CN112374578B - 一种盐水浓缩淡化梯度渗透膜处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盐水浓缩淡化梯度膜处理系统，包括：盐水箱；RO膜装置，RO膜装置的进水口与盐水箱通过第一出水管连接，RO膜装置的产水侧通过管路连接有淡化水箱；梯度纳滤浓缩装置，梯度纳滤浓缩装置的进水口与RO膜装置的浓水输出侧通过管路连接，梯度纳滤浓缩装置的产水侧与盐水箱通过管路连接；浓盐水箱与多级纳滤浓缩装置的浓水输出侧连接；本发明通过将盐水经RO膜装置淡化后，产生的浓水经多级纳滤浓缩装置进行多级淡化浓缩，通过梯度渗透处理实现盐水浓缩，实现更高程度的淡化及浓缩处理。

Description

一种盐水浓缩淡化梯度渗透膜处理系统

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，更具体的说是涉及一种盐水浓缩淡化梯度膜处理系统。

背景技术

目前，浓盐水的处理方法主要有电渗析法、膜分离法、热蒸法等，电渗析、RO膜浓缩分离技术是处理含盐废水经济有效的方法，电渗析法耗电量高，选用RO膜法，盐水要达到较高浓度的含盐量，由于渗透压高所用RO膜法处理时运行压力太高，设备投资大，耗能高，安全性差。

2015年6月10日公开的“一种高含盐废水的处理方法”(CN104692574A)公开了一种含盐废水的处理方法，主要是将采用超滤(Ultra Filtration UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、高压平板膜等膜法合理耦合并与MVR(机械式蒸汽再压缩)结晶、冷冻结晶技术相结合的系统处理高含盐废水。但是工艺复杂，增加了装置的投资成本和运行维护成本，且操作复杂。

因此，如何提供一种处理效率高、工艺简单、成本低的盐水浓缩淡化膜处理系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明旨在在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题，提供了一种盐水浓缩淡化梯度膜处理系统，由于采用梯度渗透原理，也就是通过原盐水与产水渗透压做消减，使得盐水所用相对渗透压低(安全性好)，只需在相对低压条件下就可以运行，并且每个膜装置浓水余压作为下一膜装置的动力，因而系统所需动力得到了充分利用，从而使该发明通过梯度渗透膜法实现盐水物理浓缩，解决了目前盐水浓缩能耗高、投资大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种盐水浓缩淡化梯度膜处理系统，包括：盐水箱；

RO膜装置，所述RO膜装置的进水口与所述盐水箱通过第一出水管连接，所述RO膜装置的产水侧通过管路连接有淡化水箱；

梯度纳滤浓缩装置，所述梯度纳滤浓缩装置的进水口与所述RO膜装置的浓水输出侧通过管路连接，所述梯度纳滤浓缩装置的产水侧与所述盐水箱通过管路连接；

浓盐水箱，所述浓盐水箱与所述梯度纳滤浓缩装置的末级浓水输出侧连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明通过将盐水经RO膜装置淡化后，产生的浓水经多级纳滤浓缩装置进行多级淡化浓缩，通过梯度渗透处理实现盐水浓缩，实现更高程度的浓缩处理。

进一步的，所述梯度纳滤浓缩装置包括结构相同的第一纳滤浓缩装置和第二纳滤浓缩装置；其中，

所述第一纳滤浓缩装置包括第一纳滤膜组、第一循环增压泵和第一调节阀；所述第一纳滤膜组的进水口与所述RO膜装置的浓水输出侧通过第二出水管连接，所述第一循环增压泵、所述第一调节阀设置在所述第二出水管上，所述第一纳滤膜组的产水侧与所述盐水箱通过管路连通；

所述第二纳滤浓缩装置包括第二纳滤膜组、第二循环增压泵和所述第一调节阀；所述第二纳滤膜组的进水口与所述第一纳滤膜组的浓水输出侧通过第三出水管连接，所述第三出水管上设置有所述第二循环增压泵及所述第一调节阀，所述第二纳滤膜组的产水侧与所述盐水箱通过管路连通；所述第二纳滤膜组的浓水输出侧与所述浓盐水箱通过排水管连通，且所述排水管上设置有所述第一调节阀。

进一步的，所述第二出水管与所述第三出水管之间并联的设置有第二调节阀；所述第三出水管与所述排水管之间并联的设置有第二调节阀。

采用上述方案有益效果是，第一调节阀、第二调节阀起到调节浓水及循环水流量，并控制膜组运行压力的效果。

进一步的，根据浓缩倍率的需求，在所述第一纳滤浓缩装置与所述第二纳滤浓缩装置之间设有多个结构相同的纳滤浓缩装置，用于高盐水浓缩处理，得到所需浓度的盐水，每个纳滤浓缩装置的产水侧均与所述盐水箱连通。

进一步的，所述第一出水管上设置有高压泵，所述高压泵扬程根据初始盐水含量选用相应的扬程。

进一步的，所述第一纳滤膜组与所述第二纳滤膜组根据需要选用脱盐率为50％-95％纳滤膜元件，膜元件运行时透过部分盐分，因而膜组运行时，所需动力低。

一种盐水浓缩淡化梯度膜处理系统，包括：盐水箱；

第一纳滤浓缩装置，所述第一纳滤浓缩装置的进水口与所述盐水箱通过管路连接，所述第一纳滤浓缩装置的产水侧通过管路连接有初淡化水箱；

RO膜装置，所述RO膜装置的进水口与所述初淡化水箱通过第一出水管连接，所述RO膜装置的产水侧通过管路连接有淡化水箱，所述RO膜装置的浓水输出侧通过第二出水管与所述第一纳滤浓缩装置的进水口连通；

第二纳滤浓缩装置，所述第二纳滤浓缩装置的进水口与所述第一纳滤浓缩装置的浓水输出侧通过第三出水管连接，所述第二纳滤浓缩装置的产水侧与所述盐水箱通过第四出水管连接；

浓盐水箱，所述浓盐水箱与所述第二纳滤浓缩装置的浓水输出侧连接。

进一步的，所述第一纳滤浓缩装置包括第一纳滤膜组、第一循环增压泵、第一调节阀和第二调节阀；所述第一纳滤膜组的进水口与所述RO膜装置的浓水输出侧通过第二出水管连接，所述第一循环增压泵、所述第一调节阀设置在所述第二出水管上，所述第一纳滤膜组的产水侧与所述初淡化水箱通过管路连通；

所述第二纳滤浓缩装置包括第二纳滤膜组、第二循环增压泵和所述第一调节阀；所述第二纳滤膜组的进水口与所述第一纳滤膜组的浓水输出侧通过第三出水管连接，所述第三出水管上设置有所述第二循环增压泵及所述第一调节阀，所述第二纳滤膜组的产水侧与所述盐水箱通过第四出水管连通；所述第二纳滤膜组的浓水输出侧与所述浓盐水箱通过管路连通。

进一步的，所述第二出水管与所述第三出水管之间并联的设置有第二调节阀；所述第三出水管与所述排水管之间并联的设置有第二调节阀。

进一步的，根据浓缩倍率的需求，在所述第一纳滤浓缩装置与所述第二纳滤浓缩装置之间设有多个结构相同的纳滤浓缩装置，用于高盐水浓缩处理，得到所需浓度的盐水，每个纳滤浓缩装置的产水侧均与所述盐水箱连通。

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作简单地介绍，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1提供的结构示意图。

图2为本发明实施例2提供的结构示意图。

其中：

10-盐水箱；11-第一出水管；12-第二出水管；13-第三出水管；14-第四出水管；20-RO膜装置；30-淡化水箱；40-浓盐水箱；50-初淡化水箱；21-第一纳滤膜组；22-第一循环增压泵；23-第一调节阀；24-第二调节阀；25-第二纳滤膜组；26-第二循环增压泵。

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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

本发明公开了一种盐水浓缩淡化梯度膜处理系统，本实施例用于初始盐水含盐量1-2％时的情况，包括：盐水箱10、RO膜装置20、淡化水箱30、梯度纳滤浓缩装置和浓盐水箱40；

RO膜装置20的进水口与盐水箱10通过第一出水管11连接，第一出水管11上设有高压泵提供压力，高压泵扬程根据初始盐水含量选用相应的扬程，RO膜装置20的产水侧通过管路连接有淡化水箱30；梯度纳滤浓缩装置的进水口与RO膜装置20的浓水输出侧通过管路连接，梯度纳滤浓缩装置的产水侧与盐水箱10通过管路连接；浓盐水箱40与梯度纳滤浓缩装置的末级浓水输出侧连接。

进一步的，梯度纳滤浓缩装置包括结构相同的第一纳滤浓缩装置和第二纳滤浓缩装置；其中，

第一纳滤浓缩装置包括第一纳滤膜组21、第一循环增压泵22和第一调节阀23；第一纳滤膜组21的进水口与RO膜装置20的浓水输出侧通过第二出水管12连接，第一循环增压泵22、第一调节阀23设置在第二出水管12上，第一纳滤膜组21的产水侧与盐水箱10通过管路连通；

第二纳滤浓缩装置包括第二纳滤膜组25、第二循环增压泵26和第一调节阀23；第二纳滤膜组25的进水口与第一纳滤膜组21的浓水输出侧通过第三出水管13连接，第三出水管13上设置有第二循环增压泵26及第一调节阀23，第二纳滤膜组25的产水侧与盐水箱10通过管路连通；第二纳滤膜组25的浓水输出侧与浓盐水箱40通过排水管连通，且排水管上设置有第一调节阀23。

第二出水管12与第三出水管13之间并联的设置有第二调节阀24；第三出水管13与排水管之间并联的设置有第二调节阀24。

在一个具体的实施例中，根据浓缩倍率的需求，在第一纳滤浓缩装置与第二纳滤浓缩装置之间设有多个结构相同的纳滤浓缩装置，实现两级、三级或多级，通过梯度渗透实现盐水浓缩，得到所需浓度的盐水，每个纳滤浓缩装置的产水侧均与盐水箱10连通。

循环增压泵能使膜组件内介质保持均匀，避免膜表面介质浓度偏高造成膜渗透压偏高的问题，使膜通量最大化；

有利的，各个纳滤膜组根据需要选用脱盐率为50％-95％纳滤膜元件，膜元件运行时透过部分盐分，因而膜组运行时，所需动力低。

实施例2

一种盐水浓缩淡化梯度膜处理系统，包括：盐水箱10、第一纳滤浓缩装置、RO膜装置20、第二纳滤浓缩装置、浓盐水箱40和初淡化水箱50；

第一纳滤浓缩装置的进水口与盐水箱10通过设有高压泵的管路连接，第一纳滤浓缩装置的产水侧通过管路连接有初淡化水箱50；RO膜装置20的进水口与初淡化水箱50通过第一出水管11连接，第一出水管11上设有高压泵提供压力，高压泵扬程根据初始盐水含量选用相应的扬程，RO膜装置20的产水侧通过管路连接有淡化水箱30，RO膜装置20的浓水输出侧通过第二出水管12与第一纳滤浓缩装置的进水口连通；第二纳滤浓缩装置的进水口与第一纳滤浓缩装置的浓水输出侧通过第三出水管13连接，第二纳滤浓缩装置的产水侧与盐水箱10通过第四出水管14连接；浓盐水箱40与第二纳滤浓缩装置的浓水输出侧连接。

本实施例用于初始盐水含盐量高于2％时的情况，具体的，第一纳滤浓缩装置包括第一纳滤膜组21、第一循环增压泵22、第一调节阀23和第二调节阀24；第一纳滤膜组21的进水口与RO膜装置20的浓水输出侧通过第二出水管12连接，第一循环增压泵22、第一调节阀23设置在第二出水管12上，第一纳滤膜组21的产水侧与初淡化水箱50通过管路连通；

第二纳滤浓缩装置包括第二纳滤膜组25、第二循环增压泵26和第一调节阀23；第二纳滤膜组25的进水口与第一纳滤膜组21的浓水输出侧通过第三出水管13连接，第三出水管13上设置有第二循环增压泵26及第一调节阀23，第二纳滤膜组25的产水侧与盐水箱10通过第四出水管14连通；第二纳滤膜组25的浓水输出侧与浓盐水箱40通过管路连通。

第二出水管12与第三出水管13之间并联的设置有第二调节阀24；第三出水管13与排水管之间并联的设置有第二调节阀24。

在一个具体的实施例中，根据浓缩倍率的需求，在第一纳滤浓缩装置与第二纳滤浓缩装置之间设有多个结构相同的纳滤浓缩装置，用于高盐水浓缩处理，得到所需浓度的盐水，每个纳滤浓缩装置的产水侧均与盐水箱10连通。

有利的，各个纳滤膜组的膜元件脱盐率为50％-95％，根据盐水的不同导电率选择相应的纳滤膜组。

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相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

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，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种盐水浓缩淡化梯度渗透膜处理系统，其特征在于，包括：

盐水箱（10）；

RO膜装置（20），所述RO膜装置（20）的进水口与所述盐水箱（10）通过第一出水管（11）连接，所述RO膜装置（20）的产水侧通过管路连接有淡化水箱（30）；

梯度纳滤浓缩装置，所述梯度纳滤浓缩装置的进水口与所述RO膜装置（20）的浓水输出侧通过管路连接，所述梯度纳滤浓缩装置的产水侧与所述盐水箱（10）通过管路连接；

浓盐水箱（40），所述浓盐水箱（40）与所述梯度纳滤浓缩装置的末级浓水输出侧连接；所述梯度纳滤浓缩装置包括结构相同的第一纳滤浓缩装置和第二纳滤浓缩装置；其中，

所述第一纳滤浓缩装置包括第一纳滤膜组（21）、第一循环增压泵（22）和第一调节阀（23）；所述第一纳滤膜组（21）的进水口与所述RO膜装置（20）的浓水输出侧通过第二出水管（12）连接，所述第一循环增压泵（22）、所述第一调节阀（23）设置在所述第二出水管（12）上，所述第一纳滤膜组（21）的产水侧与所述盐水箱（10）通过管路连通；

所述第二纳滤浓缩装置包括第二纳滤膜组（25）、第二循环增压泵（26）和第一调节阀（23）；所述第二纳滤膜组（25）的进水口与所述第一纳滤膜组（21）的浓水输出侧通过第三出水管（13）连接，所述第三出水管（13）上设置有所述第二循环增压泵（26）及所述第一调节阀（23），所述第二纳滤膜组（25）的产水侧与所述盐水箱（10）通过管路连通；所述第二纳滤膜组（25）的浓水输出侧与所述浓盐水箱（40）通过排水管连通，且所述排水管上设置有所述第一调节阀（23）；

所述第二出水管（12）与所述第三出水管（13）之间并联的设置有第二调节阀（24）；所述第三出水管（13）与所述排水管之间并联的设置有第二调节阀（24）。

2.根据权利要求1所述的一种盐水浓缩淡化梯度渗透膜处理系统，其特征在于，根据浓缩倍率的需求，在所述第一纳滤浓缩装置与所述第二纳滤浓缩装置之间设有多个结构相同的纳滤浓缩装置，用于高盐水浓缩处理，得到所需浓度的盐水，每个纳滤浓缩装置的产水侧均与所述盐水箱（10）连通。

3.根据权利要求1所述的一种盐水浓缩淡化梯度渗透膜处理系统，其特征在于，所述第一出水管（11）上设置有高压泵，所述高压泵扬程根据初始盐水含量选用相应的扬程。

4.根据权利要求1所述的一种盐水浓缩淡化梯度渗透膜处理系统，其特征在于，所述第一纳滤膜组（21）与所述第二纳滤膜组（25）根据需要选用脱盐率为50%-95%纳滤膜元件，膜元件运行时透过部分盐分，因而膜组运行时，所需动力低。

5.一种盐水浓缩淡化梯度渗透膜处理系统，其特征在于，包括：

盐水箱（10）；

第一纳滤浓缩装置，所述第一纳滤浓缩装置的进水口与所述盐水箱（10）通过管路连接，所述第一纳滤浓缩装置的产水侧通过管路连接有初淡化水箱（50）；

RO膜装置（20），所述RO膜装置（20）的进水口与所述初淡化水箱（50）通过第一出水管（11）连接，所述RO膜装置（20）的产水侧通过管路连接有淡化水箱（30），所述RO膜装置（20）的浓水输出侧通过第二出水管（12）与所述第一纳滤浓缩装置的进水口连通；

第二纳滤浓缩装置，所述第二纳滤浓缩装置的进水口与所述第一纳滤浓缩装置的浓水输出侧通过第三出水管（13）连接，所述第二纳滤浓缩装置的产水侧与所述盐水箱（10）通过第四出水管（14）连接；

浓盐水箱（40），所述浓盐水箱（40）与所述第二纳滤浓缩装置的浓水输出侧连接；

所述第一纳滤浓缩装置包括第一纳滤膜组（21）、第一循环增压泵（22）、第一调节阀（23）和第二调节阀（24）；所述第一纳滤膜组（21）的进水口与所述RO膜装置（20）的浓水输出侧通过第二出水管（12）连接，所述第一循环增压泵（22）、所述第一调节阀（23）设置在所述第二出水管（12）上，所述第一纳滤膜组（21）的产水侧与所述初淡化水箱（50）通过第一管路连通；

所述第二纳滤浓缩装置包括第二纳滤膜组（25）、第二循环增压泵（26）和第一调节阀（23）；所述第二纳滤膜组（25）的进水口与所述第一纳滤膜组（21）的浓水输出侧通过第三出水管（13）连接，所述第三出水管（13）上设置有所述第二循环增压泵（26）及所述第一调节阀（23），所述第二纳滤膜组（25）的产水侧与所述盐水箱（10）通过第四出水管（14）连通；所述第二纳滤膜组（25）的浓水输出侧与所述浓盐水箱（40）通过第二管路连通；

所述第二出水管（12）与所述第三出水管（13）之间并联的设置有第二调节阀（24）；所述第三出水管（13）与所述第二管路之间并联的设置有第二调节阀（24）。

6.根据权利要求5所述的一种盐水浓缩淡化梯度渗透膜处理系统，其特征在于，根据浓缩倍率的需求，在所述第一纳滤浓缩装置与所述第二纳滤浓缩装置之间设有多个结构相同的纳滤浓缩装置，用于高盐水浓缩处理，得到所需浓度的盐水，每个纳滤浓缩装置的产水侧均与所述盐水箱（10）连通。

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