CN210457765U - 一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置，包括原水箱、反渗透给水泵、保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透装置、反渗透产水箱、反渗透冲洗泵反渗透浓水箱、化学药剂投加箱、碱加药箱、酸加药箱、进水旁路阀、进水隔断阀、冲洗阀、进水慢开阀、产水排放阀、浓水排放阀、防爆膜、手动截止阀、第一排水沟和第二排水沟。其具有结构设计合理，运行稳定可靠，能够在高压泵不停机进行反渗透膜的冲洗，同时还可以实现在线加药冲洗和短时间高频次的冲洗，最大程度预防反渗透膜表面的有机物污染。

Description

一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置。

背景技术

反渗透污染中有机物污染是常见的一种污染形式，反渗透进水中的有机物吸附在元件膜表面，造成通量的损失，尤其是在第一段前几只膜的位置，有机物会堵塞膜面的孔道，导致产水量大幅度下降。

化学清洗是恢复反渗透性能的重要措施之一，但由于清洗过程耗时较长、且有大量化学药剂的使用，会对系统正常运行和反渗透膜寿命造成不利影响，因此在实际运行过程中要尽可能控制化学清洗频率不要过高，一般建议在1-3个月，为减低反渗透的化学清洗频率，通常会设计反渗透冲洗措施，在传统的反渗透冲洗设计里，是用反渗透产水间歇性对反渗透进行产水冲洗或使用产品水高通量通过系统，能够在污染层粘附膜表面前松动它并将其冲膜元件冲出，而通常冲洗水的入口选择高压泵出口管路上，因此在进入反渗透产水冲洗过程时，需要将高压泵停机才能进行。本实用新型正是基于上述研究背景而提出，旨在提供一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置以克服上述缺陷。

实用新型内容

针对现有技术中存在的反渗透冲洗存在的不足，本实用新型的目的在于：提供一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置，其具有结构设计合理，运行稳定可靠，能够在高压泵不停机进行反渗透膜的冲洗，同时还可以实现在线加药冲洗和短时间高频次的冲洗，最大程度预防反渗透膜表面的有机物污染。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置，其特征在于：该冲洗装置包括原水箱、反渗透给水泵、保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透装置、反渗透产水箱、反渗透冲洗泵反渗透浓水箱、化学药剂投加箱、碱加药箱、酸加药箱、进水旁路阀、进水隔断阀、冲洗阀、进水慢开阀、产水排放阀、浓水排放阀、防爆膜、手动截止阀、第一排水沟和第二排水沟；其中，原水箱的进水端与待处理水的进水端相连接，所述原水箱的出水端与反渗透给水泵相连接；所述反渗透给水泵还通过进水旁路连接至原水箱，所述进水旁路上设置有进水旁路阀；所述反渗透给水泵通过第一连接管与保安过滤器的进水端相连接，所述第一连接管上设置有进水隔断阀；所述化学药剂投加箱通过化学药剂投加管路与第一连接管相连接；所述保安过滤器的出水端与反渗透高压泵相连接；所述反渗透高压泵与反渗透装置通过第二连接管相连接；所述第二连接管上设置有进水慢开阀；所述反渗透装置通过第三连接管与反渗透产水箱的进水端相连接；所述反渗透产水箱的出水端通过第四连接管与第一连接管相连接；所述第四连接管上设置有反渗透冲洗泵和冲洗阀；所述碱加药箱和酸加药箱均与第四连接管相连接；所述反渗透装置通过第五连接管与第一排水沟相连接；所述第五连接管上设置有产水排放阀和防爆膜；所述反渗透装置通过第六连接管与第二排水沟相连接；所述第六连接管上设置有浓水排放阀；所述反渗透装置通过第七连接管与反渗透浓水箱相连接；所述第七连接管上设置有手动截止阀。

作为上述方案的进一步优化，所述进水旁路阀、进水隔断阀、冲洗阀、进水慢开阀、产水排放阀、浓水排放阀均为自动蝶阀。

采用本实用新型的一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置具有如下有益效果：

(1)可以采用反渗透产水进行冲洗，针对性应对有机物污染，在冲洗过程中不需要停机，仍可以正常制水。

(2)运行过程中无需反复启停反渗透给水泵和高压泵，对设备的冲击减少到最小，并且运行可靠稳定。

(3)反渗透产水消耗量比传统方式减少50％以上，无需额外增加任何用电设备，节能降耗。

(4)针对容易污染反渗透一段的其他污染，如胶体类等同样有效。

附图说明

附图1为本实用新型预防反渗透有机物污染的冲洗装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型预防反渗透有机物污染的冲洗装置作以详细说明。

一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置，其特征在于：该冲洗装置包括原水箱1、反渗透给水泵2、保安过滤器3、反渗透高压泵4、反渗透装置5、反渗透产水箱6、反渗透冲洗泵7、反渗透浓水箱8、化学药剂投加箱9、碱加药箱10、酸加药箱11、进水旁路阀12、进水隔断阀13、冲洗阀14、进水慢开阀15、产水排放阀16、浓水排放阀17、防爆膜18、手动截止阀19、第一排水沟20和第二排水沟21；其中，原水箱的进水端与待处理水的进水端相连接，所述原水箱的出水端与反渗透给水泵相连接；所述反渗透给水泵还通过进水旁路连接至原水箱，所述进水旁路上设置有进水旁路阀；所述反渗透给水泵通过第一连接管22与保安过滤器的进水端相连接，所述第一连接管上设置有进水隔断阀；所述化学药剂投加箱通过化学药剂投加管路与第一连接管相连接；所述保安过滤器的出水端与反渗透高压泵相连接；所述反渗透高压泵与反渗透装置通过第二连接管23相连接；所述第二连接管上设置有进水慢开阀；所述反渗透装置通过第三连接管24与反渗透产水箱的进水端相连接；所述反渗透产水箱的出水端通过第四连接管25与第一连接管相连接；所述第四连接管上设置有反渗透冲洗泵和冲洗阀；所述碱加药箱和酸加药箱均与第四连接管相连接；所述反渗透装置通过第五连接管与第一排水沟相连接；所述第五连接管26上设置有产水排放阀和防爆膜；所述反渗透装置通过第六连接管27与第二排水沟相连接；所述第六连接管上设置有浓水排放阀；所述反渗透装置通过第七连接管28与反渗透浓水箱相连接；所述第七连接管上设置有手动截止阀。所述进水旁路阀、进水隔断阀、冲洗阀、进水慢开阀、产水排放阀、浓水排放阀均为自动蝶阀。

本实用新型预防反渗透有机物污染的冲洗装置中主要部件的类型及其作用如下：

(1)反渗透给水泵一般采用标准化工离心泵，一般工作压力位3-6bar之间，流量根据反渗透所需处理的水量而定；

(2)保安过滤器为钢制圆筒，圆筒内有多支过滤滤芯，滤芯材质一般材质为PP，过滤精度为5um,主要用于反渗透前最后一道保护性精密过滤，主要设置在反渗透给水泵出口和高压泵入口之间的管道上，与管道采用法兰连接；

(3)反渗透高压泵为标准化工泵，主要提供反渗透运行所需的压力，出口压力从13-60bar不等，具体进水盐分高低和浓缩倍率而定，流量根据反渗透所需处理能力而定，一般小型的高压泵多为立式，大型高压泵多为卧式；

(4)反渗透装置为将多个反渗透膜元件装入一定规格的压力容器，通过管道阀门及机架组装在一起的用于处理废水；

(5)反渗透冲洗泵一般采用标准化工离心泵，一般工作压力位3-6bar之间，流量根据反渗透膜壳配置相匹配，一般与反渗透给水泵规格大致相当；

(6)化学药剂投加箱中采用的化学药剂主要包括阻垢剂及还原剂，其中，阻垢剂一般为复配药剂，主要用来防止反渗透装置内的结垢，投加量一般为2-3mg/L,还原剂主要为防止氧化性物质对反渗透膜的损伤，多采用亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠，一般加药量为3-5mg/L,以上药剂多跟反渗透进行连锁控制，随设备运行持续投加；

(7)碱加药箱中采用的是30％的烧碱溶液，投加量不超过1000ppm、酸加药箱中采用的是30％的盐酸溶液，投加量不超过2000ppm；

(8)防爆膜是反渗透产水管上的标准设计，主要是为了防止反渗透产水背压过高对反渗透膜元件的损伤，在使用中，反渗透产水管道上膜片安装处的水压力上升并达到设定值时,膜片爆破,泄流减压。从而保护整个反渗透膜元件的安全；

(9)第一排水沟和第二排水沟为普通混凝土排水沟/渠，工程设计上还可以根据实际需要将两处排水沟合二为一，第一排水沟为反渗透产水排放，第二排水沟为反渗透冲洗水排放；

(10)自动蝶阀多采用在蝶阀阀体上安装有自动执行器，可接受来自动控制系统的远传信号，实现自动控制阀门启闭，根据驱动力的不同，可以分为气动和电动两种，在反渗透装置中，这两种形式都有采用，本申请所涉及的自动阀门均为开关阀，即是用于管路的开闭，不用于调节流量及压力,其中进水慢开阀和浓水排放阀承压要求较高，与高压泵出口压力相当，其他阀门都属于低压阀门<10bar；手动截止阀是利用阀瓣沿着阀座通道的中心移动来控制管路启闭的一种闭路阀，使用与各种压力及各种温度下，输送各种液体和气体，通常在反渗透装置中用于流量及压力调节，本文所提及的截止阀均为手动操作；

(11)第二连接管为不锈钢管，第六连接管和第七连接管的相应阀的前端高压管部(即高压部分＞10bar)为不锈钢管，阀的后端管部(即低压部分为<10bar)为低压管道，一般为碳钢或塑料管道，其中碳钢管内壁涂覆有防腐层；第一连接管、第三连接管、第四连接管、第五连接管均为碳钢管或者常见塑料水管，其中碳钢管上还涂设有防腐蚀层，用于提高其耐久性能。

本实用新型的核心在于在将传统设计中的冲洗阀挪至反渗透给水泵出口管道上，并增加反渗透给水泵出口旁路阀和隔断阀，在反渗透冲洗时，打开反渗透冲洗泵，关闭隔断阀并打开旁路阀，将反渗透的进水从反渗透给水泵出水切换至冲洗泵出水，即将反渗透进水水源从原水切换至反渗透产水，冲洗3-5min,并同时打开冲洗碱加药泵或冲洗酸加药泵，碱加药箱的加药泵与酸加药箱的加药泵分别对应冲洗水加碱和加酸，可以设定加酸冲洗或加碱冲洗，或者依次交替进行，此时反渗透仍处在在正常制水过程中，冲洗液通过反渗透浓水罐进入浓水箱，根据需要，冲洗频率可以设定在60-120min。

下面结合一个具体应用示例进行对比：

按一套处理规模100m³/h，回收率75％的反渗透系统，系统进水为100m³/h,浓水流量25m³/h,采用本实用新型的冲洗装置，冲洗时反渗透回收率不变，此时进水流量仍为100m³/h,但进水已经切换为反渗透产水。

按照如下以下2种冲洗模式对比考虑，

模式1：常规低压冲洗模式

运行4hr,用RO产水低压冲洗10min，此时反渗透系统不制水

每次冲洗用水量为100m³/hx10min/60min＝16.67m³

此时冲洗水耗为16.67/(100x4)＝4.2％

从上例可以看出，低压冲洗策略中要消耗大量的RO产水，水耗已经超过了4％，而且对于反渗透系统而言，每4hr启停一次也是不小的负担，而如果将低压冲洗周期设定过长，在这个时间内在浓水侧在高压下可能已经形成了更为稳定致密的污染层，冲洗效果难以保证。

模式2：本实用新型的冲洗模式

反渗透每运行60min，冲洗5min,冲洗时膜系统回收率维持75％不变，制水不受任何影响；

冲洗过程中排除浓水量就是实际冲洗用水消耗，即为：

每次冲洗浓水要多排100m³/hx(25％)x5min/60min＝2.08m³

冲洗水量占反渗透进水的比例为2.08x(60/60)/100x100％＝2.1％

水耗比低压冲洗低50％以上，在此过程中系统仍可以正常制水，高压泵无需频繁启停。

针对反渗透进水侧的污染的冲洗策略，尤其指那些高有机物浓度的废水的情况，本实用新型用反渗透产水进行冲洗，相当于切换水源清洗，对于反渗透前端污染更为有效。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置，其特征在于：该冲洗装置包括原水箱(1)、反渗透给水泵(2)、保安过滤器(3)、反渗透高压泵(4)、反渗透装置(5)、反渗透产水箱(6)、反渗透冲洗泵(7)、反渗透浓水箱(8)、化学药剂投加箱(9)、碱加药箱(10)、酸加药箱(11)、进水旁路阀(12)、进水隔断阀(13)、冲洗阀(14)、进水慢开阀(15)、产水排放阀(16)、浓水排放阀(17)、防爆膜(18)、手动截止阀(19)、第一排水沟(20)和第二排水沟(21)；其中，原水箱的进水端与待处理水的进水端相连接，所述原水箱的出水端与反渗透给水泵相连接；所述反渗透给水泵还通过进水旁路连接至原水箱，所述进水旁路上设置有进水旁路阀；所述反渗透给水泵通过第一连接管(22)与保安过滤器的进水端相连接，所述第一连接管上设置有进水隔断阀；所述化学药剂投加箱通过化学药剂投加管路与第一连接管相连接；所述保安过滤器的出水端与反渗透高压泵相连接；所述反渗透高压泵与反渗透装置通过第二连接管(23)相连接；所述第二连接管上设置有进水慢开阀；所述反渗透装置通过第三连接管(24)与反渗透产水箱的进水端相连接；所述反渗透产水箱的出水端通过第四连接管(25)与第一连接管相连接；所述第四连接管上设置有反渗透冲洗泵和冲洗阀；所述碱加药箱和酸加药箱均与第四连接管相连接；所述反渗透装置通过第五连接管与第一排水沟相连接；所述第五连接管(26)上设置有产水排放阀和防爆膜；所述反渗透装置通过第六连接管(27)与第二排水沟相连接；所述第六连接管上设置有浓水排放阀；所述反渗透装置通过第七连接管(28)与反渗透浓水箱相连接；所述第七连接管上设置有手动截止阀。

2.根据权利要求1所述的一种预防反渗透有机物污染的冲洗装置，其特征在于：所述进水旁路阀、进水隔断阀、冲洗阀、进水慢开阀、产水排放阀、浓水排放阀均为自动蝶阀。

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