CN110127817A - 一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统 - Google Patents

一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，包括海水罐、脉动式高压泵进水器、反渗透膜壳组、智能调控组件、控制柜、淡水存储罐和收集罐；脉动式高压泵进水器连接海水罐和反渗透膜壳组；反渗透膜壳组设有淡水出口和浓水出口；淡水出口通过管路密封连接淡水存储罐的进水口；浓水出口通过管路密封连接收集罐的进水口；智能调控组件安装在反渗透膜壳组内；智能调控组件包括反渗透水处理器、电流温度调节器、超声波调节器、脉冲式高压进水器和水样中央处理器。本发明通过采用结合智能调温、调压与超声作用，达到系统工作温度、系统水压力、超声功能的协同效应；提高了反渗透水处理装置的工作效率与工作质量。

Description

一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统
技术领域
本发明涉及反渗透水处理技术领域，尤其涉及一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统。
背景技术
随着我国经济的快速发展，综合国力的显著提高，科学技术在各学术领域内交流与合作的广泛开展，血液净化领域中透析用水中水处理得到了越来越多的关注。当前透析设备不是影响病人存活率及生存质量的主要因素，而透析用水质量差是导致病人存活率低下的重要因素。如果透析用水中含有对人体有害的化学物质和微生物，它们将通过扩散进入人体，使透析病人发生急性和慢性的并发症，严重的甚至危及生命。因此，对于透析用水的要求非常严格。反渗透技术广泛地应用于净化水的领域。在反渗透中，例如半咸水或不纯水、海水等的供给溶液以高于供给水的渗透压的压力流经半透膜，在半透膜的另一侧获得人们所需的净化水。
反渗透装置对进水水温与水压力有一定要求，水温对膜的产水量和产水水质有一定影响。有文献研究表明，滤膜组件中反渗透膜属于有机膜范畴，其内部孔隙有热胀冷缩特性，温度降低时孔隙缩小，产水率较低；温度升高时孔隙放大，产水率较高。一般25℃是临界点，当水温低于25℃时，每下降1℃，膜系统产水率下降3％；当温度超过50℃后，膜片则会不可逆的损坏。当反渗透水处理系统操作压力一定时，水温升高，产水量增加，除盐率略有下降。
目前在反渗透过程中整个设备装置较复杂。在整个反渗透水处理过程中，还缺乏有效的调温、调压与超声波协同作用的高效水处理系统。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，本发明通过采用结合智能调温、调压与超声作用，达到系统工作温度、系统水压力、超声功能的协同效应，优化了反渗透水处理装置的工作环境，提高了反渗透水处理装置的工作效率与工作质量。
本发明提出的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，包括海水罐、脉动式高压泵进水器、反渗透膜壳组、智能调控组件、控制柜、淡水存储罐和收集罐；
脉动式高压泵进水器的输入端口通过管路密封连接海水罐的输料端口；脉动式高压泵进水器的输出端口通过管路密封连接反渗透膜壳组的进料端口，用于将海水罐中存储的海水输送至反渗透膜壳组内；
反渗透膜壳组设有淡水出口和浓水出口；淡水出口通过管路密封连接淡水存储罐的进水口；浓水出口通过管路密封连接收集罐的进水口；
智能调控组件安装在反渗透膜壳组内，用于对输送到反渗透膜壳组内的海水进行检测分析检测，并对海水进行调温、调压与超声作用；智能调控组件包括反渗透水处理器、电流温度调节器、超声波调节器、脉冲式高压进水器和水样中央处理器；水样中央处理器通讯连接反渗透水处理器、电流温度调节器、超声波调节器和脉冲式高压进水器；
反渗透水处理器包括反渗透卷式膜、电致发热SiC多孔陶瓷管、温度传感器、水压力传感器、超声波换能器及变幅杆、压力容器；反渗透卷式膜卷在电致发热SiC多孔陶瓷管外侧，并置于压力容器中；压力容器安装在反渗透膜壳组内；电致发热SiC多孔陶瓷管与所述电流温度调节器连接；温度传感器置于压力容器中，并与所述水样中央处理器连接；水压力传感器置于压力容器中，超声波换能器及变幅杆置于压力容器中，并与超声波调节器通讯连接；水样中央处理器分别与脉动式高压进水器及反渗透膜壳组进水口相连接，与反渗透膜壳组的出水口相连接，并且分别与电流温度调节器和超声波调节器相连接；
水样中央处理器根据海水进水取样或部分产出淡水取样的分析检测结果，具体确定水样中的离子类型、离子浓度、水样电导率、水样粘度；水样中央处理器根据温度传感器传输的系统温度信息、水压力传感器传输的系统压力信息，以及反渗透水处理器所设计的产品水标准，分别给脉动式高压泵进水器发出工作参数调控指令，给电流温度调节器发出工作参数调控指令，给超声波调节器发出工作参数调控指令。
优选的，配电柜设有PLC自动控制装置，PLC自动控制装置与智能调控组件连接；PLC自动控制装置通讯连接水样中央处理器。
优选的，电致发热SiC多孔陶瓷管采用多次浸渍AlO胶液，管内外侧与管孔道表面均形成AlO涂层结构。
优选的，超声波调节器包括超声波发生器、时间继电器；超声波换能器及变幅杆通过主体支撑材料固定并装配在反渗透水处理器的压力容器中；超声波换能器及变幅杆的前端配置有金属板和侧面支撑网；超声波调节器的输出端与超声波换能器及变幅杆相连接；超声波调节器的信息输入端与水样处理器的信息输出端相连接；水样中央处理器根据对原水进水或部分产出淡水的检测分析结果，调控超声波调节器的时间继电器，实现超声波发生器的工作输出的通断及通断时间控制，以及调控实现超声波输出功率、输出频率的控制。
优选的，脉动式高压泵进水器内包括给水高压泵和高压泵调控器；高压泵调控器与给水高压泵通讯连接；高压泵调控器通讯连接水样中央处理器；脉动式高压泵进水器分别与水样中央处理器和反渗透水样处理器相通讯连接；在水样中央处理器的调控下，给水高压泵在不同时间间隔条件下向反渗透处理器输进不同流速、不同流量以及不同压力的原水。
优选的，淡水出口和浓水出口均设有用于实时检测水质的水质检测仪；水质检测仪通讯连接水样中央处理器。
优选的，配电柜设有用于显示反渗透水处理系统的水处理状态的显示屏。
优选的，淡水出口和淡水存储罐的进水口的连接管路上安装第一离心泵。
优选的，浓水出口和收集罐的进水口的连接管路上安装第二离心泵。
本发明中，海水罐内原水输送在反渗透膜壳组内进行处理；智能调控组件对原水进行分析检测；具体确定水样中的离子类型、离子浓度、水样电导率、水样粘度；水样中央处理器根据温度传感器传输的系统温度信息、水压力传感器传输的系统压力信息，以及反渗透水处理器所设计的产品水标准，分别给脉动式高压泵进水器发出工作参数调控指令，给电流温度调节器发出工作参数调控指令，给超声波调节器发出工作参数调控指令；采用结合智能调温、调压与超声作用，达到系统工作温度、系统水压力、超声功能的协同效应，优化了反渗透水处理装置的工作环境，提高了反渗透水处理装置的工作效率与工作质量。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统的结构示意图。
图2为本发明提出的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统中智能调控组件的原理框图。
图中：1、海水罐；2、脉动式高压泵进水器；3、反渗透膜壳组；4、智能调控组件；5、控制柜；6、淡水存储罐；7、收集罐。
具体实施方式
如图1-2所示，图1为本发明提出的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统的结构示意图。
图2为本发明提出的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统中智能调控组件的原理框图。
参照图1-2，本发明提出的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，包括海水罐1、脉动式高压泵进水器2、反渗透膜壳组3、智能调控组件、控制柜5、淡水存储罐6和收集罐7；
脉动式高压泵进水器2的输入端口通过管路密封连接海水罐1的输料端口；脉动式高压泵进水器2的输出端口通过管路密封连接反渗透膜壳组3的进料端口，用于将海水罐1中存储的海水输送至反渗透膜壳组3内；
反渗透膜壳组3设有淡水出口和浓水出口；淡水出口通过管路密封连接淡水存储罐6的进水口；浓水出口通过管路密封连接收集罐7的进水口；
智能调控组件安装在反渗透膜壳组3内，用于对输送到反渗透膜壳组3内的海水进行检测分析检测，并对海水进行调温、调压与超声作用；智能调控组件包括反渗透水处理器、电流温度调节器、超声波调节器、脉冲式高压进水器和水样中央处理器；水样中央处理器通讯连接反渗透水处理器、电流温度调节器、超声波调节器和脉冲式高压进水器；
反渗透水处理器包括反渗透卷式膜、电致发热SiC多孔陶瓷管、温度传感器、水压力传感器、超声波换能器及变幅杆、压力容器；反渗透卷式膜卷在电致发热SiC多孔陶瓷管外侧，并置于压力容器中；压力容器安装在反渗透膜壳组3内；电致发热SiC多孔陶瓷管与所述电流温度调节器连接；温度传感器置于压力容器中，并与所述水样中央处理器连接；水压力传感器置于压力容器中，超声波换能器及变幅杆置于压力容器中，并与超声波调节器通讯连接；水样中央处理器分别与脉动式高压进水器及反渗透膜壳组3进水口相连接，与反渗透膜壳组3的出水口相连接，并且分别与电流温度调节器和超声波调节器相连接；
水样中央处理器根据海水进水取样或部分产出淡水取样的分析检测结果，具体确定水样中的离子类型、离子浓度、水样电导率、水样粘度；水样中央处理器根据温度传感器传输的系统温度信息、水压力传感器传输的系统压力信息，以及反渗透水处理器所设计的产品水标准，分别给脉动式高压泵进水器发出工作参数调控指令，给电流温度调节器发出工作参数调控指令，给超声波调节器发出工作参数调控指令。
在具体实施方式中，配电柜设有PLC自动控制装置，PLC自动控制装置与智能调控组件连接；PLC自动控制装置通讯连接水样中央处理器。
进一步的，电致发热SiC多孔陶瓷管采用多次浸渍Al2O3胶液，管内外侧与管孔道表面均形成Al2O3涂层结构。
进一步的，超声波调节器包括超声波发生器、时间继电器；超声波换能器及变幅杆通过主体支撑材料固定并装配在反渗透水处理器的压力容器中；超声波换能器及变幅杆的前端配置有金属板和侧面支撑网；超声波调节器的输出端与超声波换能器及变幅杆相连接；超声波调节器的信息输入端与水样处理器的信息输出端相连接；水样中央处理器根据对原水进水或部分产出淡水的检测分析结果，调控超声波调节器的时间继电器，实现超声波发生器的工作输出的通断及通断时间控制，以及调控实现超声波输出功率、输出频率的控制。
进一步的，脉动式高压泵进水器2内包括给水高压泵和高压泵调控器；高压泵调控器与给水高压泵通讯连接；高压泵调控器通讯连接水样中央处理器；脉动式高压泵进水器分别与水样中央处理器和反渗透水样处理器相通讯连接；在水样中央处理器的调控下，给水高压泵在不同时间间隔条件下向反渗透处理器输进不同流速、不同流量以及不同压力的原水。
进一步的，淡水出口和浓水出口均设有用于实时检测水质的水质检测仪；水质检测仪通讯连接水样中央处理器。
进一步的，配电柜5设有用于显示反渗透水处理系统的水处理状态的显示屏。
进一步的，淡水出口和淡水存储罐6的进水口的连接管路上安装第一离心泵。
进一步的，浓水出口和收集罐7的进水口的连接管路上安装第二离心泵。
本实施例的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统的具体工作过程中，海水罐1内原水输送在反渗透膜壳组3内进行处理；智能调控组件4对原水进行分析检测；具体确定水样中的离子类型、离子浓度、水样电导率、水样粘度；水样中央处理器根据温度传感器传输的系统温度信息、水压力传感器传输的系统压力信息，以及反渗透水处理器所设计的产品水标准，分别给脉动式高压泵进水器发出工作参数调控指令，给电流温度调节器发出工作参数调控指令，给超声波调节器发出工作参数调控指令；采用结合智能调温、调压与超声作用，达到系统工作温度、系统水压力、超声功能的协同效应，优化了反渗透水处理装置的工作环境，提高了反渗透水处理装置的工作效率与工作质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，其特征在于，包括海水罐1、脉动式高压泵进水器2、反渗透膜壳组3、智能调控组件、控制柜5、淡水存储罐6和收集罐7；
脉动式高压泵进水器2的输入端口通过管路密封连接海水罐1的输料端口；脉动式高压泵进水器2的输出端口通过管路密封连接反渗透膜壳组3的进料端口，用于将海水罐1中存储的海水输送至反渗透膜壳组3内；
反渗透膜壳组3设有淡水出口和浓水出口；淡水出口通过管路密封连接淡水存储罐6的进水口；浓水出口通过管路密封连接收集罐7的进水口；
智能调控组件安装在反渗透膜壳组3内，用于对输送到反渗透膜壳组3内的海水进行检测分析检测，并对海水进行调温、调压与超声作用；智能调控组件包括反渗透水处理器、电流温度调节器、超声波调节器、脉冲式高压进水器和水样中央处理器；水样中央处理器通讯连接反渗透水处理器、电流温度调节器、超声波调节器和脉冲式高压进水器；
反渗透水处理器包括反渗透卷式膜、电致发热SiC多孔陶瓷管、温度传感器、水压力传感器、超声波换能器及变幅杆、压力容器；反渗透卷式膜卷在电致发热SiC多孔陶瓷管外侧，并置于压力容器中；压力容器安装在反渗透膜壳组3内；电致发热SiC多孔陶瓷管与所述电流温度调节器连接；温度传感器置于压力容器中，并与所述水样中央处理器连接；水压力传感器置于压力容器中，超声波换能器及变幅杆置于压力容器中，并与超声波调节器通讯连接；水样中央处理器分别与脉动式高压进水器及反渗透膜壳组3进水口相连接，与反渗透膜壳组3的出水口相连接，并且分别与电流温度调节器和超声波调节器相连接；
水样中央处理器根据海水进水取样或部分产出淡水取样的分析检测结果，具体确定水样中的离子类型、离子浓度、水样电导率、水样粘度；水样中央处理器根据温度传感器传输的系统温度信息、水压力传感器传输的系统压力信息，以及反渗透水处理器所设计的产品水标准，分别给脉动式高压泵进水器发出工作参数调控指令，给电流温度调节器发出工作参数调控指令，给超声波调节器发出工作参数调控指令。
2.根据权利要求1所述的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，其特征在于，配电柜设有PLC自动控制装置，PLC自动控制装置与智能调控组件连接；PLC自动控制装置通讯连接水样中央处理器。
3.根据权利要求1所述的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，其特征在于，电致发热SiC多孔陶瓷管采用多次浸渍Al2O3胶液，管内外侧与管孔道表面均形成Al2O3涂层结构。
4.根据权利要求1所述的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，其特征在于，超声波调节器包括超声波发生器、时间继电器；超声波换能器及变幅杆通过主体支撑材料固定并装配在反渗透水处理器的压力容器中；超声波换能器及变幅杆的前端配置有金属板和侧面支撑网；超声波调节器的输出端与超声波换能器及变幅杆相连接；超声波调节器的信息输入端与水样处理器的信息输出端相连接；水样中央处理器根据对原水进水或部分产出淡水的检测分析结果，调控超声波调节器的时间继电器，实现超声波发生器的工作输出的通断及通断时间控制，以及调控实现超声波输出功率、输出频率的控制。
5.根据权利要求1所述的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，其特征在于，脉动式高压泵进水器2内包括给水高压泵和高压泵调控器；高压泵调控器与给水高压泵通讯连接；高压泵调控器通讯连接水样中央处理器；脉动式高压泵进水器分别与水样中央处理器和反渗透水样处理器相通讯连接；在水样中央处理器的调控下，给水高压泵在不同时间间隔条件下向反渗透处理器输进不同流速、不同流量以及不同压力的原水。
6.根据权利要求1所述的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，其特征在于，淡水出口和浓水出口均设有用于实时检测水质的水质检测仪；水质检测仪通讯连接水样中央处理器。
7.根据权利要求1所述的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，其特征在于，配电柜5设有用于显示反渗透水处理系统的水处理状态的显示屏。
8.根据权利要求1所述的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，其特征在于，淡水出口和淡水存储罐6的进水口的连接管路上安装第一离心泵。
9.根据权利要求1所述的一种智能调温、调压与超声作用的反渗透水处理系统，其特征在于，浓水出口和收集罐7的进水口的连接管路上安装第二离心泵。
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