一种闭式循环反渗透系统及工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种闭式循环反渗透系统，包括弱酸阳床、精密过滤器、高压泵、循环增压泵、耐污染反渗透膜组件、系统管阀、仪表及相关控制电气设备。其中，弱酸阳床内设有弱酸阳树脂，能够有效去除来水的碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类，减少闭式耐污染反渗透装置的结垢风险。精密过滤器去除水中的颗粒杂质，避免杂质污堵的后端反渗透膜组件。闭式循环反渗透装置可以通过设置的间歇式外排浓水的工艺方案，大幅度提高反渗透的产水回收率，同时可以做到有效避免膜表面的污堵。进一步，本发明专利技术还公开一种闭式循环反渗透系统工艺，通过多种反馈调节连锁操作，实现整个系统的自动控制。实现整个系统的自动控制。

【技术实现步骤摘要】
一种闭式循环反渗透系统及工艺


[0001]本专利技术属于污水处理及废水零排放
，具体涉及离子交换及反渗透处理技术。

技术介绍

[0002]随着水处理技术的不断向前发展及环保要求的越来越高，社会对于废水处理的产品水高回收率，甚至达到废水零排放的需求越来越多。近年研发了一些零排放的设备及工艺路线，绝大多数的工艺路线仍处于多级预处理加多级反渗透浓缩，最终达到产品水高回收率的需求。这样的方式最终可以实现产品水回收率要求，但由于设备数量多，系统复杂。这就造成工程投资成本及运行成本的居高不下。因此，如何简化工艺路线，简单高效地将污水进行浓缩成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术的目的是提出一种新型闭式循环反渗透系统及工艺，通过生化预处理的来水，进入本文闭式循环反渗透系统进行除盐及浓水盐分提浓工作。系统克服了单纯离子交换和反渗透各自的缺点，结合了离子交换和反渗透各自的优点。可实现稳定、连续的运行。具有提资成本低，操作简单、集成化程度的优点。
[0004]方案一：本专利技术公开一种弱酸阳床设备，通过弱酸阳树脂将来水中的碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类进行去除，减少后端反渗透膜组件的结垢风险。
[0005]方案二：本专利技术公开一种精密过滤器。利用精度为5μm的过滤器，去除水中的颗粒杂质，同时精密过滤器也起到树脂捕捉器的作用，保证反渗透装置的进水无颗粒杂质及胶体物质，避免杂质污堵的风险。
[0006]方案三：本专利技术公开采用一种耐污染反渗透组件，反渗透膜组件采用柱状碟片式反渗透膜元件。它是一组膜片和配流盘被安装在压力容器中，由于其内部独特的流道结构及布水方式，这种碟片式反渗透膜与卷式反渗透膜相比，有着更优越的耐污染性及防结垢性，且能耐受高含盐水质。本专利技术选用的是耐压9MPa的柱状碟片式反渗透膜产品，耐压性能要优于普通卷式反渗透膜。
[0007]方案四：本专利技术公开一种反渗透浓水回流及运行方式。本反渗透系统在常规运行产水期间，浓水反渗透排放门关闭，在淡水透过膜的同时，产生的浓水通过回流管道循环增压泵回流至高压泵出口管道。通过不断循环回流，浓水回流的含盐量不断提升。当浓水的电导达到50000μs/cm(电导值可调)时，将反渗透浓水排放阀打开，循环阀及循环泵关闭，反渗透系统继续运行产出淡水，同时将系统产生的高含盐浓水排出。当系统中的高含盐浓水排出后继续打开循环阀及循环泵，关闭反渗透浓水排放阀，打开循环阀及循环泵，恢复闭式循环产水状态。
[0008]方案五：本专利技术公开一种反渗透浓水循环及运行方式。通过反渗透的浓水循环，进入反渗透装置的水体含盐量将会有个不断提升过程，当浓水的电导从几百提升至50000μs/
cm。由于水中含盐量在不断地变化，且变化范围较广，将不利于水中微生物的滋生。适应淡水环境生长的微生物无法适应高浓度盐水，适应高含盐水环境生长的微生物无法适应低浓度淡水。水中盐环境不断变化，各种微生物无法适应环境变化，从而无法在膜表面进行富集及生长，造成膜的污堵。
[0009]方案六：本专利技术公开一种反渗透浓水循环及运行方式。通过反渗透的浓水循环，反渗透膜也在不断进行淡水输出。由于反渗透膜的特性，将会有少量二氧化碳透过膜进入产水侧，产水呈现弱酸性。而反渗透浓水侧将逐渐呈现弱碱性。通过不断的浓水循环，反渗透浓水侧pH值将不断提升，造成反渗透膜进水侧在碱性条件下运行。水中的有机物在高pH值条件下发生皂化或弱电离，不会造成膜表面有机物和微生物污染。
[0010]方案七：本专利技术公开一种闭式循环反渗透运行方式。因其前端使用弱酸阳床将有结垢风险的硬度去除，反渗透膜表面的水质含盐量一直处于大范围变化，进水由于循环作用，pH值在不断提升，故可大幅度减少膜表面的结垢风险，本反渗透系统的产水率可提高至90％以上。
[0011]本专利技术具有以下有益效果：
[0012](1)自动化程度高、操作简单。本专利技术采用了合理的自控方案，通过气动阀门、泵和在线仪表进行联锁，对系统中的临界点进行了有效的控制，可以实现稳定、连续的进水、出水，形成一套完整的自动化工业控制系统。
[0013](2)占地面积小，设备数量少。相比于传统的高回收率的多级反渗透浓缩系统，所需设备数量少，投入成本记运行成本大大降低。
[0014](3)该系统及工艺是为了解决污水回用及废水零排放的高效膜浓缩目的，最大效率地回用反渗透淡水，减少最终浓水排放量。可广泛适用于各工业企业的污水处理及零排放的膜浓缩工段。
附图说明
[0015]图1是一种闭式循环反渗透系统的流程图；
[0016]附图标注：1，弱酸阳床；2，精密过滤器；3，高压泵；4，闭式循环泵；5，耐污染反渗透膜组件；6，弱酸阳床进水气动阀；7，弱酸阳床产水气动阀；8，耐污染膜组件淡水排放气动阀；9，循环增压泵进水气动阀；10，污染膜组件浓水排放气动阀。
具体实施方式
[0017]下面结合附图以及实施例对本专利技术进一步说明。
[0018]公开一种闭式循环反渗透系统，主要包括弱酸阳床1、精密过滤器2、高压泵3、闭式循环泵4、耐污染反渗透膜组件5。
[0019]具体的，系统来水先经过弱酸阳床1，弱酸阳床1内部装填有弱酸阳树脂。通过离子交换原理，去除来水的碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类，减少后端耐污染反渗透组件的结垢风险。当树脂失效时，关闭弱酸阳床进水气动阀6及弱酸阳床产水气动阀7，弱酸阳床可进入树脂再生程序。
[0020]弱酸阳床1出水进入过滤精度为5μm的精密过滤器2，去除水中的颗粒杂质，同时精密过滤器2也起到树脂捕捉器的作用，保证进入反渗透系统的水质无颗粒杂质，避免杂质污
堵的风险。当精密过滤器的进出水差压达到0.1MPa时，运行人员需及时更换内部滤芯，以保证系统的产水量及水质的稳定。
[0021]精密过滤器2进水前端在管道上注入还原剂，以保证进入耐污染反渗透组件5的水质无氧化性。膜片不被破坏。还原剂添加量与在线ORP表的示数进行连锁，确保进入耐污染反渗透组件5的水质氧化还原电位在
±
200mV之内。还原剂添加点设置在精密过滤器2前端，还可通过精密过滤器2的设备结构及滤芯的阻力，对含药剂的进水起到湍流作用，从而使药剂和水混合均匀。精密过滤器2起到管道混合器的作用。
[0022]精密过滤器2出水进入高压泵3，高压泵3外配变频器，可根据进入耐污染反渗透膜组件5的水质含盐量(以电导率推算)调节水泵扬程，以保证耐污染反渗透膜组件5的产水渗透压需求。
[0023]耐污染反渗透膜组件5采用柱状碟片式反渗透膜元件。它是一组膜片和配流盘被安装在压力容器中，由于其内部独特的流道结构及布水方式，这种碟片式反渗透膜与卷式反渗透膜相比，有着更优越的耐污染性及防结垢性，且能耐受高含盐水质。本专利技术选用的是耐压9MPa的柱状碟片式反渗透膜产品，耐压性能要优于普通卷式反渗透膜。在系统启动初期，需打开耐污染膜组件淡水排放气动阀8，将不合格水排出。待系统稳定，产水电导合格后关闭淡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闭式循环反渗透系统，其特征在于，包括：弱酸阳床、精密过滤器、高压泵、循环增压泵、耐污染反渗透组件、系统管阀、仪表及相关控制电气设备。2.根据权利要求1所述的一种闭式循环反渗透系统，其特征在于，所述弱酸阳床通过弱酸阳树脂将来水中的碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类进行去除，减少后端反渗透装置的结垢风险。3.根据权利要求1所述的一种闭式循环反渗透系统，其特征在于，所述精密过滤器的过滤精度为5μm；首先用以去除来水中的颗粒杂质，其次起到树脂捕捉器的作用，截留弱酸阳床出水中带出的少量残留破碎树脂，保证后端反渗透组件的进水无颗粒杂质及胶体物质；再次，所述精密过滤器的产品结构及内部滤芯的拦截作用，可将过滤器前端注入系统的还原剂和系统进水充分混合，起到管道混合器的作用。4.根据权利要求1所述的一种闭式循环反渗透系统，其特征在于，所述耐污染反渗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，王政福，何磊，陶正兴，蔡诚，
申请(专利权)人：南京中电环保水务有限公司，
类型：发明
国别省市：