CN111204843A - 一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自来水处理设备的技术领域，涉及一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，包括依次连接的中间水箱、反渗透系统、反渗透产水水箱，反渗透系统具有与反渗透产水水箱连接的反渗透产水管道，以及反渗透浓水管道，反渗透浓水管道的一端连接有纳滤系统，纳滤系统的一端具有纳滤产水管道与纳滤浓水排放管道，纳滤产水管道的一端与中间水箱连通。本发明具有以下效果：一次浓水被通入至纳滤系统，通过纳滤系统过滤后，中间产水将会被回流至中间水箱中，用于稀释原水，由于中间产水的介于一次浓水与原水，将其加入至中间水箱中后，降低原水杂质浓度，降低了反渗透系统的负荷，而中间产水再次通过反渗透系统后，还能够变为纯水，节约水资源。

Description

一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统

技术领域

本发明涉及自来水处理设备的技术领域，尤其是涉及一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统。

背景技术

目前，国内反渗透工艺被广泛应用在锅炉补给水、各种工业纯水等化工、环保、电子、医疗行业当中。

授权公告号为CN204474461U的中国实用新型专利，公开了一种自来水过滤装置，本实用新型中多介质过滤器的进水口与自来水管相连，多介质过滤器的出水口与活性炭过滤器的进水口相连，所述活性炭过滤器的出水口与精密过滤器的进水口相连，所述精密过滤器的出水口与增压泵的进水口相连，所述增压泵的出水口与反渗透膜过滤器A的进水口相连，所述反渗透膜过滤器A与阻垢剂药箱相连，所述阻垢剂药箱的进口处设有计量泵，所述反渗透膜过滤器A、反渗透膜过滤器B、反渗透膜过滤器C和反渗透膜过滤器D串联，所述反渗透膜过滤器D的出水口与蓄水池相连。能够利用计量泵定时定量向过滤器中加入阻垢剂，避免了再过滤过程中生成水垢。

但是，值得注意的是反渗透工艺在产水的同时，进水中的杂质被高度浓缩，一般情况下由于反渗透膜的过滤条件限制，进水为市政自来水的反渗透工艺产水率约在70％左右，这意味着反渗透装置每进100t原水将产生30t浓水，这部分浓水若得不到妥善处理而直接进行排放的话，将会造成水资源极大的浪费。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，能够将处理后产出的浓水通过纳滤膜进行二次过滤，可将二次产水用于稀释原水，节约水资源。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，包括依次连接的中间水箱、反渗透系统、反渗透产水水箱，所述反渗透系统具有与所述反渗透产水水箱连接的反渗透产水管道，以及反渗透浓水管道，所述反渗透浓水管道的一端连接有纳滤系统，所述纳滤系统的一端具有纳滤产水管道与纳滤浓水排放管道，所述纳滤产水管道的一端与所述中间水箱连通。

通过采用上述技术方案，当中间水箱中的原水进入至反渗透系统中进行过滤时，将会有70%的纯水产出，将会被收集至反渗透产水水箱中，而剩余的一次浓水将会被通入至纳滤系统中，通过纳滤系统过滤后，其中一部分将会变成二次浓水，将会被收集处理，而剩余的中间产水将会被回流至中间水箱中，用于稀释原水，由于中间产水的介于一次浓水与原水，将其加入至中间水箱中后，降低原水杂质浓度，降低了反渗透系统的负荷，而中间产水再次通过反渗透系统后，还能够变为纯水，提高水资源利用率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反渗透系统包括若干个并联的反渗透膜组，每个所述反渗透膜组由多个反渗透膜管串联组成，所述反渗透产水管道与各个反渗透膜管连通；所述纳滤系统包括若干个并联的纳滤膜组，每个所述纳滤膜组由多个纳滤膜管串联组成，所述纳滤产水管道与各个纳滤膜管连通。

通过采用上述技术方案，由于每个单独的反渗透膜管与纳滤膜管的过滤率有上限，将多个管件串联成组，并将多个组并联，使得进水时，能够将水分流至多个组内，分流后将会依次通过管件，面分解成点，增加接触面后，能够提高过滤效率，并且能够减小占地面积。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反渗透系统的浓水出口还连接有二次反渗透系统，所述二次反渗透系统包括多个并联的二次反渗透膜组，所述二次反渗透膜组由多个二次反渗透膜管串联组成，所述反渗透产水管道与各个二次反渗透膜管连通；所述纳滤系统的浓水出口还连接有二次纳滤系统，所述二次纳滤系统包括多个并联的二次纳滤膜组，所述二次纳滤膜组由多个二次纳滤膜管串联组成，所述纳滤产水管道与各个二次纳滤膜管连通。

通过采用上述技术方案，由于膜组件与水的接触面在流动时存在未过滤到的可能性，故在浓水出口处加设二次过滤的设备，能够提高水在过滤时的提纯率，提高原水利用率，能进一步节约水资源。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反渗透膜组与所述二次反渗透膜组之间的数量比为3:2，所述纳滤膜组与所述二次纳滤膜组的数量比为5：3。

通过采用上述技术方案，一次过滤后，所夹杂的杂质有一部分将会留在膜组件上，导致整体体积变小，将二次过滤时的膜组降低后，能够在保证过滤效果的同时，保持水压稳定，能够满足过滤需要，且能够减小占地面积。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反渗透膜组与所述纳滤膜组之间的数量比为6：5。

通过采用上述技术方案，在反渗透过滤后，需要进行纳滤的水量将会进一步减小，能过这样的比例设置，能够使得纳滤系统满足反渗透系统产出的水量处理。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反渗透产水管内的水压为1.3~1.5Mpa，所述纳滤系统内的水压为0.7~0.9Mpa。

通过采用上述技术方案，由于反渗透膜的透过孔径小于纳滤膜，在经过反渗透膜后的纯水可达到要求，而产出的水压将会高于纳滤系统所要求的水压，此时两端的水将会在压力差的作用下，无动力地输入至纳滤系统中，不需额外设置高压泵，减小电能损耗，降低成本。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述中间水箱与所述反渗透系统之间通过进水管进行连接，所述进水管上安装有高压泵。

通过采用上述技术方案，通过高压泵，将中间水箱中的原水输入至反渗透系统中，并且通过增压使得原水能够通过反渗透膜进行过滤作用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述反渗透产水管道靠近反渗透膜组与二次反渗透膜组的一端上、所述纳滤产水管道靠近所述纳滤膜组与二次纳滤膜组的一端上均安装有取样阀。

通过采用上述技术方案，在过滤后的水可通过取样阀进行检测，根据检测结构，可调节进水量、进水水压等参数，使得出水能够达到标准，提高过滤效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进水管远离反渗透膜组的一端上、所述反渗透产水管道的一端上均安装有清洗水管，所述清洗水管上安装有调节阀。

通过采用上述技术方案，在长期时候后，膜组件上将会残留许多类似于水垢的杂质，可打开调节阀，通过清洗水管对膜组件进行反向冲洗，较为方便。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过反渗透系统后，将会有70%的纯水产出，将会被收集至反渗透产水水箱中，而剩余的一次浓水将会被通入至纳滤系统中，通过纳滤系统过滤后，其中一部分将会变成二次浓水，将会被收集处理，而剩余的中间产水将会被回流至中间水箱中，再次通过反渗透系统后，还能够变为纯水，达到节约水资源的目的；

2.中间产水在用于稀释原水时，由于中间产水的介于一次浓水与原水，将其加入至中间水箱中后，降低原水杂质浓度，降低了反渗透系统的负荷，减小药剂费用；

3.在反渗透处理后的水压将会大于纳滤系统中的水压，水可通过压力差，自动进入至纳滤系统中，无需额外的动力源，从而节省电能，降低成本；

4.在前处理后的水，经过二次过滤时适当减小膜组的数量，且在进行纳滤时，也减小了膜组的数量，能够保证过滤的要求的同时，达到节约场地的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是反渗透系统的结构示意图；

图3是纳滤系统的结构示意图。

附图标记：100、中间水箱；101、反渗透产水水箱；110、进水管；111、高压泵；120、反渗透膜组；121、反渗透膜管；122、反渗透产水管道；130、二次反渗透膜组；131、二次反渗透膜管；140、反渗透浓水管道；150、纳滤膜组；151、纳滤膜管；160、二次纳滤膜组；161、二次纳滤膜管；171、取样阀；172、清洗水管；173、调节阀；181、纳滤产水管道；182、纳滤浓水排放管道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，参照图1，包括依次连接的中间水箱100、反渗透系统、反渗透产水水箱101，反渗透系统包括若干个并联的反渗透膜组120，每个反渗透膜组120由多个反渗透膜管121串联组成，本实施例中每个反渗透膜组120由四个反渗透膜管121组成，反渗透膜组120的一端通过进水管110与中间水箱100连接，进水管110上安装有高压泵111。

参照图1、图2，反渗透膜管121的纯水出口连接有反渗透产水管道122，反渗透产水管道122远离反渗透膜管121的一端与反渗透产水水箱101连接，为了提高产水率，会在反渗透膜管121的浓水出口还连接有二次反渗透系统，二次反渗透系统包括多个并联的二次反渗透膜组130，二次反渗透膜组130由四个二次反渗透膜管131串联组成，反渗透产水管道122与各个二次反渗透膜管131的纯水出口连通。由于一次反渗透后水量减小，反渗透膜组120与二次反渗透膜组130之间的数量比为3:2。

参照图1、图3，在二次反渗透膜组130的浓水出口将会连接反渗透浓水管道140，反渗透浓水管道140的一端连接有纳滤系统，纳滤系统包括若干个并联的纳滤膜组150，每个纳滤膜组150由四个纳滤膜管151串联组成，同时在纳滤膜管151的浓水出口还会连接有二次纳滤系统，二次纳滤系统包括多个并联的二次纳滤膜组160，二次纳滤膜组160由四个二次纳滤膜管161串联组成，二次纳滤膜管161的纯水出口与连接有纳滤产水管道181，且纳滤产水管道181与中间水箱100连通，用于稀释原水，而二次纳滤膜管161的浓水出口将会排出最终的浓水，并连接有纳滤浓水排放管道182。纳滤膜组150与二次纳滤膜组160的数量比为5：3，同时反渗透膜组120与纳滤膜组150之间的数量比为6：5。

为了能够检测出水时的质量，在反渗透产水管道122反渗透膜组120与二次反渗透膜组130的一端上、纳滤产水管道181靠近纳滤膜组150与二次纳滤膜组160的一端上均安装有取样阀171。通过为了在长期使用后对其进行清洗，在进水管110远离反渗透膜组120的一端上、反渗透产水管道122的一端上均安装有清洗水管172，清洗水管172上安装有调节阀173。

同时由于反渗透膜的透过孔径小于纳滤膜，反渗透产水管内的水压为1.3~1.5Mpa，纳滤系统内的水压为0.7~0.9Mpa。在经过反渗透膜后的纯水可达到要求，而产出的水压将会高于纳滤系统所要求的水压，此时两端的水将会在压力差的作用下，无动力地输入至纳滤系统中，不需额外设置高压泵111，减小电能损耗，降低成本。

本实施例的实施原理为：首先中间水箱100中的原水，将会在高压泵111的作用下将会进入至反渗透系统中，分流至各个反渗透膜组120中，并且以此通过各个反渗透膜管121，从反渗透膜管121的纯水出口排出的纯水将会进入至反渗透产水管道122中并流入至反渗透产水水箱101，同时反渗透膜管121的浓水出口排出的水将进入至二次反渗透膜组130中进行再次过滤，其中过滤出的纯水也将流入反渗透产水水箱101中。

而最终从二次反渗透膜管131的浓水出口排出的浓水，浓水约占原水的30%，将会通入至反渗透浓水管道140中，而由于反渗透系统中的水压较高，第一浓水可通过无动力的方式流入至纳滤系统中，在纳滤系统中通过纳滤膜过滤，并且通过二次纳滤膜组160后，一次浓水中的70%将会变成中间产水，还有30%变成二次浓水，二次浓水将会通过纳滤浓水排放管道182最终排放，而中间产水将会通过纳滤产水管道181回流至中间水箱100中，将原本排出的水提纯并用于稀释原水，由于中间产水的介于一次浓水与原水，将其加入至中间水箱100中后，降低原水杂质浓度，降低了反渗透系统的负荷，减小药剂费用，而中间产水也将再次被反渗透系统进行过滤，从而增加纯水量。在实际使用过程中，整个系统能够节约水量约21%，可节约由于压力差省去动力源后的30%的电费，还可节约药剂费用20%，且由于二次过滤与纳滤时减小的膜组量，可节约场地20%。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，其特征在于：包括依次连接的中间水箱（100）、反渗透系统、反渗透产水水箱（101），所述反渗透系统具有与所述反渗透产水水箱（101）连接的反渗透产水管道（122），以及反渗透浓水管道（140），所述反渗透浓水管道（140）的一端连接有纳滤系统，所述纳滤系统的一端具有纳滤产水管道（181）与纳滤浓水排放管道（182），所述纳滤产水管道（181）的一端与所述中间水箱（100）连通。

2.根据权利要求1所述的一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，其特征在于：所述反渗透系统包括若干个并联的反渗透膜组（120），每个所述反渗透膜组（120）由多个反渗透膜管（121）串联组成，所述反渗透产水管道（122）与各个反渗透膜管（121）连通；

所述纳滤系统包括若干个并联的纳滤膜组（150），每个所述纳滤膜组（150）由多个纳滤膜管（151）串联组成，所述纳滤产水管道（181）与各个纳滤膜管（151）连通。

3.根据权利要求2所述的一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，其特征在于：所述反渗透系统的浓水出口还连接有二次反渗透系统，所述二次反渗透系统包括多个并联的二次反渗透膜组（130），所述二次反渗透膜组（130）由多个二次反渗透膜管（131）串联组成，所述反渗透产水管道（122）与各个二次反渗透膜管（131）连通；

所述纳滤系统的浓水出口还连接有二次纳滤系统，所述二次纳滤系统包括多个并联的二次纳滤膜组（160），所述二次纳滤膜组（160）由多个二次纳滤膜管（161）串联组成，所述纳滤产水管道（181）与各个二次纳滤膜管（161）连通。

4.根据权利要求3所述的一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，其特征在于：所述反渗透膜组（120）与所述二次反渗透膜组（130）之间的数量比为3:2，所述纳滤膜组（150）与所述二次纳滤膜组（160）的数量比为5：3。

5.根据权利要求4所述的一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，其特征在于：所述反渗透膜组（120）与所述纳滤膜组（150）之间的数量比为6：5。

6.根据权利要求1所述的一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，其特征在于：所述反渗透产水管内的水压为1.3~1.5Mpa，所述纳滤系统内的水压为0.7~0.9Mpa。

7.根据权利要求1所述的一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，其特征在于：所述中间水箱（100）与所述反渗透系统之间通过进水管（110）进行连接，所述进水管（110）上安装有高压泵（111）。

8.根据权利要求3所述的一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，其特征在于：所述反渗透产水管道（122）靠近反渗透膜组（120）与二次反渗透膜组（130）的一端上、所述纳滤产水管道（181）靠近所述纳滤膜组（150）与二次纳滤膜组（160）的一端上均安装有取样阀（171）。

9.根据权利要求7所述的一种反渗透膜及纳滤膜组合节能型滤水系统，其特征在于：所述进水管（110）远离反渗透膜组（120）的一端上、所述反渗透产水管道（122）的一端上均安装有清洗水管（172），所述清洗水管（172）上安装有调节阀（173）。

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