CN208087335U - 一种反渗透淡化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种反渗透淡化设备，包括至少两个并联连接的多介质砂滤罐单元，每个多介质砂滤罐单元包括一个多介质砂滤罐、一个三通阀及两个止回阀；多介质砂滤罐的第一端口与三通阀的第二端口连接，多介质砂滤罐的第二端口同时连接第一止回阀的入口端及第二止回阀的出口端；第一止回阀的出口端用于输出经过多介质砂滤罐过滤后的介质；第二止回阀的入口端用于输入反冲洗介质；三通阀的第一端口连接待处理水入口，三通阀的第三端口连接排水口。本实用新型在反洗时无需停产，生产过程中沙滤罐随时进行反洗，确保沙滤罐清洁、有效、长寿、免维护。

Description

一种反渗透淡化设备

技术领域

本实用新型涉及反渗透淡化领域，尤其涉及一种反渗透淡化设备。

背景技术

采用反渗透海水淡化技术的海水淡化设备，它包括一个4级的过滤预处理系统，原始海水从设备的海水入口处进入设备，先后流经一系列过滤器：多介质砂滤罐、袋式过滤器、第一级芯式过滤器和第二级芯式过滤器。预处理是为了保护反渗透膜和延长反渗透膜的使用寿命。预处理的第一功能是过滤，通过多介质砂滤罐、袋式过滤器和芯式过滤器来减少到达反渗透膜的悬浮物。预处理的第二功能是除氯，多介质砂滤罐中含有粒状活性炭，它能去除海水中的氯，避免反渗透膜表面被氯腐蚀并破坏。以上表明，对多介质砂滤罐进行反冲洗，以保持多介质砂滤罐的过滤和除氯功能及延长其使用寿命非常必要。

现有技术中对多介质砂滤罐进行反冲洗，一般采用停机反冲洗方式，整机专门设置一只反冲洗水储水箱和一只反冲洗泵，反冲洗时停止产水，转换相应阀门，启动反冲洗泵，抽吸反冲洗水储水箱里的水，反向泵入多介质沙滤罐，实现反冲洗。停机进行反冲洗影响反渗透设备的工作效率，降低了淡水产量，并且反冲洗周期的选择不当也会影响反渗透设备的工作效率，严重时可能损坏反渗透膜，产生相应的设备维护开支。

公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种反渗透淡化设备，对多介质砂滤罐进行反冲洗时，不停止淡水生产，提高反渗透设备的工作效率和淡水产量。

本实用新型的目的是这样实现的：一种反渗透淡化设备，包括至少两个并联连接的多介质砂滤罐单元，每个多介质砂滤罐单元包括一个多介质砂滤罐、一个三通阀及两个止回阀；

所述多介质砂滤罐的第一端口与所述三通阀的第二端口连接，所述多介质砂滤罐的第二端口同时连接第一止回阀的入口端及第二止回阀的出口端；

所述第一止回阀的出口端用于输出经过所述多介质砂滤罐过滤后的介质；所述第二止回阀的入口端用于输入反冲洗介质；

所述三通阀的第一端口连接待处理水入口，所述三通阀的第三端口连接排水口。

在本实用新型的一较佳实施方案中，还包括过滤器组件、高压泵以及反渗透膜；所述第一止回阀的出口端连接所述过滤器组件的入口端；所述过滤器组件的出口端连接所述高压泵的入口端，所述高压泵的出口端连接所述反渗透膜的入口端。

在本实用新型的一较佳实施方案中，所述反渗透膜的高压浓缩水出口端连接毛细管的入口端，所述毛细管的出口端分别连接所述第二止回阀的入口端及压力控制阀，所述压力控制阀连接至所述排水口。

在本实用新型的一较佳实施方案中，还包括控制器，用于控制所述三通阀的导通方向。

在本实用新型的一较佳实施方案中，还包括执行器，所述控制器连接所述执行器，所述执行器连接所述三通阀的控制端，通过所述执行器控制所述三通阀的导通方向。

在本实用新型的一较佳实施方案中，至少有一个多介质砂滤罐单元处于过滤状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过设置至少两个并联连接的多介质砂滤罐单元，每个多介质砂滤罐单元包括一个多介质砂滤罐、一个三通阀及两个止回阀；多介质砂滤罐的第一端口与三通阀的第二端口连接，多介质砂滤罐的第二端口同时连接第一止回阀的入口端及第二止回阀的出口端；第一止回阀的出口端用于输出经过所述多介质砂滤罐过滤后的介质；第二止回阀的入口端用于输入反冲洗介质。可以通过控制三通阀的导通方向，使得在同一时刻至少一个多介质砂滤罐单元处于过滤状态，正常的生产淡水，同时其他的多介质砂滤罐单元处于反冲洗状态。反洗时无需停产，生产过程中多介质沙滤罐随时进行反洗，确保沙滤罐清洁、有效、长寿、免维护。通过不停机反洗方式，按照优化的反洗/生产时间之比为1/3-1/2计算，整机效率和淡水产量提高了30-50％。

另外，反渗透膜的高压浓缩水出口端连接毛细管的入口端，毛细管的出口端分别连接第二止回阀的入口端及排水口。将高压浓缩水废水利用，能量回收，反洗水的动力来自毛细管高压浓缩水的降压利用技术，省去了反洗泵，而反洗泵占整机消耗的7％-15％。因此节省了能量消耗。

本实用新型通过简单的管路器件和管路设计，使得设备的使用成本、可靠性、易用度、维护量等各项指标达到最优。

在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本实用新型某些原理的具体实施方案中，本实用新型的装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

附图说明

图1为本实用新型反渗透淡化设备的示例性实施方案的连接示意图。

附图标记说明：

1、待处理水入口；2、排水口；3-1，3-2、三通阀；4-1，4-2执行器；5，7、多介质砂滤罐；5-1，7-1、多介质砂滤罐的第一端口，5-2，7-2多介质砂滤罐的第二端口；6、压力控制阀；8-1，9-1、第一止回阀；8-2，9-2、第二止回阀；10、过滤器组件；11、高压泵；12、反渗透膜；13、产出淡水；14、毛细管；15、低压浓缩水；16、可编程控制器。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本实用新型的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本实用新型的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记涉及本实用新型的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本实用新型的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本实用新型将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本实用新型限制为那些示例性实施方案。相反，本实用新型旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

在以下描述中所使用的技术术语仅是为了描述特定实施方案的目的并不旨在对本实用新型进行限制。

包括以下描述中使用的技术术语和科学术语的所有术语可以具有本领域技术人员通常理解的含义，除非另有说明。另外，在一般使用的字典中定义的术语解释为具有与相关技术文献和本实用新型的公开相符的含义，除非另有说明，否则不解释为具有理想的或过于正式的含义。

在下文中，将参照附图描述根据本实用新型示例性实施方案的反渗透淡化设备。该反渗透淡化设备可以用于海水的淡化处理，也可以用于其他需要淡化处理的液体。以下实施例中针对的是海水的淡化处理。

参见图1，为本实用新型反渗透淡化设备的示例性实施方案的连接示意图。该反渗透淡化设备包括两个并联连接的多介质砂滤罐单元、过滤器组件10、高压泵11以及反渗透膜12。图1所示的示例性实施方案中设置了两个多介质砂滤罐单元，可以根据需要增加多介质砂滤罐单元的数量，从而增加反渗透设备的过滤能力。多介质砂滤罐单元的数量多于两个的实施方案本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可在此基础上得到，不再赘述。其中，多介质砂滤罐5、三通阀3-1、第一止回阀8-1和第二止回阀8-2构成了第一个多介质砂滤罐单元；多介质砂滤罐7、三通阀3-2、第一止回阀9-1和第二止回阀9-2构成了第二个多介质砂滤罐单元。两个多介质砂滤罐单元并联连接在该设备中。多介质砂滤罐5的第一端口5-1与三通阀3-1的第二端口连接，多介质砂滤罐5的第二端口5-2同时连接第一止回阀8-1的入口端及第二止回阀8-2的出口端。三通阀3-1的第一端口连接待处理水入口1，三通阀3-1的第三端口连接排水口2。同样，多介质砂滤罐7的第一端口7-1与三通阀3-2的第二端口连接，多介质砂滤罐7的第二端口7-2同时连接第一止回阀9-1的入口端及第二止回阀9-2的出口端。三通阀3-2的第一端口连接待处理水入口1，三通阀3-2的第三端口连接排水口2。从图1上看，每个止回阀的上端为出口端，止回阀的下端为入口端，介质可以从止回阀的入口端向止回阀的出口端单向导通。第一止回阀8-1和9-1的出口端均连接过滤器组件10的入口端；过滤器组件10的出口端连接高压泵11的入口端，高压泵11的出口端连接反渗透膜12的入口端，海水经反渗透膜12过滤后，产出淡水13从反渗透膜12的出水端流出。反渗透膜12的高压浓缩水出口端连接毛细管14的入口端，所述毛细管14的出口端分别连接第二止回阀8-2和9-2的入口端以及压力控制阀6，压力控制阀6连接至排水口2。高压浓缩水从反渗透膜12的高压浓缩水出口端流入毛细管14，经毛细管14的限流和降压作用，并通过压力控制阀6的压力调整，从毛细管14的出口流出后形成具有一定压力的低压浓缩水15。低压浓缩水15可以从第二止回阀8-2的入口端或第二止回阀9-2的入口端反向进入到多介质砂滤罐5或多介质砂滤罐7内，进行反向冲洗。

将三通阀3-1的导通方向设置为从第一端口向第二端口导通，将三通阀3-2的导通方向设置为从第二端口向第三端口导通，从而使得多介质砂滤罐5处于过滤状态，海水经过多介质砂滤罐5过滤后，经过第一止回阀8-1流向过滤组件10进行进一步过滤；经过高压泵11泵入反渗透膜12；同时，多介质砂滤罐7处于反冲洗状态，经反渗透膜12处理后生成的高压浓缩水从高压浓缩水出口端流入毛细管14，经毛细管14的限流和降压作用，及压力控制阀6的压力调整后形成为低压浓缩水15；一部分低压浓缩水15从排水口2流出，一部分低压浓缩水15从第二止回阀9-2的入口端流过第二止回阀9-2后，从多介质砂滤罐7的第二端口7-2流入多介质砂滤罐7，从多介质砂滤罐7的第一端口7-1流出，再经过三通阀3-2流到排水口2排出，形成对多介质砂滤罐7的反向冲洗。图中使用实心箭头标示出了水流的运行方向。通过设置的止回阀将水路分开，使海水过滤与低压浓缩水反向冲洗互不混淆，互不干扰，不停机且可靠地完成产水与反冲洗同时进行。经过一段时间后，改变三通阀3-1和三通阀3-2的导通方向，切换多介质砂滤罐5和多介质砂滤罐7的状态。当然，需要保证至少有1只多介质砂滤罐处于过滤状态。

进一步，可以通过可编程控制器16和执行器来自动控制三通阀的导通方向。三通阀3-1和3-2的控制端分别连接执行器4-1和4-2，执行器4-1和4-2均连接可编程控制器16，可编程控制器通过执行器控制三通阀的导通方向，根据编制的程序自动改变三通阀的导通方向。同时，本实用新型利用止回阀与三通阀相配合，简化了控制，减少了成本，提高了可靠性。

可编程控制器16的控制逻辑如下：

a、在某时刻，所述可编程控制器16通过执行器4-1控制所述三通阀3-1的导通方向，使得海水进入所述多介质砂滤罐5，进行海水过滤，过滤后的海水，通过所述止回阀8-1进入过滤器组件10；

b、在同一时刻，所述可编程控制器16通过执行器4-2控制所述三通阀3-2的导通方向，使得低压浓缩水15能够通过所述止回阀9-2进入所述多介质砂滤罐7，进行对所述多介质砂滤罐7的反向冲洗，然后经所述三通阀3-2排入排水口2；

c、多介质砂滤罐5和多介质砂滤罐7的过滤状态和反冲洗状态交替并循环进行，时间以及交替顺序由可编程控制器16进行控制。

需要说明的是，根据以上优选的实施方案，本领域技术人员也能得到：可以不利用反渗透膜12生成的高压浓缩水，单独设置其他的反冲洗介质源，将反冲洗介质源接入第二止回阀的入口端即可。

综上所述，本实用新型的优点和有益效果

1、反洗时无需停产，生产过程中沙滤罐随时进行反洗，确保沙滤罐清洁、有效、长寿、免维护。不停机反洗方式，按照优化的反洗/生产时间比之为1/3-1/2计算，整机效率和产量提高了30-50％；

2、废水利用，能量回收，无需储水箱、反洗泵，而反洗泵占整机消耗的7％-15％，节省了能量消耗。

3、反冲洗方式采用简单的止回阀与三通阀相配合，使设备的使用成本、可靠性、易用度、维护量等各项指标达到最优。

前面对本实用新型具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非意欲穷尽，或者将本实用新型严格限制为所公开的具体形式，显然，根据上述教导可能进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本实用新型的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本实用新型的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种反渗透淡化设备，其特征在于，包括至少两个并联连接的多介质砂滤罐单元，每个多介质砂滤罐单元包括一个多介质砂滤罐、一个三通阀及两个止回阀；

所述多介质砂滤罐的第一端口与所述三通阀的第二端口连接，所述多介质砂滤罐的第二端口同时连接第一止回阀的入口端及第二止回阀的出口端；

所述第一止回阀的出口端用于输出经过所述多介质砂滤罐过滤后的介质；所述第二止回阀的入口端用于输入反冲洗介质；

所述三通阀的第一端口连接待处理水入口，所述三通阀的第三端口连接排水口。

2.如权利要求1所述的反渗透淡化设备，其特征在于，还包括过滤器组件、高压泵以及反渗透膜；所述第一止回阀的出口端连接所述过滤器组件的入口端；所述过滤器组件的出口端连接所述高压泵的入口端，所述高压泵的出口端连接所述反渗透膜的入口端。

3.如权利要求2所述的反渗透淡化设备，其特征在于，所述反渗透膜的高压浓缩水出口端连接毛细管的入口端，所述毛细管的出口端分别连接所述第二止回阀的入口端及压力控制阀，所述压力控制阀连接至所述排水口。

4.如权利要求1至3任一项所述的反渗透淡化设备，其特征在于，还包括控制器，用于控制所述三通阀的导通方向。

5.如权利要求4所述的反渗透淡化设备，其特征在于，还包括执行器，所述控制器连接所述执行器，所述执行器连接所述三通阀的控制端，通过所述执行器控制所述三通阀的导通方向。

6.如权利要求1所述的反渗透淡化设备，其特征在于，至少有一个多介质砂滤罐单元处于过滤状态。