一种反渗透系统和利用该反渗透系统处理含盐水的方法技术方案

本发明专利技术涉及水处理领域，公开了一种反渗透系统和利用该反渗透系统处理含盐水的方法，该反渗透系统包括依次串联的平行流反渗透膜处理单元和常规反渗透膜处理单元，平行流反渗透膜处理单元包括原水进口、浓水出口、透过侧进口、产水出口和平行流反渗透膜组件，平行流反渗透膜组件包括反渗透膜、浓水隔网和淡水隔网，浓水隔网形成浓水流道，淡水隔网形成淡水流道，浓水流道设置有原水进水口和浓水出水口，淡水流道设置有透过侧进水口和产水出水口；常规反渗透膜处理单元的原水进口与平行流反渗透膜处理单元的产水出口相连。本发明专利技术处理含盐水的方法，无需显著提高操作压力和运行成本即可突破现有反渗透系统的浓缩极限，提高水回收利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理领域，具体地，涉及一种反渗透系统和利用该反渗透系统处理含盐水的方法。
技术介绍
随着环保要求的不断提升，水资源不足以及环境容量有限等矛盾日益凸显。在石油化工、煤化工、电力、钢铁以及海水淡化等生产过程中，会产生大量的含盐废水。为了降低外排水量，提高水的使用效率，目前含盐废水一般使用以反渗透为主的膜法处理后循环使用，在一定程度上提高了水的使用效率。但由于渗透压的存在和实际操作压力的限制，现有的常规反渗透膜组件(如图1所示，包括反渗透膜6、浓水隔网4和淡水隔网7，其中，浓水隔网4形成浓水流道5，淡水隔网7形成淡水流道8，浓水流道5设置有原水进水口1和浓水出水口2，淡水流道8仅设置有产水出水口3)和由该常规反渗透膜组件形成的反渗透系统通常只能将盐水浓缩到50,000至70,000mg/L，严重限制了反渗透系统的水回收率的进一步提高，并因此产生了大量的浓盐水。这对后续处理，特别是在要求零液体排放情况下的后续蒸发、结晶等工艺处理在投资和能耗上形成了巨大的压力。因此，有必要在现有反渗透膜组件和反渗透系统的设计上进行改进，在无需显著提高操作压力和运行成本的情况下突破反渗透系统的浓缩极限，大幅度减少系统最终浓盐水的排放量，既提高水资源回收利用效率，也大幅度降低实现零液体排放的综合处理成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种反渗透系统和利用该反渗透系统处理含盐水的方法，利用本专利技术的反渗透系统处理含盐水，无需显著提高操作压力和运行成本即可突破现有反渗透系统的浓缩极限，大幅度减少系统最终浓盐水的排放量，既能够提高水资源回收利用效率，也能够大幅度降低实现零液体排放的综合处理成本。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种反渗透系统，所述反渗透系统包括依次串联的平行流反渗透膜处理单元和常规反渗透膜处理单元，其中，所述平行流反渗透膜处理单元包括原水进口、浓水出口、透过侧进口、产水出口和至少一个平行流反渗透膜组件，所述平行流反渗透膜组件包括反渗透膜、浓水隔网和淡水隔网，其中，所述浓水隔网形成浓水流道，所述淡水隔网形成淡水流道，所述浓水流道设置有原水进水口和浓水出水口，所述淡水流道设置有透过侧进水口和产水出水口，所述平行流反渗透膜处理单元的原水进口和透过侧进口分别与所述平行流反渗透膜组件的原水进水口和透过侧进水口相连，所述平行流反渗透膜处理单元的浓水出口和产水出口分别与所述平行流反渗透膜组件的浓水出水口和产水出水口相连；所述常规反渗透膜处理单元包括原水进口、浓水出口、产水出口和至少一个常规反渗透膜组件，所述常规反渗透膜组件包括反渗透膜、浓水隔网和淡水隔网，其中，所述浓水隔网形成浓水流道，所述淡水隔网形成淡水流道，所述浓水流道设置有原水进水口和浓水出水口，所述淡水流道设置有产水出水口，所述常规反渗透膜处理单元的原水进口和浓水出口分别与所述常规反渗透膜组件的原水进水口和浓水出水口相连，所述常规反渗透膜处理单元的产水出口与所述常规反渗透膜组件的产水出水口相连；且所述常规反渗透膜处理单元的原水进口与所述平行流反渗透膜处理单元的产水出口相连。第二方面，本专利技术提供了一种利用本专利技术所述的反渗透系统处理含盐水的方法，该方法包括：向含盐水施加压力，得到增压后的原水，并将增压后的原水通过平行流反渗透膜处理单元的原水进口供给至平行流反渗透膜组件的浓水流道，同时将透过侧进水通过平行流反渗透膜处理单元的透过侧进口供给至平行流反渗透膜组件的淡水流道，在平行流反渗透膜处理单元中进行反渗透处理，在平行流反渗透膜处理单元的浓水出口得到浓水，在平行流反渗透膜处理单元的产水出口得到产水并将所述产水增压后作为原水通过常规反渗透膜处理单元的原水进口供给至常规反渗透膜组件的浓水流道，在常规反渗透膜处理单元中进行反渗透处理，在常规反渗透膜组件的浓水出口和产水出口分别得到浓水和产水。利用本专利技术的反渗透系统处理含盐水，无需显著提高操作压力和运行成本即可突破现有反渗透系统的浓缩极限，大幅度减少系统最终浓盐水的排放量，既能够提高水资源回收利用效率，也能够大幅度降低实现零液体排放的综合处理成本。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是常规反渗透膜组件的结构示意图。图2是本专利技术的平行流反渗透膜组件的结构示意图。图3是本专利技术实施例1中平行流反渗透膜处理单元中膜壳的结构示意图。图4是本专利技术实施例1中处理含盐水的方法的流程示意图。图5是本专利技术实施例2中处理含盐水的方法的流程示意图。附图标记说明1原水进水口；2浓水出水口；3产水出水口；4浓水隔网；5浓水流道；6反渗透膜；7淡水隔网；8淡水流道；9透过侧进水口；10原水泵；11透过侧进水泵；12第一进水口；13第一出水口；14膜壳；15第二进水口；16第二出水口；17平行流反渗透膜组件；18平行流反渗透膜处理单元；19常规反渗透膜处理单元；20增压泵；21第一常规反渗透膜处理单元；22第二常规反渗透膜处理单元。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。第一方面，本专利技术提供了一种反渗透系统，所述反渗透系统包括依次串联的平行流反渗透膜处理单元和常规反渗透膜处理单元，其中，平行流反渗透膜处理单元包括原水进口、浓水出口、透过侧进口、产水出口和至少一个平行流反渗透膜组件，其中，如图2所示，平行流反渗透膜组件包括反渗透膜6、浓水隔网4和淡水隔网7，浓水隔网4形成浓水流道5，淡水隔网7形成淡水流道8，浓水流道5设置有原水进水口1和浓水出水口2，淡水流道8除设置有产水出水口3外，还设置有透过侧进水口9；平行流反渗透膜处理单元的原水进口和透过侧进口分别与平行流反渗透膜组件的原水进水口和透过侧进水口相连，平行流反渗透膜处理单元的浓水出口和产水出口分别与平行流反渗透膜组件的浓水出水口和产水出水口相连；常规反渗透膜处理单元包括原水进口、浓水出口、产水出口和至少一个常规反渗透膜组件，如图1所示，常规反渗透膜组件包括反渗透膜6、浓水隔网4和淡水隔网7，其中，浓水隔网4形成浓水流道5，淡水隔网7形成淡水流道8，浓水流道5设置有原水进水口1和浓水出水口2，淡水流道8设置有产水出水口3；常规反渗透膜处理单元的原水进口和浓水出口分别与常规反渗透膜组件的原水进水口和浓水出水口相连，所述常规反渗透膜处理单元的产水出口与所述常规反渗透膜组件的产水出水口相连；且常规反渗透膜处理单元的原水进口与平行流反渗透膜处理单元的产水出口相连。本领域技术人员应该理解的是，在正常运行时，原水在反渗透膜的浓水侧(即高压侧)从原水进水口向浓水出水口流动，在此过程中原水中的部分淡水在压力作用下透过反渗透膜进入反渗透膜的透过侧(即低压侧)，原水在失去所述部分淡水后被浓缩，得到浓水；与此同时，在透过侧，透过侧进水从透过侧进水口向产水出水口流动，在此过程中与从浓水侧透过反渗透膜的部分淡水混合后被稀释，得到产水并不断从产水出水口排出。由于在反渗透膜的两侧均有从进口向出口的流动，因此本专利技术中将具有该结构的反渗透膜组件称之为平行流反渗透膜组件。平行流反渗透膜组件的优势在于可以通过引入一定盐浓度的透过侧进水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反渗透系统，其特征在于，所述反渗透系统包括依次串联的平行流反渗透膜处理单元和常规反渗透膜处理单元，其中，所述平行流反渗透膜处理单元包括原水进口、浓水出口、透过侧进口、产水出口和至少一个平行流反渗透膜组件，所述平行流反渗透膜组件包括反渗透膜、浓水隔网和淡水隔网，其中，所述浓水隔网形成浓水流道，所述淡水隔网形成淡水流道，所述浓水流道设置有原水进水口和浓水出水口，所述淡水流道设置有透过侧进水口和产水出水口，所述平行流反渗透膜处理单元的原水进口和透过侧进口分别与所述平行流反渗透膜组件的原水进水口和透过侧进水口相连，所述平行流反渗透膜处理单元的浓水出口和产水出口分别与所述平行流反渗透膜组件的浓水出水口和产水出水口相连；所述常规反渗透膜处理单元包括原水进口、浓水出口、产水出口和至少一个常规反渗透膜组件，所述常规反渗透膜组件包括反渗透膜、浓水隔网和淡水隔网，其中，所述浓水隔网形成浓水流道，所述淡水隔网形成淡水流道，所述浓水流道设置有原水进水口和浓水出水口，所述淡水流道设置有产水出水口，所述常规反渗透膜处理单元的原水进口和浓水出口分别与所述常规反渗透膜组件的原水进水口和浓水出水口相连，所述常规反渗透膜处理单元的产水出口与所述常规反渗透膜组件的产水出水口相连；且所述常规反渗透膜处理单元的原水进口与所述平行流反渗透膜处理单元的产水出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种反渗透系统，其特征在于，所述反渗透系统包括依次串联的平行流反渗透膜处理单元和常规反渗透膜处理单元，其中，所述平行流反渗透膜处理单元包括原水进口、浓水出口、透过侧进口、产水出口和至少一个平行流反渗透膜组件，所述平行流反渗透膜组件包括反渗透膜、浓水隔网和淡水隔网，其中，所述浓水隔网形成浓水流道，所述淡水隔网形成淡水流道，所述浓水流道设置有原水进水口和浓水出水口，所述淡水流道设置有透过侧进水口和产水出水口，所述平行流反渗透膜处理单元的原水进口和透过侧进口分别与所述平行流反渗透膜组件的原水进水口和透过侧进水口相连，所述平行流反渗透膜处理单元的浓水出口和产水出口分别与所述平行流反渗透膜组件的浓水出水口和产水出水口相连；所述常规反渗透膜处理单元包括原水进口、浓水出口、产水出口和至少一个常规反渗透膜组件，所述常规反渗透膜组件包括反渗透膜、浓水隔网和淡水隔网，其中，所述浓水隔网形成浓水流道，所述淡水隔网形成淡水流道，所述浓水流道设置有原水进水口和浓水出水口，所述淡水流道设置有产水出水口，所述常规反渗透膜处理单元的原水进口和浓水出口分别与所述常规反渗透膜组件的原水进水口和浓水出水口相连，所述常规反渗透膜处理单元的产水出口与所述常规反渗透膜组件的产水出水口相连；且所述常规反渗透膜处理单元的原水进口与所述平行流反渗透膜处理单元的产水出口相连。2.根据权利要求1所述的反渗透系统，其中，所述平行流反渗透膜处理单元还包括一个或至少两个并联的膜壳，每个膜壳均设置有第一进水口、第一出水口、第二进水口、第二出水口和至少一个平行流反渗透膜组件，且每个膜壳的第一进水口和第二进水口分别与设置于该膜壳内的第一个平行流反渗透膜组件的原水进水口和透过侧进水口相连，每个膜壳的第一出
\t水口和第二出水口分别与设置于该膜壳内的最后一个平行流反渗透膜组件的浓水出水口和产水出水口相连；平行流反渗透膜处理单元的原水进口和透过侧进口分别与所述一个或至少两个并联的膜壳中的每个膜壳的第一进水口和第二进水口相连，每个平行流反渗透膜处理单元的浓水出口和产水出口分别与所述一个或至少两个并联的膜壳中的每个膜壳的第一出水口和第二出水口相连。3.根据权利要求2所述的反渗透系统，其中，所述平行流反渗透膜处理单元配合设置有原水泵和透过侧进水泵，所述常规反渗透膜处理单元配合设置有增压泵，其中，与平行流反渗透膜处理单元配合设置的原水泵与平行流反渗透膜处理单元的原水进口相连，用于将增压后的原水供给至设置于每个膜壳内的第一个平行流反渗透膜组件的浓水流道；与所述平行流反渗透膜处理单元配合设置的透过侧进水泵与平行流反渗透膜处理单元的透过侧进口相连，用于将透过侧进水供给至设置于每个膜壳内的第一个平行流反渗透膜组件的淡水流道；与常规反渗透膜处理单元配合设置的增压泵的两端分别与所述平行流反渗透膜处理单元的产水出口和所述常规反渗透膜处理单元的原水进口相连，用于将来自平行流反渗透膜处理单元的产水增压后作为原水供给至常规反渗透膜组件的浓水流道。4.根据权利要求3所述的反渗透系统，其中，所述反渗透系统中，常规反渗透膜处理单元包括第一常规反渗透膜处理单元和第二常规反渗透膜处理单元，依次串联的平行流反渗透膜处理单元和常规反渗透膜处理单元的连接方式为：依次串联的第二常规反渗透膜处理单元、平行流反渗透膜处理
\t单元和第一常规反渗透膜处理单元，第二常规反渗透膜处理单元配合设置有原水泵，与第二常规反渗透膜处理单元的原水进口相连，用于将增压后的原水供给至第二常规反渗透膜处理单元的常规反渗透膜组件的浓水流道，所述第二常规反渗透膜处理单元的浓水出口通过与平行流反渗透膜处理单元配合设置的原水泵与平行流反渗透膜处理单元的原水进口相连，所述平行流反渗透膜处理单元的产水出口通过与第一常规反渗透膜处理单元配合设置的增压泵与第一常规反渗透膜处理单元的原水进口相连；优选地，与所述平行流反渗透膜处理单元配合设置的透过侧进水泵的两端分别与第二常规反渗透膜处理单元的浓水出口和平行流反渗透膜处理单元的透过侧进口相连，用于将来自第二常规反渗透膜处理单元的浓水作为透过侧进水供给至平行流反渗透膜组件的淡水流道。5.根据权利要求3所述的反渗透系统，其中，所述反渗透系统中，平行流反渗透膜处理单元包括第一平行流反渗透膜处理单元和第二平行流反渗透膜处理单元，依次串联的平行流反渗透膜处理单元和常规反渗透膜处理单元的连接方式为：依次串联的第一平行流反渗透膜处理单元、常规反渗透膜处理单元和第二平行流反渗透膜处理单元，与第一平行流反渗透膜处理单元配合设置的原水泵与第一平行流反渗透膜处理单元的原水进口相连，与第一平行流反渗透膜处理单元配合设置的透过侧进水泵与第一平行流反渗透膜处理单元的透过侧进口相连，与常规反渗透膜处理单元配合设置的增压泵的两端分别与第一平行流反渗透膜处理单元的产水出口和常规反渗透膜处理单元的原水进口相连，与第二平行流反渗...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊日华，卫昶，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11