CN203683265U - 一种反渗透脱硼系统的二级反渗透系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种反渗透脱硼系统的二级反渗透系统，该反渗透脱硼系统包括预处理系统、一级防渗透系统、中间系统和二级防渗透系统；其中，所述二级反渗透系统设有一个二级循环泵和一个二级反渗透装置，该二级反渗透装置与二级循环泵形成回路；所述二级反渗透装置设有苦咸水膜。本二级反渗透系统水回收率可达85%，硼脱除率为95%，从而最终可以有效解决现有技术中脱硼效率低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海水淡化系统，特别是指一种反渗透脱硼系统，更具体是涉及一种反渗透脱硼系统的二级反渗透系统。
背景技术
海水淡化系统中的反渗透膜能够去除海水中99%以上的离子，但对硼的去除率却仅有80%左右。这主要是因为硼酸的分子直径小于反渗透膜的膜孔径，很容易通过反渗透膜进入产水，导致硼的去除率较低。其次，因为硼在海水中主要以硼酸的形式存在，它是一种不带电荷的质子酸(电性弱)，能够和膜上的有效部分以氢键的形式结合，与碳酸或水以相同的方式扩散到离子浓度低的溶液中去。这些因素造成了现有技术中的反渗透系统脱硼效率低于平均水平。因此有必要设置一套专用系统来解决此问题。
申请人发明了一套此系统，该系统包括预处理系统、一级防渗透系统、中间系统和二级防渗透系统。其中，二级反渗透系统要解决的技术问题是，进行进一步进行脱硼及纯水回收，达到80%以上的水回收率，90%以上的硼脱除率。
实用新型内容
鉴于此，为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提出一种反渗透脱硼系统，应用该系统，可以有效解决现有技术中脱硼效率低的问题，该系统包括预处理系统、一级防渗透系统、中间系统和二级防渗透系统，本实用新型旨在保护该系统的二级反渗透系统。
所采用的技术方案为：
一种反渗透脱硼系统的二级防渗透系统，所述反渗透脱硼系统依次包括支架、预处理水箱、一级反渗透系统、一级RO产水箱、二级反渗透系统和二级RO产水箱；所述预处理水箱、一级反渗透系统、一级RO产水箱、二级反渗透系统和二级RO产水箱通过管道依次进行连通并安装在支架上；其中，所述支架上设有操作柜；所述预处理水箱和一级反渗透系统之间依次连通有增压泵、保安过滤器和一级高压泵；所述一级RO产水箱分别连通一NaOH加药箱和一阻垢剂加药箱；所述一级RO产水箱和二级反渗透系统之间连通有二级高压泵；
所述预处理水箱和增压泵之间设有第一球阀，增压泵和保安过滤器之间设有第一止回阀和第二球阀，保安过滤器和一级高压泵之间设有第三球阀，一级高压泵和一级反渗透系统之间设有第二止回阀和第四球阀；
所述一级RO产水箱和二级高压泵之间设有第五球阀，二级高压泵和二级反渗透系统之间设有第三止回阀和第六球阀；
所述一级反渗透系统设有一个一级循环泵和两个一级反渗透装置，两个一级反渗透装置并联连接后与一级循环泵形成回路；所述一级反渗透装置采用的膜为海水淡化RO膜。
所述二级反渗透系统设有一个二级循环泵和一个二级反渗透装置，该二级反渗透装置与二级循环泵形成回路；所述二级反渗透装置设有苦咸水膜。
本反渗透脱硼系统用于反渗透脱硼处理，经过一级反渗透处理后的渗透水进入二级反渗透膜，同时，在二级反渗透膜进水侧设置NaOH、阻垢剂加药箱，提高pH值，在碱性条件下（pH=9-10），硼酸与羟基生成B(OH)4-，B(OH)4-带有负电荷，不能和膜上的有效成分形成氢键，从而达到除硼的目的，以此同时，系统设置阻垢剂加药箱，防止在碱性条件下结垢。二级反渗透系统水回收率可达85%，硼脱除率为95%。应用该系统，可以有效解决现有技术中脱硼效率低的问题。
本反渗透脱硼系统采用支架的一体式设计，方便移动。反渗透系统采用抗污染模式设计，即于反渗透系统中增设循环泵，在提高系统回收率的同时可提高反渗透系统（即一级、二级反渗透系统）进水流速，提高膜表面的冲刷力度，防止因流速过慢而沉淀污堵，降低膜表面污堵概率。其中，高压泵采用变频控制，降低能耗的同时可有效的保护反渗透膜心。阻垢剂加药则采用连动二级高压泵，定时定量加入。
本反渗透脱硼系统的二级反渗透系统，通过采用二级循环泵和二级反渗透装置，其中反渗透装置采用苦咸水膜，从而可以进一步进行脱硼及纯水回收，达到80%以上的水回收率，90%以上的硼脱除率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为反渗透脱硼系统的没有支架，分离展开后的结构示意图；
图2为反渗透脱硼系统有支架的一体式的主视结构示意图；
图3为反渗透脱硼系统有支架的一体式的后视结构示意图；
图4为反渗透脱硼系统有支架的一体式的左视结构示意图；
图5为反渗透脱硼系统有支架的一体式的右视结构示意图；
图6为使用本反渗透脱硼系统时涉及的工艺流程图；
图7为本实用新型保安过滤器的内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型优选的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1至图5，一种反渗透脱硼系统，依次包括支架1、预处理水箱2、一级反渗透系统3、一级RO产水箱4、二级反渗透系统5和二级RO产水箱6；所述预处理水箱2、一级反渗透系统3、一级RO产水箱4、二级反渗透系统5和二级RO产水箱6通过管道依次进行连通并安装在支架1上；其中，所述支架1上设有操作柜7；所述预处理水箱2和一级反渗透系统3之间依次连通有增压泵8、保安过滤器9和一级高压泵10；所述一级RO产水箱4分别连通一NaOH加药箱11和一阻垢剂加药箱12；所述一级RO产水箱4和二级反渗透系统5之间连通有二级高压泵13。
其中，本反渗透脱硼系统的预处理系统包括预处理上述的预处理水箱、增压泵、保安过滤器及一级高压泵，预处理水箱2用于存放原水，增压泵8用于提供过滤的水压，在保安过滤器的过滤作用下，将原水中的悬浮物等颗粒性污染物截留，保障后续反渗透膜的进水要求并保障反渗透的运行环境进而保障反渗透膜的使用寿命，一级、二级高压泵10、13则用于提高反渗透运行所需要的高压力水压。
参见图7所示，所述保安过滤器9包括过滤外壳和过滤滤芯91，过滤滤芯91内设有固定杆92，固定杆92上设有支撑柱93，支撑柱93上依次套设有压片94、弹簧95和摆片96，所述压片94紧压住过滤滤芯91；由于摆片96和压片94之间设有弹簧95，摆片96可往下旋紧，使过滤滤芯91始终保持密封，密封效果比传统的要好，安装时间更快。
所述一级反渗透系统3设有一个一级循环泵31和两个一级反渗透装置32，两个一级反渗透装置32并联连接后与一级循环泵31形成回路。两个一级反渗透装置32并联连接后设有一个进水口33和三个出水口34、35、36，其中进水口33和第一个出水口34与一级循环泵31形成回路，第二个出水口35则用于浓水外排，第三个出水口36连通一级RO产水箱4。该一级循环泵31用于提高膜芯表面的冲刷力度，降低污染物质在膜表面沉积的可能性，即避免膜污染，减少因膜污染而进行的化学清洗，进而降低运行成本并保障膜芯的使用寿命。
所述一级反渗透装置32采用的膜为海水淡化RO膜，该海水淡化RO膜依次包括脱盐层、支撑层和基层。其中脱盐层的主要成分为交联芳香族聚酰胺，厚度为1μm,支撑层的主要成分为聚砜，厚度为45μm,基层的主要成分为聚酯，其厚度为100μm。该海水淡化RO膜用于去除各种阴阳离子，降低反渗透出水电导率，采用该海水淡化RO膜的一级反渗透系统脱盐率达99%，脱硼率为80%，回收率为45%。
所述二级反渗透系统5设有一个二级循环泵51和一个二级反渗透装置52，该二级反渗透装置51与二级循环泵52形成回路。该二级反渗透装置52也设有一个进水口53和三个出水口54、55、56，其中进水口53和第一个出水口54与二级循环泵52形成回路，第二个出水口55则用于浓水外排或者可以进入下一段的RO系统，第三个出水口56连通二级RO产水箱6。该二级循环泵51也是用于提高膜芯表面的冲刷力度，降低污染物质在膜表面沉积的可能性，即避免膜污染，减少因膜污染而进行的化学清洗，进而降低运行成本并保障膜芯的使用寿命。
所述二级反渗透装置52采用的膜为苦咸水膜。该苦咸水膜运行压力相对于海水淡化RO膜较低，运行能耗相对较低。其主要功能是用于去除碱性条件下产生B(OH)4-，进而去除硼离子，达到脱硼之目的。另外，该苦咸水膜还去处理残留的其余阴阳离子，降低出水电导率。
所述预处理水箱2和增压泵8之间设有第一球阀，增压泵8和保安过滤器9之间设有第一止回阀和第二球阀，保安过滤器9和一级高压泵10之间设有第三球阀，一级高压泵10和一级反渗透系统3之间设有第二止回阀和第四球阀。设置球阀可以人工操作控制，用于截断或接通。设置止回阀的作用是在于保证管路中的水体定向流动而不致倒流。
与上述同理，所述一级RO产水箱4和二级高压泵13之间设有第五球阀，二级高压泵13和二级反渗透系统5之间设有第三止回阀和第六球阀，便于人工操作控制。
本反渗透脱硼系统可以专用于二级反渗透脱硼处理工艺，按照图6的工艺图依次进行。其中一级反渗透优选采用海水淡化专用膜心，脱盐率达99%，脱硼率为80%，回收率为45%；二级反渗透则采用苦咸水膜，经过一级反渗透处理后的渗透水进入二级反渗透膜，同时，在二级反渗透膜进水侧设置NaOH、阻垢剂加药箱，提高pH值，在碱性条件下（pH=9-10），硼酸与羟基生成B(OH)4-，B(OH)4-带有负电荷，不能和膜上的有效成分形成氢键，从而达到除硼的目的，以此同时，系统设置阻垢剂加药箱，防止在碱性条件下结垢。二级反渗透系统水回收率可达85%，硼脱除率为95%。
经过二级反渗透处理后的淡化水，将进一步输送至后处理工序，将调节硬度、碱度和pH值等。
本反渗透脱硼系统采用支架的一体式设计，方便移动。反渗透系统采用抗污染模式设计，即于反渗透系统中增设循环泵，在提高系统回收率的同时可提高反渗透系统进水流速，提高膜表面的冲刷力度，防止因流速过慢而沉淀污堵，降低膜表面污堵概率。其中，高压泵采用变频控制，降低能耗的同时可有效的保护反渗透膜心。加碱调节pH通过操作柜上采用在线pH监测仪，可根据实时pH值进行自动调整，而阻垢剂加药则采用连动二级高压泵，定时定量加入。
另外需要说明的是，本反渗透脱硼系统所述的第一、第二……等序列编号的球阀与止回阀其都优选采用相同结构及型号的球阀与止回阀；所述的一级、二级高压泵也优选采用相同结构及型号的高压泵；所述的一级、二级循环泵也优选采用相同结构及型号的循环泵。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种反渗透脱硼系统的二级防渗透系统，其特征在于，所述反渗透脱硼系统依次包括支架、预处理水箱、一级反渗透系统、一级RO产水箱、二级反渗透系统和二级RO产水箱；所述预处理水箱、一级反渗透系统、一级RO产水箱、二级反渗透系统和二级RO产水箱通过管道依次进行连通并安装在支架上；其中，所述支架上设有操作柜；所述预处理水箱和一级反渗透系统之间依次连通有增压泵、保安过滤器和一级高压泵；所述一级RO产水箱分别连通一NaOH加药箱和一阻垢剂加药箱；所述一级RO产水箱和二级反渗透系统之间连通有二级高压泵；
所述预处理水箱和增压泵之间设有第一球阀，增压泵和保安过滤器之间设有第一止回阀和第二球阀，保安过滤器和一级高压泵之间设有第三球阀，一级高压泵和一级反渗透系统之间设有第二止回阀和第四球阀；
所述一级RO产水箱和二级高压泵之间设有第五球阀，二级高压泵和二级反渗透系统之间设有第三止回阀和第六球阀；
所述一级反渗透系统设有一个一级循环泵和两个一级反渗透装置，两个一级反渗透装置并联连接后与一级循环泵形成回路；所述一级反渗透装置采用的膜为海水淡化RO膜；
所述二级反渗透系统设有一个二级循环泵和一个二级反渗透装置，该二级反渗透装置与二级循环泵形成回路；所述二级反渗透装置设有苦咸水膜。
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