CN208345899U - 一种无含盐废水排放的直饮水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无含盐废水排放的直饮水系统，包括：直饮水净化系统(1)，用于对原水进行多次过滤处理，产生供向用户的直饮水和待处理的浓含盐废水；浓水处理系统(2)，与直饮水净化系统(1)相连通，用于对直饮水净化系统(1)产生的浓含盐废水进行分离处理，通过汲取液分离出水分子和高浓度含盐水；以及汲取液再生系统(3)，一端与浓水处理系统(2)相连通，另一端与直饮水净化系统(1)相连通，通过接收高浓度含盐水对汲取液进行浓缩再生，并将产生的淡水通向直饮水净化系统中进行直饮水制备。本实用新型的含盐废水经过脱盐后不再直接外排，不会再污染环境，维护了人类的健康。

Description

一种无含盐废水排放的直饮水系统

技术领域

本实用新型涉及水处理设备技术领域，尤其涉及一种无含盐废水排放的直饮水系统。

背景技术

直饮水制备通常采用双膜法(超滤膜与钠滤膜/反渗透膜)，由于膜的选择性透过原理，制备直饮水的过程中必将产生含盐废水(占直饮水总量的20～50％)，这部分含盐废水如果处理不当，不仅会污染环境，还会危害人类健康。

因此，合理有效地去除含盐废水至关重要。含盐废水的处理是国内外研究的难点和热点之一，国内外对含盐废水的研究主要有生物法和物理化学方法。生物法在处理高盐废水时表现出较高的有机物去除率，但采用生物法处理高盐废水通常需要较长的驯化期，且废水中盐分越高，驯化污泥所需的时间越长；另外，微生物对环境的改变敏感，盐度的突变通常会对处理系统产生严重的干扰，而且高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用。物理化学方法主要有蒸发法、电化学方法、离子交换法、吸附、膜分离技术等，在某些应用中能够脱除废水中的盐分和有机物，但一般都投资大，运行费用高，且易造成再生废水的二次污染，难以达到预期的净化效果。针对制备直饮水过程中产生含盐废水的处理还没有一个具有较广适用范围的经济高效的技术方法。

膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)，集膜的高效分离和生物处理技术于一体，有效实现了固液分离，膜生物反应器由于其独特的技术优势已受到了各国学者的广泛关注，然而由于其具有较为严重的膜污染问题，严重的膜污染问题增加了能耗和运行费用，这两大瓶颈问题在一定程度上限制了膜生物反应器的进一步推广和应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种节约水资源、对含盐废水脱盐的无含盐废水排放的直饮水系统。

为实现上述目的，本实用新型的一种无含盐废水排放的直饮水系统的具体技术方案为：

一种无含盐废水排放的直饮水系统，包括：直饮水净化系统，用于对原水进行多次过滤处理，产生供向用户的直饮水和待处理的浓含盐废水；浓水处理系统，与直饮水净化系统相连通，用于对直饮水净化系统产生的浓含盐废水进行分离处理，通过汲取液分离出水分子和高浓度含盐水；以及汲取液再生系统，一端与浓水处理系统相连通，另一端与直饮水净化系统相连通，通过接收高浓度含盐水对汲取液进行浓缩再生，并将产生的淡水通向直饮水净化系统中进行直饮水制备。

进一步，直饮水净化系统中包括依次设置的原水箱、预处理装置、膜处理装置和后处理装置，原水箱内设置有液位检测装置和报警装置，原水箱中设置有分别用于接收原水和淡水的原水接口和汲取液再生系统净水接口。

进一步，原水箱和预处理装置之间设置有原水泵，用于将原水和淡水提升至直饮水预处理装置。

进一步，预处理装置包括多介质过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器中的至少一种，用于去除水中的有机物、悬浮物、胶体，以保证后续的膜处理装置的运行。

进一步，预处理装置内设置有自动反洗程序，用于定时反洗。

进一步，膜处理装置包括超滤装置、纳滤装置、反渗透装置中至少一种，预处理装置的出水通过高压泵的提升后进入膜处理装置，膜处理装置用于原水进行过滤处理，产生净水和浓含盐废水。

进一步，浓水处理系统包括依次设置的：浓水箱，与直饮水净化系统中的膜处理装置相连通，用于接收浓含盐废水；浓水泵，用于将浓含盐废水提升至正渗透膜反应器中；以及正渗透膜反应器，通过汲取液对浓含盐废水进行分离处理，分离出水分子和高浓度含盐水，正渗透膜反应器中的浓汲取液吸收水分子形成淡汲取液。

进一步，汲取液再生系统包括汲取液再生装置，汲取液再生装置与正渗透膜反应器相连通，接收高浓度含盐水和淡汲取液，用于将高浓度含盐水和淡汲取液相混合再生形成浓汲取液并通向正渗透膜反应器进行循环使用。

进一步，汲取液再生装置的另一端与直饮水净化系统中的原水箱相连通，汲取液再生装置通过浓缩再生后产生的净水回流至原水箱中用于直饮水循环制备。

进一步，汲取液再生装置上设置有PH调节装置和加药设置。

本实用新型的一种无含盐废水排放的直饮水系统的优点在于：

1)制备直饮水过程中产生的含盐废水(占直饮水总量的20～50％)全部经过正渗透膜生物反应器处理，脱盐后再回流到水箱中制备直饮水，大大节约了水资源；

2)含盐废水经过脱盐后不再直接外排，不会再污染环境，维护了人类的健康；

3)正渗透膜技术在浓度差的作用下产生渗透压进行脱盐，不再加压，相比于其他脱盐技术能耗非常低。

附图说明

图1为本实用新型的直饮水系统的原理图。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种无含盐废水排放的直饮水系统做进一步详细的描述。

如图1所示，其示为本实用新型的一种无含盐废水排放的直饮水系统，包括直饮水净化系统1、浓水处理系统2和汲取液再生系统3。其中，直饮水净化系统1用于对原水进行多次过滤处理，去除原水中的有机物、悬浮物、硬度等杂质，产生的符合标准的直饮水通向用户，剩余的待处理的浓含盐废水继续处理，以减轻后续装置中膜的结构、堵塞和污染，保证后续的膜处理装置的长期稳定运行；浓水处理系统2与直饮水净化系统1相连通，用于对直饮水净化系统1产生的浓含盐废水进行分离处理，通过汲取液分离出水分子和高浓度含盐水；汲取液再生系统3的一端与浓水处理系统2相连通，另一端与直饮水净化系统1相连通，通过接收高浓度含盐水对汲取液进行浓缩再生，并将产生的淡水通向直饮水净化系统中进行直饮水制备。

具体来说，直饮水净化系统1中包括依次设置的原水箱4、预处理装置6、膜处理装置7和后处理装置8，原水箱4内设置有液位检测装置和报警装置，原水箱4中设置有分别用于接收原水和淡水的原水接口和汲取液再生系统净水接口。原水箱4和预处理装置6之间设置有原水泵5，用于将原水和淡水提升至直饮水预处理装置6。

其中，预处理装置6包括多介质过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器中的至少一种，用于去除水中的有机物、悬浮物、胶体，以保证后续的膜处理装置7的长期稳定运行。并且，预处理装置6内设置有自动反洗程序，用于定时反洗，反洗的排水经过排水管道收集至市政污水管网。

膜处理装置7包括超滤装置、纳滤装置、反渗透装置中至少一种，预处理装置6的出水通过高压泵的提升后进入膜处理装置7，膜处理装置7用于出水进行过滤处理，产生净水和浓含盐废水，净水通向后处理装置8进行水质调整供向用户，剩余的浓含盐废水则继续通向浓水处理系统2进行再次处理。其中，后处理装置8包括净水箱、消毒装置、矿化装置、PH调节装置、水质在线检测装置中至少一种，用于对膜处理装置7的出水进行储存、消毒、检测和对水质进行调整，出水送至用户点或由直饮水泵加压送至用户点。

进一步，浓水处理系统2包括依次设置的浓水箱9、浓水泵10和正渗透膜反应器11，浓水箱9与直饮水净化系统1中的膜处理装置7相连通，用于接收浓含盐废水，浓水箱8内设置有液位检测装置和报警装置，浓水泵10用于将浓含盐废水提升至正渗透膜反应器11中；正渗透膜反应器11通过汲取液对浓含盐废水中的水分子和其他离子进行分离处理，在正压渗透压差的驱动下，浓含盐废水中的水分子通过正渗透膜进入浓汲取液一侧，与水分子分离后的高浓度含盐水被排出浓水处理系统2通向汲取液再生系统3，浓汲取液吸收水分子被稀释形成淡汲取液。

进一步，汲取液再生系统3包括汲取液再生装置12，汲取液再生装置12与正渗透膜反应器11相连通，接收高浓度含盐水和被稀释后的淡汲取液，用于将高浓度含盐水和淡汲取液相混合再生形成浓汲取液并通向正渗透膜反应器11，通过汲取液再生装置12对渗透后的淡汲取液通过高浓度含盐水进行浓缩处理，产生的浓汲取液再供浓水处理系统2循环使用；汲取液再生装置12的另一端与直饮水净化系统中的原水箱4相连通，汲取液再生装置12通过浓缩再生后产生的净水回流至原水箱4中用于直饮水循环制备，大大节约了水资源，实现无含盐废水排放。此外，汲取液再生装置12上还设置有PH调节装置13和加药设置。

下面结合附图对本实用新型的一种无含盐废水排放的直饮水系统的工作过程进行描述：

首先，在直饮水净化系统1中进行原水处理；原水与汲取液再生装置12回流的淡水相融合通入原水箱4中，经过原水泵5泵入预处理装置6中，预处理装置6对原水和淡水进行去悬浮物、有机物、胶体等过滤处理，将水中的杂质控制在5毫克/升以下。

然后，通向膜处理装置7中，通过膜分离进行二次过滤，将水中的杂质和小分子物质分离出，分离出的水达到直饮水标准的可通过后处理装置8直接供使用，其余含有无机盐的浓含盐废水则收集至浓水箱9中。

接着，在浓水处理系统2中进行浓水分离；浓水箱9中的浓含盐废水经过浓水泵10泵入正渗透反应器11中，正渗透反应器11的汲取液对浓含盐废水中的水分子和其他离子进行分离处理，浓含盐废水中的水分子通过正渗透膜进入浓汲取液一侧，与水分子分离后的高浓度含盐水被排出浓水处理系统2通向汲取液再生系统3，浓汲取液吸收水分子被稀释形成淡汲取液。

最后，在汲取液再生系统3中进行汲取液再生；正渗透膜反应器11与汲取液再生装置12相连通，接收高浓度含盐水和被稀释后的淡汲取液，将正渗透后的淡汲取液与高浓度含盐水相混合进行再生浓缩处理，形成浓汲取液和淡水，浓汲取液返回正渗透膜反应器11中进行循环使用，净水回流至原水箱4用于直饮水循环制备。

本实用新型的一种无含盐废水排放的直饮水系统，将制备直饮水过程中产生的浓含盐废水(占直饮水总量的20～50％)全部经过正渗透膜反应器和汲取液再生装置处理，产生的淡水再回流到原水箱中制备直饮水，大大节约了水资源；浓含盐废水经过脱盐后不再直接外排，不会再污染环境，维护了人类的健康；正渗透膜技术在浓度差的作用下产生渗透压进行脱盐，不再加压，相比于其他脱盐技术能耗非常低。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种无含盐废水排放的直饮水系统，其特征在于，包括：

直饮水净化系统(1)，用于对原水进行多次过滤处理，产生供向用户的直饮水和待处理的浓含盐废水；

浓水处理系统(2)，与直饮水净化系统(1)相连通，用于对直饮水净化系统(1)产生的浓含盐废水进行分离处理，通过汲取液分离出水分子和高浓度含盐水；以及

汲取液再生系统(3)，一端与浓水处理系统(2)相连通，另一端与直饮水净化系统(1)相连通，通过接收高浓度含盐水对汲取液进行浓缩再生，并将产生的淡水通向直饮水净化系统中进行直饮水制备。

2.根据权利要求1所述的直饮水系统，其特征在于，直饮水净化系统(1)中包括依次设置的原水箱(4)、预处理装置(6)、膜处理装置(7)和后处理装置(8)，原水箱(4)内设置有液位检测装置和报警装置，原水箱(4)中设置有分别用于接收原水和淡水的原水接口和汲取液再生系统净水接口。

3.根据权利要求2所述的直饮水系统，其特征在于，原水箱(4)和预处理装置(6)之间设置有原水泵(5)，用于将原水和淡水提升至直饮水预处理装置(6)。

4.根据权利要求2所述的直饮水系统，其特征在于，预处理装置(6)包括多介质过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器中的至少一种，用于去除水中的有机物、悬浮物、胶体，以保证后续的膜处理装置(7)的运行。

5.根据权利要求2或4所述的直饮水系统，其特征在于，预处理装置(6)内设置有自动反洗程序，用于定时反洗。

6.根据权利要求2所述的直饮水系统，其特征在于，膜处理装置(7)包括超滤装置、纳滤装置、反渗透装置中至少一种，预处理装置(6)的出水通过高压泵的提升后进入膜处理装置(7)，膜处理装置(7)用于原水进行过滤处理，产生净水和浓含盐废水。

7.根据权利要求1所述的直饮水系统，其特征在于，浓水处理系统(2)包括依次设置的：

浓水箱(9)，与直饮水净化系统(1)中的膜处理装置(7)相连通，用于接收浓含盐废水；

浓水泵(10)，用于将浓含盐废水提升至正渗透膜反应器(11)中；以及

正渗透膜反应器(11)，通过汲取液对浓含盐废水进行分离处理，分离出水分子和高浓度含盐水，正渗透膜反应器(11)中的浓汲取液吸收水分子形成淡汲取液。

8.根据权利要求1所述的直饮水系统，其特征在于，汲取液再生系统(3)包括汲取液再生装置(12)，汲取液再生装置(12)与正渗透膜反应器(11)相连通，接收高浓度含盐水和淡汲取液，用于将高浓度含盐水和淡汲取液相混合再生形成浓汲取液并通向正渗透膜反应器(11)进行循环使用。

9.根据权利要求8所述的直饮水系统，其特征在于，汲取液再生装置(12)的另一端与直饮水净化系统中的原水箱(4)相连通，汲取液再生装置(12)通过浓缩再生后产生的净水回流至原水箱(4)中用于直饮水循环制备。

10.根据权利要求8所述的直饮水系统，其特征在于，汲取液再生装置(12)上设置有PH调节装置(13)和加药设置。