CN220513849U - 一种基于反渗透-纳滤高浓缩产品的生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于反渗透‑纳滤高浓缩产品的生产系统，属于浓缩生产系统技术领域。生产系统包括流体连通的供输组件、膜处理提浓组件和中转组件。膜处理提浓组件设置进料口、中转出料口和出料口，供输组件与进料口连通。中转组件包括中转管路、双向泵和中转储罐，中转管路一端与中转出料口连通，另一端连接双向泵后与中转储罐连通。本申请系统的膜结构进行稀水冲洗时，将膜处理提浓组件内浓缩产品通过循环转存于中转储存罐中，待冲洗膜的工序完成后，将转存的浓缩产品回注到生产系统中。即转存浓缩产品和回注浓缩产品，既可以完成冲洗膜的工序也加快提浓产品的过程，减少产品的损失且降低含有有机污染物废水量，利于环保。

Description

一种基于反渗透-纳滤高浓缩产品的生产系统

技术领域

本实用新型涉及浓缩生产系统技术领域，特别是涉及一种基于反渗透-纳滤高浓度产品的生产系统。

背景技术

利用反渗透和/或纳滤来进行产品浓缩的主要工艺为产品在经过反渗透和/或纳滤提浓后，经过更高浓缩倍率的反渗透和纳滤浓缩，所得产品即为反渗透和/或纳滤的出口浓液，多数为高价值的有机物或无机物。

现有技术中，利用反渗透和/或纳滤的高浓缩产品生产系统中，在其高浓缩倍率时，需要依赖大循环系统以保证反渗透和/或纳滤的浓水通道的流速在正常范围，同时采用稀水冲洗系统以避免膜污染。采用大循环和稀水冲洗会产生三大运行不利因素：1)稀水冲洗后，再次运行由于膜管内部产品浓度低，需要不断浓缩，大循环会稀释浓度，导致再次浓缩达到目标产品浓度需要时间长，甚至需要数小时才能达到产品浓度，至产品不合格；2)产品在冲洗后排放，如果经常性冲洗，会大大减少产品得率；3)产品排放导致废水量增加，增加了高浓度的有机污染物的排放，对环保不利。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的问题，本申请的目的在于提供一种基于反渗透-纳滤高浓度产品的生产系统，用于解决现有技术中的水稀释后，需要再次长时间浓缩才能达到目标产品浓度以及带来的产品得率低等问题。本申请通过在提供设置中转组件，来保持产品提浓的运行连贯性。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种基于反渗透-纳滤高浓度产品的生产系统，所述生产系统包括流体连通的供输组件、膜处理提浓组件和中转组件；

所述膜处理提浓组件设置进料口、中转出料口和出料口；所述供输组件与所述进料口连通；所述中转组件包括中转管路、输送泵和中转储罐，所述中转管路一端与所述中转出料口连通，另一端连接所述输送泵后与所述中转储罐连通。其中，所述膜处理提浓组件选自反渗透膜处理组件和/或纳滤膜处理组件。

在一可行的实施方式中，所述中转管路上设有自动开关阀；和/或，所述进料口位于所述膜处理提浓组件的侧进上端，所述出料口位于所述膜处理提浓组件的侧出下端，所述中转出料口位于所述膜处理提浓组件的侧出下端；

和/或，所述中转储罐的容积不小于所述膜处理提浓组件内的空容积和循环管路的空容积之和；和/或，所述输送泵选自真空泵或双向管道泵；和/或，所述中转储罐内设置液位开关。

在一可行的实施方式中，所述供输组件包括原水箱、输水管路、低压提升泵、保安过滤器和高压泵；

所述输水管路段与所述原水箱连通，另一端依次连接所述低压提升泵、保安过滤器和高压泵后与所述进料口连通。

在一可行的实施方式中，所述生产系统还包括浓水循环管路和循环泵；

所述循环泵设置于所述输水管路且位于所述高压泵下游；

所述浓水循环管路一端连通所述膜处理提浓组件的浓水出口，另一端连接所述循环泵；或，另一端连接所述输水管路且连接点位于所述高压泵和循环泵之间。

在一可行的实施方式中，所述膜处理提浓组件包括多个膜处理提浓膜元件，各所述膜处理提浓膜元件串联连接或并联连接；所述膜处理提浓膜元件选自反渗透膜元件和/或纳滤膜膜元件。

在一可行的实施方式中，各所述膜处理提浓膜元件均设有分浓水出口，各分浓水出口上下接口连接各所述膜处理提浓膜元件为侧出上下接口。

在一可行的实施方式中，所述生产系统还包括产品储罐，所述产品储罐通过管路与所述出料口连通；

和/或，所述膜处理提浓组件设置排气口；和/或，所述膜处理提浓组件设置冲洗进口和冲洗出口，所述冲洗进口和冲洗出口分别用于接入或排出化洗溶液和冲洗水。

在一可行的实施方式中，所述生产系统还包括稀水储罐，所述稀水储罐通过管路与所述冲洗出口连通。

在一可行的实施方式中，所述生产系统还包括输气管路，所述输气管路一端与所述排气口连通，另一端与所述中转储罐连通。

在一可行的实施方式中，所述输气管路上设有自动开关阀。

上述实施方式所述的高浓度产品的生产系统具备如下有益效果：

1)本申请系统通过设置含有中转组件，从而在对系统的膜结构进行稀水冲洗时，将已有的浓缩产品转存于中转储罐中，待冲洗膜的工序完成后，将转存的浓缩产品回注到生产系统中。即转存浓缩产品和回注浓缩产品，从而加快提浓产品的过程。

2)另外，转存浓缩产品后，减少产品的损失且降低含有有机污染物废水量，利于环保。

3)本生产系统可以提高产品的浓缩产率。

附图说明

图1是本实用新型所述高浓度产品的生产系统的系统示意图；

图2是本实用新型所述高浓度产品的生产系统的系统示意图。

图中标记：

1 供输组件

11 原水箱

12 输水管路

13 低压提升泵

14 保安过滤器

15 高压泵

16 浓水循环管路

17 循环泵

2 膜处理提浓组件

21 进料口

22 中转出料口

23 出料口

24 排气口

25 冲洗进口

26 冲洗出口

3 中转组件

31 中转管路

32 输送泵

33 中转储罐

34 输气管路

4 产品储罐

5 稀水储罐

6 自动开关阀

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，所描述的实施例仅仅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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上/下部”、“内”、“外”、“侧进”、“侧出”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

具体说明本申请生产系统所解决的技术问题：反渗透-纳滤工艺用在浓缩提浓产品过程中，为了减少膜污堵，需要对其进行稀水冲洗及大流量的循环工艺措施，在对膜进行稀水冲洗后，如果仅用传统方式重新开启系统，由于循环系统的容量大，而在高倍浓缩(一般不小于40倍)情况下，需要很长时间才能达到产品的目标浓度，一般都需要数十小时，不利于生产。同时，前阶段生产的产品冲洗后也会造成产品的浪费，排放还涉及到环保问题。因此，本申请通过增加中转组件，将膜系统内的浓缩产品转运到产品中转组件中，即膜内部排净浓缩产品液再对反渗透-纳滤系统进行冲洗，冲洗完成后转为启动运行前，为缩短提浓过程和提浓时间，在进行稀水冲洗后需要将前次提浓产品回注到反渗透-纳滤膜系统中。中转组件用以实现浓缩产品的回收和回注，既不浪费产品又加快了提浓产品的过程，回注运行即可保持产品提浓的运行连贯性。

参阅图1或图2，高浓度产品的生产系统包括流体连通的供输组件1、膜处理提浓组件2和中转组件3。其中，膜处理提浓组件2设置进料口21、中转出料口22和出料口23，供输组件1与进料口21连通。中转组件3包括中转管路31、输送泵32和中转储罐33，中转管路31一端与中转出料口22连通，另一端连接输送泵32后与中转储罐33连通。膜处理提浓组件2选自反渗透膜处理组件和/或纳滤膜处理组件。

其中，膜处理提浓组件2包括多个膜处理提浓膜元件，各膜处理提浓膜元件串联或并联连接。膜处理提浓组件2的类型可选市售，本申请的中转组件3可适配各类型的膜处理提浓组件2。具体的，膜处理提浓膜元件选自反渗透膜元件和/或纳滤膜元件。一般的，各膜处理提浓膜元件的膜壳为侧出上下接口形式，串联最后一组膜元件的出水端位于最下部的侧出端。侧出上下接口形式利于回注或回收高浓产品时能排净或回注满，同时稀水低压冲洗时能排净内部的稀水。例如：各所述膜处理提浓膜元件均设有分浓水出口，各分浓水出口上下接口连接。

在一优选的实施例中，输送泵的作用在于提供输送液体的动力，可选用真空泵或双向管道泵；优选为双向管道泵，可以在同一管路的中转物质的传送。

具体的，进料口21位于膜处理提浓组件的侧进上端，出料口23位于膜处理提浓组件2的侧出下端，中转出料口22位于膜处理提浓组件2的侧出下端。更具体的，为了满足中转需求，中转储罐33的容积不小于膜处理提浓组件2内的空容积和各管路的容积之和，一般不小于膜处理提浓组件2内的空容积和循环管路16的空容积之和。

在一优选实施例中，中转储罐33内设置液位开关，中转管路31上设有自动开关阀6，实现自动控制中转浓缩产品的暂存和回注的生产过程。液位开关的设置方式本领域人员公知，一般的，液位开关的位置应与膜处理提浓组件2的膜壳内的高浓缩产品空或满的位置相关。

在一些具体实施例中，供输组件1的选用形式可参照现有技术，现有技术的供输形式均可适应本生产系统。具体的，参阅图2，供输组件1包括原水箱11、输水管路12、低压提升泵13、保安过滤器14和高压泵15。输水管路12一端与原水箱11连通，另一端依次连接低压提升泵13、保安过滤器14和高压泵15后与进料口21连通。过滤工艺水并为工艺水进入膜处理提浓组件2提供动力。更具体的，供输组件1还包括浓水循环管路16和循环泵17，循环泵17设置于输水管路12且位于高压泵15下游，浓水循环管路16一端连通膜处理提浓组件2的浓水出口，另一端连接循环泵17。或，另一端连接输水管路12且连接点位于高压泵15和循环泵17之间。本申请的生产系统更加适用于提浓目标高的产品，浓缩倍率高达40倍以上。采用本申请的系统，产品保持低流量的连贯性，产品合格率高、价值高、浪费少且减少有机废水排放。

在一些具体实施例中，参与图1或图2，生产系统还包括产品储罐4，产品储罐4通过管路与出料口21连通。

在一些具体实施例中，参与图1或图2，生产系统还包括稀水储罐5，稀水储罐5通过管路与冲洗出口26连通。

在一些具体实施例中，参与图1膜处理提浓组件2设置冲洗进口25和冲洗出口26，冲洗进口25和冲洗出口26分别用于接入或排出化洗溶液和冲洗水。

在一优选实施例中，膜处理提浓组件设置排气口24，优选的，生产系统还包括输气管路34，输气管路34一端与排气口24连通，另一端与中转储罐33连通，输气管路34上设有自动开关阀6。用以膜壳内回流或排空高浓缩产品液的排气或进气平衡压力。

再次说明上述实施例提供的高浓度产品的生产系统的主要工作过程：

生产系统在停机时，打开中转组件上的泵和自动开关阀至达到中转储罐中液位高液位开关信号作用，关闭自动开关阀及停泵，再运行稀水冲洗程序，停止冲洗后，系统转入停止。再次开机时，设置排空时间，在等待排空后，系统启动低压冲洗后，打开中转组件上的泵和自动开关阀，回注产品至低液位开关信号作用，关闭中转组件上的泵和自动开关阀，再启动供输组件上的泵继续进行提浓。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于反渗透-纳滤高浓缩产品的生产系统，其特征在于，所述生产系统包括流体连通的供输组件(1)、膜处理提浓组件(2)和中转组件(3)；所述膜处理提浓组件(2)设置进料口(21)、中转出料口(22)和出料口(23)；

所述供输组件(1)与所述进料口(21)连通；

所述中转组件(3)包括中转管路(31)、输送泵(32)和中转储罐

(33)，所述中转管路(31)一端与所述中转出料口(22)连通，另一端连接所述输送泵(32)后与所述中转储罐(33)连通；

所述膜处理提浓组件(2)选自反渗透膜处理组件和/或纳滤膜处理组件。

2.根据权利要求1所述的高浓缩产品的生产系统，其特征在于，所述中转管路(31)上设有自动开关阀(6)；

和/或，所述进料口(21)位于所述膜处理提浓组件(2)的侧进上端，所述出料口(23)位于所述膜处理提浓组件(2)的侧出下端，所述中转出料口(22)位于所述膜处理提浓组件(2)的侧出下端；

和/或，所述中转储罐(33)的容积不小于所述膜处理提浓组件(2)内的容积和循环管路(16)的空容积之和；

和/或，所述输送泵(32)选自真空泵或双向管道泵；

和/或，所述中转储罐(33)内设置液位开关。

3.根据权利要求1所述的高浓缩产品的生产系统，其特征在于，所述供输组件(1)包括原水箱(11)、输水管路(12)、低压提升泵(13)、保安过滤器(14)和高压泵(15)；

所述输水管路(12)一端与所述原水箱(11)连通，另一端依次连接所述低压提升泵(13)、保安过滤器(14)和高压泵(15)后与所述进料口(21)连通。

4.根据权利要求3所述的高浓缩产品的生产系统，其特征在于，所述供输组件(1)还包括浓水循环管路(16)和循环泵(17)；

所述循环泵(17)设置于所述输水管路(12)且位于所述高压泵(15)下游；

所述浓水循环管路(16)一端连通所述膜处理提浓组件(2)的浓水出口(18)，另一端连接所述循环泵(17)；或，另一端连接所述输水管路(12)且连接点位于所述高压泵(15)和循环泵(17)之间。

5.根据权利要求4所述的高浓缩产品的生产系统，其特征在于，所述膜处理提浓组件(2)包括多个膜处理提浓膜元件，各所述膜处理提浓膜元件串联连接或并联连接；

所述膜处理提浓膜元件选自反渗透膜元件和/或纳滤膜膜元件。

6.根据权利要求5所述的高浓缩产品的生产系统，其特征在于，各所述膜处理提浓膜元件均设有分浓水出口，各分浓水出口上下接口连接。

7.根据权利要求1所述的高浓缩产品的生产系统，其特征在于，还包括产品储罐(4)，所述产品储罐(4)通过管路与所述出料口(23)连通；

和/或，所述膜处理提浓组件设置排气口(24)；

和/或，所述膜处理提浓组件(2)设置冲洗进口(25)和冲洗出口(26)，所述冲洗进口(25)和冲洗出口(26)分别用于接入或排出化洗溶液和冲洗水。

8.根据权利要求7所述的高浓缩产品的生产系统，其特征在于，还包括稀水储罐(5)，所述稀水储罐(5)通过管路与所述冲洗出口(26)连通。

9.根据权利要求7所述的高浓缩产品的生产系统，其特征在于，还包括输气管路(34)，所述输气管路(34)一端与所述排气口(24)连通，另一端与所述中转储罐(33)连通。

10.根据权利要求9所述的高浓缩产品的生产系统，其特征在于，所述输气管路(34)上设有自动开关阀(6)。