[發明專利]脫鹽系統及監控壓力容器中的多個脫鹽膜的狀態的方法

有效

• 申請號: 201310053760.4
• 申請日: 2009-01-11
• 公開（公告）號: CN103127834A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 鮑里斯·利伯曼;米麗亞姆·費格恩;優素福·平哈斯;馬雅·伊萊維基-奧澤爾;雅各布·本-亞伊什;埃雷茲·魯文
• 申請（專利權）人: I.D.E.技術有限公司
• 主分類號: B01D63/12
• 分類號: B01D63/12;B01D63/04;B01D65/00;C02F1/44
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李靜;張云肖

本申請是申請日為2009年1月11日、申請號為200980104229.7（國際申請號為PCT/IL2009/000046）且發明名稱為“脫鹽系統及其元件”的原案申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及脫鹽系統，具體地涉及包括多個壓力容器的反滲透（RO）脫鹽系統、其中使用的脫鹽膜、用于安裝所述膜的設備以及用于評估其工作狀態的裝置。

背景技術

RO脫鹽系統在本領域中是廣為人知的。參照圖1，示出了RO脫鹽系統的一個實例：

整體用1標出的如上所述類型的RO脫鹽系統包括：由支撐結構3支持的多個壓力容器（PV）2，所述結構3包括用于將每個PV2支撐在水平方向上的支架4。事實上，每個PV均通過支撐結構3懸置，從而使得在沿著其長度的幾個點處從下面對其進行支撐。

每個PV2均具有前端和后端，并具有居中設置的滲透管，該滲透管在PV的前端連接至前部生產線5，并在PV的后端連接至后部生產線（未示出）。此外，每個PV2均在其前端連接至用于向PV供應待脫鹽的原料流體的進料管線6，并在其后端連接至鹽水（brine）管線（未示出）。

每個PV2均具有安裝于其中的多個RO膜10，圖2中示出了該膜的典型設計。如圖2所示，膜10包括多孔滲透管12，該滲透管上纏繞有構成膜芯的多層膜片14，并且包括包封外殼18。

纏繞的多層膜片14在其一個表面上限定與進料水接觸的廢物側（reject?side），并在其相對的表面上限定與已由于反滲透而通過該膜片的進料水（即，滲透物）接觸的滲透物側。滲透管12形成有適于收集所述滲透物的孔13，所述滲透物適于經由分別由膜10的滲透管12的前端和后端構成的前部中心端口12a和后部中心端口12b從PV離開。

多層膜片14包括兩個膜層14a、設置于這兩個膜層之間的滲透層14b、以及進料墊片16。多層膜片14纏繞在滲透管12上，滲透管的前端12a適于與進料管線6流體連通，從而構成PV的用于引導待脫鹽的原料流體的周向進料入口17a，并且滲透管的后端12b適于與鹽水管線流體連通，從而構成PV的用于使鹽水從此離開的周向鹽水出口17b。

在工作中，在PV的前端12a處向周向進料入口17a提供進料水F，以使進料水在箭頭19的方向上軸向地流動。滲透管12收集滲透物P，以分別通過前部滲透物端口15a和后部滲透物端口15b離開，并且通過位于PV的后端12b處的周向出口17b去除鹽水（有時被稱做“濃縮物”）B。

在組裝時，將膜10定位于PV2內，從而使得前部滲透物端口15a和后部滲透物端口15b分別連接至前部和后部滲透管線5，前部周向端口17a連接至進料管線6，并且后部周向端口17b連接至鹽水管線。

當將膜10裝入PV2中時，將膜10水平地插入PV2中，并且在PV2內移動，直到此膜到達其在PV中的期望位置為止。當卸除膜10時，打開PV2的兩端，從而可從PV2的一側推動膜10，以從PV的另一側離開。

然而，已知的設計是其中PV豎直地設置，即，PV具有頂端和底端，并且其中，膜的裝入和卸除通過PV的頂端來執行。由于膜的裝入和卸除通常是一個復雜且耗時的過程，所以已知這種PV采用少量的膜，例如，一個或兩個，并且這些膜具有更小的直徑（因此對應地具有更小的重量）。

發明內容

根據以下描述的本發明的不同方面，提供了脫鹽系統、脫鹽膜、用于將脫鹽膜安裝在脫鹽系統中的設備、其工作的方法以及用于監控其工作的方法，上述各項尤其適于反滲透（RO）脫鹽，但也可用在其它類型的脫鹽系統中，例如，納米過濾（NF）、微過濾（MF）和超過濾（UF）。其適于本說明書中詳細描述的螺旋膜，并也適于空心纖維膜。

根據本發明的一個方面，提供了一種脫鹽系統，包括多個細長的壓力容器（PV），每個壓力容器均具有縱向軸線，定向成使得其縱向軸線具有豎直定向，每個所述PV均適于在其中接收n個脫鹽膜，位于PV內最下面的膜上方的多個膜具有的總重量允許將這多個膜用作限制最下面的膜的軸向膨脹的機構，從而該PV沒有任何額外的限制機構。

還應該指出，由于PV的豎直定向以及參數n和D，膜的重量還允許防止在脫鹽工序的開始和結束過程中膜在PV內的位移。

防止膜的熱膨脹、以及其在PV內的位移防止了將高壓海水區域與低壓脫鹽產品區域隔離的O形環的扭曲，這種扭曲可導致隔離的喪失以及海水浸入脫鹽產品中。