CN205133204U - 一级三段反渗透处理临海水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一级三段反渗透处理临海水的装置，包括：一段反渗透单元，包括多个并联的压力容器，每个压力容器中串联多个抗污染苦咸水反渗透膜元件；一段反渗透单元的浓水出水端连接二段反渗透单元，清水出水端连接清水池；二段反渗透单元，包括多个并联的压力容器，每个压力容器中串联多个抗污染苦咸水反渗透膜元件；二段反渗透单元的入水端连接一段反渗透单元的浓水出水端，浓水出水端连接三段反渗透单元，清水出水端连接清水池；三段反渗透单元，包括多个并联的压力容器，每个压力容器中串联多个海水淡化反渗透膜元件；三段反渗透单元的入水端连接二段反渗透单元的浓水出水端，浓水出水端连接浓水池，清水出水端连接清水池。

Description

一级三段反渗透处理临海水的装置

技术领域

本实用新型涉及工业水处理技术领域，更具体地说，涉及一种一级三段反渗透装置，以处理工业临海水水质。

背景技术

现阶段我国可利用水资源极其短缺并且类型单一，地球上仅有0.8%的水属于淡水，其余98.2%为海洋、冰川水，剩余为微咸水广泛分布于河流、湖泊、地表水和地下咸水层等。而随着我国工业化的发展，工业废水使用量和排放量都日益增加，并且排放的水质较差，硬度碱度大，水体污染严重，总体达标率不高。因此，目前我们工业水处理技术正朝着废水回用、开发水资源和环境保护的多重目标的废水资源化方向发展，利用反渗透技术对海水和各类接近海水水质的工业排放水进行浓水淡化处理有了比较大的发展。

在反渗透工艺中，根据不同废水水质和处理分离的要求，可以采用一级和多级（一般为二级），各级别又分为一段和多段的多级多段式连续或循环的组合方式，关键目的是能达到高的脱盐率和水的回收率，并且尽可能提高反渗透膜及其组件的抗污堵结垢和抗氧化能力，降低膜组件的清洗频率、系统的运行能耗以及膜和泵的投资成本。

而传统的单程式系统，原水只经过一次反渗透膜组件，其水的回收率较低；循环式系统中设置有一部分浓水做回流重新处理，可提高水的回收率，但出水的淡水水质有所下降。通过工程实践表明，多段连续式的处理效果较好，而常规二段式工艺对水质的波动适应性差些，所需运行压力较高，不易进行膜清洗。

实用新型内容

本实用新型针对上述传统单程式、循环式和常规二段式反渗透分离系统的缺陷，进行了优化和工程实践，设计开发了一种一级三段式反渗透处理临海水的工艺及装置。

临海水即低浊度、高含盐量、高硬度、高矿化度等接近海水水质的矿井水、煤矿水、高含盐工业废水等近临海水水质（TDS：10000~20000mg/L，硬度：3000~6000mg/L）。

本实用新型提出的一种一级三段连续式的组合方式，其反渗透效果是比较理想的，可用于产水量大的场所，水的回收率也充分提高，是当前处理工业领域具有高盐高硬度临海水水质的工艺装置。

本实用新型的一级三段反渗透处理临海水的装置，包括：

一段反渗透单元，包括多个并联的压力容器，每个压力容器中串联多个抗污染苦咸水反渗透膜元件；一段反渗透单元的浓水出水端连接二段反渗透单元，一段反渗透单元的清水出水端连接清水池；

二段反渗透单元，包括多个并联的压力容器，每个压力容器中串联多个抗污染苦咸水反渗透膜元件；二段反渗透单元的入水端连接一段反渗透单元的浓水出水端，二段反渗透单元的浓水出水端连接三段反渗透单元，二段反渗透单元的清水出水端连接清水池；

三段反渗透单元，包括多个并联的压力容器，每个压力容器中串联多个海水淡化反渗透膜元件；三段反渗透单元的入水端连接二段反渗透单元的浓水出水端，三段反渗透单元的浓水出水端连接浓水池，三段反渗透单元的清水出水端连接清水池。

优选地，一段反渗透单元的每个压力容器中串联6个抗污染苦咸水反渗透膜元件；二段反渗透单元的每个压力容器中串联6个抗污染苦咸水反渗透膜元件；三段反渗透单元的每个压力容器中串联6个海水淡化反渗透膜元件。

优选地，上述的一级三段反渗透处理临海水的装置，还包括保安过滤器，其通过设有高压泵的管线与一段反渗透单元的入水端连接。

优选地，上述的一级三段反渗透处理临海水的装置，还包括反渗透原水增压泵和药剂添加装置，反渗透原水增压泵通过设有管道混合器的管线与保安过滤器连接，药剂添加装置与管道混合器连接。

优选地，一段反渗透单元的浓水出水端与二段反渗透单元之间的管线上设有反渗透增压泵。

优选地，二段反渗透单元的浓水出水端与三段反渗透单元之间的管线上设有反渗透增压泵。

优选地，上述的一级三段反渗透处理临海水的装置，还包括反渗透单元清洗入水装置，其通过管线与一段反渗透单元、二段反渗透单元和三段反渗透单元的入水端连接。

本实用新型能达到以下技术效果：

本实用新型的一级三段反渗透的整体进水量和浓水流量较二段更加均匀平稳，更有利于减轻膜污染，减少膜清洗频率。

本实用新型的一级三段反渗透的整体进水压力低于二段，运行能耗低，避免了膜超压的风险。

本实用新型的一级三段反渗透产水量差异不大，总体最大与最小产水量的差值较小，每支膜元件的利用率高，能更好的应对膜污染。在清洗方面，可以实现自动在线、离线清洗、自动切换、不停运，且具有清洗高效彻底、耗水率低的特点。

附图说明

图1是本实用新型一级三段反渗透处理临海水的装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型的一级三段反渗透处理临海水的装置，包括：

反渗透原水增压泵11，原水经过预处理装置100进行预处理和超滤处理后，由反渗透原水增压泵11提升至管线中，反渗透原水增压泵11通过设有管道混合器1的管线与保安过滤器2连接；

药剂添加装置12，药剂添加装置12与管道混合器1连接，将药剂投加至管道混合器1内；

保安过滤器2，其通过设有高压泵3的管线与一段反渗透单元4的入水端连接。

一段反渗透单元4，包括多个并联的压力容器40，每个压力容器40中串联6个抗污染苦咸水反渗透膜元件；一段反渗透单元40的浓水出水端通过设有反渗透增压泵5的管线连接二段反渗透单元6，其清水出水端连接清水池9；

二段反渗透单元6，包括多个并联的压力容器60，每个压力容器60中串联6个抗污染苦咸水反渗透膜元件；二段反渗透单元6的入水端连接一段反渗透单元4的浓水出水端，二段反渗透单元6的浓水出水端通过设有反渗透增压泵7的管线连接三段反渗透单元8，二段反渗透单元6的的清水出水端连接清水池9；

三段反渗透单元8，包括多个并联的压力容器80，每个压力容器80中串联6个海水淡化反渗透膜元件；三段反渗透单元8的入水端连接二段反渗透单元6的浓水出水端，三段反渗透单元8的浓水出水端连接浓水池10，三段反渗透单元8的清水出水端连接清水池9。

反渗透单元清洗入水装置13，其通过管线与一段反渗透单元4、二段反渗透单元6和三段反渗透单元8的入水端连接。

本实用新型的一级三段式反渗透处理临海水的工艺及装置，其反渗透膜元件的选型应根据原水的水质特点来选择透水量大、脱盐率高、化学稳定性好、抗污染性能好及机械强度高的膜。装置采用第一、二段为抗污染苦咸水反渗透膜元件、第三段为海水淡化反渗透膜元件的6芯设计，规避了每段膜超压的风险，水质波动适应性强，所需压力较低，低压时三段可不运行，节省能源，并且大大提高了水的总体回收率，清洗压力小，运行更为机动灵活。

反渗透工艺简称RO，RO处理工艺是目前工业浓水脱盐的高效、主体工艺，RO技术可去除水体中绝大部分的盐离子、胶体、病毒和大部分有机物等。完整的反渗透系统工艺，主要包括有反渗透原水泵、保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透膜组件、反渗透段间增压泵、配套的清洗加药装置和反冲洗装置以及一些就地仪表和远传仪表、阀门、管系及本体组架。

由于原水水质成分复杂，为防止对反渗透系统装置的干扰和损坏，需在反渗透处理前期先对原水进行预处理和超滤处理。根据不同水质情况采用不同的预处理方法，有预氧化、强化过滤、沉淀、混凝絮凝、加药去硬等，去除水体中的悬浮物、颗粒物等大分子杂质，降低水质的浊度、硬碱度等物理指标。再经过超滤系统，以压力为推动力利用超滤膜的不同孔径对液体进行分离筛分，通常过滤精度在0.1μm以下，可去除掉SS、胶体和溶解性有机物等，有效降低后续反渗透进水的COD、BOD指标。

原水经过预处理和超滤处理后，通过反渗透原水增压泵11进入到反渗透保安过滤器2中，其作用也是为了保护后续反渗透膜组件的高效稳定运行、一定程度减轻污堵结垢现象，减少清洗次数，延长膜使用周期。保安过滤器采用耐腐蚀的双相钢材质外壳，底部设耐腐蚀排放阀，滤芯过滤精度为5μm，滤芯表面运行滤速不大于10m3/m2h，当过滤器进出口压差大于设定的值时，应当更换滤芯。

保安过滤器2的出水再经反渗透高压泵3进入到一段反渗透单元4进行脱盐处理。一段反渗透单元4的膜元件采用抗污染苦咸水反渗透膜元件，每支压力容器装配6支膜元件，最大操作压力为41bar，而实际一段给水压力为33bar左右。

一段反渗透单元4处理后的产水进入清水池9，反渗透浓水经段间反渗透增压泵5增压进入到二段反渗透单元6进行处理。二段反渗透单元6膜元件仍采用抗污染苦咸水反渗透膜元件，每支压力容器装配6支膜元件，设计最大操作压力为41bar，而实际段间增压为5bar左右，实际二段给水压力为37bar左右。

二段反渗透单元4处理后的产水进入清水池9，反渗透浓水经段间反渗透增压泵7增压进入到三段反渗透单元8作进一步脱盐处理。三段反渗透单元8膜元件采用海水淡化反渗透膜元件，每支压力容器装配6支膜元件，设计最大操作压力为83bar，实际操作压力较低，规避了膜超压的风险。

最后三段反渗透单元8处理完的产水输送至清水池9，反渗透浓水则统一输送至浓水池10做集中处理。

单支膜元件进水量为第一段第一支膜进水流量位于最大进水量线上，单支膜元件最小浓水流量在第三段第六支膜，有利于减轻浓水侧的结垢，并且每套反渗透装置都能单独运行，也可同时运行，机动灵活。反渗透装置给水总管及各段浓水管、产水进出水管上应设有足够的接口及阀门，以便清洗时与清洗液进出管相连。浓水排水须装流量控制阀（稳流阀），以控制水的回收率。反渗透膜组件应安装在组合架上，组合架上应配备全部管道及接头，管道、法兰、阀门均高压采用双相钢材质，低压采用进口UPVC材质，还包括所有的支架、紧固件、夹具及其它附件。

药剂添加装置12是根据反渗透工艺的处理要求提供完整的药剂添加装置，设置于反渗透单元进水前。加药系统可包括阻垢剂加药装置，NaHSO3加药装置，加碱装置（包括RO冲洗时投加），加酸装置等，根据原水水质的不同特性一般采用加盐酸、阻垢剂、还原剂、非氧化型杀菌剂等。整个反渗透处理过程中添加药剂的种类有盐酸、阻垢剂、还原剂、非氧化型杀菌剂；阻垢剂加药点设置在每套反渗透单元进水前；反渗透冲洗时增加加碱装置，每天程控定期投加，有利于减轻反渗透膜结垢。

反冲洗系统（反渗透单元清洗入水装置13，其通过管线与一段反渗透单元4、二段反渗透单元6和三段反渗透单元8的入水端连接），能够实现自动在线、离线清洗功能。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种一级三段反渗透处理临海水的装置，其特征在于，包括：

一段反渗透单元，包括多个并联的压力容器，每个压力容器中串联六个抗污染苦咸水反渗透膜元件；一段反渗透单元的浓水出水端连接二段反渗透单元，一段反渗透单元的清水出水端连接清水池；

二段反渗透单元，包括多个并联的压力容器，每个压力容器中串联六个抗污染苦咸水反渗透膜元件；二段反渗透单元的入水端连接一段反渗透单元的浓水出水端，二段反渗透单元的浓水出水端连接三段反渗透单元，二段反渗透单元的清水出水端连接清水池；

三段反渗透单元，包括多个并联的压力容器，每个压力容器中串联六个海水淡化反渗透膜元件；三段反渗透单元的入水端连接二段反渗透单元的浓水出水端，三段反渗透单元的浓水出水端连接浓水池，三段反渗透单元的清水出水端连接清水池。

2.根据权利要求1所述的一级三段反渗透处理临海水的装置，其特征在于，还包括保安过滤器，其通过设有高压泵的管线与一段反渗透单元的入水端连接。

3.根据权利要求2所述的一级三段反渗透处理临海水的装置，其特征在于，还包括反渗透原水增压泵和药剂添加装置，反渗透原水增压泵通过设有管道混合器的管线与保安过滤器连接，药剂添加装置与管道混合器连接。

4.根据权利要求1所述的一级三段反渗透处理临海水的装置，其特征在于，一段反渗透单元的浓水出水端与二段反渗透单元之间的管线上设有反渗透增压泵。

5.根据权利要求1所述的一级三段反渗透处理临海水的装置，其特征在于，二段反渗透单元的浓水出水端与三段反渗透单元之间的管线上设有反渗透增压泵。

6.根据权利要求1所述的一级三段反渗透处理临海水的装置，其特征在于，还包括反渗透单元清洗入水装置，其通过管线与一段反渗透单元、二段反渗透单元和三段反渗透单元的入水端连接。