一种节能抗污染的反渗透膜水处理系统及其应用技术方案

本发明专利技术提供一种节能抗污染的反渗透膜水处理系统，包括原水箱、总原水管路、总产水管路和总浓水管路，所述水处理系统包括并联的多个反渗透膜元件，每个反渗透膜元件的产水汇聚到总产水管路，每个反渗透膜元件的浓水汇聚到总浓水管路支原水管路上设有系统进水阀1，支浓水管路上设有浓水回流阀2和浓水调节阀3；所述水处理系统还具有与各路支原水管路汇合的压缩空气管路。本发明专利技术的水处理系统采用单支膜元件全部并联的方式，运行能耗较低；采用间歇产水、间歇进行气水联合冲洗运行方式，系统回收率可达80-90％。

【技术实现步骤摘要】
一种节能抗污染的反渗透膜水处理系统及其应用【
】本专利技术涉及水处理设备，特别是一种节能抗污染的反渗透膜水处理系统，以及所述水处理系统的应用。【
技术介绍
】反渗透(RO)是一种膜分离技术，原水在高压力的作用下通过反渗透膜，水中的溶剂由高浓度向低浓度扩散达到分离、提纯、浓缩的目的，以去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物和溶解性盐类。该方法具有操作简单、自动化程度高、出水水质稳定等特点，但也存在运行压力闻、I旲容易污染等缺点。传统反渗透水处理系统基本采用多段串联设计，串连的膜元件越多回收率越高。多段系统排列时，第一段的浓水作为第二段的进水，第二段的浓水作为第三段的进水以此类推，每段的进水一部分变成产水，后一段的进水流量会减少，含盐量会升高，所以后段的膜元件数量要比上一段的膜元件数量少，以保证正常的进水流量。另外，原水通过每支膜元件时都存在一定压力损失，且进入下一支膜元件的水的浓度会逐渐加大，导致在同一段系统中膜的产水量依次降低。因此，传统反渗透水处理系统需要较大的进水压力才能克服流过每只膜元件所产生的相应的压力损失。另外，对于串连的多段系统，由于进入下一支膜的水的浓度逐渐加大，导致同一段系统中膜的产水量依次降低。每一支膜的进水浓度和进水压力不同，会加剧膜元件受污染的程度。【
技术实现思路
】本专利技术的目的是克服现有技术不足，提供一种进水压力小、膜元件的抗污染能力强的水处理系统。为了实现上述目的，本专利技术提供一种节能抗污染的反渗透膜水处理系统，所述水处理系统包括原水箱、与所述原水箱连接的总原水管路、总产水管路和总浓水管路，所述总浓水管路反馈回所述原水箱，所述总原水管路上设有多路支原水管路，所述产水管路上设有多路支产水管路，所述总浓水管路上设有多路支浓水管路，其中，所述水处理系统包括并联的多个反渗透膜元件，每个反渗透膜元件的原水进口与一路支原水管路连接，每个反渗透膜元件的产水口通过支产水管路汇聚到所述总产水管路，每个反渗透膜元件的浓水口通过支浓水管路汇聚到所述总浓水管路；所述总原水管路上设有高压泵；每一路支原水管路上均设有系统进水阀1，每一路支浓水管路上均设有浓水回流阀2和浓水调节阀3 ;所述水处理系统还具有多路压缩空气管路，每一路压缩空气管路分别与各路支原水管路汇合，连接到系统进水阀I。根据一种优选的实施方式，每一路支浓水管路上还设有冲洗水外排管路，所述冲洗水外排管路上设有冲洗水外排阀4。更优选地，每一路压缩空气管路上均设有气洗阀5。在本专利技术中，所述并联的多个反渗透膜元件有6?20支。本专利技术还提供上述水处理系统的运行方法，所述方法由以下步骤循环进行:A 产水开启系统进水阀1、浓水回流阀2和浓水调节阀3，关闭冲洗水外排阀4和气洗阀5 ；通过高压泵向所述反渗透膜元件输入原水，使反渗透膜元件的原水进水压力为0.3-0.4Mpa，维持工作时间6?1min ；B气、水冲刷保持系统进水阀I和浓水调节阀3的开启度不变；关闭浓水回流阀2，开启冲洗水外排阀4和气洗阀5 ；通过原水和压缩空气冲刷反渗透膜兀件表面10?30s。根据本专利技术的运行方法，步骤A中每一支反渗透膜元件的回收率为85-90%。在本专利技术中，平均单支膜回收率=产水量/(产水量+浓水量)X 100%在本专利技术中，步骤A中通过调节系统进水阀I与浓水调节阀3以控制原水进水水压。根据一种优选的实施方式，步骤B的压缩空气是无油压缩空气。本专利技术的水处理系统采用单支膜元件全部并联的方式，节省了传统工艺中克服流过每支膜元件所产生的相应的压力损失，进水泵扬程较低，运行能耗较低。采用间歇产水、间歇进行气水联合冲洗运行方式，单支膜可以在85-95 %的回收率条件下短期运行；在提高系统抗污染性能的同时可提高系统的回收率到80-90%。采用间歇气水联合冲洗方式，系统正常出水6-10的分钟内膜元件处于微污染，膜表面允许产生浓差极化，历时时间短，气水联合冲洗以水气的湍流冲刷为主，有效地清除膜表面的微污染物及有效破坏膜表面产生的浓差极化，使膜恢复到初始程度，有效增强系统的抗污染能力，减少化学清洗频率。【【附图说明】】图1为本专利技术的水处理系统中并联的膜元件连接关系示意图；图2为本专利技术的水处理系统中单支膜元件的连接关系示意图；其中，1、系统进水阀；2、浓水回流阀；3、浓水调节阀；4、冲洗水外排阀；5、气洗阀；6、原水禮；7、闻压栗。【【具体实施方式】】以下实施例用于非限制性地解释本专利技术的技术方案。本领域技术人员可借鉴本专利技术的内容，适当改变结构、连接关系、材料、参数、尺寸、工艺等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本专利技术的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都应当被视为包括在本专利技术的范围之内。实施例1如图1、2所示的水处理系统，包括用于储存原水的原水箱，原水箱分别连接到总原水管路和总浓水管路(用于反馈反渗透膜元件的浓水至原水箱)。10支反渗透膜元件并联设置，分别连接到各自的支原水管路、支产水管路和支浓水管路，支浓水管路和支产水管路分别汇合为总浓水管路和总产水管路。支原水管路上设置系统进水阀I，支原水管路在系统进水阀I的上游与压缩空气管路汇聚，以获得用于冲洗的气水混合物。支浓水管路上设置浓水回流阀2和浓水调节阀3。此外，支浓水管路上还设有冲洗水外排管路和冲洗水外排阀4。系统运行时，先开启系统进水阀1、浓水回流阀2和浓水调节阀3，关闭冲洗水外排阀4和气洗阀5。通过高压泵向各个反渗透膜元件输入原水，使反渗透膜元件的原水进水压力为0.38Mpa，维持工作时间6min。然后进入气水冲刷阶段，保持系统进水阀I和浓水调节阀3的开启度不变，关闭浓水回流阀2，开启冲洗水外排阀4和气洗阀5。通过气水混合物冲刷反渗透膜元件表面20s。通过自动控制程序使上述步骤循环运行，定期进行数据采集；运行数据如下:进水压力0.38Mpa。正常产水时，进水流量147L/h，浓水流量14L/h，产水流量125L/h。运行时间6分钟，因此单只膜正常产水一个周期进水量14.7L，浓水量1.4L，产水量12.5L ;平均单只膜回收率=产水量/(产水量+浓水量)X 100%= 90% ；气、水冲刷时，进水流量396L/h，进气流量0.8Nm3/h，运行时间20秒，合计冲洗水量=2.2L ；系统回收率=一个周期内产水量/( 一个周期内产水量+—个周期内外排水量)X 100%一个周期内产水量=正常产水时产水量=12.5L ；一个周期内外排水量=冲洗水量=2.2L系统回收率=12.5/(12.5+2.2) X 100%= 85%可见，实施例1的系统具有闻回收率。另一方面，本系统进水压力0.38Mpa，比传统工艺的0.6Mpa(基本为最低运行压力)明显减小(约为37%)，因此在相同进水流量时具有节能效果，系统操作压力降低后相应的设备投资也可以降低。此外，上述系统采用间歇气水联合冲洗方式，在系统正常过滤6分钟内，膜元件处于微污染，膜表面允许产生浓差极化，历时时间短，气水联合冲洗以水气的湍流冲刷为主，有效地清除膜表面的微污染物及有效破坏膜表面产生的浓差极化，使膜恢复到初始程度。由于系统运行周期短出分钟20秒)，在每一个气水冲洗程序后，膜表面的污染物都被冲刷掉，所以系统可以长期稳定运行，有效提高系统的抗污染能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能抗污染的反渗透膜水处理系统，所述水处理系统包括原水箱、与所述原水箱连接的总原水管路、总产水管路和总浓水管路，所述总浓水管路反馈回所述原水箱，所述总原水管路上设有多路支原水管路，所述产水管路上设有多路支产水管路，所述总浓水管路上设有多路支浓水管路，其特征在于所述水处理系统包括并联的多个反渗透膜元件，每个反渗透膜元件的原水进口与一路支原水管路连接，每个反渗透膜元件的产水口通过支产水管路汇聚到所述总产水管路，每个反渗透膜元件的浓水口通过支浓水管路汇聚到所述总浓水管路；所述总原水管路上设有高压泵；每一路支原水管路上均设有系统进水阀(1)，每一路支浓水管路上均设有浓水回流阀(2)和浓水调节阀(3)；所述水处理系统还具有多路压缩空气管路，每一路压缩空气管路分别与各路支原水管路汇合，连接到系统进水阀(1)。

【技术特征摘要】
1.一种节能抗污染的反渗透膜水处理系统，所述水处理系统包括原水箱、与所述原水箱连接的总原水管路、总产水管路和总浓水管路，所述总浓水管路反馈回所述原水箱，所述总原水管路上设有多路支原水管路，所述产水管路上设有多路支产水管路，所述总浓水管路上设有多路支浓水管路，其特征在于所述水处理系统包括并联的多个反渗透膜元件，每个反渗透膜元件的原水进口与一路支原水管路连接，每个反渗透膜元件的产水口通过支产水管路汇聚到所述总产水管路，每个反渗透膜元件的浓水口通过支浓水管路汇聚到所述总浓水管路；所述总原水管路上设有高压泵；每一路支原水管路上均设有系统进水阀(1)，每一路支浓水管路上均设有浓水回流阀(2)和浓水调节阀(3);所述水处理系统还具有多路压缩空气管路，每一路压缩空气管路分别与各路支原水管路汇合，连接到系统进水阀(I)。2.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于每一路支浓水管路上还设有冲洗水外排管路，所述冲洗水外排管路上设有冲洗水外排阀(4)。3.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于每一路压缩空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亦力，孟繁龙，李天玉，夏建中，李锁定，刘明轩，
申请(专利权)人：北京碧水源膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11