CN113371899A - 一种低碳节能的全膜法水处理系统和处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低碳节能的全膜法水处理系统和处理方法，包括通过管路依次连通的原水箱、超滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、EDI装置、除盐水箱，超滤装置连接有超滤反洗水箱，超滤装置与超滤反洗水箱之间设有阀门V2，超滤装置与一级反渗透装置之间设有阀门V3，超滤反洗水箱和超滤装置之间还通过另一路设有超滤反吸水泵、阀门V1的管路连接，超滤反洗水泵、阀门V1和阀门V2并联设置。本发明通过对水处理工艺的创新设计，节省了多个设备装置，既实现了水处理工艺，又使整个处理系统占地面积大大减少，并进一步实现了节能减耗、简化处理流程的目的。

Description

一种低碳节能的全膜法水处理系统和处理方法

技术领域

本发明涉及超滤、反渗透、EDI(连续电解除盐技术)水处理系统技术领域，具体涉及一种低碳节能的全膜法水处理系统。

背景技术

目前超滤+一级反渗透+二级反渗透+EDI处理工艺是除盐水处理的主流工艺，能够将普通的地表水、地下水处理成电阻率≥16兆欧姆.厘米的高纯水，广泛应用于火电厂、化工厂、药厂等需要高纯水的流域。

由于超滤采用中空纤维膜丝、反渗透采用聚芳香酰胺脱盐膜、EDI设备中有允许离子迁移的阳膜、阴膜，因此超滤+一级反渗透+二级反渗透+EDI工艺也被业界称之为全膜法水处理工艺。

常规的处理工艺如下：

原水箱→原水泵→超滤装置→超滤产水箱→一级反渗透增压泵→一级反渗透保安过滤器→一级反渗透高压泵→一级反渗透装置→一级反渗透产水箱→二级反渗透增压泵→二级反渗透保安过滤器→二级反渗透高压泵→二级反渗透装置→二级反渗透产水箱→EDI增压泵→EDI保安过滤器→EDI装置→除盐水箱。

每个处理单元之间均会设置中间水箱，水箱的容量一般不会小于半小时的缓冲量，因此系统水箱多、过程增压泵多、流程长；存在能耗较高、水箱占地面积大等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题提供一种占地面积小、节能减耗、流程简化的低碳节能的全膜法水处理系统。

本发明包括通过管路依次连通的原水箱、超滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、EDI装置、除盐水箱，其特征在于，还包括与所述超滤装置连接的超滤反洗水箱，所述超滤装置与超滤反洗水箱之间设有阀门V2，所述超滤装置与所述一级反渗透装置之间设有阀门V3，所述超滤反洗水箱和超滤装置之间还通过另一设有超滤反吸水泵、阀门V1的管路连接，所述超滤反洗水泵、阀门V1与阀门V2并联设置。

进一步的，所述一级反渗透装置和二级反渗透装置之间设有压力变送器。

进一步的，所述二级反渗透装置连接有反渗透清洗水箱，所述二级反渗透装置和反渗透清洗水箱之间设有阀门V5，所述二级反渗透装置和EDI装置之间设有阀门V6，所述反渗透清洗水箱还通过设有反渗透冲洗水泵、阀门V4的管路和一级反渗透装置连接，所述一级反渗透装置、二级反渗透装置还分别连接有阀门V7。

进一步的，所述原水箱和超滤装置之间还设有原水泵，所述阀门V3和一级反渗透装置之间还设有一级反渗透高压泵，所述压力变送器和二级反渗透装置之间还设有二级反渗透高压泵，所述阀门V6和EDI装置之间还设有EDI增压泵。

进一步的，还设有控制装置，所述超滤反洗水箱、反渗透清洗水箱设有液位传感装置，所述阀门V1、阀门V2、阀门V3、阀门V4、阀门V5、阀门V6、阀门V7、压力变送器、超滤反洗水泵、一级反渗透高压泵、二级反渗透高压泵、反渗透冲洗水泵、液位传感装置分别和控制装置通过电路连接。

另一方面，本方面公开了一种低碳节能的全膜法水处理方法，包括以下步骤：

S1、关闭阀门V1、阀门V3，开启阀门V2，水处理系统开始运行，经超滤装置处理的超滤产水进入超滤反洗水箱；

S2、超滤水液位达到超滤反洗水箱内液位传感装置高液位时，开启阀门V3，关闭阀门V2，一级反渗透装置开始制水；

S3、产水管道内压力达到二级反渗透高压泵进水压力要求时，压力变送器给出信号，通知二级反渗透高压泵启动运行，二级反渗透装置开始制水；

S4、开启阀门V5，关闭阀门V4、阀门V6、阀门V7，经二级反渗透装置处理的反渗透产水进入反渗透清洗水箱；

S5、反渗透产水液位达到反渗透清洗水箱内液位传感装置高液位时，开启阀门V6，关闭阀门V5，反渗透产水通过EDI增压泵进入EDI装置。

进一步的，所述超滤装置反洗时，开启所述超滤反洗水泵和阀门V1，关闭所述阀门V2、阀门V3，利用所述超滤反洗水箱中的超滤产水对超滤装置进行反洗。

进一步的，所述一级反渗透装置、二级反渗透装置冲洗时，开启所述反渗透冲洗水泵和阀门V4、阀门V7，关闭所述阀门V5、阀门V6，利用所述反渗透清洗水箱中的反渗透产水对一级反渗透装置、二级反渗透装置进行冲洗。

进一步的，所述超滤装置有多列时，利用所述多列超滤装置中的一列往超滤反洗水箱补水。

进一步的，二级反渗透装置有多列时，利用所述多列反渗透装置中的一列往反渗透清洗水箱补水。

本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、减少占地面积；

2、降低企业成本；

3、节能减耗；

4、简化流程，设计巧妙。

附图说明

图1是传统的全膜法水处理工艺流程示意图；

图2是本发明低碳节能的全膜法水处理工艺流程示意图。

标号说明：

1-原水箱 2-原水泵 3-超滤装置 4-超滤产水箱 5-一级反渗透增压泵

6-一级反渗透保安过滤器 7-一级反渗透高压泵 8-一级反渗透装置

9-一级反渗透产水箱 10-反渗透冲洗水泵 11-二级反渗透增压泵

12-二级反渗透保安过滤器 13-二级反渗透高压泵 14-二级反渗透装置

15-二级反渗透产水箱 16-EDI增压泵 17-EDI保安过滤器 18-EDI装置

19-除盐水箱 31-阀门V1 32-阀门V2 33-阀门V3 34-超滤反洗水泵

35-超滤反洗水箱 36-液位传感装置 37-压力变送器 38-阀门V4

39-阀门V5 40-阀门V6 41-反渗透冲洗水泵 42-反渗透清洗水箱

43-阀门V7

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，常规的处理工艺中，原水经过超滤、一级反渗透、二级反渗透、EDI四个处理单元，具体的，待处理的原水经原水箱1、原水泵2后进入超滤装置3进行超滤，超滤产水进入超滤产水箱4后进入一级反渗透增压泵5、一级反渗透保安过滤器6、一级反渗透高压泵7，进入一级反渗透装置8进行处理，反渗透产水进入一级反渗透产水箱9，再经过二级反渗透增压泵11、二级反渗透保安过滤器12、二级反渗透高压泵13进入二级反渗透装置14，产水进入二级反渗透产水箱15，再经过EDI增压泵16、EDI保安过滤器17进入EDI装置18，产水进入除盐水箱19。

每个处理单元之间均会设置中间水箱，水箱的容量一般不会小于半小时的缓冲量，因此系统水箱很多、过程中的增压泵也很多、流程也很长，存在能耗较高、水箱占地面积大等问题。

如图2所示，本发明对处理工艺进行了新的设计，新工艺实现了处理工艺，又简化了流程，减少了单元之间的很多设备装置，具体如下：

超滤单元和以及反渗透单元之间：

超滤单元和一级反渗透单元之间增加超滤反洗水箱36，省却超滤产水箱4、一级反渗透增压泵5、一级反渗透保安过滤器6，超滤装置3出口管道分成多路，一路连接一级反渗透高压泵7，并在超滤装置3出口和一级反渗透高压泵7之间设置阀门V336；另一路连接超滤反洗水箱36，并在超滤装置3和超滤反洗水箱36之间设置阀门V232，这样超滤产水可以根据阀门V2、阀门V3的开启和关闭控制超滤产水的流向，同时超滤反洗水箱36又通过另一管道连接超滤装置3出口，并在该管道上设置阀门V131、超滤反洗水泵34，用于超滤反洗。

由于超滤装置3每45-60分钟需要进行一次反洗，必须要有反洗水箱，传统工艺使用超滤产水箱来提供反洗水，本发明超滤反洗水箱36的容量小于超滤产水箱，容积大致为后者的20％，因此可以很大程度节省空间。

系统运行时，运行初期开启阀门V232，关闭阀门V131、阀门V333，将超滤产水导入超滤反洗水箱35；超滤反洗水箱35的液位达到液位传感器36的高液位LH时，开启阀门V333，关闭阀门V232，开始正常制水；超滤反洗时，开启超滤反洗水泵34和阀门V131，关闭阀门V232、阀门V333，进行反洗；由于超滤装置3一般会有多列，采用母管制，所以可以采用特定一列超滤装置往超滤反洗水箱补水。

一级反渗透单元和二级反渗透单元之间：

一级反渗透单元和二级反渗透单元之间省却一级反渗透产水箱9、二级反渗透增压泵11、二级反渗透保安过滤器12，增加压力变送器37。

系统运行时，一级反渗透装置8开始制水后，当产水管道压力达到二级反渗透高压泵13进水要求时，压力变送器37给出信号，通知二级反渗透高压泵13启动运行，开始正常制水。

二级反渗透单元和EDI处理单元之间：

二级反渗透单元和EDI处理单元之间省却二级反渗透产水箱15、EDI保安过滤器17，无增加设备。二级反渗透装置14出口管道分成两路，一路连接EDI增压泵16，并在EDI增压泵16前设置阀门V640，另一路连接反渗透清洗水箱42，并在反渗透清洗水箱42前设置阀门V539，这样超滤产水可以根据阀门V539、V640的开启和关闭控制反渗透产水的流向，同时反渗透清洗水箱42又通过另一管道连接一级反渗透装置8，并在该管道上设置阀门V438、反渗透冲洗水泵41，该管道和阀门V438、反渗透冲洗水泵41用反渗透装置的冲洗。一级反渗透装置、二级反渗透装置分别连接一个阀门V743，反渗透冲洗水可以经过阀门V743流回到原水箱1。

一级反渗透运行时，在原水含盐量和COD比较高时，停机时会采用反渗透产水对反渗透膜进行冲洗，本工艺利用反渗透清洗水箱42作为存储冲洗水之用，而反渗透清洗水箱42不论何种工艺都是必备的，即传统工艺的水处理系统中都是存在的，反渗透冲洗水量基本与清洗水量相当，因此可以直接利用反渗透清洗水箱，而反渗透冲洗水泵也是传统工艺必备的，因此也不必新增而直接利用。

系统运行时，运行初期开启阀门V539，关闭阀门V438、阀门V640、阀门V743，将反渗透产水导入反渗透清洗水箱42；反渗透清洗水箱42液位达到液位传感器36的高液位LH时，开启阀门V640，关闭阀门V539，开始正常制水。反渗透装置冲洗时，开启反渗透冲洗水泵41和阀门V438，关闭阀门V539、阀门V640，进行冲洗，开启阀门V743，冲洗后的水可以返回到原水箱。反渗透装置一般会有多列，可以采用特定一列反渗透装置往反渗透清洗水箱补水。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低碳节能的全膜法水处理系统，包括通过管路依次连通的原水箱、超滤装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、EDI装置、除盐水箱，其特征在于，还包括与所述超滤装置连接的超滤反洗水箱，所述超滤装置与超滤反洗水箱之间设有阀门V2，所述超滤装置与所述一级反渗透装置之间设有阀门V3，所述超滤反洗水箱和超滤装置之间还通过另一设有超滤反吸水泵、阀门V1的管路连接，所述超滤反洗水泵、阀门V1与阀门V2并联设置。

2.根据权利要求1所述的低碳节能的全膜法水处理系统，其特征在于，所述一级反渗透装置和二级反渗透装置之间设有压力变送器。

3.根据权利要求2所述的低碳节能的全膜法水处理系统，其特征在于，所述二级反渗透装置连接有反渗透清洗水箱，所述二级反渗透装置和反渗透清洗水箱之间设有阀门V5，所述二级反渗透装置和EDI装置之间设有阀门V6，所述反渗透清洗水箱还通过设有反渗透冲洗水泵、阀门V4的管路和一级反渗透装置连接，所述一级反渗透装置、二级反渗透装置还分别连接有阀门V7。

4.根据权利要求3所述的低碳节能的全膜法水处理系统，其特征在于，所述原水箱和超滤装置之间还设有原水泵，所述阀门V3和一级反渗透装置之间还设有一级反渗透高压泵，所述压力变送器和二级反渗透装置之间还设有二级反渗透高压泵，所述阀门V6和EDI装置之间还设有EDI增压泵。

5.根据权利要求4所述的低碳节能的全膜法水处理系统，其特征在于，还设有控制装置，所述超滤反洗水箱、反渗透清洗水箱设有液位传感装置，所述阀门V1、阀门V2、阀门V3、阀门V4、阀门V5、阀门V6、阀门V7、压力变送器、超滤反洗水泵、一级反渗透高压泵、二级反渗透高压泵、反渗透冲洗水泵、液位传感装置分别和控制装置通过电路连接。

6.基于权利要求5的一种低碳节能的全膜法水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、关闭阀门V1、阀门V3，开启阀门V2，水处理系统开始运行，经超滤装置处理的超滤产水进入超滤反洗水箱；

S2、超滤水液位达到超滤反洗水箱内液位传感装置高液位时，开启阀门V3，关闭阀门V2，一级反渗透装置开始制水；

S3、产水管道内压力达到二级反渗透高压泵进水压力要求时，压力变送器给出信号，通知二级反渗透高压泵启动运行，二级反渗透装置开始制水；

S4、开启阀门V5，关闭阀门V4、阀门V6、阀门V7，经二级反渗透装置处理的反渗透产水进入反渗透清洗水箱；

S5、反渗透产水液位达到反渗透清洗水箱内液位传感装置高液位时，开启阀门V6，关闭阀门V5，反渗透产水通过EDI增压泵进入EDI装置。

7.根据权利要求6所述的一种低碳节能的全膜法水处理方法，其特征在于，所述超滤装置反洗时，开启所述超滤反洗水泵和阀门V1，关闭所述阀门V2、阀门V3，利用所述超滤反洗水箱中的超滤产水对超滤装置进行反洗。

8.根据权利要求6所述的一种低碳节能的全膜法水处理方法，其特征在于，所述一级反渗透装置、二级反渗透装置冲洗时，开启所述反渗透冲洗水泵和阀门V4、阀门V7，关闭所述阀门V5、阀门V6，利用所述反渗透清洗水箱中的反渗透产水对一级反渗透装置、二级反渗透装置进行冲洗。

9.根据权利要求7所述的一种低碳节能的全膜法水处理方法，其特征在于，所述超滤装置有多列时，利用所述多列超滤装置中的一列往超滤反洗水箱补水。

10.根据权利要求8所述的一种低碳节能的全膜法水处理方法，其特征在于，二级反渗透装置有多列时，利用所述多列反渗透装置中的一列往反渗透清洗水箱补水。

Images