CN209118786U - 一种浓缩处理系统 - Google Patents

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杨彬
刘强
伍灵
秦福初
杨洋
徐杨华
马若霞
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Abstract

本实用新型提供一种浓缩处理系统,包括:预浓缩处理设备和蒸发浓缩处理设备;所述预浓缩处理设备包括超滤装置和第一反渗透装置,所述超滤装置的净化液排出端通过第一管路与所述第一反渗透装置的进液端连接,所述第一反渗透装置的浓缩液排出端通过第二管路与所述蒸发浓缩处理设备的进液端连接,所述第一反渗透装置为苦咸水反渗透装置或海水淡化反渗透装置。本实用新型既能够去除废水中的大部分二价盐分、胶体、有机物及微生物,起到废水净化的作用;也能够起到废水预浓缩的作用,减少进入蒸发浓缩处理设备内的水量,因而能够实现蒸发浓缩处理设备的小型化设计,即能够减小蒸发浓缩处理设备的体积和重量,有利于蒸发浓缩处理设备的移动。

Description

一种浓缩处理系统
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域,尤其涉及一种浓缩处理系统。
背景技术
随着电力需求的增长以及核能发电技术的发展,核电站的数量日益增长。核电站内包含放射性物质,当发生放射性泄漏事故时,放射性物质容易通过废水排至外界,为了避免放射性物质破坏环境,需要对废水进行应急处理。
目前,通常仅采用蒸发浓缩法应急处理放射性废水,即将废水直接排入蒸发浓缩处理设备中进行蒸发浓缩处理。此种情况下,由于是将废水直接排入蒸发浓缩处理设备,因而导致现有的蒸发浓缩处理设备难以实现小型化设计,即导致现有的蒸发浓缩处理设备体积较大,较为笨重,不利于蒸发浓缩处理设备的移动。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种浓缩处理系统,以解决由于仅采用蒸发浓缩法应急处理放射性废水时,是将废水直接排入蒸发浓缩处理设备,因而导致现有的蒸发浓缩处理设备难以实现小型化设计,即导致现有的蒸发浓缩处理设备的体积较大,较为笨重的问题。
为解决上述技术问题,本实用新型是这样实现的:一种浓缩处理系统,包括:预浓缩处理设备和蒸发浓缩处理设备;
所述预浓缩处理设备包括超滤装置和第一反渗透装置,所述超滤装置的净化液排出端通过第一管路与所述第一反渗透装置的进液端连接,所述第一反渗透装置的浓缩液排出端通过第二管路与所述蒸发浓缩处理设备的进液端连接,所述第一反渗透装置为苦咸水反渗透装置或海水淡化反渗透装置。
可选地,所述第一管路包括第一子管路和第二子管路;
所述预浓缩处理设备还包括:设置于所述第一子管路和所述第二子管路之间的纳滤装置;
所述纳滤装置的进液端通过所述第一子管路与所述超滤装置的净化液排出端连接,所述纳滤装置的净化液排出端通过所述第二子管路与所述第一反渗透装置的进液端连接,所述纳滤装置的浓缩液排出端通过第三管路与所述蒸发浓缩处理设备的进液端连接。
可选地,所述预浓缩处理设备还包括:第二反渗透装置、电导率检测装置和控制器;
所述第二反渗透装置的进液端通过第四管路与所述超滤装置的净化液排出端连接,所述第二反渗透装置的浓缩液排出端通过第五管路与所述蒸发浓缩处理设备的进液端连接;所述第四管路上设有第一阀门,所述第一管路上设有第二阀门;所述电导率检测装置设置于所述超滤装置的净化液排出端;所述控制器分别与所述电导率检测装置、第一阀门和第二阀门电连接;
其中,所述第一反渗透装置为苦咸水反渗透装置时,所述第二反渗透装置为海水淡化反渗透装置;所述第一反渗透装置为海水淡化反渗透装置时,所述第二反渗透装置为苦咸水反渗透装置。
可选地,所述电导率检测装置为电导率仪。
可选地,所述第一阀门为气动阀门或电动阀门。
可选地,所述第二阀门为气动阀门或电动阀门。
可选地,所述控制器为移动终端。
可选地,所述超滤装置为管式超滤装置。
可选地,所述超滤装置为错流过滤超滤装置。
在本实用新型实施例中,由于蒸发浓缩处理设备的进液端与第一反渗透装置的浓缩液排出端连接,从而使得废水在进入蒸发浓缩处理设备之前,会依次经超滤装置和第一反渗透装置的分离处理,只有被第一反渗透装置截留的浓缩液会进入蒸发浓缩处理设备内,而被超滤装置截留的浓缩液以及未被第一反渗透装置截留的净化液则不会进入蒸发浓缩处理设备内。这样,既能够去除废水中的大部分二价盐分、胶体、有机物及微生物,起到废水净化的作用;也能够起到废水预浓缩的作用,减少进入蒸发浓缩处理设备内的水量,因而能够实现蒸发浓缩处理设备的小型化设计,即能够减小蒸发浓缩处理设备的体积和重量,有利于蒸发浓缩处理设备的移动。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例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一些实施例,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是本实用新型实施例提供的浓缩处理系统的结构图。
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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,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。
如图1所示,本实用新型实施例提供一种浓缩处理系统,包括:预浓缩处理设备100和蒸发浓缩处理设备200;
预浓缩处理设备100包括超滤装置101和第一反渗透装置102,超滤装置101的净化液排出端通过第一管路与第一反渗透装置102的进液端连接,第一反渗透装置102的浓缩液排出端通过第二管路103与蒸发浓缩处理设备200的进液端连接,第一反渗透装置102为苦咸水反渗透装置或海水淡化反渗透装置。
其中,上述蒸发浓缩处理设备200也可以称为蒸发设备或蒸发器;具体地,上述蒸发浓缩处理设备200可以是通过加热使溶液浓缩或从溶液中析出晶粒的设备。
上述超滤装置101可以用于在一定的压力下,使溶剂和小分子溶质穿过一定孔径的超滤膜,而使大分子溶质不能透过,被截留在超滤膜的一侧。上述超滤装置101可以是板框式、卷式或中空纤维式等各类超滤装置。上述超滤装置101的净化液排出端可以用于将透过超滤膜的液体排出。如图1所示,上述超滤装置101的净化液排出端可以包括第一水池1011和安装于第一水池1011的增压泵1012。当上述超滤装置101的净化液排出端包括第一水池1011和安装于第一水池1011的第一增压泵1012时,上述超滤装置101的净化液排出端通过第一管路与第一反渗透装置102的进液端连接可以是第一水池1011通过第一管路与第一反渗透装置102的进液端连接;此种情况下,第一水池1011内的净化液可以是在第一增压泵1012的增压下通过第一管路进入第一反渗透装置102。
上述苦咸水反渗透装置可以是利用反渗透技术的原理,在一定压力驱动下,使溶剂(即水分子)透过反渗透膜,而使90%以上的溶解性盐类和99%以上的胶体、微生物及有机物等被截留的设备。上述海水淡化反渗透装置可以是利用反渗透技术的原理,在一定压力驱动下,使溶剂(即水分子)透过反渗透膜,而使90%以上的溶解性盐类和99%以上的胶体、微生物及有机物等被截留的设备。上述第一反渗透装置102的浓缩液排出端可以用于将被第一反渗透装置102的反渗透膜截留的液体排出。
上述海水淡化反渗透装置和上述苦咸水反渗透装置可以是分别适用于不同盐浓度的溶液的反渗透处理。具体来说,上述海水淡化反渗透装置可以适用于盐含量大于第一预设阈值的溶液的反渗透处理;上述苦咸水反渗透装置可以适用于盐含量小于或等于第一预设阈值的溶液的处理;第一预设阈值的具体取值可以根据需要进行设定,对此,本使用新型不作限定。
在本实用新型实施例中,由于蒸发浓缩处理设备的进液端与第一反渗透装置的浓缩液排出端连接,从而使得废水在进入蒸发浓缩处理设备之前,会依次经超滤装置和第一反渗透装置的分离处理,只有被第一反渗透装置截留的浓缩液会进入蒸发浓缩处理设备内,而被超滤装置截留的浓缩液以及未被第一反渗透装置截留的净化液则不会进入蒸发浓缩处理设备内。这样,既能够去除废水中的大部分二价盐分、胶体、有机物及微生物,起到废水净化的作用;也能够起到废水预浓缩的作用,减少进入蒸发浓缩处理设备内的水量,因而能够实现蒸发浓缩处理设备的小型化设计,即能够减小蒸发浓缩处理设备的体积和重量,有利于蒸发浓缩处理设备的移动。
可选地,超滤装置101为管式超滤装置。
这样,采用管式超滤装置时,原液流道截留面积更大,更不易堵塞,且超滤膜的膜表面清洗更加容易。
可选地,超滤装置101为错流过滤超滤装置。
其中,上述错流过滤超滤装置可以是指采用错流过滤进行分离工作的超滤装置。
由于错流过滤超滤装置在运行时,液体切向流过超滤膜的膜表面,能够在过滤的同时起到冲刷膜表面的作用,从而更不易堆积污染物,膜表面更不易被污染,更有利于超滤装置的持续运行。
可选地,第一管路包括第一子管路1041和第二子管路1042;
预浓缩处理设备100还包括:设置于第一子管路1041和第二子管路1042之间的纳滤装置105;
纳滤装置105的进液端通过第一子管路1041与超滤装置101的净化液排出端连接,纳滤装置105的净化液排出端通过第二子管路1042与第一反渗透装置102的进液端连接,纳滤装置105的浓缩液排出端通过第三管路106与蒸发浓缩处理设备200的进液端连接。
其中,上述纳滤装置105的分离性能可以是介于超滤装置101和第一反渗透装置102之间;具体地,上述纳滤装置105可以用于使相对分子质量较小的物质如二价盐或葡萄糖、蔗糖等小分子有机物不能透过纳滤膜,而被截留在纳滤膜的一侧。上述纳滤装置105的净化液排出端可以用于将透过纳滤膜的液体排出;上述纳滤装置105的浓缩液排出端可以用于将被纳滤装置的纳滤膜截留的液体排出。
如图1所示,上述纳滤装置105的净化液排出端可以包括第二水池1051和安装于第二水池1051的第二增压泵1052。当上述纳滤装置105的净化液排出端包括第二水池1051和安装于第二水池1051的第二增压泵1052时,上述纳滤装置105的净化液排出端通过第二子管路1042与第一反渗透装置102的进液端连接可以是第二水池1051通过第二子管路1042与第一反渗透装置102的进液端连接;此种情况下,第二水池1051内的净化液可以是在第二增压泵1052的增压下通过第二子管路1042进入第一反渗透装置102。
由于纳滤装置可以用于截留相对分子质量较小的物质,且纳滤装置的分离性能介于超滤装置和第一反渗透装置之间,因而在超滤装置和第一反渗透装置之间增加纳滤装置,既能够进一步降低第一反渗透装置的工作强度,保障第一反渗透装置的长期高效运行,也能够进一步提高预浓缩处理设备的预浓缩效果,例如,能够进一步提高预浓缩处理设备的脱盐能力。
可选地,预浓缩处理设备100还包括:第二反渗透装置107、电导率检测装置和控制器;
第二反渗透装置107的进液端通过第四管路与超滤装置101的净化液排出端连接,第二反渗透装置107的浓缩液排出端通过第五管路108与蒸发浓缩处理设备200的进液端连接;第四管路上设有第一阀门,第一管路上设有第二阀门;电导率检测装置设置于超滤装置101的净化液排出端;控制器分别与电导率检测装置、第一阀门和第二阀门电连接;
其中,第一反渗透装置102为苦咸水反渗透装置时,第二反渗透装置107为海水淡化反渗透装置;第一反渗透装置102为海水淡化反渗透装置时,第二反渗透装置107为苦咸水反渗透装置。
其中,上述第二反渗透装置107的浓缩液排出端可以用于将被第二反渗透装置107的反渗透膜截留的液体排出。上述电导率检测装置可以用于检测超滤装置101的净化液排出端处的净化液的电导率,并将检测到的电导率输送至控制器。当上述超滤装置101的净化液排出端包括第一水池1011和安装于第一水池1011的增压泵1012时,上述电导率检测装置可以是设置于超滤装置101的净化液排出端的第一水池1011内。
由于净化液的电导率大小可以作为净化液的盐含量高低的衡量指标,具体地,电导率越高盐含量越高,电导率越低盐含量越低,因而上述控制器可以用于根据接收到的电导率的大小,控制第一阀门和第二阀门的工作状态,以使超滤装置101处理所得的净化液择一进入苦咸水反渗透装置或海水淡化反渗透装置中进行分离处理。例如,在一实施方式中,第一反渗透装置102为苦咸水反渗透装置,第二反渗透装置107为海水淡化反渗透装置,控制器在电导率大于第二预设阈值时(对应于净化液的盐含量大于第一预设阈值的情形),控制第一阀门处于打开状态并控制第二阀门处于关闭状态,以使超滤装置101所得的净化液通过第三管路进入海水淡化反渗透装置内;控制器在电导率小于或等于第二预设阈值时(对应于净化液的盐含量小于或等于第一预设阈值的情形),控制第一阀门处于关闭状态并控制第二阀门处于打开状态,以使超滤装置101所得的净化液通过第一管路进入苦咸水反渗透装置内。
这样,由于海水淡化反渗透装置和苦咸水反渗透装置适于处理的溶液的盐浓度的范围不同,且净化液的电导率大小可以作为净化液的盐含量高低的衡量指标,因而通过设置电导率检测装置、第一阀门、第二阀门和控制器,使得本实施例中的预浓缩处理设备能够根据超滤装置的净化液排出端处的净化液的电导率,选择与净化液的盐含量相适应的反渗透装置对超滤装置所得的净化液进行处理。这样,使得本实施例中的预浓缩处理设备在废水的盐含量较高的应用场景下(例如,核电站建立在沿海地区,因海水倒灌入核电站致使核电站的废水含盐量较高的应用场景)能够适用,且在废水的盐含量较低的应用场景下也能够适用。
可选地,电导率检测装置为电导率仪。
可选地,第一阀门为气动阀门或电动阀门。
这样,由于气动阀门的稳定性更好、成本更低、维护更方便,因而当第一阀门为气动阀门时,能够使得本实施例中的预浓缩处理设备的稳定性更好、成本更低、维护更方便;由于电动阀门对液体介质的效果更好、不受空气压力和气候的影响,因而当第一阀门为电动阀门时,阀门的开关效果更好。
可选地,第二阀门为气动阀门或电动阀门。
这样,由于气动阀门的稳定性更好、成本更低、维护更方便,因而当第二阀门为气动阀门时,能够使得本实施例中的预浓缩处理设备的稳定性更好、成本更低、维护更方便;由于电动阀门对液体介质的效果更好、不受空气压力和气候的影响,因而当第二阀门为电动阀门时,阀门的开关效果更好。
可选地,控制器为移动终端。
其中,上述移动终端可以是手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant,简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等。
另外,上述控制器也可以是台式电脑或可编程逻辑控制器。
可选地,在一些实施方式中,第一管路包括第一子管路1041和第二子管路1042;
预浓缩处理设备100还包括:设置于第一子管路1041和第二子管路1042之间的纳滤装置105;
纳滤装置105的进液端通过第一子管路1041与超滤装置101的净化液排出端连接,纳滤装置105的净化液排出端通过第二子管路1042与第一反渗透装置102的进液端连接,纳滤装置105的浓缩液排出端通过第三管路106与蒸发浓缩处理设备200的进液端连接;
预浓缩处理设备100还包括:第二反渗透装置107、电导率检测装置和控制器;
第二反渗透装置107的进液端通过第六管路与纳滤装置105的净化液排出端连接,第二反渗透装置107的浓缩液排出端通过第五管路108与蒸发浓缩处理设备200的进液端连接;第六管路上设有第三阀门,第二子管路1042上设有第四阀门;电导率检测装置设置于纳滤装置105的净化液排出端;控制器分别与电导率检测装置、第三阀门和第四阀门电连接;
其中,第一反渗透装置102为苦咸水反渗透装置时,第二反渗透装置107为海水淡化反渗透装置;第一反渗透装置102为海水淡化反渗透装置时,第二反渗透装置107为苦咸水反渗透装置。
上述电导率检测装置可以用于检测纳滤装置105的净化液排出端处的净化液的电导率,并将检测到的电导率输送至控制器。当上述纳滤装置105的净化液排出端包括第二水池1051和安装于第二水池1051的增压泵1052时,上述电导率检测装置可以是设置于纳滤装置105的净化液排出端的第二水池1051内。上述控制器可以用于根据接收到的电导率的大小,控制第三阀门和第四阀门的工作状态,以使纳滤装置105处理所得的净化液择一进入苦咸水反渗透装置或海水淡化反渗透装置中进行分离处理。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本实用新型的保护之内。

Claims (9)

1.一种浓缩处理系统,其特征在于,包括:预浓缩处理设备和蒸发浓缩处理设备;
所述预浓缩处理设备包括超滤装置和第一反渗透装置,所述超滤装置的净化液排出端通过第一管路与所述第一反渗透装置的进液端连接,所述第一反渗透装置的浓缩液排出端通过第二管路与所述蒸发浓缩处理设备的进液端连接,所述第一反渗透装置为苦咸水反渗透装置或海水淡化反渗透装置。
2.根据权利要求1所述的浓缩处理系统,其特征在于,所述第一管路包括第一子管路和第二子管路;
所述预浓缩处理设备还包括:设置于所述第一子管路和所述第二子管路之间的纳滤装置;
所述纳滤装置的进液端通过所述第一子管路与所述超滤装置的净化液排出端连接,所述纳滤装置的净化液排出端通过所述第二子管路与所述第一反渗透装置的进液端连接,所述纳滤装置的浓缩液排出端通过第三管路与所述蒸发浓缩处理设备的进液端连接。
3.根据权利要求1所述的浓缩处理系统,其特征在于,所述预浓缩处理设备还包括:第二反渗透装置、电导率检测装置和控制器;
所述第二反渗透装置的进液端通过第四管路与所述超滤装置的净化液排出端连接,所述第二反渗透装置的浓缩液排出端通过第五管路与所述蒸发浓缩处理设备的进液端连接;所述第四管路上设有第一阀门,所述第一管路上设有第二阀门;所述电导率检测装置设置于所述超滤装置的净化液排出端;所述控制器分别与所述电导率检测装置、第一阀门和第二阀门电连接;
其中,所述第一反渗透装置为苦咸水反渗透装置时,所述第二反渗透装置为海水淡化反渗透装置;所述第一反渗透装置为海水淡化反渗透装置时,所述第二反渗透装置为苦咸水反渗透装置。
4.根据权利要求3所述的浓缩处理系统,其特征在于,所述电导率检测装置为电导率仪。
5.根据权利要求3所述的浓缩处理系统,其特征在于,所述第一阀门为气动阀门或电动阀门。
6.根据权利要求3所述的浓缩处理系统,其特征在于,所述第二阀门为气动阀门或电动阀门。
7.根据权利要求3所述的浓缩处理系统,其特征在于,所述控制器为移动终端。
8.根据权利要求1所述的浓缩处理系统,其特征在于,所述超滤装置为管式超滤装置。
9.根据权利要求1所述的浓缩处理系统,其特征在于,所述超滤装置为错流过滤超滤装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110517803A (zh) * 2019-08-05 2019-11-29 中国核电工程有限公司 放射性浓缩液的处理方法

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