一种模块化高倍数连续膜浓缩装置，属于膜装置技术领域。包括供水泵（1）、安全过滤器（2）、浓缩侧总管道（3）、浓缩液调节阀（4）、渗透侧产水总管道（5）、渗透侧回流总管道（6）、加药系统（7）、清洗系统以及2～20个用于浓缩分离的膜分离模块。使用卷式反渗透膜组件、高压平板反渗透或称为碟管式反渗透膜组件以及高压平板纳滤膜组件组成的分离模块中的一种或一种以上的若干模块进行混合排列，使原水经过该系统后，浓缩倍数可达到12～180倍，甚至200倍以上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于污水处理设备
，特别是提供了一种模块化高倍数连续膜浓缩装置。
技术介绍
反渗透是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。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。反渗透膜是实现反渗透的核心元件，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。一般用高分子材料制成，如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰胺膜。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。反渗透膜组件形式有中空纤维式、卷式、平板式和管式。目前市场上可以提供的商业化组件主要有卷式反渗透膜组件和高压平板式(碟管式)反渗透膜组件。由于反渗透具有过程简单，结构紧凑，安装操作简便，能耗低，产水质量高，能在常温下操作等优点，近几十年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水淡化、锅炉用水软化和废水深度处理等各个领域。而且其应用范围正在不断扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。纳滤膜属于反渗透范畴的半透膜，其孔径介于反渗透和超滤膜之间，通常指零点几到几个纳米。纳滤膜截留有机物的分子量约为200-800MW左右，对分子量几百到几千的物质，截留效果很好。与反渗透膜相比，纳滤膜对离子具有选择性截留的效果，对可溶性单价离子的去除率低于高价离子。纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及其它高价离子，且部分去除溶解一价盐。在食品和医药生产中纳滤用于有用物质的提取、浓缩。近年来，纳滤在化工、制药、食品饮料、水处理、环境保护等行业的应用得到了迅猛发展。工业化的反渗透膜和纳滤膜组件形式主要有两种一种是卷式膜组件，另一种是平板式(碟管式)膜组件。卷式膜组件是目前市场使用最多最广泛的膜应用形式，其主要优点是填装密度大，使用操作简便，行业标准比较一致。卷式膜元件由平板膜卷制而成，包括了平板膜片、进料格网、渗透液格网、胶水和渗透液收集管等组件，其中常见的用于工业分离的卷式膜元件还自带两端的防扭装置。受结构和材质的影响，一般卷式膜组件最大操作压力不超过4.2MPa，海水淡化膜组件，最高操作压力不超过8. 3MPa。卷式膜组件对进水要求高，抗污染性能差，污染以后不容易恢复，但是其装填面积大，产水量大，价格便宜，一般用于高倍浓缩的前级处理，浓缩倍数一般不超过5倍。平板式(碟管式)膜组件在元件构造上打破了卷式膜设计的思维定式，采用了平板式膜片结构。平板式(碟管式)膜组件结构和流程上具有以下特点①由耐压导流盘，膜片叠置及中央通道拉杆组成，导流盘并不压在膜包表面上置于中央拉杆周围的O形圈将进水和纯水分开。②膜元件入水流道短，流动连续产生180度转向(每个标准膜柱共转向418次)从而消除了浓度极化。③膜表面和配流盘之间的通道之间的间距在2mm以上，这种开敞式通道的独特设计，使得原水即使浊度高至80NTU仍可正常工作，这样就可以简化预过滤。较宽的通道也可以承受更快的膜表面液体流速，高达O. 4m/s的膜表面流速可以大大降低浓差极化的可能性。④由于配流盘上的凸点造成膜表面的水流成湍流状态，使得膜表面的污染和结垢少，膜稳定性极高。平板式(碟管式)膜组件是目前除了卷式膜外，在反渗透领域另外一种独特的膜元件形式。碟管式膜元件的独特设计使得元件进水压力可以高达20MPa。平板式(碟管式)膜组件对进水要求低，原水浊度高达80NTU仍可正常工作，抗污染能力强，污染以后容易恢复，运行压力高，非常适宜于高倍浓缩的后级处理。规模化的工业连续膜浓缩装置主要有两种一种采用圣诞树结构排列的两段或多段系统，另一种是再循环结构的两段或多段系统。圣诞树结构设计由于每段的进水一部分变成产水，后一段的进水流量会减少，为了保证每支膜元件的正常进水流量，所以后段的压力容器数量要比上一段的压力容器数量少，形成倒金字塔形状排列。具体排列方式与单支压力容器膜元件数量、物料性质(浓度、黏度等)、设计回收率等因素有关。通常四 六芯膜压力容器的排列方式是2:1或4:2:1。对多段系统，由于膜元件自身压降和浓度升高，后段系统会出现净驱动压力不足的现象，造成前段和后端产水不均衡，往往需要在每两段之间加增压泵，以提高后段的驱动力。圣诞树结构设计膜系统回收率可达到50 80 %。圣诞树结构设计优点是结构和操作简单，投资省。该结构的系统通常仅需要一台高压泵(有时需要段间增压泵)和很少的工艺管道和控制阀，操作简单方便，便于实现自动控制。其最大缺点是受物料性质、回收率等因素影响，膜元件的进料流量选择通常会处于过高或过低的边缘，任何进料流量的波动都可能会造成系统不稳定。目前，几乎所有的工业反渗透都采用圣诞树结构排列的两段系统，原水经过该反渗透系统后，最多能被浓缩4-5倍。再循环结构设计其最大特征在于每段系统均配备一台循环泵，进料管道连接到循环泵入口，同时每一段膜堆出口管道也连接到循环泵入口。循环泵、膜堆以及相关管道形成一个内部循环圈。循环泵的作用是提供每支压力容器所需要的进料流量，克服膜压降。再循环结构设计通常为2个以上循环圈并联，每个循环圈的循环泵入口和膜堆浓缩液出口安装阀门。其最大优点是每个循环圈可分别独立运行，通过控制每个循环圈进出口阀门，在生产不中断的情况下，实现清洗，从而实现真正意义上的连续浓缩；另外，由于采用了内循环结构，系统回收率可以达到很高(可达95%以上)，并且可根据物料性质和生产需要在大范围内调整。再循环结构设计主要缺点是投资和运行费用高。在浓缩倍数和处理速度确定的情况下，段数越少，所使用的膜元件会越多。增加段数，虽然会减少膜元件数量，但同时会增加循环泵的数量，装机功率提高，运行费用增加。受一次性投资费用影响，再循环结构设计通常用于处理规模比较大的系统。原水经过再循环结构的反渗透系统，可被浓缩至20倍以上。中国专利CN200620001529. 6公开的用于垃圾渗滤液处理的碟管式反渗透技术即采用了再循环结构设计。目前，尚没有浓缩倍数达到数十倍甚至上百倍连续膜浓缩装置，而在工业废水深度处理回用以及工业废水零排放的需求越来越大，迫切需要开发一种高倍数连续膜浓缩装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种模块化高倍数连续膜浓缩装置，使用卷式反渗透膜组件、卷式纳滤膜组件、平板反渗透(或称为碟管式反渗透)膜组件(或称平板反渗透膜柱)、平板纳滤膜组件(或称平板纳滤膜柱)，以及高压泵、压力容器、管道阀门管件等部件组成的四种不同的膜分离模块(包括卷式反渗透膜分离模块An、卷式纳滤膜分离模块Bm、平板反渗透(或称为碟管式反渗透)膜分离模块Cs以及平板纳滤膜分离模块Dt)中的I 4种共2 20个膜分离模块进行混合排列，使原水经过该系统后，浓缩倍数可达到12 180倍，甚至200倍以上。 本技术包括供水泵I、安全过滤器2、浓缩侧总管道3、浓缩液调节阀4、渗透侧产水总管道5、渗透侧回流总管道6、加药系统7、清洗系统(包括清洗泵8、清洗安全过滤器9、清洗循环回流管道10、清洗渗透回流管道11)以及2 20个用于浓缩分离的膜分离模块；所述的膜分离模块包括卷式反渗透本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模块化高倍数连续膜浓缩装置，其特征在于：包括供水泵（1）、安全过滤器（2）、浓缩侧总管道（3）、浓缩液调节阀（4）、渗透侧产水总管道（5）、渗透侧回流总管道（6）、加药系统（7）、清洗系统以及2～20个用于浓缩分离的膜分离模块；所述的膜分离模块包括卷式反渗透膜分离模块（An）、卷式纳滤膜分离模块（Bm）、平板反渗透膜分离模块（Cs）以及平板纳滤膜分离模块（Dt）；各膜分离模块连接于浓缩侧总管道（3）、渗透侧产水总管道（5）、渗透侧回流总管道（6）和清洗循环回流管道（10）、清洗渗透回流管道（11）之间；其中，供水泵（1）、安全过滤器（2）、浓缩侧总管道（3）以及浓缩液调节阀（4）依次相连，浓缩侧总管道（3）、渗透侧产水总管道（5）以及渗透侧回流总管道（6）平行排列，浓缩侧总管道（3）、渗透侧产水总管道（5）以及渗透侧回流总管道（6）上并联2～20个用于浓缩分离的卷式反渗透膜分离模块（An）、卷式纳滤膜分离模块（Bm）、平板反渗透膜分离模块（Cs）、平板纳滤膜分离模块（Dt）；加药系统（7）连接在供水泵（1）和安全过滤器（2）之间的管道上；清洗系统的清洗泵（8）、清洗安全过滤器（9）、清洗循环回流管道（10）依次相连，清洗循环回流管道（10）和清洗渗透回流管道（11）与浓缩侧总管道（3）、渗透侧产水总管道（5）以及渗透侧回流总管道（6）平行排列；用于浓缩分离的各个膜分离模块通过进水阀（12）、出水阀（13）、渗透产水阀（21）、渗透回流阀（22）以及清洗进水阀（15）、清洗出水阀（16）、清洗渗透回流阀（23）分别与浓缩侧总管道（3）、渗透侧产水总管道（5）、渗透侧回流总管道（6）以及清洗循环回流管道（10）和清洗渗透回流管道（11）连接；卷式反渗透膜分离模块（An）、卷式纳滤膜分离模块（Bm）、平板反渗透膜分离模块（Cs）、平板纳滤膜分离模块（Dt）的内循环调节阀（14）和清洗内循环阀（17）分别安装在浓缩侧总管道（3）和清洗循环回流管道（10）上；所述的清洗系统包括清洗泵（8）、清洗安全过滤器（9）、清洗循环回流管道（10）、清洗渗透回流管道（11）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王自斌，李君占，
申请(专利权)人：北京鑫佰利科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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