[實用新型]高效節水型膜處理系統

有效

• 申請號: 200920223009.3
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN201506738U
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 謝長血;朱保成
• 申請（專利權）人: 北京中電加美環境工程技術有限責任公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/44;C02F1/28;C02F1/42;C02F1/66
• 代理公司: 北京萬科園知識產權代理有限責任公司 11230
• 代理人: 張亞軍;李京楠

技術領域

本實用新型屬于水處理技術領域，涉及一種反滲透節水型膜處理系統。

背景技術

反滲透膜用作預脫鹽設備已被廣泛應用在水處理領域。常規反滲透設備出于防垢的目的，其水回收率一般不超過75％，約有25％的濃水按廢水排放掉，這部分水如要回收，勢必增加投資和運行成本，為此，常規反滲透設備存在水回收率偏低的缺陷。

制約反滲透設備水回收率低的因素有：鈣鎂結垢物質、硅、有機物、微生物等。

現有的反滲透設備為了防止鈣鎂物質在反滲透膜表面結垢，除了加專用阻垢劑阻垢外，還得控制系統的水回收率不超過75％，否則，就有結垢的危險。

現有的反滲透設備一般在中性工況(PH值在7～8之間)下運行，水中的硅以膠體硅形式存在，當回收率超過75％，或專用阻垢劑效果不理想的情況下，容易在反滲透膜表面形成特別難洗的硅垢，這也成為制約反滲透設備提高回收率的一個障礙。

反滲透設備對進水要求較高，為了保證反滲透設備的進水品質，目前常用超濾膜作為反滲透膜的預處理系統(這樣的系統常被人們稱呼為“雙膜法”系統)，由于超濾膜本身的水回收率只能控制在90％左右，為此，在常用的雙膜法系統中，其水回收率較低，僅有60～70％，有30～40％的水資源被白白浪費掉，即使有些系統將這部分廢水進行再回收處理，但大大增加了系統投資和運行成本，尋找節水型反滲透系統已成為刻不容緩的課題。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種高效節水型膜處理系統，該系統采用弱酸陽離子交換器將水中的硬度去除，用反滲透設備去除鹽分，這樣克服了因鈣鎂等結構物質而導致反滲透回收率偏低的缺陷，同時也保證了脫鹽效果；通過加堿調整反滲透設備進水的PH值，讓反滲透設備在高PH值下運行，水中的硅主要是以離子形式存在，不會污染反滲透膜并可通過反滲透去除，克服了硅結垢的潛在威脅；反滲透設備在高PH值條件下運行，而水中的有機物在高PH值條件下皂化或弱電離，不會造成膜的有機物和生物污染。既節省了大量的酸堿，又使反滲透設備的水回收率提高到95％以上，如考慮弱酸陽離子交換器的回收率在97％～98％的話，整個膜系統的回收率可以控制在92％以上。在保證脫鹽率的前提下，改善了目前雙膜法(“超濾膜+反滲透膜”)系統的水回收率僅有60～70％的現狀。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種高效節水型膜處理系統，由多級設備通過管道級聯構成，其特征是：所述第一級設備是生水箱、第二級設備是生水提升泵、第三級設備是多介質過濾器、第四級設備是活性炭過濾器、第五級設備是弱酸陽離子交換器、第六級設備是除碳器、第七級設備是中間水箱、第八級設備是中間水泵、第九級設備是加藥罐、第十級設備是保安過濾器、第十一級設備是高壓泵、第十二級設備是反滲透設備、第十三級設備是淡水箱。

本實用新型有以下積極有益效果：

1.系統回收率高，節水效果明顯

在本系統中，避免用比較耗水的超濾設備作為反滲透設備的預處理措施，而是采用多介質+活性炭作為預處理措施，既保證了水質，又達到節水的目的；采用了弱酸陽離子交換器去除絕大部分結垢物質，并讓反滲透設備在高PH值下運行，克服了傳統反滲透設備因害怕結垢而將回收率只控制在75％的弊病，本系統的反滲透設備回收率可高達95％以上。

2.抗有機物污染強

在高PH值條件下，水中的脂肪酸皂化形成如肥皂般物質有助于清洗反滲透膜表面；在高PH值條件下，有機物溶解在水中，不會附著在反滲透膜上；高回收率反滲透設備的運行相當于一直在進行稀溶液的清洗。

3.抗生物污染強

反滲透膜在高PH值條件下，大多數生物“溶解”了或遭破壞，沒有遭破壞的生物也不能繁殖，生物由于進水與濃水之間巨大的濃度變化而遭破壞，由此產生的滲透壓變化使微生物的細胞壁破裂。

4.抗顆粒性/膠體污染型強

在高PH值條件下，反滲透膜的zeta電位變為很強的負電——大部分天然顆粒帶負電，負電相斥，所以顆粒很難附著在反滲透膜的表面，在高PH值條件下濃水通道的水力條件已變化，膜表面的層流邊界層變薄，顆粒置于膜表面的湍流層而被沖走。

5.無硅的污染并有極高的去除率

在高PH值條件下硅的溶解度迅速上升，在高PH值時，硅的溶解度＞2000mg/l，不會有硅的污染。

6、反滲透設備運行穩定，清洗周期長，使用壽命長。

在本系統中，反滲透膜不存在鈣鎂結垢危險、不存在硅結垢危險、不存在有機物、微生物及膠體物質污堵危險，反滲透設備自然就運行穩定，清洗周期長，使用壽命長。