CN116199307A - 水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统及方法 - Google Patents

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CN116199307A CN202310225479.8A CN202310225479A CN116199307A CN 116199307 A CN116199307 A CN 116199307A CN 202310225479 A CN202310225479 A CN 202310225479A CN 116199307 A CN116199307 A CN 116199307A
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Abstract

本发明提供了一种水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统及方法,包括:一段增压泵、一段膜组件、涡轮增压器以及二段膜组件;一段增压泵与一段膜组件的进液口连通设置,一段膜组件的净液出口与净液外排管路连通设置,一段膜组件的浓液出口与涡轮增压器的第一进液口连通设置;涡轮增压器的第一出液口与二段膜组件的进液口连通设置,涡轮增压器的第二出液口与浓液外排管路连通设置;二段膜组件的净液出口与净液外排管路连通设置,二段膜组件的浓液出口与涡轮增压器的第二进液口、浓液外排管路连通设置。本发明大大降低了生产能耗,取得了巨大的经济效益。

Description

水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统及方法
技术领域
本发明涉及矿井水处理技术领域,具体地,涉及一种水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统及方法,尤其是一种能量回收再利用的反渗透矿井水处理工艺方法。
背景技术
目前,带能量回收的处理工艺广泛应用在海水淡化领域,在矿井水处理领域很少应用,尤其是在矿井水膜深度处理工艺上几乎没有涉猎,多数都是常规的单段或者多段系统,通过高压泵和循环泵实现增压和过滤。
现在随着科学的发展和人们环境保护意识的提高,对矿井废水也已有了新的认识,开始将矿井废水作为一种水资源加以处理利用。其中,反渗透系统是矿井水处理中最常见的工艺,利用水泵提供压力来克服膜的渗透压完成矿井水的过滤,这样原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除,获得高质量的纯净水。但是由于反渗透系统的运行压力往往在30bar-65bar之间,反渗透在运行过程中需要水泵提供较大的压力以满足渗透需要,这就导致矿井水处理过程中运行能耗巨大、单位水处理成本过高的问题;而且反渗透产水端几乎没有压力,由水泵提供的能量98%聚集在浓缩液端并排放,这也造成了能量的浪费。矿井水日处理体量相对较大,能耗过高和能量浪费问题就显得尤为突出,如果能够减少能量的消耗或者回收浪费的能量将会产生巨大的经济效益,所以,很有必要设计新的工艺方法解决此问题。
公开号为CN101708877A的专利文献公开了一种能量回收型反渗透工艺及其涡轮增压器,其工艺是在反渗透的基础上增加能量回收管路,吸收浓缩液端的压力,并将浓水费送至进水端,与原水一同进入系统再次过滤。这种工艺方法虽然利用了浓缩液端的压力,但是却存在很多不足,首先是将浓缩液回流到原水,会使原水水质变得越来越差,产水水质也会变差,甚至无法达到排放标准;其次膜元件长时间在高浓废水的极限条件下工作,膜元件的寿命大大减少,再加上投入其他设施,成本大大增加;而且系统运行会很不稳定,增加维保周期。
公开号为CN214945007U的专利文献公开了一种多级泵密封泄漏水压力控制与能量回收装置,包括轴,所述轴侧端面安装有轴封、吸入管和轴套,所述吸入管背离轴一端固定连接有进水接头,所述进水接头内部开设有均布室,所述均布室内部固定连接有均布通孔,所述均布通孔侧端面开设有均布分孔,所述进水接头侧端面固定连接有管接头,所述管接头固定连接引水管件的一端,所述引水管件侧端面安装有阀控件,所述轴侧端面一端固定连接有前级叶轮,所述前级叶轮背离轴套一侧固定连接有导叶,所述轴侧端面固定连接有高压级叶轮,所述高压级叶轮外侧固定连接有压水件。但是该专利文献与本申请的技术方案不同。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统及方法。
根据本发明提供的一种水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,包括:一段增压泵、一段膜组件、涡轮增压器以及二段膜组件;
所述一段增压泵与所述一段膜组件的进液口连通设置,所述一段膜组件的净液出口与所述净液外排管路连通设置,所述一段膜组件的浓液出口与所述涡轮增压器的第一进液口连通设置;
所述涡轮增压器的第一出液口与所述二段膜组件的进液口连通设置,所述涡轮增压器的第二出液口与所述浓液外排管路连通设置;
所述二段膜组件的净液出口与所述净液外排管路连通设置,所述二段膜组件的浓液出口与所述涡轮增压器的第二进液口、所述浓液外排管路连通设置。
优选的,还包括一段进水管路和一段进膜管路;
所述一段进水管路和所述一段进膜管路连通设置,所述一段进膜管路与所述一段膜组件的进液口连通设置;
所述一段增压泵设置在所述一段进水管路上,所述一段增压泵通过所述一段进水管路与所述一段进膜管路连通设置。
优选的,还包括一段产水管路和一段浓缩液外排管路;
所述一段膜组件的净液出口通过所述一段产水管路与所述净液外排管路连通设置;
所述一段膜组件的浓液出口通过所述一段浓缩液外排管路与所述涡轮增压器的第一进液口连通设置。
优选的,还包括二段进膜管路、二段产水管路、二段浓缩液外排管路以及循环管路;
所述涡轮增压器的第一出液口通过所述二段进膜管路与所述二段膜组件的进液口连通设置;所述涡轮增压器的第二出液口通过所述二段浓缩液外排管路与所述浓液外排管路连通设置;
所述二段膜组件的净液出口通过所述二段产水管路与所述净液外排管路连通设置,所述二段膜组件的浓液出口通过所述循环管路与所述涡轮增压器的第二进液口连通设置,所述二段膜组件的浓液出口与所述二段浓缩液外排管路连通设置。
优选的,还包括辅助调节阀,所述二段膜组件的浓液出口通过辅助调节阀与所述二段浓缩液外排管路连通设置。
优选的,所述一段进水管路上还设置有第一电磁流量计、保安过滤器、第一电导率仪以及第一压力变送器;
所述保安过滤器通过所述一段进水管路与所述一段增压泵的进液口连通设置;
所述第一电磁流量计设置在所述一段进水管路的进水端,所述第一电导率仪设置在所述保安过滤器和所述一段增压泵之间,所述第一压力变送器设置在所述一段增压泵与所述一段进膜管路之间。
优选的,所述一段产水管路上设置有第一单向阀,所述一段浓缩液外排管路上设置有第二压力变送器。
优选的,所述二段进膜管路上设置有第三压力变送器,所述二段产水管路上设置有第二单向阀。
优选的,所述净液外排管路上沿出液方向依次设置有第二电磁流量计、第二电导率仪以及气动阀,所述浓液外排管路上沿出液方向依次设置有压力调节阀、第四压力变送器以及第三电导仪。
本发明还提供一种水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理方法,基于上述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,包括如下步骤:
步骤1:当反渗透系统启动运行时,使系统上所有阀门均处在开启或半开启状态,使原液通过一段进水管路进入系统至保安过滤器,然后经过一段增压泵,通过一段增压泵将原液提升至设计的流量和扬程后进入一段膜组件过滤;
步骤2:通过一段膜组件对原液进行渗透,渗透过滤后出水分为浓缩液和产水两部分,使产水通过一段产水管路外排至净液外排管路,使带压的浓缩液经过一段浓缩液外排管路送至二段系统前端的涡轮增压器;
步骤3:使一段浓缩液经涡轮增压器的供给泵端直接送入二段进膜管路,使浓缩液进入二段膜组件中,通过二段膜组件的膜元件在段间压力的加持下对一段浓缩液进行分离,使分离后的产水经过二段产水管路排出至净液外排管路,使产生的浓缩液少部分经过辅助调节阀排出至浓液外排管路,使大部分浓缩液经过循环管路回到涡轮增压器的另一侧驱动泵,在驱动泵内释放压力能量,然后经过二段浓缩液外排管路排出至浓液外排管路;
步骤4:使一段的产水经第一单向阀混合后排出,使二段的产水经过第二单向阀混合后排出,使气动阀处于开状态;
使二段产生的浓缩液经过压力调节阀通过浓液外排管路排出系统。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明通过一种节能的工艺设计方法大大降低了生产能耗,取得了巨大的经济效益;
2、本发明将系统设计为两段式,正常两段式系统需要在一段膜组件前设置增压泵,在一段和二段之间也需要增压泵来给二段提供压力,两个增压泵产生的能耗往往较大,本发明设计的工艺方法保持一段增压泵不变,利用涡轮增压器代替二段增压泵,涡轮增压器不需要供电即可工作,这样二段不需要额外的能耗就可以工作,二段的能量消耗直接降为零,达到了节能的作用;
3、本发明中二段膜组件的过滤渗透压的能量来源于一段的浓缩液压力,二段所需要的流量也是通过一段浓缩液压力提供的,一段浓缩液进入二段后再过滤,这样就避免了能量的浪费,而且二段浓缩液的外排压力仅为0~1bar,由此可见,一段的能量被充分利用,几乎没有浪费,也达到了节能的作用;
4、本发明的工艺方法中一段和二段浓缩液不会循环回进水端,对产水率和膜元件都没有负面影响,系统运行稳定可靠。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统的结构图。
图中示出:
第一电磁流量计1 二段产水管路16
保安过滤器2 压力调节阀17
第一电导率仪3 气动阀18
一段增压泵4 浓液外排管路19
第一压力变送器5 第二压力变送器20
一段进膜管路6 第三压力变送器21
一段膜组件7 第二电磁流量计22
一段产水管路8 第二电导率仪23
一段浓缩液外排管路9 第四压力变送器24
涡轮增压器10 第三电导率仪25
二段进膜管路11 第一单向阀26
二段膜组件12 净液外排管路27
循环管路13 一段进水管路28
二段浓缩液外排管路14 第二单向阀29
辅助调节阀15
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1:
如图1所示,本实施例提供一种水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,包括:一段增压泵4、一段膜组件7、涡轮增压器10以及二段膜组件12,一段增压泵4与一段膜组件7的进液口连通设置,一段膜组件7的净液出口与净液外排管路27连通设置,一段膜组件7的浓液出口与涡轮增压器10的第一进液口连通设置,涡轮增压器10的第一出液口与二段膜组件12的进液口连通设置,涡轮增压器10的第二出液口与浓液外排管路19连通设置,二段膜组件12的净液出口与净液外排管路27连通设置,二段膜组件12的浓液出口与涡轮增压器10的第二进液口、浓液外排管路19连通设置。
净液外排管路27上沿出液方向依次设置有第二电磁流量计22、第二电导率仪23以及气动阀18,浓液外排管路19上沿出液方向依次设置有压力调节阀17、第四压力变送器24以及第三电导仪25。
本实施例的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统还包括一段进水管路28和一段进膜管路6,一段进水管路28和一段进膜管路6连通设置,一段进膜管路6与一段膜组件7的进液口连通设置,一段增压泵4设置在一段进水管路28上,一段增压泵4通过一段进水管路28与一段进膜管路6连通设置。
一段进水管路28上还设置有第一电磁流量计1、保安过滤器2、第一电导率仪3以及第一压力变送器5,保安过滤器2通过一段进水管路28与一段增压泵4的进液口连通设置,第一电磁流量计1设置在一段进水管路28的进水端,第一电导率仪3设置在保安过滤器2和一段增压泵4之间,第一压力变送器5设置在一段增压泵4与一段进膜管路6之间。
本实施例的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统还包括一段产水管路8和一段浓缩液外排管路9,一段膜组件7的净液出口通过一段产水管路8与净液外排管路27连通设置,一段膜组件7的浓液出口通过一段浓缩液外排管路9与涡轮增压器10的第一进液口连通设置。
一段产水管路8上设置有第一单向阀26,一段浓缩液外排管路9上设置有第二压力变送器20。
本实施例的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统还包括二段进膜管路11、二段产水管路16、二段浓缩液外排管路14以及循环管路13,涡轮增压器10的第一出液口通过二段进膜管路11与二段膜组件12的进液口连通设置,涡轮增压器10的第二出液口通过二段浓缩液外排管路14与浓液外排管路19连通设置,二段膜组件12的净液出口通过二段产水管路16与净液外排管路27连通设置,二段膜组件12的浓液出口通过循环管路13与涡轮增压器10的第二进液口连通设置,二段膜组件12的浓液出口与二段浓缩液外排管路14连通设置。
二段进膜管路11上设置有第三压力变送器21,二段产水管路16上设置有第二单向阀29。
本实施例的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统还包括辅助调节阀15,二段膜组件12的浓液出口通过辅助调节阀15与二段浓缩液外排管路14连通设置。
本实施例还提供一种水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理方法,基于上述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,包括如下步骤:
步骤1:当反渗透系统启动运行时,使系统上所有阀门均处在开启或半开启状态,使原液通过一段进水管路28进入系统至保安过滤器2,然后经过一段增压泵4,通过一段增压泵4将原液提升至设计的流量和扬程后进入一段膜组件7过滤;
步骤2:通过一段膜组件7对原液进行渗透,渗透过滤后出水分为浓缩液和产水两部分,使产水通过一段产水管路8外排至净液外排管路27,使带压的浓缩液经过一段浓缩液外排管路9送至二段系统前端的涡轮增压器10;
步骤3:使一段浓缩液经涡轮增压器10的供给泵端直接送入二段进膜管路11,使浓缩液进入二段膜组件12中,通过二段膜组件12的膜元件在段间压力的加持下对一段浓缩液进行分离,使分离后的产水经过二段产水管路16排出至净液外排管路27,使产生的浓缩液少部分经过辅助调节阀15排出至浓液外排管路19,使大部分浓缩液经过循环管路13回到涡轮增压器10的另一侧驱动泵,在驱动泵内释放压力能量,然后经过二段浓缩液外排管路14排出至浓液外排管路19;
步骤4:使一段的产水经第一单向阀26混合后排出,使二段的产水经过第二单向阀29混合后排出,使气动阀18处于开状态;
使二段产生的浓缩液经过压力调节阀17通过浓液外排管路19排出系统。
实施例2:
本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。
本实施例提供一种能量回收再利用的反渗透矿井水处理工艺方法,按照节能型反渗透系统的工艺流程来描述具体技术方案,工艺流程图如图1所示。
步骤一:当反渗透系统启动运行时,系统上所有阀门均处在开启或半开启状态,原液通过进水管路进入系统至保安过滤器2,然后经过一段增压泵4,增压泵将原液提升至设计的流量和扬程后再进入膜组过滤。在这一段进水管路上,安装有第一电磁流量计1、第一电导率仪3、第一压力变送器5。
步骤一中,所述保安过滤器2能去除原水中的细小固体颗粒,以免对后端的柱塞泵和膜组件造成机械性损伤。所述第一电磁流量计1是为了监控进水流量,当进水流量出现浮动时可以调节进水泵的频率来保证流量的稳定;第一电导率仪3可监测进水水质的变化情况,辅助系统更好运行;第一压力变送器5测量一段进膜前的压力,压力变化时随时监控。所述一段增压泵4有两个作用,一是为系统提供充足的进水流量,二是为系统过滤提供所需的渗透压,可以根据系统的实际运行工况改变频率来控制进膜流量和渗透压力。
步骤二:原液经过增压泵增压后进入一段膜组件7,经膜组渗透过滤后出水分为浓缩液和产水两部分,产水通过一段产水管路8外排,带压的浓缩液经过一段浓缩液外排管路9送至二段系统前端的涡轮增压器10。在二段系统前端装有第二压力变送器20。
步骤二中,所述的带压浓缩液,即一段的浓缩液,其压力是增压泵提供的用于膜过滤的渗透压经过一段膜压降后的剩余压力,压降一般在1bar左右,所以大部分剩余压力还在浓缩液中。所述涡轮增压器10两侧各有一个泵头,即驱动泵和供给泵,泵头内分别含有一个叶轮转子,两个转子通过轴相连实现同步,驱动泵吸收浓缩液的压力,将水动能转化为机械能传递给供给泵,供给泵再将机械能转换成水动能。所述第二压力变送器20实时测量一段浓液的压力值。
步骤三:高压力及高流速的一段浓缩液经涡轮增压器10的供给泵端直接送入二段进膜管路11,浓缩液分别等量进入二段膜组件12中,膜元件在段间压力的加持下对一段浓缩液进行分离,分离后的产水经过二段产水管路16排出;产生的浓缩液少部分经过辅助调节阀15排出,大部分浓缩液经过循环管路13回到涡轮增压器10的另一侧驱动泵,在驱动泵内释放压力能量然后经过二段浓缩液外排管路14排出系统。在二段进膜管路11上装有第三压力变送器21。
步骤三中,所述段间压力指在一段浓液压力的基础上再次提升一定值的压力以满足二段反渗透生产,段间压力是通过一段外排的压力传递给涡轮增压器的驱动泵体,驱动泵叶轮旋转产生机械能,供给泵叶轮和驱动泵叶轮同步旋转运动,将泵体内的一段浓液再次加压,形成了段间压力,同时提供二段生产需要的流量。第三压力变送器21和第二压力变送器20的差值即为段间压力。涡轮增压器提供的段间压力和流量的大小根据设计值定制,改变叶轮的尺寸参数即可实现。所述辅助调节阀15,可通过调节阀门的开度来控制回到驱动泵泵体二段浓缩液的流量,流经驱动泵的浓缩液越多,说明压力转换成的机械能越多,供给泵再增压的能量越多。辅助调节阀15可微量调整段间压力和流量,初次调试完成后,后续生产可不改变阀门开度。
步骤四:一段和二段的产水分别经过第一单向阀26混合后排出,此时气动阀18处于开状态,在该管路上装有第二电磁流量计22和第二电导率仪23。
步骤四中,所述第一单向阀26是为了防止产水倒流产生负压或者有高差产生虹吸现象;第二电磁流量计22实时监测产水流量,其与进水流量的比值即为产水率;第二电导率仪23监控产水的水质情况,保证产水达标。
步骤五:系统的浓液仅为二段产生的浓缩液,浓液经过压力调节阀17通过浓液外排管路19排出系统,在管路上同样安装有第四压力变送器24和第三电导率仪25。
步骤五中,所述压力调节阀17,该阀门位于系统的浓液终端,阀门开度越小,系统内膜组的渗透压越大,产水率越高,所以说可以通过调节该阀门的开度以保证必要的净水回收率。第四压力变送器24用来监测浓液的压力,通过涡轮增压器吸能后浓液的压力可以降至1bar以内,可见,一段浓缩液含有的压力能量基本上全部被回收并为二段膜组渗透提供能量。
本实施例提供一种节能的反渗透矿井水处理工艺和装置,节能主要从两个方面体现,一是将系统设计为二段式,一段需要增压泵提供能量,二段不需要消耗额外的能量;另一方面是回收一段浪费的能量用于二段生产需要,避免能量的浪费。
本发明大大降低了生产能耗,取得了巨大的经济效益。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,其特征在于,包括:一段增压泵(4)、一段膜组件(7)、涡轮增压器(10)以及二段膜组件(12);
所述一段增压泵(4)与所述一段膜组件(7)的进液口连通设置,所述一段膜组件(7)的净液出口与所述净液外排管路(27)连通设置,所述一段膜组件(7)的浓液出口与所述涡轮增压器(10)的第一进液口连通设置;
所述涡轮增压器(10)的第一出液口与所述二段膜组件(12)的进液口连通设置,所述涡轮增压器(10)的第二出液口与所述浓液外排管路(19)连通设置;
所述二段膜组件(12)的净液出口与所述净液外排管路(27)连通设置,所述二段膜组件(12)的浓液出口与所述涡轮增压器(10)的第二进液口、所述浓液外排管路(19)连通设置。
2.根据权利要求1所述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,其特征在于,还包括一段进水管路(28)和一段进膜管路(6);
所述一段进水管路(28)和所述一段进膜管路(6)连通设置,所述一段进膜管路(6)与所述一段膜组件(7)的进液口连通设置;
所述一段增压泵(4)设置在所述一段进水管路(28)上,所述一段增压泵(4)通过所述一段进水管路(28)与所述一段进膜管路(6)连通设置。
3.根据权利要求2所述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,其特征在于,还包括一段产水管路(8)和一段浓缩液外排管路(9);
所述一段膜组件(7)的净液出口通过所述一段产水管路(8)与所述净液外排管路(27)连通设置;
所述一段膜组件(7)的浓液出口通过所述一段浓缩液外排管路(9)与所述涡轮增压器(10)的第一进液口连通设置。
4.根据权利要求3所述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,其特征在于,还包括二段进膜管路(11)、二段产水管路(16)、二段浓缩液外排管路(14)以及循环管路(13);
所述涡轮增压器(10)的第一出液口通过所述二段进膜管路(11)与所述二段膜组件(12)的进液口连通设置;所述涡轮增压器(10)的第二出液口通过所述二段浓缩液外排管路(14)与所述浓液外排管路(19)连通设置;
所述二段膜组件(12)的净液出口通过所述二段产水管路(16)与所述净液外排管路(27)连通设置,所述二段膜组件(12)的浓液出口通过所述循环管路(13)与所述涡轮增压器(10)的第二进液口连通设置,所述二段膜组件(12)的浓液出口与所述二段浓缩液外排管路(14)连通设置。
5.根据权利要求4所述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,其特征在于,还包括辅助调节阀(15),所述二段膜组件(12)的浓液出口通过辅助调节阀(15)与所述二段浓缩液外排管路(14)连通设置。
6.根据权利要求2所述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,其特征在于,所述一段进水管路(28)上还设置有第一电磁流量计(1)、保安过滤器(2)、第一电导率仪(3)以及第一压力变送器(5);
所述保安过滤器(2)通过所述一段进水管路(28)与所述一段增压泵(4)的进液口连通设置;
所述第一电磁流量计(1)设置在所述一段进水管路(28)的进水端,所述第一电导率仪(3)设置在所述保安过滤器(2)和所述一段增压泵(4)之间,所述第一压力变送器(5)设置在所述一段增压泵(4)与所述一段进膜管路(6)之间。
7.根据权利要求3所述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,其特征在于,所述一段产水管路(8)上设置有第一单向阀(26),所述一段浓缩液外排管路(9)上设置有第二压力变送器(20)。
8.根据权利要求4所述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,其特征在于,所述二段进膜管路(11)上设置有第三压力变送器(21),所述二段产水管路(16)上设置有第二单向阀(29)。
9.根据权利要求1所述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,其特征在于,所述净液外排管路(27)上沿出液方向依次设置有第二电磁流量计(22)、第二电导率仪(23)以及气动阀(18),所述浓液外排管路(19)上沿出液方向依次设置有压力调节阀(17)、第四压力变送器(24)以及第三电导仪(25)。
10.一种水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理方法,其特征在于,基于权利要求1至9任一项所述的水压能量回收再利用的矿井水反渗透处理系统,包括如下步骤:
步骤1:当反渗透系统启动运行时,使系统上所有阀门均处在开启或半开启状态,使原液通过一段进水管路(28)进入系统至保安过滤器(2),然后经过一段增压泵(4),通过一段增压泵(4)将原液提升至设计的流量和扬程后进入一段膜组件(7)过滤;
步骤2:通过一段膜组件(7)对原液进行渗透,渗透过滤后出水分为浓缩液和产水两部分,使产水通过一段产水管路(8)外排至净液外排管路(27),使带压的浓缩液经过一段浓缩液外排管路(9)送至二段系统前端的涡轮增压器(10);
步骤3:使一段浓缩液经涡轮增压器(10)的供给泵端直接送入二段进膜管路(11),使浓缩液进入二段膜组件(12)中,通过二段膜组件(12)的膜元件在段间压力的加持下对一段浓缩液进行分离,使分离后的产水经过二段产水管路(16)排出至净液外排管路(27),使产生的浓缩液少部分经过辅助调节阀(15)排出至浓液外排管路(19),使大部分浓缩液经过循环管路(13)回到涡轮增压器(10)的另一侧驱动泵,在驱动泵内释放压力能量,然后经过二段浓缩液外排管路(14)排出至浓液外排管路(19);
步骤4:使一段的产水经第一单向阀(26)混合后排出,使二段的产水经过第二单向阀(29)混合后排出,使气动阀(18)处于开状态;
使二段产生的浓缩液经过压力调节阀(17)通过浓液外排管路(19)排出系统。
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