[發(fā)明專利]一種反滲透系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710735575.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107487913A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭友峰;郭濤;侯鵬亮;劉東明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇亞峰科技集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08;C02F1/44;B01D61/02;C02F101/30
• 代理公司: 南京常青藤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32286
• 代理人: 毛洪梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水處理系統(tǒng)，具體涉及一種反滲透凈水系統(tǒng)。

背景技術(shù)

反滲透技術(shù)是20世紀(jì)60年代初發(fā)展起來(lái)的以壓力為驅(qū)動(dòng)力的膜分離技術(shù)，當(dāng)純水和鹽水被理想半透膜隔開(kāi)，理想半透膜只允許水通過(guò)而阻止鹽通過(guò)，此時(shí)膜純水側(cè)的水會(huì)自然地通過(guò)半透膜流入鹽水一側(cè)，這種現(xiàn)象稱為滲透，若在膜的鹽水側(cè)施加壓力，那么水的自發(fā)流動(dòng)將受到抑制而減慢，當(dāng)施加的壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，水通過(guò)膜的凈流量等于零，這個(gè)壓力稱為滲透壓力，當(dāng)施加在膜鹽水側(cè)的壓力大于滲透壓力時(shí)，水的流向就會(huì)逆轉(zhuǎn)，此時(shí)，鹽水中的水將流入純水側(cè)，上述現(xiàn)象就是反滲透處理的基本原理。該技術(shù)基本上屬于物理方法，它具有傳統(tǒng)水處理方法所沒(méi)有的下述優(yōu)點(diǎn)：在常溫不發(fā)生相變的條件下，可以對(duì)溶質(zhì)和水進(jìn)行分離，適用于對(duì)熱敏感物質(zhì)的分離、濃縮，并且與有相變化的分離方法相比，具有能耗低的優(yōu)點(diǎn)；雜質(zhì)去除范圍廣，不僅可以去除溶解的無(wú)機(jī)鹽類，而且還可以去除各類有機(jī)物雜質(zhì)；較高的除鹽率和水的回收率，可截留粒徑幾納米以上的溶質(zhì)；由于只是利用壓力作為膜分離的推動(dòng)力，因此分離裝置簡(jiǎn)單，容易操作、控制和維修；無(wú)化學(xué)廢液及廢酸、廢堿排放，無(wú)廢酸、廢堿的中和處理過(guò)程，無(wú)環(huán)境污染。

但是，反滲透系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求較高，如果預(yù)處理不當(dāng)或不夠，會(huì)發(fā)生結(jié)垢和膜污染現(xiàn)象。同時(shí)，在反滲透技術(shù)中，不可忽視的影響因素是濃差極化，限制了反滲透技術(shù)的進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。所謂濃差極化是被截留組分在膜料液側(cè)表面積累，其濃度往往比料液主體濃度高很多，造成膜表面到主體溶液之間存在濃度梯度，導(dǎo)致被截留的組分以相反方向向主體溶液擴(kuò)散，當(dāng)溶劑向膜面流動(dòng)速率與溶質(zhì)向本體溶液擴(kuò)散速度達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，在膜表面附近存在一穩(wěn)定的濃度梯度區(qū)，這一區(qū)域稱為濃差極化邊界層，這種現(xiàn)象稱為濃差極化現(xiàn)象。當(dāng)膜表面上被溶質(zhì)或其他被截留物質(zhì)積累形成濃差極化時(shí)，膜就會(huì)受到污染，膜的分離性能將明顯下降，清洗頻率大大增加，使用壽命逐漸縮短，導(dǎo)致工業(yè)生產(chǎn)成本增高，以致帶來(lái)更為嚴(yán)重的后果。

同時(shí)，原液經(jīng)過(guò)分流進(jìn)入反滲透濾芯中，經(jīng)過(guò)處理后同時(shí)進(jìn)入滲透液輸出管道，而每個(gè)反滲透濾芯中的濃縮液均直接排放至廢液收集管道中，致使原液的利用率較低，即反滲透凈化單元的回收率較低。因此，在保證水質(zhì)的前提下，減少膜污染、保證膜的使用壽命的同時(shí)，提高原液的利用率和反滲透系統(tǒng)的工作效率是目前需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種新的反滲透系統(tǒng)，能夠有效降低膜污染程度，增加設(shè)備的使用壽命，同時(shí)提高原液的利用率。

本發(fā)明提供一種反滲透系統(tǒng)，包括預(yù)處理裝置、反滲透裝置和后處理裝置，預(yù)處理裝置包括控溫池；反滲透裝置包括串聯(lián)的反滲透一組和反滲透二組，反滲透一組由若干反滲透濾芯并聯(lián)而成，反滲透二組由若干反滲透濾芯并聯(lián)而成，反滲透二組的濾芯數(shù)量低于反滲透一組的濾芯數(shù)量；溫控池出口連通反滲透一組的原液進(jìn)口，反滲透一組的濃縮液出口連通反滲透二組的原液進(jìn)口，反滲透二組的濃縮液出口管道設(shè)有三通閥，三通閥的出口分別連通控溫池和污水收集處；反滲透一組和反滲透二組的純水出口均連通后處理裝置的入水口。

本發(fā)明將反滲透濾芯分為兩組，反滲透一組的濃縮液流入反滲透二組重新進(jìn)行提純而非直接排放，減少了濃縮液的排出量提高了濃縮液的回收率；同時(shí)將反滲透二組的濃縮液再通入控溫池中，升溫后與原液一同泵入反滲透一組進(jìn)一步提高濃縮液的回收率。且本發(fā)明中反滲透一組中的所有濾芯的進(jìn)料液統(tǒng)一，因此其污染程度也一致，方便膜的清洗；同理，反滲透二組中的所有濾芯的污染程度也一致。同時(shí)，本發(fā)明在預(yù)處理中加入控溫裝置，當(dāng)升高溫度時(shí)，液體粘度系數(shù)降低，溶劑透過(guò)反滲透膜的阻力減小，從而提高產(chǎn)水量。

上述預(yù)處理裝置還包括依次通過(guò)管道連接的混凝池、沉淀池、活性炭吸附池和軟化罐，軟化罐的出口連通控溫池的入口。

對(duì)進(jìn)水進(jìn)行混凝預(yù)處理后，絮體通過(guò)接觸碰撞，吸附水中的懸浮液、有機(jī)物和膠體，并在重力作用下沉淀分離，再利用活性炭的強(qiáng)吸附性對(duì)小分子有機(jī)物以及部分未能完全沉淀的礬花絮體進(jìn)行吸附去除，能夠有效降低濾芯的運(yùn)行負(fù)荷，尤其是有機(jī)物的負(fù)荷，達(dá)到減緩膜污染速度的效果。在反滲透膜組件中濃差極化產(chǎn)生的最主要原因是進(jìn)料原液硬度過(guò)大，當(dāng)高硬度的水進(jìn)入反滲透膜組件中，水分子透過(guò)膜而溶液中硬度離子被膜攔截，在膜表面處濃度增大，很容易產(chǎn)生濃差極化。故在進(jìn)料水未進(jìn)入膜組件之前將其硬度降低，達(dá)到膜的進(jìn)水要求，可有效減弱濃差極化現(xiàn)象，增加膜的使用壽命。