CN205874142U - 反渗透膜水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反渗透膜水处理系统，其包括一用于制备纯水的一级反渗透单元，所述一级反渗透单元包括一水箱、一高压泵和一一级反渗透膜元件，所述水箱的出口与所述一级反渗透膜元件的进口通过所述高压泵连接；其还包括一用于回收浓水的二级反渗透单元，所述二级反渗透单元包括一二级反渗透膜元件，所述一级反渗透膜元件的浓水出口与所述二级反渗透膜元件的进口连接，所述二级反渗透膜元件的产水出口与所述水箱的进口连接，所述二级反渗透膜元件的膜孔中培养有耐药性强的微生物菌种。该系统可有效处理一级浓水中污染物，不仅可提高一级产水的得水率，减少污水的排放量，而且利用了一级浓水的余压，有效降低能耗。

Description

反渗透膜水处理系统

技术领域

本实用新型属于水处理设备领域，具体涉及一种反渗透膜水处理系统。

背景技术

反渗透(RO)工艺制备纯水的过程中会产生浓水，浓水的总溶解性固体含量较高，包括无机盐离子(如Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、HCO^3-、SO₄ ^2-、Cl^-等)和溶解性有机物(DOM)，DOM中又包含内分泌干扰物、药物和病原菌等对环境产生严重危害的优先控制污染物，若直接排放可能会对土壤、地表水、海洋等产生污染；若排入市政污水处理系统，过多的总溶解性固体对活性污泥的生长也非常不利。为缓解对环境的压力，浓水的处理显得很有必要。

浓水的处理方式有：

回流法，浓水回流可提高回收率，但是未经处理的浓水中很远较高浓度的污染物，会影响反渗透膜的使用寿命。专利CN201220116086.0公开了一种两级反渗透水处理系统，为延长反渗透膜元件的使用寿命，两级反渗透模元件之前都安装有保安过滤器，并安有高压泵提供渗透动力，但是该系统能耗较高。

回用作生产用水，由于浓水中无悬浮物，含阻垢剂且有压力，可用作过滤装置的反冲洗水、除尘水、冲灰冲渣水和冷却水等，但是浓水中含有环境有限控制污染物，则需慎重使用。

蒸馏浓缩，浓水回收率可达到95％，但能耗较大，而耗能低高质量的膜蒸馏用的疏水微孔膜仍在研发阶段，技术未成熟。

上述几种方法在处理过程中浓水中的污染物并没有去除，实际使用时往往存在条件限制，具有能耗较高、会引起二次污染等弊端。

实用新型内容

因此，本实用新型针对现有技术中浓水处理能耗较大、存在二次污染的技术问题，目的在于提供一种浓水处理能耗较小、二次污染少的反渗透膜水处理系统。

本实用新型的反渗透膜水处理系统包括一用于制备纯水的一级反渗透单元，所述一级反渗透单元包括一水箱、一高压泵和一一级反渗透膜元件，所述水箱的出口与所述一级反渗透膜元件的进口通过所述高压泵连接；其还包括一用于回收浓水的二级反渗透单元，所述二级反渗透单元包括一二级反渗透膜元件，所述一级反渗透膜元件的浓水出口与所述二级反渗透膜元件的进口连接，所述二级反渗透膜元件的产水出口与所述水箱的进口连接，所述二级反渗透膜元件的膜孔中培养有耐药性强的微生物菌种。

所述微生物菌种为鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫中一种或多种。

实际使用时，自来水通过所述一级反渗透单元净化之前需要通过预处理装置进行预处理将不溶杂质去除，所述水箱用于盛放经过预处理的水。所述水箱的水通过所述高压泵加压送至所述一级反渗透膜元件进行反渗透过滤，有75％左右的水透过所述一级反渗透膜元件获得净化得到一级产水，一级产水即为可进行脱碳处理或直接使用的纯度较高的水。而剩余的25％左右的未能透过所述一级反渗透膜元件的水为一级浓水，一级浓水还有0.5～0.7Mpa压力，可不经过保安过滤器而直接送至所述二级反渗透膜元件进行过滤，以此充分利用余压节约能耗。所述二级反渗透膜元件的膜孔中培养有耐药性强的微生物菌种，结合了生物处理及物理过滤的双重特性功能，一方面利用微生物将有机物进行生化降解转化为无毒无害的二氧化碳和水，而且所述二级反渗透膜元件的微小孔径可加大有机物与微生物的接触面积，可更好的进行硝化降解，减少了停留时间，延长反渗透膜的使用寿命，因此可以省略保安过滤器；另一方面所述二级反渗透膜元件可将一级浓水中的离子(Ca²⁺、Mg^{2 +}、Na⁺、K⁺、HCO^3-、SO₄ ^2-、Cl^-等)进一步截留。一级浓水的60～70％可透过所述二级反渗透膜元件得到二级产水，二级产水电导较低，可送回至所述水箱中与其中原有的水混合再经过所述一级反渗透膜元件过滤得到一级产水，也可用作他用，未能透过所述二级反渗透膜元件的二级浓水不含有优先控制污染物，可直接排放或他用，二次污染少。

本实用新型的一较佳实施例中，所述一级反渗透膜元件的浓水出口和所述二级反渗透膜元件的进口之间通过一可补充渗透动力的低压水泵连接。

本实用新型的积极进步效果在于：

1、本实用新型的反渗透膜水处理系统的所述二级反渗透单元结合了生物处理及物理过滤的双重特性功能有效去除一级浓水中污染物，将所述一级浓水进行反渗透处理并将处理得到的所述二级产水回用再过滤，可将所述一级产水的得水率从75％提高到85％以上；而所述二级浓水相比于一级浓水减少了65～70％，不仅大大降低排放量，而且所述二级浓水中的有机物(包括优先控制污染物)可被二级反渗透膜元件中的微生物硝化降解为二氧化碳和水，二次污染少，可用于避免粉煤灰扬尘的喷洒，或用于厂区内部的绿化用水，进而大大降低排污费。

2、所述二级反渗透单元利用了所述一级浓水0.5～0.7Mpa的余压，再加上所述低压水泵补充渗透动力，用极小的能源消耗即可实现对所述一级浓水的渗透过滤，可节约用电10％以上。

附图说明

图1为本实用新型的反渗透膜水处理系统的示意图。

具体实施方式

图1所示为本实用新型的一较佳实施例的反渗透膜水处理系统的示意图，其包括一级反渗透单元和二级反渗透单元，一级反渗透单元包括水箱、高压泵和一级反渗透膜元件，二级反渗透单元包括低压水泵(普通小型水泵即可)和二级反渗透膜元件。其中水箱的出口与一级反渗透膜元件的进口之间通过高压泵连接，一级反渗透膜元件的浓水出口与二级反渗透膜元件的进口通过低压水泵连接，二级反渗透膜元件的产水出口与水箱的进口连接，二级反渗透膜元件的膜孔中培养有市场可购得的耐药性强的鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫等微生物菌种。

工作过程原理：

自来水通过一级反渗透单元净化之前需要进行预处理将不溶杂质去除，水箱用于盛放预处理后的水。经过预处理后的水的电导为300～400μs，通过高压泵加压送至一级反渗透膜元件进行反渗透过滤，有75％的水透过一级反渗透膜元件获得了净化得到一级产水，而剩余的25％左右的未能透过一级反渗透膜元件的一级浓水还有0.5～0.7Mpa压力。一级浓水经过低压水泵补充渗透动力后被送至二级反渗透膜元件，一级浓水中有机物在二级反渗透膜元件中经微生物硝化降解为二氧化碳和水，而离子(Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺、HCO^3-、SO₄ ^2-、Cl^-等)进一步被截留。一级浓水的60～70％可透过二级反渗透膜元件得到二级产水(电导为60～130μs)，二级产水可送回至水箱中与其中原有的水混合再经过一级反渗透膜元件过滤得到一级产水。

其中二级反渗透单元利用了一级浓水0.5～0.7Mpa的余压，再加上低压水泵补充渗透动力，用极小的能源消耗即可实现对一级浓水的渗透过滤。60～70％的一级浓水可透过二级反渗透膜元件得到的二级产水回用再过滤，一方面可使得一级产水的得水率从75％提高到85％以上，另一方面，由于二级产水的电导比水箱中原有的水的电导小，混合后的水电导有一定程度的降低，可使得一级产水的电导下降1～3μs。

另外，一级反渗透单元之前的预处理装置的各预处理段在产水以后都需要进行自我清洗，清洗水都是使用自身过滤水，自必然降低最终的得水率。而二级产水还可用于各预处理段的清洗，减少自身过滤水的消耗。

普通的水处理装置产出1吨水，通常需要1.3～1.4吨自来水，而本实用新型的反渗透膜水处理系统只需要1.15～1.2吨自来水，而二级浓水相比于一级浓水得到浓缩，排放量将减少65～70％，而且污水中的有机物(包括优先控制污染物)可被二级反渗透膜元件中的微生物硝化降解为二氧化碳和水，二次污染少，可以以污水进行排放，也可用于避免粉煤灰扬尘的喷洒，或用于厂区内部的绿化用水，进而大大降低排污费；另外，利用了一级浓水的余压，只需用低压水泵补充渗透动力，可节约用电10％以上。

Claims (3)

1.一种反渗透膜水处理系统，其包括一用于制备纯水的一级反渗透单元，所述一级反渗透单元包括一水箱、一高压泵和一一级反渗透膜元件，所述水箱的出口与所述一级反渗透膜元件的进口通过所述高压泵连接；其特征在于，其还包括一用于回收浓水的二级反渗透单元，所述二级反渗透单元包括一二级反渗透膜元件，所述一级反渗透膜元件的浓水出口与所述二级反渗透膜元件的进口连接，所述二级反渗透膜元件的产水出口与所述水箱的进口连接，所述二级反渗透膜元件的膜孔中培养有耐药性强的微生物菌种。

2.如权利要求1所述的反渗透膜水处理系统，其特征在于，所述微生物菌种为鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫中一种或多种。

3.如权利要求1或2所述的反渗透膜水处理系统，其特征在于，所述一级反渗透膜元件的浓水出口和所述二级反渗透膜元件的进口之间通过一可补充渗透动力的低压水泵连接。