CN210645901U - 一种短流程双膜水处理系统 - Google Patents

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杨运
李天玉
王志栋
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刘安波
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本实用新型提供一种短流程双膜水处理系统,属于水净化处理设备技术领域。包括超滤膜单元和纳滤膜单元,超滤膜单元包含超滤膜池及其置入其中的超滤膜组件,超滤膜组件的产水管连通纳滤膜单元的一段纳滤膜,一段纳滤膜的浓水端同时连通一段回流泵和二段前的段间增压泵,二段纳滤膜的浓水端同时连通二段回流泵、冲洗水回流电动阀和电动调节阀,一段产水和二段产水直接汇合后外排。本实用新型结构紧凑,装置集成化程度高,流程短,避免了中间单元腐蚀生锈或滋生微生物等带来的二次污染问题;纳滤单元两段膜堆且单段膜堆实现段间内回流,可根据水质状况调节纳滤单元的回流量和回收率,提高了系统的抗污染能力和系统回收率;装置稳定,降低了生产成本。

Description

一种短流程双膜水处理系统
技术领域
本实用新型涉及水净化处理设备技术领域,具体涉及一种简化超滤和纳滤之间流程,规避二次污染风险的短流程双膜水处理系统。
背景技术
随着环境污染问题的突出,饮用水水源的复杂性增加,水源随季节性变化较大,不断有突发性的饮用水污染事件。随着技术的发展,人们日益关注痕量有机污染物(药物和个人护理品、内分泌干扰物、持久性有机污染物、全氟化合物、微塑料等)对人体健康的影响,常规的饮用水处理工艺,混凝-沉淀-过滤-消毒早已不能满足需求。双膜系统用于饮用水处理领域成为当前研究的技术热点。但是目前设计的双膜系统流程较长,超滤产水需要经过产水箱和保安过滤器再进入纳滤系统,不仅增加了投资和运行成本,也使经过超滤处理之后的水,沿程经过较多容器、管道,管器件容易腐蚀生锈或滋生微生物,增加了二次污染的风险。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种短流程双膜水处理系统,以解决上述背景技术中存在的至少一个技术问题。
为了实现上述目的,本实用新型采取了如下技术方案:
本实用新型提供的一种短流程双膜水处理系统,该系统包括超滤单元和纳滤单元,超滤单元包含超滤膜池及置入其中的超滤膜组件;
所述超滤膜池为抗污染性浸没式超滤膜池;超滤膜池中有超滤膜组件,所述超滤膜组件通过超滤产水泵出水,超滤产水管一端连通超滤反洗水箱的,所述超滤产水泵的另一端连通所述一段纳滤膜的进水端;
所述纳滤单元包括依次连通的一段纳滤膜和二段纳滤膜;所述超滤膜组件的产水管连通所述一段纳滤膜;
所述一段纳滤膜的浓水端连通所述二段纳滤膜的进水端,所述一段纳滤膜的产水端与所述二段纳滤膜的产水端连通作为产水外排;
所述一段纳滤膜的浓水端与所述一段纳滤膜的进水端之间设有一段浓水回流泵;所述二段纳滤膜的浓水端与所述二段纳滤膜的进水端之间设有二段浓水回流泵。
优选的,所述超滤膜组件与所述一段纳滤膜之间依次连通有超滤产水泵和纳滤增压泵;所述超滤产水泵的出水端通过第五电动阀连通所述超滤反洗水箱;所述超滤产水泵和所述纳滤增压泵之间连通有第六电动阀;所述纳滤增压泵的进水端还连通有加药装置。
优选的,所述超滤反洗水箱的另一端依次连通第三电动阀和冲洗泵后,与所述一段纳滤膜的进水端连通。
优选的,所述一段纳滤膜的浓水端和所述二段纳滤膜的进水端之间连通有段间增压泵。
优选的,所述二段纳滤膜的浓水端还连通有第四电动阀,进行冲洗水回流;所述二段纳滤膜的浓水端还连通有电动调节阀,所述电动调节阀的后端连通有第三电磁流量计,进行浓水外排。
优选的,所述超滤膜池的曝气管连通鼓风机,所述鼓风机与所述曝气管间连通有第一电动阀。
优选的,所述超滤膜组件与所述超滤反洗水箱的底部连通有超滤反洗泵,所述超滤反洗泵与超滤膜组件间连通有第二电动阀。
优选的,所述一段纳滤膜的出水端连通有第一电磁流量计;所述二段纳滤膜的出水端连通有第二电磁流量计。
优选的,所述一段纳滤膜的进水端和所述二段纳滤膜的进水端均设有压力表。
优选的,所述一段浓水回流泵的出水端以及所述二段浓水回流泵的出水端均设有流量计。
本实用新型有益效果:将超滤产水直接进入纳滤系统,无需中间缓冲水箱和保安过滤器,减少设备投资和占地面积,防止了中间单元腐蚀生锈或滋生微生物等带来的二次污染问题;纳滤单元只设计两段膜堆,且单段膜堆实现段间内回流,可根据水质状况灵活调整纳滤单元的回流量和回收率,段内回流避免了二段浓水回流到一段带来的二次污染,进而提高系统回收率;流程短,结构紧凑,装置集成化程度高,全部实现自动化运行,保障了装置的稳定运行,节省了投资费用和运行费用,降低了生产成本。
本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所述的短流程双膜水处理系统运行原理结构框图。
图2为本实用新型实施例所述的短流程双膜水处理系统运行期间运行跨膜压差(TMP)和产水回收率示意图。
其中:1-超滤膜池;2-超滤膜组件;3-曝气管;4-第一电动阀;5-鼓风机;6-超滤产水泵;7-加药装置;8-超滤反洗泵;9-第二电动阀;10-超滤反洗水箱;11-纳滤增压泵;12-压力表;13-一段纳滤膜;14-一段浓水回流泵;15-流量计;16-段间增压泵;17-二段纳滤膜;18-二段浓水回流泵;19-电动调节阀;20-第一电磁流量计;21-第二电磁流量计;22-第三电磁流量计;23-冲洗泵;24-第三电动阀;25-第四电动阀;26-第五电动阀;27-第六电动阀。
具体实施方式
下面详细叙述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能解释为对本实用新型的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本专利的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本专利和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定相连、设置,也可以是可拆卸连接、设置,或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
为便于理解本实用新型,下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步解释说明,且具体实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。
本领域技术人员应该理解,附图只是实施例的示意图,附图中的部件并不一定是实施本实用新型所必须的。
实施例
如图1所示,本实用新型实施例提供一种短流程双膜水处理系统,包括超滤单元和纳滤单元,超滤单元包含超滤膜池1及置入其中的超滤膜组件2。
所述纳滤单元包括依次连通的一段纳滤膜13和二段纳滤膜17;所述超滤膜组件2的产水管连通所述一段纳滤膜13。
所述一段纳滤膜13的浓水端连通所述二段纳滤膜17的进水端,所述一段纳滤膜13的产水端与所述二段纳滤膜17的产水端连通作为产水外排。
所述超滤膜池1为抗污染性浸没式超滤膜池,超滤膜池中有超滤膜组件2;所述超滤膜池1为抗污染性浸没式超滤膜池;超滤膜池中有超滤膜组件,所述超滤膜组件2通过超滤产水泵6出水,超滤产水管一端连通超滤反洗水箱10的,所述超滤产水泵6的另一端连通所述一段纳滤膜13的进水端。
所述一段纳滤膜13的浓水端与所述一段纳滤膜13的进水端之间设有一段浓水回流泵14;所述二段纳滤膜17的浓水端与所述二段纳滤膜的进水端之间设有二段浓水回流泵18。
所述超滤膜组件2与所述一段纳滤膜13之间一次连通有超滤产水泵6和纳滤增压泵11;所述超滤产水泵6的出水端通过第五电动阀26连通所述超滤反洗水箱10;所述超滤产水泵6和所述纳滤增压泵11之间连通有第六电动阀27;所述纳滤增压泵11的进水端还连通有加药装置7。
所述超滤反洗水箱10的另一端依次连通第三电动阀24和冲洗泵23后,与所述一段纳滤膜13的进水端连通。
所述一段纳滤膜13的浓水端和所述二段纳滤膜17的进水端之间连通有段间增压泵16。
所述二段纳滤膜17的浓水端还连通有第四电动阀25,进行冲洗水回流;所述二段纳滤膜17的浓水端还连通有电动调节阀19,所述电动调节阀19的后端连通有第三电磁流量计22,进行浓水外排。
所述超滤膜池1的曝气管3连通鼓风机5,所述鼓风机5与所述曝气管3间连通有第一电动阀4。
所述超滤膜组件2与所述超滤反洗水箱10的底部连通有超滤反洗泵8,所述超滤反洗泵8与超滤膜组件2间连通有第二电动阀9。
所述一段纳滤膜13的出水端连通有第一电磁流量计20;所述二段纳滤膜17的出水端连通有第二电磁流量计21。
所述一段纳滤膜13的进水端和所述二段纳滤膜17的进水端均设有压力表12。
所述一段浓水回流泵14的出水端以及所述二段浓水回流泵14的出水端均设有流量计15。
在本实用新型实施例中,所述浸没式超滤膜池结构如下:
上部为圆柱型分离区,所述分离区内设有超滤膜组件2,所述分离区的一侧设有进水口,所述分离区的顶部设有出水管;所述出水管与所述超滤膜组件2连通;所述分离区的上端一侧设有溢流管;所述进水口的朝向与所述圆柱型分离区的侧壁的切线的方向一致;所述进水口的外侧连通有进水管;所述圆柱型分离区的下部为圆锥型沉淀区,所述沉淀区与所述隔离区之间设有曝气管3,所述曝气管3位于所述进水口和所述超滤膜组件2的下方;沿所述沉淀区的侧壁上铺设有排泥管,所述排泥管在分离区与沉泥区的交界处伸出。所述分离区内设有导流板,所述导流板位于所述进水口的一侧,所述导流板沿所述圆柱型分离区的轴向方向设置。
本实用新型实施例所述的短流程的双膜系统装置进行产水时,经过常规工艺处理的水,进入超滤膜池1中,由超滤膜组件2过滤,每个超滤运行周期初始,先打开第五电动阀26,超滤产水进入超滤反洗水箱10,蓄满水后,关闭第五电动阀26,打开第六电动阀27。
超滤运行完成一个周期,进行气水反洗,曝气由鼓风机5提供,打开第一电动阀4,气管进入超滤膜曝气管3,水由超滤反洗泵8打入超滤膜池1。
超滤产水直接经由纳滤增压泵11进入一段纳滤膜13,经过一段纳滤膜13后,部分经过一段浓水回流泵14回流到一段纳滤膜前端,部分经过段间增压泵16进入二段纳滤膜17,经二段纳滤膜17后部分经过二段浓水回流泵18回流到段间增压泵16;二段纳滤膜17浓水外排部分直接排入污水管网;二段纳滤膜17产水直接进入清水池。控制纳滤通量通过设定一段产水流量(第一电磁流量计20)和二段的产水流量(第二电磁流量计21),控制系统回收率主要控制浓水外排电动调节阀19的开度,实现浓水外排量的控制,单段的回收率主要通过控制单段浓水和产水的比例实现。纳滤冲洗泵23按照设定程度启动,冲洗时间间隔为6~12h,冲洗时长为2~3min,冲洗泵23启动,打开冲洗管第三电动阀24,浓水外排电动调节阀19关闭,打开冲洗水回流第二电动阀9,冲洗水排入超滤膜池。其中,冲洗水采用超滤产水,且排入超滤膜池,不影响纳滤系统的回收率。
本实用新型实施例中,采用原水为地表水作为处理对象,经过常规混凝-沉淀处理后,进入超滤膜池,超滤膜通量为30LMH,系统回收率99%。超滤产水进入纳滤系统,纳滤系统采用3:1排列比,通量20LMH,系统回收率95%。纳滤系统运行压力为0.19~0.25MPa,6个月未进行化学清洗,运行期间纳滤系统电耗仅为0.22元/吨。
综上所述,在本实用新型实施例所述的短流程的双膜系统装置,包括超滤膜系统和纳滤膜系统两部分,超滤产水直接进入纳滤系统,无需中间缓冲水箱和保安过滤器,减少设备投资和占地面积,也防止中间单元滋生微生物带来的二次污染问题。纳滤单元只设计两段膜堆,且单段膜堆实现段间内回流,可以根据水质状况调节纳滤单元的回流量和回收率,大大提高纳滤单元的抗污染能力,进而提高系统回收率。该种设计流程短,结构紧凑,装置集成化程度高,全部实现自动化运行,保障了装置的稳定运行,节省投资费用和运行费用。
本领域普通技术人员可以理解:本实用新型实施例中的装置中的部件可以按照实施例的描述分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件,也可以进一步拆分成多个子部件。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种短流程双膜水处理系统,其特征在于:包括超滤单元和纳滤单元,超滤单元包含超滤膜池(1)及置入其中的超滤膜组件(2);
所述纳滤单元包括依次连通的一段纳滤膜(13)和二段纳滤膜(17);所述超滤膜组件(2)的产水管连通所述一段纳滤膜(13);
所述一段纳滤膜(13)的浓水端连通所述二段纳滤膜(17)的进水端,所述一段纳滤膜(13)的产水端与所述二段纳滤膜(17)的产水端连通作为产水外排;
所述超滤膜组件(2)通过超滤产水泵(6)出水,超滤产水管一端连通超滤反洗水箱(10)的,所述超滤产水泵(6)的另一端连通所述一段纳滤膜(13)的进水端;所述超滤膜池(1)为抗污染性浸没式超滤膜池;
所述一段纳滤膜(13)的浓水端与所述一段纳滤膜(13)的进水端之间设有一段浓水回流泵(14);所述二段纳滤膜(17)的浓水端与所述二段纳滤膜的进水端之间设有二段浓水回流泵(18)。
2.根据权利要求1所述的短流程双膜水处理系统,其特征在于:所述超滤膜组件(2)与所述一段纳滤膜(13)之间依次连通有超滤产水泵(6)和纳滤增压泵(11);所述超滤产水泵(6)的出水端通过第五电动阀(26)连通所述超滤反洗水箱(10);所述超滤产水泵(6)和所述纳滤增压泵(11)之间连通有第六电动阀(27);所述纳滤增压泵(11)的进水端还连通有加药装置(7)。
3.根据权利要求 2所述的短流程双膜水处理系统,其特征在于:所述超滤反洗水箱(10)的另一端依次连通第三电动阀(24)和冲洗泵(23)后,与所述一段纳滤膜(13)的进水端连通。
4.根据权利要求1所述的短流程双膜水处理系统,其特征在于:所述一段纳滤膜(13)的浓水端和所述二段纳滤膜(17)的进水端之间连通有段间增压泵(16)。
5.根据权利要求4所述的短流程双膜水处理系统,其特征在于:所述二段纳滤膜(17)的浓水端还连通有第四电动阀(25);所述二段纳滤膜(17)的浓水端还连通有电动调节阀(19),所述电动调节阀(19)的后端连通有第三电磁流量计(22)。
6.根据权利要求2所述的短流程双膜水处理系统,其特征在于:所述超滤膜池(1)的曝气管(3)连通鼓风机(5),所述鼓风机(5)与所述曝气管(3)间连通有第一电动阀(4)。
7.根据权利要求6所述的短流程双膜水处理系统,其特征在于:所述超滤膜组件(2)与所述超滤反洗水箱(10)的底部连通有超滤反洗泵(8),所述超滤反洗泵(8)与超滤膜组件(2)间连通有第二电动阀(9)。
8.根据权利要求1所述的短流程双膜水处理系统,其特征在于:所述一段纳滤膜(13)的出水端连通有第一电磁流量计(20);所述二段纳滤膜(17)的出水端连通有第二电磁流量计(21)。
9.根据权利要求8所述的短流程双膜水处理系统,其特征在于:所述一段纳滤膜(13)的进水端和所述二段纳滤膜(17)的进水端均设有压力表(12)。
10.根据权利要求9所述的短流程双膜水处理系统,其特征在于:所述一段浓水回流泵(14)的出水端以及所述二段浓水回流泵(18)的出水端均设有流量计(15)。
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