CN107867766B - 一种膜法水处理工艺试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种膜法水处理工艺试验装置，包括原水罐，超滤膜，所述原水罐连接进水总管，所述进水总管上设有原水控制阀和原水泵；所述原水罐和超滤膜之间设有一级多介质过滤器和二级多介质过滤器，所述超滤膜的产水端连接产水支路，产水支路上设有产水控制阀，所述产水支路连接中间水箱；所述中间水箱的下排水口连接RO反渗透膜；RO反渗透膜的产水口连接产水支路和产水回流支路，所述产水支路连接产水箱；所述产水回流支路连接回水总管，所述回水总管连接中间水箱的回水口；所述RO反渗透膜的浓水口连接浓水排放支路和浓水回流支路；所述浓水排放支路连接浓水箱。本发明具有结构简单，设计合理，实现方便且成本低、延长超滤膜使用寿命、多功能等优点。

Description

一种膜法水处理工艺试验装置
技术领域
本发明属于膜法水处理技术领域，特别是涉及一种膜法水处理工艺试验装置。
背景技术
随着水处理技术的不断发展，膜法水处理工艺日趋成熟，由于其无需酸碱再生、操作简单、连续制水、出水水质稳定，在水处理工艺中的应用日趋广泛。膜法水处理是指以膜法处理取代传统的砂滤和离子交换工艺，整个水处理系统均采用膜法处理工艺，即采用超滤+反渗透+EDI系统。随着膜法技术的不断成熟和推广以及膜元件产品价格的不断下降，膜法水处理工艺越来越多的应用于水处理系统。
随着膜法水处理工艺的日趋成熟，针对不同的水质需先进行一系列的实验来确定最佳的工艺流程，前期的实验能有效的对规模化应用起到借鉴作用。目前市场上膜法水处理工艺的小型试验装置功能不全面，设备利用率较低。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单，设计合理，实现方便且成本低、延长超滤膜使用寿命、多功能的膜法水处理工艺试验装置。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种膜法水处理工艺试验装置，其特征在于：包括原水罐，超滤膜、RO反渗透膜，所述原水罐连接进水总管，所述进水总管上设有原水控制阀和原水泵；所述原水罐和超滤膜之间设有一级多介质过滤器和二级多介质过滤器，所述一级多介质过滤器的进水端通过一级进水支路连接进水总管，一级进水支路上安装有一级进水控制阀；所述一级多介质过滤器的出水管通过一级出水支路连接超滤膜进水总管，一级出水支路上设有一级出水控制阀；
所述二级多介质过滤器的进水端通过二级进水支路连接进水总管，二级进水支路上安装有二级进水控制阀；所述二级多介质过滤器的出水管通过二级出水支路连接超滤膜进水总管，二级出水支路上设有二级出水控制阀；
一级多介质过滤器和二级多介质过滤器之间进水总管和超滤膜进水总管之间设有一级多介质过滤器切换支路；一级多介质过滤器切换支路包括设置在进水总管上的一级切换进水控制阀和一级切换控制阀；
二级多介质过滤器和超滤膜进水总管之间进水总管和超滤膜进水总管之间上设有二级多介质过滤器切换支路；二级多介质过滤器切换支路包括设置在进水总管上的二级切换进水控制阀和二级切换控制阀；
所述超滤膜的反冲洗口连接反冲洗支路，所述反冲洗支路连接进水总管，进水总管上的有反冲洗进水控制阀，反冲洗支路上安装有反冲洗控制阀；
所述超滤膜反冲洗排水端连接反冲洗排水支路，所述反冲洗排水支路上安装有反冲洗排水控制阀；
所述超滤膜的产水端连接产水支路，产水支路上设有产水控制阀，所述产水支路连接中间水箱；
所述中间水箱的下排水口连接RO反渗透膜进水支路，RO反渗透膜进水支路连接RO反渗透膜的进水口；RO反渗透膜进水支路上依次设有RO反渗透膜进水总控阀、高压泵、RO反渗透膜进水总控阀以及RO反渗透膜进水压力表；所述RO反渗透膜的产水口连接产水管，所述产水管通过三通连接产水支路和产水回流支路，所述产水支路连接产水箱，产水支路上设有产水控制阀；所述产水回流支路连接回水总管，所述回水总管连接中间水箱的回水口；所述产水回流支路上安装有产水回流控制阀和产水回流流量计；
所述RO反渗透膜的浓水口连接浓水管，所述浓水管上设有浓水压力表，所述浓水管通过三通连接浓水排放支路和浓水回流支路；所述浓水排放支路连接浓水箱；在浓水排放支路上安装有浓水排放控制阀；所述浓水回流支路连接回水总管，所述浓水回流支路上安装有浓水回流控制阀和浓水回流流量计。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
2、本发明操作简单易行，操作人员只需简单培训即能单独操作完成整个处理过程。
3、本发明可根据不同的原水水质灵活选择实验工艺。装置包括两级多介质过滤器系统、超滤系统、反渗透系统；三个系统可串联进行原水处理；也可实现两系统串联运行，包括多介质过滤器系统+超滤系统、多介质过滤器系统+反渗透系统、超滤系统+反渗透系统；三个系统也可分别单独进行原水处理。
4、本发明装有两级多介质过滤器系统，该两级多介质过滤器可根据不同的原水选择单独运行或者串联运行；该系统可针对特定原水进行滤料高度，滤料种类，是否需要两级过滤等性能进行试验。
5、本发明的超滤膜元件进水端装有导流板，可有效防止水流冲刷造成的膜丝扰动进而防止断丝，从而减少膜元件损耗，降低成本。
6、本发明可对超滤膜进行反冲洗，有效防止膜污堵，延长超滤膜使用寿命。
附图说明
图1是本发明原理图；
图2是三级串联原水处理工艺原理图；
图3是一、超滤膜串联原水处理工艺原理图；
图4是二级多介质过滤器、超滤膜串联原水处理工艺原理图；
图5是一级多介质过滤器、二级多介质过滤器并联与超滤膜串联原水处理工艺原理图；
图6是一级多介质过滤器单级原水处理工艺原理图；
图7是二级多介质过滤器单级原水处理工艺原理图；
图8是超滤膜单级原水处理工艺原理图；
图9是反冲洗清洗工艺原理图；
图10是收集产水和浓水原理图；
图11是产水和浓水回流原理图；
图12是产水收集，浓水回流原理图。
图中：1、原水罐；2、原水控制阀；3、原水泵；4、进水总管；5、一级多介质过滤器；5-1、一级进水支路；5-2、一级进水控制阀；5-3、一级出水支路；5-4、一级出水控制阀；5-5、一级多介质过滤器切换支路；5-6、一级切换进水控制阀；5-7、一级切换控制阀；6、二级多介质过滤器；6-1、二级进水支路；6-2、二级进水控制阀；6-3、二级出水支路；6-4、二级出水控制阀；6-5、二级多介质过滤器切换支路；6-6、二级切换进水控制阀；6-7、二级切换控制阀；7、中间水箱；7-1、RO反渗透膜进水支路；7-10、RO反渗透膜进水总控阀；7-11、高压泵；7-12、RO反渗透膜进水总控阀；7-13、RO反渗透膜进水压力表；7-2、产水管；7-3、产水支路；7-4、产水回流支路；7-5、产水箱；7-6、产水控制阀；7-7、回水总管；7-8、产水回流控制阀；7-9、产水回流流量计；8、RO反渗透膜；8-1、浓水管；8-2、浓水压力表；8-3、浓水排放支路；8-4、浓水回流支路；8-5、浓水箱；8-6、浓水排放控制阀；8-7、浓水回流控制阀；8-8、浓水回流流量计；9、超滤膜；9-1、超滤膜进水总管；9-10、超滤膜进水总控制阀；9-11、一级过滤器的出水控制阀；9-2、反冲洗支路；9-3、反冲洗进水控制阀；9-4、反冲洗控制阀；9-5、反冲洗排水支路；9-6、反冲洗排水控制阀；9-7、产水支路；9-8、产水控制阀。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种膜法水处理工艺试验装置，包括原水罐1，超滤膜9以及RO反渗透膜8，所述原水罐连接进水总管4，所述进水总管上设有原水控制阀2和原水泵3；所述原水罐和超滤膜之间设有一级多介质过滤器5和二级多介质过滤器6，所述一级多介质过滤器5的进水端通过一级进水支路5-1连接进水总管4，一级进水支路5-1上安装有一级进水控制阀5-2；所述一级多介质过滤器5的出水管通过一级出水支路5-3连接超滤膜进水总管9-1，一级出水支路5-3上设有一级出水控制阀5-4；所述超滤膜进水总管上设有超滤膜进水总控制阀9-10；
所述二级多介质过滤器6的进水端通过二级进水支路6-1连接进水总管4，二级进水支路6-1上安装有二级进水控制阀6-2；所述二级多介质过滤器6的出水管通过二级出水支路6-3连接超滤膜进水总管9-1，二级出水支路6-3上设有二级出水控制阀6-4；
一级多介质过滤器5和二级多介质过滤器6之间进水总管4和超滤膜进水总管9-1之间设有一级多介质过滤器切换支路5-5；一级多介质过滤器切换支路包括设置在进水总管4上的一级切换进水控制阀5-6和一级切换控制阀5-7；一级多介质过滤器切换支路5-5和二级多介质过滤器6的二级出水支路6-3之间超滤膜进水总管9-1上设有一级过滤器的出水控制阀9-11；
二级多介质过滤器6和超滤膜9之间进水总管4和超滤膜进水总管9-1之间上设有二级多介质过滤器切换支路6-5；二级多介质过滤器切换支路包括设置在进水总管上的二级切换进水控制阀6-6和二级切换控制阀6-7；
所述超滤膜9的反冲洗口连接反冲洗支路9-2，所述反冲洗支路连接进水总管，进水总管上的有反冲洗进水控制阀9-3，反冲洗支路上安装有反冲洗控制阀9-4；
所述超滤膜9反冲洗排水端连接反冲洗排水支路9-5，所述反冲洗排水支路9-5上安装有反冲洗排水控制阀9-6；
所述超滤膜9的产水端连接产水支路9-7，产水支路上设有产水控制阀9-8，所述产水支路连接中间水箱7；
所述中间水箱7的下排水口连接RO反渗透膜进水支路7-1，RO反渗透膜进水支路7-1连接RO反渗透膜8的进水口；RO反渗透膜进水支路7-1上依次设有RO反渗透膜进水总控阀7-10、高压泵7-11、RO反渗透膜进水总控阀7-12以及RO反渗透膜进水压力表7-13；
所述RO反渗透膜的产水口连接产水管7-2，所述产水管7-2通过三通连接产水支路7-3和产水回流支路7-4，所述产水支路7-3连接产水箱7-5，产水支路7-5上设有产水控制阀7-6；所述产水回流支路7-4连接回水总管7-7，所述回水总管连接中间水箱7的回水口；所述产水回流支路7-4上安装有产水回流控制阀7-8和产水回流流量计7-9；
所述RO反渗透膜8的浓水口连接浓水管8-1，所述浓水管上设有浓水压力表8-2，所述浓水管8-1通过三通连接浓水排放支路8-3和浓水回流支路8-4；所述浓水排放支路8-3连接浓水箱8-5；在浓水排放支路上安装有浓水排放控制阀8-6；所述浓水回流支路8-4连接回水总管7-7，所述浓水回流支路8-4上安装有浓水回流控制阀8-7和浓水回流流量计8-8。
在实际使用时，根据实验需要进行选择相关控制阀的开启或者关闭，以实现单级、两级、三级进行原水处理，同时可以实现反冲洗。
例如：三级串联原水处理工艺：请参阅图2，关闭一级切换进水控制阀5-6、一级过滤器的出水控制阀9-11、二级切换进水控制阀6-6、二级切换控制阀6-7、反冲洗进水控制阀9-3、反冲洗控制阀9-4、反冲洗排水控制阀9-6；
一级多介质过滤器、超滤膜串联原水处理工艺：请参阅图3，关闭一级切换进水控制阀5-6、一级切换控制阀5-7、二级出水控制阀6-4、二级切换控制阀6-7、反冲洗进水控制阀9-3、反冲洗控制阀9-4、反冲洗排水控制阀9-6；
二级多介质过滤器、超滤膜串联原水处理工艺：请参阅图4，关闭一级进水控制阀5-2、一级切换控制阀5-7、一级过滤器的出水控制阀9-11、二级切换进水控制阀6-6、二级切换控制阀6-7、反冲洗进水控制阀9-3、反冲洗控制阀9-4、反冲洗排水控制阀9-6；
一级多介质过滤器、二级多介质过滤器并联与超滤膜串联原水处理工艺：请参阅图5，关闭一级切换控制阀5-7、二级切换进水控制阀6-6、二级切换控制阀6-7、反冲洗进水控制阀9-3、反冲洗控制阀9-4、反冲洗排水控制阀9-6；
一级多介质过滤器单级原水处理工艺：请参阅图6，关闭一级切换进水控制阀5-6、一级切换控制阀5-7、二级切换进水控制阀6-4、二级切换进水控制阀6-6、反冲洗控制阀9-4、产水控制阀9-8、超滤膜进水总控制阀9-10；
二级多介质过滤器单级原水处理工艺：请参阅图7，关闭一级进水控制阀5-2、一级出水控制阀一级出水控制阀5-4、一级切换控制阀5-7、一级过滤器的出水控制阀9-11、二级切换进水控制阀6-6、反冲洗控制阀9-4、产水控制阀9-8、超滤膜进水总控制阀9-10；
超滤膜单级原水处理工艺：请参阅图8，关闭一级进水控制阀5-2、一级出水控制阀5-4、一级切换控制阀5-7、二级进水控制阀6-2、二级出水控制阀6-4、反冲洗进水控制阀9-3、反冲洗控制阀9-4、一级过滤器的出水控制阀9-11；
反冲洗清洗工艺：请参阅图9，关闭一级进水控制阀5-2、一级切换控制阀5-7、二级进水控制阀6-2、二级切换控制阀6-7、产水控制阀9-8、超滤膜进水总控制阀9-10；
进入RO反渗透膜后，根据试验需要进行控制相关阀门，例如：
收集产水和浓水：请参阅图10，可以关闭RO反渗透膜的产水回流控制阀7-8、浓水回流支路8-4、浓水回流控制阀8-7；通过上述控制实现三级原水处理工艺，同时收集产水；
产水和浓水回流：请参阅图11，关闭产水控制阀7-6和浓水排放控制阀8-6。
产水收集，浓水回流：请参阅图12，关闭产水回流控制阀7-8和浓水排放控制阀8-6；
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
2、本发明操作简单易行，操作人员只需简单培训即能单独操作完成整个处理过程。
3、本发明可根据不同的原水水质灵活选择实验工艺。装置包括两级多介质过滤器系统、超滤系统、反渗透系统；三个系统可串联进行原水处理；也可实现两系统串联运行，包括多介质过滤器系统+超滤系统、多介质过滤器系统+反渗透系统、超滤系统+反渗透系统；三个系统也可分别单独进行原水处理。
4、本发明装有两级多介质过滤器系统，该两级多介质过滤器可根据不同的原水选择单独运行或者串联运行；该系统可针对特定原水进行滤料高度，滤料种类，是否需要两级过滤等性能进行试验。
5、本发明的超滤膜元件进水端装有导流板，可有效防止水流冲刷造成的膜丝扰动进而防止断丝，从而减少膜元件损耗，降低成本。
6、本发明可对超滤膜进行反冲洗，有效防止膜污堵，延长超滤膜使用寿命。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种膜法水处理工艺试验装置，其特征在于：包括原水罐(1)，超滤膜(9)以及RO反渗透膜(8)，所述原水罐连接进水总管(4)，所述进水总管上设有原水控制阀(2)和原水泵(3)；所述原水罐和超滤膜之间设有一级多介质过滤器(5)和二级多介质过滤器(6)，所述一级多介质过滤器(5)的进水端通过一级进水支路(5-1)连接进水总管(4)，一级进水支路(5-1)上安装有一级进水控制阀(5-2)；所述一级多介质过滤器(5)的出水管通过一级出水支路(5-3)连接超滤膜进水总管(9-1)，一级出水支路(5-3)上设有一级出水控制阀(5-4)；所述超滤膜进水总管上设有超滤膜进水总控制阀(9-10)；
所述二级多介质过滤器(6)的进水端通过二级进水支路(6-1)连接进水总管(4)，二级进水支路(6-1)上安装有二级进水控制阀(6-2)；所述二级多介质过滤器(6)的出水管通过二级出水支路(6-3)连接超滤膜进水总管(9-1)，二级出水支路(6-3)上设有二级出水控制阀(6-4)；
一级多介质过滤器(5)和二级多介质过滤器(6)之间进水总管(4)和超滤膜进水总管(9-1)之间设有一级多介质过滤器切换支路(5-5)；一级多介质过滤器切换支路包括设置在进水总管(4)上的一级切换进水控制阀(5-6)和一级切换控制阀(5-7)；一级多介质过滤器切换支路(5-5)和二级多介质过滤器(6)的二级出水支路(6-3)之间超滤膜进水总管(9-1)上设有一级过滤器的出水控制阀(9-11)；
二级多介质过滤器(6)和超滤膜(9)之间进水总管(4)和超滤膜进水总管(9-1)之间上设有二级多介质过滤器切换支路(6-5)；二级多介质过滤器切换支路包括设置在进水总管上的二级切换进水控制阀(6-6)和二级切换控制阀(6-7)；
所述超滤膜(9)的反冲洗口连接反冲洗支路(9-2)，所述反冲洗支路连接进水总管，进水总管上设有反冲洗进水控制阀(9-3)，反冲洗支路上安装有反冲洗控制阀(9-4)；
所述超滤膜(9)反冲洗排水端连接反冲洗排水支路(9-5)，所述反冲洗排水支路(9-5)上安装有反冲洗排水控制阀(9-6)；
所述超滤膜(9)的产水端连接产水支路(9-7)，产水支路上设有产水控制阀(9-8)，所述产水支路连接中间水箱(7)；
所述中间水箱(7)的下排水口连接RO反渗透膜进水支路(7-1)，RO反渗透膜进水支路(7-1)连接RO反渗透膜(8)的进水口；RO反渗透膜进水支路(7-1)上依次设有RO反渗透膜进水总控阀(7-10)、高压泵(7-11)、RO反渗透膜进水总控阀(7-12)以及RO反渗透膜进水压力表(7-13)；
所述RO反渗透膜的产水口连接产水管(7-2)，所述产水管(7-2)通过三通连接产水支路(7-3)和产水回流支路(7-4)，所述产水支路(7-3)连接产水箱(7-5)，产水支路(7-3)上设有产水控制阀(7-6)；所述产水回流支路(7-4)连接回水总管(7-7)，所述回水总管连接中间水箱(7)的回水口；所述产水回流支路(7-4)上安装有产水回流控制阀(7-8)和产水回流流量计(7-9)；
所述RO反渗透膜(8)的浓水口连接浓水管(8-1)，所述浓水管上设有浓水压力表(8-2)，所述浓水管(8-1)通过三通连接浓水排放支路(8-3)和浓水回流支路(8-4)；所述浓水排放支路(8-3)连接浓水箱(8-5)；在浓水排放支路上安装有浓水排放控制阀(8-6)；所述浓水回流支路(8-4)连接回水总管(7-7)，所述浓水回流支路(8-4)上安装有浓水回流控制阀(8-7)和浓水回流流量计(8-8)。
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