CN115108608A - 一种循环式反渗透处理系统及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环式反渗透处理系统及其处理方法，包含第一膜组件、第二膜组件、第三膜组件、反渗透进水主管、第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一浓水管、第二浓水管、第三浓水管、反渗透浓水主管、第一段间管、第二段间管、第三段间管、段间主管、第一产水管、第二产水管、第三产水管和反渗透产水主管。本发明在反渗透的运行过程中，通过不同阀门的合理开关切换，可以实现膜组件水流流向的切换，最终实现整个反渗透系统的流向循环切换，解决了现有反渗透系统膜元件内部水流方向固定，末端容易结垢的问题。

Description

一种循环式反渗透处理系统及其处理方法

技术领域

本发明涉及一种反渗透处理系统及其方法，特别是一种循环式反渗透处理系统及其处理方法，属于污水处理设备技术领域。

背景技术

反渗透是一种以压力驱动使溶剂从溶液中分离出来的膜分离过程。近些年来，反渗透技术已经广泛的应用于给水及污水处理领域中。随着经济的发展，水资源的日益匮乏，反渗透技术也将得到越来越广泛的应用。

反渗透膜元件由于其紧密的内部构造，对进水的水质要求很高，极易受到污染。反渗透系统一般为多段设计，后段的浓水水质较进水水质差很多，极易发生结垢。一旦结垢需要对膜组件进行化学清洗，化学清洗会影响膜元件的使用性能，长期下来影响膜元件使用寿命。

近年来经过对膜材料不断改进，不断的适应于各种水处理工况的需求。但是到目前为止，反渗透技术的提升主要方向还是侧重于膜元件本身性能的提升，在反渗透系统上的潜力还未充分发掘。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种循环式反渗透处理系统及其处理方法，解决现有反渗透系统膜元件内部水流方向固定，末端容易结垢的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：包含第一膜组件、第二膜组件、第三膜组件、反渗透进水主管、第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一浓水管、第二浓水管、第三浓水管、反渗透浓水主管、第一段间管、第二段间管、第三段间管、段间主管、第一产水管、第二产水管、第三产水管和反渗透产水主管，第一进水管、第二进水管和第三进水管的一端与反渗透进水主管连接，第一进水管的另一端与第一膜组件的一端连接，第二进水管的另一端与第二膜组件的一端连接，第三进水管的另一端与第三膜组件的一端连接，第一浓水管的一端与第一进水管连接，第二浓水管的一端与第二进水管连接，第三浓水管的一端与第三进水管连接，第一浓水管、第二浓水管、第三浓水管的另一端与反渗透浓水主管连接，第一膜组件的另一端与第一段间管的一端连接，第二膜组件的另一端与第二段间管的一端连接，第三膜组件的另一端与第三段间管的一端连接，第一段间管、第二段间管和第三段间管的另一端与段间主管一端连接，段间主管另一端与反渗透浓水主管连接，第一产水管、第二产水管、第三产水管的一端分别与第一膜组件、第二膜组件和第三膜组件的产水口连接，第一产水管、第二产水管、第三产水管的另一端与反渗透产水主管连接。

进一步地，所述第一进水管上设置有第一进水阀，第二进水管上设置有第二进水阀，第三进水管上设置有第三进水阀。

进一步地，所述第一浓水管上设置有第一浓水阀，第二浓水管上设置有第二浓水阀，第三浓水管上设置有第三浓水阀。

进一步地，所述第一段间管上设置有第一段间阀，第二段间管上设置有第二段间阀，第三段间管上设置有第三段间阀。

进一步地，所述段间主管上设置有旁路阀门。

进一步地，所述反渗透产水主管上设置有总产水阀。

进一步地，所述反渗透浓水主管上设置有反渗透浓水阀。

进一步地，所述反渗透浓水阀的两端的反渗透浓水主管上并联设置有旁路管道，旁路管道上设置有浓水排放阀。

进一步地，所述第一膜组件、第二膜组件和第三膜组件包含膜组件壳体、若干反渗透膜元件、止推环和端部密封板，若干反渗透膜元件首尾连接设置在膜组件壳体内，每个反渗透膜元件的两端外侧设置有浓水密封圈，若干反渗透膜元件的两端设置有止推环，两片端部密封板分别固定在膜组件壳体的两端，膜组件壳体两端侧面对应止推环位置开有进水口和出水口，膜组件壳体一端的端部密封板上开有产水口。

一种循环式反渗透处理方法，其特征在于包含以下步骤：

S1、第一进水阀打开，第二进水阀打开，第三进水阀关闭，第一浓水阀关闭、第二浓水阀关闭，第三浓水阀打开，第一段间阀打开，第二段间阀打开，第三段间阀打开，总产水阀打开，旁路阀门关闭，反渗透浓水阀打开，浓水排放阀关闭，反渗透进水通过第一进水阀和第二进水阀进入第一膜组件和第二膜组件，第一膜组件和第二膜组件一段浓水通过第一段间阀和第二段间阀送出，再通过第三段间阀进入第三膜组件，通过第三浓水阀排出二段浓水，系统产水通过总产水阀排出，最终浓水通过反渗透浓水阀排出；

S2、打开旁路阀门和浓水排放阀，第一膜组件和第二膜组件一段浓水大部分通过旁路阀门送至反渗透浓水主管，最终通过反渗透浓水阀和浓水排放阀排出；

S3、第三段间阀关闭，第三浓水阀关闭；

S4、第三进水阀打开，第三段间阀打开，反渗透进水通过第三进水阀进入第三膜组件，通过第三段间阀排出，第三膜组件实现了流向的切换；

S5、第二进水阀关闭，第二段间阀关闭；

S6、打开第二段间阀，打开第二浓水阀，此时第一膜组件和第三膜组件的一段浓水通过第一段间阀和第三段间阀流出，再通过第二段间阀流入第二膜组件，通过第二浓水阀排出二段浓水，第二膜组件实现了流向的切换；

S7、旁路阀门关闭，浓水排放阀关闭，反渗透进水通过第一进水阀和第三进水阀进入第一膜组件和第三膜组件，第一膜组件和第三膜组件一段浓水通过第一段间阀和第三段间阀送出，再通过第二段间阀进入第二膜组件，通过第二浓水阀排出二段浓水，系统产水通过总产水阀排出，最终浓水通过反渗透浓水阀排出。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的循环式反渗透处理系统及其处理方法，通过对三组反渗透膜组件进行流向的循环切换，从而使每一个膜组件的内部水流方向以及处理的水流浓度都循环改变，从而解决了现有技术末端的膜组件容易结垢的问题，从而降低了整个系统的清洗频率，也延长了膜元件的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的一种循环式反渗透处理系统的示意图。

图2是本发明的膜组件的示意图。

图3是本发明的一种循环式反渗透处理方法的S1的示意图。

图4是本发明的一种循环式反渗透处理方法的S2的示意图。

图5是本发明的一种循环式反渗透处理方法的S3的示意图。

图6是本发明的一种循环式反渗透处理方法的S4的示意图。

图7是本发明的一种循环式反渗透处理方法的S5的示意图。

图8是本发明的一种循环式反渗透处理方法的S6的示意图。

图9是本发明的一种循环式反渗透处理方法的S7的示意图。

具体实施方式

为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，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晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明的一种循环式反渗透处理系统，包含第一膜组件1、第二膜组件2、第三膜组件3、反渗透进水主管4、第一进水管5、第二进水管6、第三进水管7、第一浓水管8、第二浓水管9、第三浓水管10、反渗透浓水主管11、第一段间管12、第二段间管13、第三段间管14、段间主管15、第一产水管16、第二产水管17、第三产水管18和反渗透产水主管19，第一进水管5、第二进水管6和第三进水管7的一端与反渗透进水主管4连接，第一进水管5的另一端与第一膜组件1的一端连接，第二进水管6的另一端与第二膜组件2的一端连接，第三进水管7的另一端与第三膜组件3的一端连接，第一浓水管8的一端与第一进水管5连接，第二浓水管9的一端与第二进水管6连接，第三浓水管10的一端与第三进水管7连接，第一浓水管8、第二浓水管9、第三浓水管10的另一端与反渗透浓水主管11连接，第一膜组件1的另一端与第一段间管12的一端连接，第二膜组件2的另一端与第二段间管13的一端连接，第三膜组件3的另一端与第三段间管14的一端连接，第一段间管12、第二段间管13和第三段间管14的另一端与段间主管15一端连接，段间主管15另一端与反渗透浓水主管11连接，第一产水管16、第二产水管17、第三产水管18的一端分别与第一膜组件1、第二膜组件2和第三膜组件3的产水口连接，第一产水管16、第二产水管17、第三产水管18的另一端与反渗透产水主管19连接。

其中，第一进水管5上设置有第一进水阀20，第二进水管6上设置有第二进水阀21，第三进水管7上设置有第三进水阀22。第一浓水管8上设置有第一浓水阀23，第二浓水管9上设置有第二浓水阀24，第三浓水管10上设置有第三浓水阀25。第一段间管12上设置有第一段间阀26，第二段间管13上设置有第二段间阀27，第三段间管14上设置有第三段间阀28。

段间主管15上设置有旁路阀门29。反渗透产水主管19上设置有总产水阀30。反渗透浓水主管11上设置有反渗透浓水阀31。反渗透浓水阀31的两端的反渗透浓水主管11上并联设置有旁路管道，旁路管道上设置有浓水排放阀32。

如图2所示，第一膜组件1、第二膜组件2和第三膜组件3包含膜组件壳体33、若干反渗透膜元件34、止推环35和端部密封板36，若干反渗透膜元件34首尾连接设置在膜组件壳体33内，每个反渗透膜元件34的两端外侧设置有浓水密封圈37，浓水密封圈37呈锥形套设在反渗透膜元件34两端端部的外侧，使得反渗透膜元件不管从哪个方向进水，都不会出现进水短流的现象。若干反渗透膜元件34的两端设置有止推环35，通过止推环35将反渗透膜元件34的轴向位置进行限定，无论从哪个方向进水，反渗透膜元件都能得到可靠的支撑，从而防止反渗透膜元件出现望远镜现象。两片端部密封板36分别固定在膜组件壳体33的两端，膜组件壳体33两端侧面对应止推环位置开有进水口38和出水口39，膜组件壳体33一端的端部密封板上开有产水口40。废水从反渗透膜元件34的一端进入反渗透膜元件34内，经过反渗透膜的过滤，产水从反渗透膜元件34中心出水流道流至产水口40，浓水则从另一端的出水口39流出，进水口38和出水口39可以相互切换。

一种循环式反渗透处理方法，包含以下步骤：

S1、如图3所示，第一进水阀打开，第二进水阀打开，第三进水阀关闭，第一浓水阀关闭、第二浓水阀关闭，第三浓水阀打开，第一段间阀打开，第二段间阀打开，第三段间阀打开，总产水阀打开，旁路阀门关闭，反渗透浓水阀打开，浓水排放阀关闭。此时第一膜组件和第二膜组件为一段，第三膜组件为二段。反渗透进水通过第一进水阀和第二进水阀进入第一膜组件和第二膜组件，第一膜组件和第二膜组件一段浓水通过第一段间阀和第二段间阀送出，再通过第三段间阀进入第三膜组件，通过第三浓水阀排出二段浓水，系统产水通过总产水阀排出，最终浓水通过反渗透浓水阀排出。

S2、如图4所示，打开旁路阀门和浓水排放阀。在此情况下，因段间主管比第三膜组件的阻力小，第一膜组件和第二膜组件一段浓水大部分通过旁路阀门送至反渗透浓水主管，最终通过反渗透浓水阀和浓水排放阀排出。

S3、如图5所示，第三段间阀关闭，第三浓水阀关闭。因为在S2时，通过旁路阀门的打开，第三膜组件中的流量已经很小，此时关闭第三段间阀和第三浓水阀，水力冲击很小。

S4、如图6所示，第三进水阀打开，第三段间阀打开，反渗透进水通过第三进水阀进入第三膜组件，通过第三段间阀排出，第三膜组件实现了流向的切换。

S5、如图7所示，第二进水阀关闭，第二段间阀关闭，为第二膜组件流向切换做准备。

S6、如图8所示，打开第二段间阀，打开第二浓水阀，此时第一膜组件和第三膜组件的一段浓水通过第一段间阀和第三段间阀流出，再通过第二段间阀流入第二膜组件，通过第二浓水阀排出二段浓水，第二膜组件实现了流向的切换。

S7、如图9所示，旁路阀门关闭，浓水排放阀关闭，此时已经将第二膜组件和第三膜组件实现了流向切换，反渗透膜组件从初始的第一膜组件和第二膜组件为一段、第三膜组件为二段切换为第一膜组件和第三膜组件为一段、第二膜组件为二段。反渗透进水通过第一进水阀和第三进水阀进入第一膜组件和第三膜组件，第一膜组件和第三膜组件一段浓水通过第一段间阀和第三段间阀送出，再通过第二段间阀进入第二膜组件，通过第二浓水阀排出二段浓水，系统产水通过总产水阀排出，最终浓水通过反渗透浓水阀排出。

通过以上方法我们同样可以实现对其他膜组件的流向切换。实现（第一膜组件和第二膜组件一段，第三膜组件二段）→（第一膜组件和第三膜组件一段，第二膜组件二段）→（第二膜组件和第三膜组件一段，第一膜组件二段）→（第一膜组件和第二膜组件一段，第三膜组件二段）→……的循环，实现循环式反渗透处理系统的功能。

以上所述，仅是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，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：包含第一膜组件、第二膜组件、第三膜组件、反渗透进水主管、第一进水管、第二进水管、第三进水管、第一浓水管、第二浓水管、第三浓水管、反渗透浓水主管、第一段间管、第二段间管、第三段间管、段间主管、第一产水管、第二产水管、第三产水管和反渗透产水主管，第一进水管、第二进水管和第三进水管的一端与反渗透进水主管连接，第一进水管的另一端与第一膜组件的一端连接，第二进水管的另一端与第二膜组件的一端连接，第三进水管的另一端与第三膜组件的一端连接，第一浓水管的一端与第一进水管连接，第二浓水管的一端与第二进水管连接，第三浓水管的一端与第三进水管连接，第一浓水管、第二浓水管、第三浓水管的另一端与反渗透浓水主管连接，第一膜组件的另一端与第一段间管的一端连接，第二膜组件的另一端与第二段间管的一端连接，第三膜组件的另一端与第三段间管的一端连接，第一段间管、第二段间管和第三段间管的另一端与段间主管一端连接，段间主管另一端与反渗透浓水主管连接，第一产水管、第二产水管、第三产水管的一端分别与第一膜组件、第二膜组件和第三膜组件的产水口连接，第一产水管、第二产水管、第三产水管的另一端与反渗透产水主管连接。

2.根据权利要求1所述的一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：所述第一进水管上设置有第一进水阀，第二进水管上设置有第二进水阀，第三进水管上设置有第三进水阀。

3.根据权利要求1所述的一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：所述第一浓水管上设置有第一浓水阀，第二浓水管上设置有第二浓水阀，第三浓水管上设置有第三浓水阀。

4.根据权利要求1所述的一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：所述第一段间管上设置有第一段间阀，第二段间管上设置有第二段间阀，第三段间管上设置有第三段间阀。

5.根据权利要求1所述的一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：所述段间主管上设置有旁路阀门。

6.根据权利要求1所述的一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：所述反渗透产水主管上设置有总产水阀。

7.根据权利要求1所述的一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：所述反渗透浓水主管上设置有反渗透浓水阀。

8.根据权利要求7所述的一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：所述反渗透浓水阀的两端的反渗透浓水主管上并联设置有旁路管道，旁路管道上设置有浓水排放阀。

9.根据权利要求1所述的一种循环式反渗透处理系统，其特征在于：所述第一膜组件、第二膜组件和第三膜组件包含膜组件壳体、若干反渗透膜元件、止推环和端部密封板，若干反渗透膜元件首尾连接设置在膜组件壳体内，每个反渗透膜元件的两端外侧设置有浓水密封圈，若干反渗透膜元件的两端设置有止推环，两片端部密封板分别固定在膜组件壳体的两端，膜组件壳体两端侧面对应止推环位置开有进水口和出水口，膜组件壳体一端的端部密封板上开有产水口。

10.一种权利要求1-9任一项所述的循环式反渗透处理系统的循环式反渗透处理方法，其特征在于包含以下步骤：

S1、第一进水阀打开，第二进水阀打开，第三进水阀关闭，第一浓水阀关闭、第二浓水阀关闭，第三浓水阀打开，第一段间阀打开，第二段间阀打开，第三段间阀打开，总产水阀打开，旁路阀门关闭，反渗透浓水阀打开，浓水排放阀关闭，反渗透进水通过第一进水阀和第二进水阀进入第一膜组件和第二膜组件，第一膜组件和第二膜组件一段浓水通过第一段间阀和第二段间阀送出，再通过第三段间阀进入第三膜组件，通过第三浓水阀排出二段浓水，系统产水通过总产水阀排出，最终浓水通过反渗透浓水阀排出；

S2、打开旁路阀门和浓水排放阀，第一膜组件和第二膜组件一段浓水大部分通过旁路阀门送至反渗透浓水主管，最终通过反渗透浓水阀和浓水排放阀排出；

S3、第三段间阀关闭，第三浓水阀关闭；

S4、第三进水阀打开，第三段间阀打开，反渗透进水通过第三进水阀进入第三膜组件，通过第三段间阀排出，第三膜组件实现了流向的切换；

S5、第二进水阀关闭，第二段间阀关闭；

S6、打开第二段间阀，打开第二浓水阀，此时第一膜组件和第三膜组件的一段浓水通过第一段间阀和第三段间阀流出，再通过第二段间阀流入第二膜组件，通过第二浓水阀排出二段浓水，第二膜组件实现了流向的切换；

S7、旁路阀门关闭，浓水排放阀关闭，反渗透进水通过第一进水阀和第三进水阀进入第一膜组件和第三膜组件，第一膜组件和第三膜组件一段浓水通过第一段间阀和第三段间阀送出，再通过第二段间阀进入第二膜组件，通过第二浓水阀排出二段浓水，系统产水通过总产水阀排出，最终浓水通过反渗透浓水阀排出。

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