CN211497014U - 一种反渗透膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种反渗透膜装置，包括：进水管道，所述进水管道上安装有氧化还原电位测量仪和电导率测量仪；反渗透膜元件，所述进水管道与所述反渗透膜元件相连，进水经由所述进水管道进入所述反渗透膜元件；高压泵，所述高压泵安装在所述进水管道上，位于所述氧化还原电位测量仪和所述电导率测量仪与所述反渗透膜元件之间，配置为为所述进水提供进入所述反渗透膜元件的进膜压力；控制单元，配置为根据所述氧化还原电位测量仪和所述电导率测量仪的测量值调节所述高压泵为所述进水提供的进膜压力。根据本实用新型提供的反渗透膜装置，通过在进水管道上安装氧化还原电位测量仪和电导率测量仪，降低了反渗透膜装置的能耗，降低了生产成本。

Description

一种反渗透膜装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，具体而言涉及一种反渗透膜装置。

背景技术

反渗透(Reverse Osmosis，RO)又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。

目前在国内的反渗透膜装置中，反渗透的进水水质往往会有变动，如果进水的盐离子含量较高(主要是Na、Fe、Mn、Al、SO₄、HCO₃、CO₃、F等等离子浓度)，相应的高压泵也要提供较大的压力，如果盐离子含量较低则不需要这么大的压力，改变压力的方法是改变高压泵的实时功率。然而，在实际运行中，高压泵的功率往往是根据进水水质盐离子含量最高的情况设定的，运行策略也是要求满负荷运行，因此反渗透膜装置的能耗较大，生产成本较高。

因此，有必要提出一种新的反渗透膜装置，以解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供一种反渗透膜装置，包括：

进水管道，所述进水管道上安装有氧化还原电位测量仪和电导率测量仪；

反渗透膜元件，所述进水管道与所述反渗透膜元件相连，进水经由所述进水管道进入所述反渗透膜元件；

高压泵，所述高压泵安装在所述进水管道上，位于所述氧化还原电位测量仪和所述电导率测量仪与所述反渗透膜元件之间，配置为为所述进水提供进入所述反渗透膜元件的进膜压力；

控制单元，配置为根据所述氧化还原电位测量仪和所述电导率测量仪的测量值调节所述高压泵为所述进水提供的进膜压力。

进一步，当所述氧化还原电位测量仪和/或所述电导率测量仪的测量值较低时，所述进膜压力较低。

进一步，当所述氧化还原电位测量仪和/或所述电导率测量仪的测量值较高时，所述进膜压力较高。

进一步，所述反渗透膜装置还包括：

流量计，配置为监测所述反渗透膜元件的单支膜产水量。

进一步，所述反渗透膜装置还包括：

警报装置，配置为接收所述控制单元的信号以发出警报。

进一步，当所述流量计监测的单支膜产水量与预设的单支膜产水量的差值大于偏差阈值时，所述警报装置发出警报。

进一步，所述反渗透膜装置还包括：

变频器，所述变频器配置为接收所述控制单元的信号以改变所述高压泵的转速。

进一步，所述控制单元包括可编程逻辑控制器。

进一步，所述反渗透膜装置还包括：

袋式过滤器，所述袋式过滤器位于所述氧化还原电位测量仪和所述电导率测量仪与所述高压泵之间，配置为过滤所述进水中的杂质。

根据本实用新型提供的反渗透膜装置，通过在进水管道上安装氧化还原电位测量仪和电导率测量仪，然后将进水的水质反馈至控制单元，进而调节高压泵为所述进水提供的进入反渗透膜元件的进膜压力，避免使高压泵长期处于满负荷状态工作，降低了反渗透膜装置的能耗，降低了生产成本。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的装置及原理。在附图中，

图1为根据本实用新型的示例性实施例的反渗透膜装置的示意图。

附图标记

1、氧化还原电位测量仪 2、电导率测量仪

3、高压泵 4、反渗透膜元件

5、控制单元 6、流量计

7、警报装置

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本实用新型提出的反渗透膜装置。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

针对现有技术中反渗透膜装置的高压泵的功率根据进水水质盐离子含量最高的情况设定且运行策略是满负荷运行，导致反渗透膜装置的能耗较大、生产成本较高的问题，本实用新型提供了一种反渗透膜装置，如图1所示，包括：

进水管道，所述进水管道上安装有氧化还原电位测量仪1和电导率测量仪2；

反渗透膜元件4，所述进水管道与所述反渗透膜元件4相连，进水经由所述进水管道进入所述反渗透膜元件4；

高压泵3，所述高压泵3安装在所述进水管道上，位于所述氧化还原电位测量仪1和所述电导率测量仪2与所述反渗透膜元件4之间，配置为为所述进水提供进入所述反渗透膜元件4的进膜压力；

控制单元5，配置为根据所述氧化还原电位测量仪1和所述电导率测量仪2的测量值调节所述高压泵3为所述进水提供的进膜压力。

示例性地，氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential，ORP)测量仪1用于测量进水的氧化还原电位值，所述氧化还原电位用于表征进水氧化性或还原性的相对程度。

在一个实施例中，氧化还原电位测量仪1包括数字显示式OPR测量仪，其包括测量装置和显示装置，所述测量装置包括测量电极探头。在测量过程中，将所述测量电极探头浸入所述进水中，以测量所述进水的氧化还原电位。所述测量电极头的构成材料包括但不限于铂、金、玻璃等。

进一步，所述氧化还原电位测量仪1与控制单元5相连，以将测得的进水的氧化还原电位值反馈至控制单元5。

示例性地，当所述氧化还原电位测量仪1的测量值较低时，高压泵3为所述进水提供进入所述反渗透膜元件4的进膜压力较低；当所述氧化还原电位测量仪1的测量值较高时，高压泵3为所述进水提供进入所述反渗透膜元件4的进膜压力较高。

示例性地，电导率(conductivity)测量仪2用于测量进水的电导率。溶解于进水中的酸、碱、盐电解质，在进水中解离成正、负离子，使进水成为具有导电能力的电解质溶液，所述电导率用于表征进水传导电流的能力。电导率测量仪2的测量原理是将两块平行的极板放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势(通常为正弦波电压)，然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)是电阻(R)的倒数，由导体本身决定。

在一个实施例中，电导率测量仪2包括便携式测量仪，其包括测量装置和显示装置，所述测量装置包括测量电极探头。在测量过程中，将所述测量电极探头浸入所述进水中，以测量所述进水的电导率。所述测量电极头的构成材料包括但不限于铂、钛合金、不锈钢、石墨等。

进一步，所述电导率测量仪2与控制单元5相连，以将测得的进水的电导率值反馈至控制单元5。

示例性地，当所述电导率测量仪2的测量值较低时，高压泵3为所述进水提供进入所述反渗透膜元件4的进膜压力较低；当所述电导率测量仪2的测量值较高时，高压泵3为所述进水提供进入所述反渗透膜元件4的进膜压力较高。

在一个实施例中，氧化还原电位测量仪1将进水的氧化还原电位值反馈至控制单元5，电导率测量仪2将进水的电导率值反馈至控制单元5，控制单元根据接收的氧化还原电位值和电导率值调节高压泵3的转速，从而调节进膜压力。具体地，当进水ORP为0mv-50mv、进水电导率为0-100mS/cm时，进膜压力为0.35Mpa；当进水ORP为0mv-80mv、进水电导率为100mS/cm-200mS/cm时，进膜压力为0.38Mpa；当进水ORP为80mv-100mv、进水电导率为100mS/cm-200mS/cm时，进膜压力为0.42Mpa。

示例性地，高压泵3用于为进水提供进入反渗透膜元件4的进膜压力。示例性地，所述高压泵3包括电机和变频器，所述变频器配置为接收所述控制单元5的信号以改变所述电机的转速，从而改变高压泵3提供的进膜压力。

在一个实施例中，控制单元5根据接收的氧化还原电位值和电导率值并处理以生成信号，变频器接收控制单元5的信号，并根据信号调整电机的转速，通过增加转速使进膜压力增大，或者通过减小转速使进膜压力减小。

示例性地，反渗透膜元件4是利用反渗透(Reverse Osmosis，RO)技术，以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜元件。反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件，一般用高分子材料制成，包括但不限于醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜等。反渗透膜元件4的表面微孔的直径非常小，一般在0.5nm-10nm之间。反渗透膜元件4具有以下特征：(1)在高流速下具有高效脱盐率；(2)具有较高机械强度和使用寿命；(3)能在较低操作压力下发挥功能；(4)能耐受化学或生化作用的影响；(5)受pH值、温度等因素影响较小；(6)制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。

示例性地，本实用新型的反渗透膜装置还包括流量计6，所述流量计6安装在产水管道上，配置为监测所述反渗透膜元件4的单支膜产水量。

进一步，本实用新型的反渗透膜装置还包括警报装置7，配置为接收所述控制单元的信号以发出警报。

在一个实施例中，流量计6将监测的反渗透膜元件4的单支膜产水量反馈至控制单元5，在控制单元5中将测量值与预设的单支膜产水量进行比较，当二者的差值大于偏差阈值时，控制单元5向所述警报装置7发出信号，所述警报装置7发出警报。具体地，所述单支膜产水量的预设值为2.5m³/h，所述偏差阈值为±0.5m³/h。

示例性地，所述控制单元5包括可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)，所述控制单元5从氧化还原电位测量仪1、电导率测量仪2和流量计6接收测量值，并向高压泵3和警报装置7发出信号。

通过控制单元5向高压泵3发出信号以调节高压泵3的转速来调整进水进入反渗透膜元件4的进膜压力，避免了高压泵3长期处于满负荷工作状态，减少了高压泵3的能耗，降低了生产成本。通过控制单元5向警报装置7发出信号，使警报装置7发出警报提示装置异常，通知工作人员及时到现场检查装置的运行状况，提高了装置的可靠性。

可选地，本实用新型的反渗透膜装置还包括袋式过滤器(未示出)，所述袋式过滤器位于所述氧化还原电位测量仪1和所述电导率测量仪2与所述高压泵3之间，配置为过滤所述进水中的杂质，以提高进水水质。

根据本实用新型提供的反渗透膜装置，通过在进水管道上安装氧化还原电位测量仪和电导率测量仪，然后将进水的水质反馈至控制单元，进而调节高压泵为所述进水提供的进入反渗透膜元件的进膜压力，避免使高压泵长期处于满负荷状态工作，降低了反渗透膜装置的能耗，降低了生产成本。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (7)

1.一种反渗透膜装置，其特征在于，包括：

进水管道，所述进水管道上安装有氧化还原电位测量仪和电导率测量仪；

反渗透膜元件，所述进水管道与所述反渗透膜元件相连，进水经由所述进水管道进入所述反渗透膜元件；

高压泵，所述高压泵安装在所述进水管道上，位于所述氧化还原电位测量仪和所述电导率测量仪与所述反渗透膜元件之间，配置为所述进水提供进入所述反渗透膜元件的进膜压力；

控制单元，配置为根据所述氧化还原电位测量仪和所述电导率测量仪的测量值调节所述高压泵为所述进水提供的进膜压力。

2.如权利要求1所述的反渗透膜装置，其特征在于，还包括：

流量计，配置为监测所述反渗透膜元件的单支膜产水量。

3.如权利要求2所述的反渗透膜装置，其特征在于，还包括：

警报装置，配置为接收所述控制单元的信号以发出警报。

4.如权利要求3所述的反渗透膜装置，其特征在于，当所述流量计监测的单支膜产水量与预设的单支膜产水量的差值大于偏差阈值时，所述警报装置发出警报。

5.如权利要求1所述的反渗透膜装置，其特征在于，还包括：

变频器，所述变频器配置为接收所述控制单元的信号以改变所述高压泵的转速。

6.如权利要求1所述的反渗透膜装置，其特征在于，所述控制单元包括可编程逻辑控制器。

7.如权利要求1所述的反渗透膜装置，其特征在于，还包括：

袋式过滤器，所述袋式过滤器位于所述氧化还原电位测量仪和所述电导率测量仪与所述高压泵之间，配置为过滤所述进水中的杂质。

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