有两个，其中一个排水口与第一滤膜单元的入水口相连，该排水口处设有浓水调节阀FV01和流量计F7，其中调节阀FV01分别与F4和F7联动。
6.控制如权利要求1所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置停机的方法，其特征在于包括以下停机步骤：
（1）启动冲洗水泵M08，关闭进水阀XV15，产水罐中的水在管路上憋压至定压回流阀DYV02设定的数值后，定压回流阀DYV02打开,延时90S；
（2）打开进水阀XV15，关闭纳滤进水阀XV03,将高压泵M05与流量计F2联动控制，高压泵M05将流量计F2控制在54m3/h；调节阀F01V与流量计F4之间连锁控制，流量计F4控制在42m3/h，整个过程延时60s；
（3）高压泵M05变频调节，将流量计F2的连锁控制转为与压力计P3恒压控制，使压力计P3达到2.0MPa；同时增压泵M06与流量计F5联锁控制，流量计F5控制在12m3/h；将增压泵M06与流量计F6连锁控制，流量计F6控制在6m3/h，整个过程延时30s；
（4）打开排放阀XV16，将调节阀FV01与流量计F4的连锁转为与流量计F7的联锁，将流量计F7控制在12m3/h，延时300s；
（5）当增压泵M06、增压泵M07降频，至最低频5s后，自动停机，延时30s；
（6）将高压泵M05在120s内以均匀速度降至1700rpm，再瞬间降频至0转，直至停机；
（7）关闭冲洗进水阀XV15，外排阀XV16，调节阀FV01。
7.如权利要求6所述一种无反向流纳滤装置或反渗透装置停机的方法，其特征在于所述产水罐中的水在管路上憋压至0.5MP。
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