CN201871326U - 一种用于膜分离的阻垢抗污染装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于膜分离的阻垢抗污染装置，由智能亚音频波发生器和给循环水提供能量的能量增进器组成，能量增进器串接在膜分离系统的进料管路或循环管路上，智能亚音频波发生器产生的亚音频电流通过能量增进器转换为亚音频电磁波，并作用于流经能量增进器的流体。本实用新型解决了现有膜分离工艺过程中常规阻垢方法导致的投资增加、运行成本增加、卫生安全隐患等缺陷，达到了提高膜分离系统运行效率，降低生产成本的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于膜分离的结垢防止(简称阻垢)及抗污染装置，特别是涉及一种采用亚音频电磁波进行物理阻垢的新装置。
背景技术
分离膜是一种具有选择性分离功能的材料，膜分离技术是一种利用膜的选择分离性能对物料进行分离、纯化、浓缩的化工单元技术。膜分离技术在应用领域上分有液体分离、气体分离以及渗透气化等应用领域，其中液体分离膜技术的基本原理如图1所示，是利用膜组件30薄膜的微孔过滤或渗透作用，在增压泵20一定的泵压力驱动下对料罐10中物料溶液不同组分进行分离，透过膜的形成透过液，被膜截留的形成浓缩液经调压阀40回流至料罐10或排放，根据所需要分离的物质选择收集浓缩液或者透析液。在过滤、浓缩的过程中，由于物质在膜表面会形成浓度差，从而引起浓差极化现象以及难溶盐物质在膜表明的结晶析出(结垢)，使得膜分离系统的过滤速度下降、运行压力升高、能耗增高。
为克服或减轻膜结垢污染带来的膜分离系统运行效率的下降，现存的主要方法是：
一、添加化学阻垢剂；
二、增加化学清洗频率或冲洗频率；
三、缩小膜过滤速度(或称膜通量)，降低水回收率(或浓缩倍数)；
四、提高运行压力、运行温度；
五、增加预处理措施(如混凝沉淀、软化、离子交换等)，降低溶液中难溶盐的含量。
但以上方法都导致运行成本的增加及处理效率的下降。在饮用水膜处理领域(如反渗透膜或纳滤膜脱盐制备饮用水)，由于化学阻垢剂的添加存在潜在的卫生安全隐患。尽管化学阻垢剂通常为有机物(有机磷类或一些金属螯合类有机物)，分子量较大(一般为几十或几百)不容易透过膜，但其长期添加亦有可能导致泄漏进入产水侧，从而导致卫生安全隐患。所以采用物理的方法进行阻垢，取代化学阻垢剂的添加，是一种安全且运行成本低的有效方法。
目前市场上物理方法阻垢技术如永磁法、电磁法等都有各种设备，多数用于循环冷却水阻垢，但是其处理效果往往不稳定，主要应用于小处理量场合，未有较大规模的应用，更未有见用于膜分离过程阻垢抗污染的报道。
实用新型内容
本实用新型是针对现有膜分离工艺过程中常规阻垢方法导致的运行投资增加、成本增加、卫生安全隐患等缺陷，提供一种用于膜分离的阻垢抗污染装置，以达到提高膜分离系统运行效率，降低生产成本的目的。
为了达成上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种用于膜分离的阻垢抗污染装置，由智能亚音频波发生器和给循环水提供能量的能量增进器组成，能量增进器串接在膜分离系统的进料管路或循环管路上，智能亚音频波发生器产生的亚音频电流通过能量增进器转换为亚音频电磁波，并作用于流经能量增进器的流体。
所述能量增进器位于膜分离系统的料罐和膜组件之间，能量增进器的入口通过进料泵与料罐连接，能量增进器的出口通过增压泵与膜组件连接。
采用上述方案后，本实用新型利用亚音波原理作用于膜分离系统所处理的物料，且频率在一定的范围内可控，以增加水的电离度，提高溶液中难溶盐(如碳酸钙/镁、硫酸钙/镁、磷酸钙/镁等，其在水溶液中的浓度范围在50～5000ppm)溶解度，能够较为有效地实现难溶盐结垢的控制，特别是通过亚音波的作用能较为明显的改变难溶盐结垢的晶型状态，由硬质的晶型(如方解石型)变为疏松的软质晶型(文石型)，从而使得膜污染结垢的状况得到减轻。
对于浓缩过程而言，料液在进料泵及增压泵的作用下不断的流过膜组件，形成的浓缩液又回流到进料罐，这样料液将不断地受到亚音波的作用而使得难溶盐的溶解度增加，结晶形态发生改变，从而降低膜结垢的程度，同时降低膜组件清洗的难度。对于非浓缩过程而言，浓缩液不回流到进料罐，直接排出，因此料液只是一次性经过亚音波线圈，只要计算好亚音波的作用时间和强度，同样可以起到阻垢的作用。
本实用新型的应用有效降低了膜分离系统的无机盐结垢污染，化学清洗及冲洗的频率下降，提高清洗效果，同时减少或取代化学阻垢剂的添加，大幅度降低了常规阻垢方法(如化学加药)的药剂消耗和运行成本以及潜在的卫生安全隐患。同时，对于饮用纯净水所采用的膜分离系统而言，取代传统化学加药阻垢法，将避免化学药剂的添加可能导致的饮用水对人体的长期的、潜在的危害。
本实用新型的优点如下：
一、设备简单，占地面积少，设备维护简单；
二、阻垢过程中不需要添加任何化学药剂，无卫生安全隐患；
三、运行成本极低(处理能耗一般为每1m3/h消耗0.1w)；
四、降低了膜分离过程的化学清洗及冲洗频率，有效延长膜组件的使用寿命，降低了预处理的投资。
附图说明
图1是目前液体分离膜技术的工艺流程图；
图2是本实用新型运用于膜分离系统的工艺流程图；
图3是智能亚音频波发生器和能量增进器的连接示意图；
图4是智能亚音频波发生器的模块组成图；
图5是能量增进器的组装图；
图6是具体实施例硫酸根随浓缩倍数的变化曲线。
标号说明
料罐10 增压泵20
膜组件30 调压阀40
料罐1 增压泵2
膜组件3 调压阀4
智能亚音频波发生器5 能量增进器6
进料泵7
具体实施方式
下面结合图2和实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型揭示了一种用于膜分离的阻垢抗污染装置，由智能亚音频波发生器5和给循环水提供能量的能量增进器6组成。其中，智能亚音频波发生器5(如图4所示)、能量增进器6(如图5所示)以及智能亚音频波发生器5和能量增进器6的连接结构(如图3所示)，都为现有技术，本文不做赘述。所述的膜分离为液体膜分离过程，包括以压力驱动为原理的微滤、超滤、纳滤、反渗透等。
本案的关键是：能量增进器6串接在膜分离系统的进料管路或循环管路上，此实施例具体是将能量增进器6设在膜分离系统的料罐1和膜组件3之间，能量增进器6的入口通过进料泵7与料罐1连接，能量增进器6的出口通过增压泵2与膜组件3连接。智能亚音频波发生器5产生的亚音频电流通过能量增进器6转换为亚音频电磁波，并作用于流经能量增进器6的流体。
工作原理：料罐1中物料在进料泵7的泵压力驱动下进入能量增进器6，再在增压泵2的泵压力驱动下进入膜组件3，透过膜的形成透过液，被膜截留的形成浓缩液经调压阀4回流至料罐1或排放。
下为某矿业混合废水采用反渗透膜脱除重金属，采用本实用新型方法处理步骤如下：
一、水质分析
表1 未经过亚音波阻垢设备的料液反渗透膜浓缩后水质情况表
表2 经过亚音波阻垢设备的料液反渗透膜浓缩后水质情况
二、具体操作
将料液通过卷式反渗透膜装置进行循环浓缩，并做平行对比。其中一组料液不经过亚音波阻垢设备，一组料液经过亚音波阻垢设备。
料液用亚音波阻垢设备处理时，先用泵从料罐抽取料液，并流经特制能量增进器套管，流速为2m/s，循环处理约30min。处理后，再进入反渗透设备进行料液的浓缩，浓缩方法与未经过亚音波阻垢设备的料液浓缩方法完全一致。
三、效果分析
本料液主要结垢因素为硫酸钙、硫酸镁等溶度积较小的无机盐，为此通过对硫酸根离子的分析和检测，就可以判断出可能的硫酸根无机盐结晶析出的情况，即膜结垢的情况。
从表1和表2可以看出，硫酸根离子含量在处理后出现了不同的变化，抽取数据对比如下：
表3 溶液中硫酸根含量对比(单位：ppm)
| 浓缩倍数 | 有经过亚音波 | 未经过亚音波 |
| 0 | 2100 | 2100 |
| 2倍 | 4700 | 4800 |
| 4倍 | 8800 | 9200 |
| 6倍 | 12400 | 12600 |
| 8倍 | 11600 | 13200 |
| 10倍 | 11000 | 16500 |
图6所示为硫酸根随浓缩倍数的变化曲线。
根据以上水质分析可以看出，经过亚音波阻垢的料液在浓缩5倍后硫酸根离子在溶液中的含量要低于未经过阻垢设备的料液，这样结晶的趋势就会下降，亦就是降低了结垢的风险。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型实施范围的限定，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，基于本案的设计要点，对其具体实施形态做出的种种变化，但均应落入本实用新型的保护范围内。
Claims (2)
1.一种用于膜分离的阻垢抗污染装置，其特征在于：由智能亚音频波发生器和给循环水提供能量的能量增进器组成，能量增进器串接在膜分离系统的进料管路或循环管路上。
2.如权利要求1所述的一种用于膜分离的阻垢抗污染装置，其特征在于：所述能量增进器位于膜分离系统的料罐和膜组件之间，能量增进器的入口通过进料泵与料罐连接，能量增进器的出口通过增压泵与膜组件连接。
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| CN201020518977XU CN201871326U (zh) | 2010-09-01 | 2010-09-01 | 一种用于膜分离的阻垢抗污染装置 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102642976A (zh) * | 2012-04-05 | 2012-08-22 | 杭州泰佳科技有限公司 | 一种水处理系统及一种水处理方法 |
| CN106277637A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-01-04 | 江苏润聚环保科技有限公司 | 一种处理黑臭地表水的方法和系统 |
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2010
- 2010-09-01 CN CN201020518977XU patent/CN201871326U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN106277637A (zh) * | 2016-09-14 | 2017-01-04 | 江苏润聚环保科技有限公司 | 一种处理黑臭地表水的方法和系统 |
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