CN116199306A

CN116199306A - 一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺

Info

Publication number: CN116199306A
Application number: CN202310196403.7A
Authority: CN
Inventors: 巢志理; 田磊; 陈文宜; 唐甜
Original assignee: Shaanxi Chemical Research Institute Co ltd
Current assignee: Shaanxi Chemical Research Institute Co ltd
Priority date: 2023-03-03
Filing date: 2023-03-03
Publication date: 2023-06-02
Anticipated expiration: 2043-03-03
Also published as: CN116199306B

Abstract

本发明公开一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺，采用4MPa或8MPa的反渗透膜，将浓度小于0.3%的盐水浓缩至8‑21%。所述反渗透工艺，包括n段反渗透膜组，3≤n≤6；所述反渗透工艺，通过增加一路循环盐水，将中间水箱的循环盐水与来的盐水以等浓度、等流量方式一起进入反渗透膜组中浓缩运行，并把浓缩的循环浓盐水反向引入各段反渗透膜组产水侧的进口，降低各段膜二侧浓差，从而低成本地实现盐水的低压高浓缩要求。所述反渗透工艺实现了采用4MPa或/和8MPa的膜，就能将来的小于3.0%的盐水，按工程需要浓缩至8‑21%的目标值，使水处理工程项目在盐水高浓缩分系统部分的建设和运行成本都下降60%左右。

Description

一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺

技术领域

本发明属于盐水浓缩处理工艺技术领域，具体涉及一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺。

背景技术

RO（反渗透）对盐水的浓缩原理是对盐水施加高于渗透压的压力，从而使RO膜进水侧的水分子在高压作用下，克服渗透压阻力渗透进入RO膜的产水侧，水合盐离子由于体积大于膜孔，使盐离子被截留，使产水侧得到脱盐水，使进水侧的盐水得到浓缩。要得到高浓度的盐，可以通过多段和多级浓缩来实现。

RO膜对盐的截留率＞99%，优质RO膜的截留率＞99.5%，进水10000ppm（1%）浓度的NaCl盐水，采用RO膜浓缩，其产水的含盐量为30-100ppm（0.003-0.01%），可以认为基本没有盐了，所以也称脱盐水。

盐水的渗透压随盐水浓度的提高而提高。RO浓缩盐的反渗透压力设计原则：如果要把盐水浓度由小于1%浓缩到3%，就要保证在进水侧浓盐水出口压力大于3.0MPa，盐水在膜内由进口处流向出口处的阻力损耗0.5MPa左右，加上冗余，RO进水所加的反渗透压力应该为3.8MPa左右，膜的耐压能力要4MPa；如果要把盐水浓度浓缩到3.1-7.0%，进水所加的反渗透压力应该为4.9-7.8MPa，膜的耐压能力要8MPa；如果要把盐水浓度浓缩到7.1-11.0%，进水所加的反渗透压力应该为8.9-11.8MPa，膜的耐压能力要12MPa。

目前市场上RO膜耐压能力有三个等级，4MPa普通压力膜，8MPa高压压力膜，12MPa超高压压力膜。不同耐压等级的膜，用于浓缩不同浓度的盐水。

要求盐水浓度浓缩到小于等于3.0%时，采用4MPa RO膜；要求盐水浓度浓缩到3.1-7.0 % 时，采用8 MPa 的 RO膜；要求盐水浓度浓缩到7.1-11.0%，采用12MPa RO膜。4MPa、8MPa、12MPa膜的市场价格的基本比值关系为1 : 2 : 5。由于12MPa的膜件及其配套的超高压泵、管件、阀门等设备都需要进口，价格都非常昂贵，维护成本也很高。所以多数RO盐浓缩的设计目标都定在6.5%左右上。

目前在零排放工程设计中，要把BPED（双极膜电渗析膜复合模组电解盐制酸碱）工艺融合到零排放系统中，需要把从纳滤分离出来的3%左右的氯化钠盐水浓缩到12-14%，如果采用电渗析或蒸发工艺，会使系统工艺复杂，设备和运行成本都很高；另外，目前工业废水零排放系统中，先采用RO把盐水由0.4%浓缩到6.5%，再进入蒸发结晶分系统，蒸发浓缩到高于36%的过饱和浓度，再进行结晶和分离。这使得该分系统设备规模庞大，设备和运行成本也都很高。如果用RO可以把0.4%的盐水直接浓缩到21%，则可以大幅度降低上述BPED和蒸发结晶二个分系统的建设和运行成本。总之，零排放工程的发展，迫切需要RO能够形成低成本的低压高浓缩工艺能力。

通常，在反渗透运行时，RO膜的二侧分别是浓盐水和脱盐水，二侧之间的浓度差越大，渗透压就越高，反渗透要加的压力也要越高。如果能在盐水进水压力小于4MPa或8MPa条件下，采用4MPa 或8MPa的RO膜，就能够把小于3.0%低浓度盐水低成本地浓缩到8-21%甚至更高的浓度，是具有重大工程意义的。

发明内容

本发明针对现有RO工艺技术的不足，提供一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺，通过将盐水有控制地引入膜的产水侧，来缩小RO的进水侧与产水侧的浓度差，就能在低压条件下得到常规反渗透不能得到的高浓盐水。

而采用常规反渗透浓缩工艺，把来的盐水浓缩到小于11%左右浓度时，就需要采用12MPa的超高压反渗透装置，其建设和运行成本都要比本发明的工艺高3倍左右，而且还不能浓缩到大于11%的浓度。

对于盐水高浓缩工艺，由于受到膜段长度的限制，一段膜组浓缩不可能产生有很大浓差，此时需要组织n段反渗透膜组连续浓缩，才能实现高浓缩要求的目标浓度，设计的段数n为 3-6段。

本发明所述反渗透工艺，采用4MPa或 / 和8MPa的膜，可以将来的小于等于3%的盐水，按照需要浓缩至 8-21 % 。

本发明在原反渗透浓缩工艺基础上加入循环盐水辅助工艺，通过增加一路循环盐水，把中间水箱中的循环盐水与来的盐水以等浓度、等流量方式一起进入反渗透膜组中浓缩，并把浓缩的循环浓盐水按设计要求反向引入膜装置各段产水侧的进口，在各段产水侧与该段浓缩产生的透水混合后，从该段产水侧出口排出，使得各段反渗透膜二侧的浓度差缩小到设计的要求值，降低膜二侧浓差，从而实现盐水低压高浓缩的要求。

具体运行过程如下：

①进水侧运行过程：

所述来的盐水与中间水箱的循环盐水，以等浓度、等流量混合后，进入第1段反渗透膜组的进水口开始浓缩运行；

第1段反渗透膜组进水侧产生的浓水，进入第2段反渗透膜组的进水口；第2段反渗透膜组进水侧产生的浓水，进入第3段反渗透膜组的进水口；……；以此类推，直至第n-1段反渗透膜组进水侧产生的浓水，一半进入第n段反渗透膜组的进水口，由第n段反渗透膜组继续浓缩，产水侧得到的浓水进入浓水箱；第n-1段反渗透膜组进水侧产生的另一半浓水，进入第n段反渗透膜组产水侧的进水口，用做产水侧的循环盐水，用以降低进水侧的反渗透压力；

② 产水侧运行过程：

第1段反渗透膜组的产水是脱盐水，一部分（大部分）进入脱盐水产水箱；另一部分（小部分）进入中间水箱，这部分脱盐水是循环盐水在第1 段浓缩得到的脱盐水，用于稀释循环返回的循环盐水；

第n-1段反渗透膜组产生浓水的另一半，进入第n段反渗透膜组产水侧的进水口，与第n段反渗透膜组的透水混合，生成第n段反渗透膜组产水侧的含盐产水，从第n段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第n-1段反渗透膜组产水侧的进水口，与第n-1段反渗透膜组的透水混合，生成第n-1段反渗透膜组产水侧的含盐产水，从第n-1段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第n-2段反渗透膜组产水侧的进水口，……，以此类推，直至第3段反渗透膜组产水侧的含盐产水从第3段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第2段反渗透膜组产水侧的进水口，与第2段反渗透膜组的透水混合，生成第2段反渗透膜组产水侧的含盐产水，从第2段反渗透膜组产水侧的出水口排出，进入所述中间水箱，与进入中间水箱的第1段反渗透膜组产出的部分脱盐水混合，形成后续循环的循环盐水。

从第2段到第n段的反渗透膜组，其进水侧的盐水与产水侧的盐水是互为反向流动的，进水侧随着高压浓缩的持续，从进水侧的进口到出口，盐水浓度越来越高；在产水侧，随着与来自进水侧反渗透透水的持续混合，从产水侧的进口到出口，盐水浓度越来越低，这样可以使膜段长度方向的浓差能够保持平稳。

每段反渗透膜组采用的是耐压等级4MPa或者8MPa的反渗透膜，具体选择由各段膜二侧的浓度差决定，定义每段反渗透膜组膜二侧的浓度差为A%；

第1段反渗透膜组膜二侧的浓差为进水侧产出浓水的浓度，它产水侧的产水是脱盐水；

其它反渗透膜组膜二侧的浓差按照以下方法确定：将该段反渗透膜组进水侧进水口的盐浓度与产水侧出水口产水的盐浓度之差定义为A₁%，将该段反渗透膜组进水侧出口的浓盐水浓度与其产水侧进口的盐水浓度之差定义为A₂%，取 A₁%、A₂%中较高值为该段反渗透膜组膜二侧的浓差A%；

各段反渗透膜组的耐压压力要求为B MPa，计算公式为B = A+1，这是因为膜二侧的盐水浓度每相差1%，渗透压就增大1MPa，膜二侧浓度差为A，渗透压就是A MPa，因为要克服运行阻力和需要有一定冗余，所以进水压力要增加1MPa；

当计算得到的B≤4时，选择耐压4MPa的膜，当4＜B＜7时，选择耐压8MPa的膜。由于4MPa、8MPa、12MPa膜的市场价格为1 : 2 : 5，要降低采购成本，要尽量采用4MPa的膜，即膜二侧的浓差A% 尽量小于等于3%；如果A%大于3%，就要采用8MPa的膜。

段数n的确定是多因素协调的结果，要考虑建设成本、运行成本、浓缩倍率匹配的合理性、运行稳定性、预处理工艺水平、系统设备冗余能力等，在满足本发明要求条件下，具体由设计人员协调确定。下面是段数n值基本确定方法：

第1段进水侧进水浓度（来的盐水浓度）与末段进水侧出水浓度（浓缩目标浓度）的差除以3得到的商，若商为整数，则该商值即为段数n；若商不是整数，则段数有n或n+1二种可能。商的分数部分，要通过调整第1段的浓缩量，来确保除第1段外的各段浓缩量都是3%。调整第1段的浓缩量的方法有两种，一种方法是把商的分数部分加到第1段的浓缩量里，这种方法使第1段的浓缩量大于3%，第1段的模组就要采用8MPa的膜，而其他各段模组都采用4MPa的膜，此时的段数是商的整数部分；另一种方法是从第1段浓缩量中减去商的分数部分中不够1的部分（1-分数部分），增补商的分数到1，此时要增加1段反渗透模组和减少第1段的浓缩量，这种方法使所有各段模组都可以采用4MPa的膜，此时的段数是商的整数部分+1。关于n的确定，下面举例具体说明：

例如来的盐水浓度为 0.4%，要求浓缩到 18%，n=（18% - 0.4%）÷ 3% = 17.6%÷3% = 5.87, 得到的段数是5，第1段浓缩量=1.87×3%=5.6%，由0.4%浓缩到0.4%+5.6%= 6%，膜二侧的浓差为6%，所以第1段要采用8MPa的膜；其余4段都浓缩3%，所以都采用4MPa膜。5段产出浓水的浓度分别是： 6 %、9%、12%、15%、18%。

也可以采用6段设计，第1段的浓缩量是0.87×3%=2.6%，1段的出水浓度为（0.4+2.6）% = 3%；1-6段出水浓度分别是：3%、6 %、9%、12%、15%、18%。所有模组都采用4MPa的膜。

在段数设计中，所以要除以3，是要求一个浓缩段的浓缩量尽可能为小于或等于3%，使得该段可以使用低成本的4MPa膜，同时要使2至n段的段间浓度差都相等，从而使各段产水侧含盐产水的浓度可以彼此匹配和容易控制；之所以要把段数计算中商的分数部分浓缩浓度都协调放到第1段处理，因为第1段的产水侧不含盐水只有脱盐水，不存在产水侧盐水浓度的匹配问题。

所述来的盐水的浓度是由用户提供的工程实际来水水质决定，浓度范围为0.1-3.0 % 的低浓度盐水。所述目标浓度由工程目标要求决定，如果后续工艺采用蒸发结晶，浓缩浓度目标要求是21%左右；如果后续工艺为BPED盐制酸碱，浓缩浓度目标要求是12-14%。

进入产水箱的脱盐水水量与进入浓水箱的浓水水量之和，与所述来的盐水的水量相等；进入浓水箱的含盐量与来的盐水中的含盐量相等。同时，从中间水箱送入反渗透单元浓缩和循环运行的循环盐水，与从反渗透膜组产水侧回流进入中间水箱的循环盐水的水量和含盐量是相等的。所述的中间水箱中的循环盐水，只起反渗透浓缩时降低进水压力的辅助功能，本身没有消耗。这些规律是由物质不灭原理决定的，工程上运用这个规律可以对运行工况进行校核，如果运行数据不符合这个规律，就要寻找故障源，进行处理和消除。

本发明中，所述中间水箱有两个功能，一是缓冲储存与来的盐水盐浓度相等的循环盐水，二是方便采用第1段反渗透膜组产出的脱盐水对第2段反渗透膜组产出的含盐产水进行浓度调整，使中间水箱的盐水浓度与进入反渗透系统来的盐水的浓度相等，然后输送进入反渗透的进水箱，以此保证反渗透系统的稳定运行。

从第2段反渗透膜组开始，每段反渗透进水侧的盐水在进水侧的流向，与循环盐水在产水侧的流向互为逆向，进水侧盐水随着浓缩的进行，其浓度是越来越高，而产水侧的盐水随着透水的渗入，其浓度是越来越低，从而使进水侧和产水侧在膜件长度方向二侧的浓度差保持相对平稳。

本发明中的透水是指透过反渗透膜的水，反渗透的透水都是脱盐水。除第1段外的各段反渗透膜组产水侧都要引入循环盐水，膜组透水与引入的循环盐水混合后，从产水侧的出水口排出的水为循环的含盐水。本发明除第1段反渗透膜组的产水是脱盐水外，第2至n段反渗透膜组的产水都是循环含盐水。

由于本发明工艺比常规工艺复杂，运行从启动到稳定需要的时间相对长些，要提高运行效率，要求清洗和化洗的次数越少越好，所以对盐水中污染物脱除的要求也越高越好。要求所述来的盐水中污染物至少要达到下述标准：n=3时，来的盐水中杂质含量要求为：SS小于1ppm、总硬小于0. 1ppm、COD和SiO₂均小于40ppm；当n ≥ 4时，所述来的盐水中污染物要求达到更高的标准，具体要求为：SS小于0.1ppm、总硬小于0.01ppm、COD和SiO₂均小于10ppm。来的盐水中的污染物越少，RO的运行效率越高、运行寿命越长。

其它反渗透设计的工艺要求，要按照反渗透通用设计标准或者根据用户具体需求设计。

本发明的优点

（1）本发明提供的反渗透工艺，是通过把与来的盐水同浓度的循环盐水引入产水侧，降低反渗透膜进水侧浓水与产水侧盐水的浓度差，实现采用4MPa或/和8MPa的膜，将小于等于3.0%的盐水按工程需要浓缩至8-21%的目标值，把原来的不可能转化为可能；

（2）使零排放工艺在高盐浓缩分系统方面的建设和运行成本都下降百分之六十左右；

（3）本发明是在不变更RO膜组结构和性能条件下形成的工艺，有利于RO膜组的设计、建设、运行、维护的实施。

附图说明

图1 实施例1中一级三段盐水由3% 浓缩到12%的工艺流程图；

图2实施例2中一级六段盐水由1% 浓缩到18%的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

一级三段盐水由3% 浓缩到12%的反渗透工艺说明：

来的盐水为浓度为100m³/h、3%的低浓度的盐水，小时进盐量为3t/h，为来自纳滤NF的产水（氯化钠盐水），其中SS小于 1ppm、总硬小于0. 1ppm、COD和SiO₂均小于40ppm，目标将来的盐水浓缩至12%，膜组装置为3段反渗透膜组，反渗透膜的耐压等级分别为8MPa、4MPa、4MPa，工艺流程图见图1，具体如下：

（1）进水：

100m³/h、浓度3%、含盐量3t/h的来水与中间水箱100m³/h、3%、含盐量3t/h的循环盐水，混合进入进水箱。进水箱的水，按照200m³/h、3%、6t/h的流量经输水泵和高压泵进入第1段反渗透膜组的进水口，开始浓缩运行；

（2）进水侧运行过程：

第1段反渗透膜组产生100m³/h、6%的浓水，进入第2段反渗透膜组的进水口，第2段反渗透膜组产生 66.67 m³/h、浓度9%的浓水，分二路输送，其中一路33.33 m³/h、9%的浓水，进入第3段反渗透膜组的进水口继续浓缩，产生25m³/h、12%、含盐量3t/h的目标浓水进入浓水箱；另一路以流量33.34 m³/h、9%的浓水，进入第3段反渗透膜组产水侧的进水口，做循环回流；

（3）产水侧运行过程：

第1段反渗透膜组产生100m³/h、0%的脱盐水，其中一部分以25m³/h进入中间水箱，另一部分以75m³/h进入脱盐水产水箱；

第2段反渗透膜组产生的33.34 m³/h、9%的浓水进入第3段反渗透膜组产水侧进水口，与第3段8.33m³/h的反渗透透水混合，生成第3段41.67 m³/h、7.2%的含盐产水，从第3段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第2段反渗透膜组产水侧的进水口，与第2段反渗透膜组产生的33.33 m³/h的透水混合，生成第2段反渗透膜组75 m³/h、4%的含盐产水，从第2段反渗透膜组产水侧的出水口排出，进入所述中间水箱，与进入中间水箱的第1段反渗透膜组的25m³/h脱盐水混合生成100m³/h、3%的循环盐水；

第1段反渗透膜组中 75 m³/h 脱盐水进入产水箱，和第3段反渗透膜组中25 m³/h、12%进入浓水箱的浓水，总量100 m³/h，盐量12%×25 m³/h×t/m³=3t/h，进水和产水的水量水质和盐量是平衡的。第1段反渗透膜组中0%、25 m³/h的产水和第2段反渗透膜组4%、75 m³/h的含盐产水返回中间水箱混合生成3%、100m³/h循环盐水，中间水箱输出和返回循环盐水水量、水质、盐量也是平衡的。

在该实例中，第1段反渗透膜组的浓差为6%，第2段反渗透膜组的浓差为2%，第3段反渗透膜组的浓差为3%，所以分别采用8MPa、4MPa、4MPa的三段反渗透膜，就能将3%浓度的盐水浓缩至12%，实现了盐水的低压高浓缩。

实施例2

一级六段盐水由1% 浓缩到18%的反渗透工艺说明：

来的盐水为浓度为1%的低浓度的氯化钠盐水，其中SS小于0.1ppm、总硬小于0.01ppm、COD和SiO₂均小于10ppm，目标将来的水浓缩至18%，膜组装置为6段反渗透膜组，反渗透膜的耐压等级均为4MPa的反渗透膜，工艺流程图见图2，运行过程具体如下：

（1）进水

来水100m³/h、 1%的氯化钠盐水进入进水箱，中间水箱中的循环盐水，也以100m³/h、1%进入所述进水箱；进水箱中的盐水以流量200m³/h、1%的盐水由进水泵、高压泵泵入第1段反渗透膜组进行盐浓缩。

（2）进水侧运行过程：

200m³/h、1%的盐水进入第1段反渗透膜组，在反渗透压力作用下，进水侧产生66.67m³/h 、3%的浓水，进入第2段反渗透膜组的进水口；经过第2段反渗透加压浓缩后产生33.34m³/h 、6%的浓水，进入第3段反渗透膜组的进水口继续浓缩；经过第3段反渗透加压浓缩后产生22.27m³/h 、9%的浓水，进入第4段反渗透膜组的进水口继续浓缩；经过第4段反渗透加压浓缩后产生16.74m³/h 、12%的浓水，进入第5段反渗透膜组的进水口继续浓缩；经过第5段反渗透加压浓缩后产生13.39m³/h、15%的浓水，该浓水分二路输送，其中一半以流量6.695 m³/h进入第6段反渗透的进水口，经过第6段反渗透膜组浓缩后产生18%、5.58m³/h的浓水，进入浓水箱，完成了1%、100m³/h来水浓缩到18%的目标；另一半以流量6.695 m³/h进入第6段反渗透膜组产水侧的进水口；

（3）产水侧运行过程：

第1段反渗透膜组产水侧产生0%、133.33m³/h的脱盐水产水，其中94.42m³/h的脱盐水产水进入产水箱，38.91m³/h的产水经过混合器进入中间水箱。

第5段反渗透膜组产生6.695m³/h、15%的浓水进入第6段反渗透膜组产水侧进水口，与第6段反渗透产生的1.115m³/h透水混合，生成第6段反渗透膜组7.81m³/h、12.8%的含盐产水，从第6段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第5段反渗透膜组产水侧的进水口，与第5段反渗透产生的3.35m³/h透水混合，生成第5段反渗透膜组11.16m³/h、9%的含盐产水，从第5段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第4段反渗透膜组产水侧的进水口，与第4段反渗透膜组5.53m³/h的透水混合，生成第4段反渗透膜组16.69m³/h、6%的含盐产水，从第4段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第3段反渗透膜组产水侧的进水口，与第3段反渗透膜组11.07m³/h的透水混合，生成第3段反渗透膜组27.76m³/h、3.6%的含盐产水，从第3段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第2段反渗透膜组产水侧的进水口，与第2段反渗透膜组33.33 m³/h的透水混合，生成的第2段反渗透膜组61.09 m³/h、1.6%的含盐产水，进入混合器，与第1段反渗透膜组中38.91 m³/h的脱盐水混合后，进入中间水箱，生成100 m³/h 、1%的循环盐水，完成一次盐水的循环运行，中间水箱出、进的循环盐水的水量、水质相等平衡。

进入浓水箱5.58m³/h浓水与进入产水箱94.42m³/h脱盐水，二者的和是100m³/h，5.58m³/h浓水的浓度18%，含盐量是1t/h，来水和产水的水量、水质是平衡的；

在该实例中，第1段反渗透膜组的浓差为3%，第2段反渗透膜组的浓差为2.4%，第3段反渗透膜组的浓差为3%，第4段反渗透膜组的浓差为3%，第5段反渗透膜组的浓差为3%，第6段反渗透膜组的浓差为3%，所以此项目都可以采用是耐压4MPa的反渗透膜。所以在本实例中，采用一级六段4MPa的反渗透膜组可以将1%浓度的盐水浓缩至18%，实现了盐水的低压高浓缩。它的投资和运行成本都要比常规工艺降低60%左右。

Claims

1.一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺，其特征在于：所述反渗透工艺，采用4MPa或 8MPa 的反渗透膜，将来的盐水浓缩至 8-21%，所述来的盐水为小于等于3%的低浓度盐水；所述反渗透工艺，包括n段反渗透膜组，分别为第1、2、…、n段，3 ≤ n ≤ 6 。

2.根据权利要求1所述一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺，其特征在于：所述反渗透工艺，通过增加一路循环盐水，将中间水箱的循环盐水与来的盐水以等浓度、等流量方式一起进入反渗透膜组中运行，并把浓缩的循环浓盐水反向引入各段反渗透膜组产水侧的进口，降低膜二侧浓差，从而实现盐水低压高浓缩的要求。

3.根据权利要求1所述一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺，其特征在于：所述反渗透工艺，需要采用下述工艺过程，对所述来的盐水，在循环盐水循环运行的配合下，加以低压就能实现要求的高浓缩运行，其运行过程如下：

①进水侧运行过程：

所述来的盐水与中间水箱的循环盐水，以等浓度、等流量混合，进入第1段反渗透膜组的进水口，开始浓缩运行；

② 产水侧运行过程：

第1段反渗透膜组的产水是脱盐水，一部分作为产品进入产水箱，另一部分用作循环盐水的浓度调整水进入中间水箱；

第n-1段反渗透膜组产生的另一半浓水,进入第n段产水侧的进水口，与第n段反渗透膜组的透水混合，生成第n段反渗透膜组的含盐产水，从第n段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第n-1段反渗透膜组产水侧的进水口，与第n-1段反渗透膜组的透水混合，生成第n-1段反渗透膜组的含盐产水，从第n-1段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第n-2段反渗透膜组产水侧的进水口，……；以此类推，直至第3段反渗透膜组的含盐产水从第3段反渗透膜组产水侧的出水口排出；进入第2段反渗透膜组产水侧的进水口，与第2段反渗透膜组的透水混合，生成第2段反渗透膜组的含盐产水，从第2段反渗透膜组产水侧的出水口排出，进入所述中间水箱，与进入中间水箱的第1段反渗透膜组产出的小部分脱盐水混合，形成后续循环的循环盐水，完成循环盐水的一次循环。

4.根据权利要求1所述一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺，其特征在于：所述反渗透工艺，每段反渗透膜组采用膜的耐压等级有4MPa或者8MPa二种，要根据膜二侧的浓度差决定选择其中的一种；

定义每段反渗透膜组膜二侧的浓度差为A%；

第1段反渗透膜组膜二侧的浓差为进水侧产出浓水的浓度，其产水侧是脱盐水；其它段反渗透膜组膜二侧的浓差按照以下方法确定：将该段反渗透膜组进水侧进水口进水的盐浓度与产水侧出水口产水的盐浓度之差定义为A₁%，将该段反渗透膜组进水侧出口的浓盐水浓度与其产水侧进口的盐水浓度之差定义为A₂%，取 A₁%、A₂%中较高值为该段反渗透膜组膜二侧的浓差A%；

各段反渗透膜组的耐压压力要求为B MPa，计算公式为B=A+1，当B≤4时，选择耐压4MPa的膜，当4＜B＜7时，选择耐压8MPa的膜。

5.根据权利要求1所述一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺，其特征在于：所述n的计算方法如下：第1段进水侧进水浓度与末段进水侧排出浓水浓度的差除以3得到的商，若商为整数，则该商值即为n；若商不是整数，取所述商的整数或整数部分+1即是段数n；商的分数部分，通过调整第1段的浓缩量来解决，要确保除第1段外的各段的浓缩量都是3%；调整第1段的浓缩量的方法有两种：一种方法是把商的分数部分加到第1段的浓缩量里，这种方法使第1段的浓缩量大于3%，第1段的模组就要采用8MPa的膜，而其他各段的模组采用4MPa的膜，此时的段数为商的整数部分；另一种方法是从第1段的浓缩量中减去商的分数部分中不够1的部分，把该商的分数补到1，此时第1段的浓缩量不到3%，这种方法使所有各段模组都可以采用4MPa的膜来实现浓缩目标，但是要增加1段反渗透模组，此时的段数是商的整数部分+1。

6.根据权利要求1所述一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺，其特征在于：进入产水箱的脱盐水水量与进入浓水箱的浓水水量之和，与所述来的盐水的水量相等；进入浓水箱的含盐量与来的盐水中的含盐量相等；同时，从中间水箱送入反渗透单元浓缩和循环运行的循环盐水，与从反渗透膜组产水侧回流进入中间水箱的循环盐水的水量和含盐量是相等的，循环盐水运行过程中没有损耗。

7.根据权利要求1所述一种低浓度盐水的低压低成本高浓缩反渗透工艺，其特征在于：n=3时，来的盐水中杂质含量要求为：SS小于1ppm、总硬小于0. 1ppm、COD和SiO₂均小于40ppm；n ≥ 4时，来的盐水中杂质含量要求为：SS小于0.1ppm、总硬小于0.01ppm、COD和SiO₂均小于10ppm；来的盐水越纯，膜的清洗频率越低，运行效率越高，寿命越长。