一种反渗透系统浓水减量装置

技术领域

本发明属于反渗透系统技术领域，具体涉及一种反渗透系统浓水减量装置。

背景技术

反渗透系统作为一种成熟的脱盐、浓缩工艺，在国内已经发展很多年，反渗透系统在运行中会产生25％-50％的浓水，目前大部分的反渗透系统浓水都是直接排放或进入污水处理系统。

随着水资源的短缺和国家环保法规的日益严格，对企业取水、排水提出了更高的要求，因此就需要企业不断提高自身的水资源利用率，减少浓水排放量，而提高反渗透系统回收率就是一种简单、高效的浓水减量方式。

但是，提高系统回收率通常需要对系统进行大规模改造或者新增设备、设施、仪控系统和厂房等，这都需要投入大量资金，且建设周期较长，目前大部分的反渗透系统浓水压力为0.6-0.8MPa，平时这些带压浓水都是被直接排放，造成能量的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反渗透系统浓水减量装置，以解决上述的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种反渗透系统浓水减量装置，包括反渗透提升水箱、反渗透高压泵及反渗透装置，其中：

预处理系统来水进入反渗透提升水箱内，且所述反渗透提升水箱内水源通过反渗透高压泵提升至反渗透装置；

所述反渗透装置上方设置浓水减量装置；所述反渗透装置产水输送至反渗透产水箱，且所述反渗透装置浓水经浓水增压泵输送至浓水减量装置进行浓缩；所述浓水增压泵内设置有压力开关，且所述压力开关能够实时监控反渗透装置浓水压力，并根据预设压力值控制浓水增压泵开启或关闭；所述浓水减量装置产水通过回流管输送至反渗透提升水箱，且所述浓水减量装置浓水输送至预加热装置；经所述预加热装置预热后的浓水输送至渗透分离装置，且所述渗透分离装置底部设置有浓水蒸发装置；所述渗透分离装置内部设置有致密亲水膜，且所述致密亲水膜将渗透分离装置内部分隔为浓水腔及产水腔；所述浓水腔浓水通过外排装置排出，所述产水腔顶部固定设置有冷凝板，且所述产水腔产水输送至反渗透产水箱。

优选的，所述浓水增压泵通过自动阀门与反渗透装置隔离。

优选的，所述浓水减量装置通过回流管上设置的自动阀门与反渗透提升水箱隔离。

优选的，所述预设压力值为0.6MPa。

优选的，所述致密亲水膜对汽化浓水中的疏水性物质进行截留并使汽化浓水中的水分子透过。

优选的，所述外排装置为出水管。

优选的，所述浓水蒸发装置包括空气加热器及风机，经空气加热器加热的热空气能够被风机传输至浓水腔。

优选的，所述渗透分离装置底部固定设置有蒸发板，且所述浓水蒸发装置产生热干空气穿过蒸发板与浓水腔内浓水进行接触换热。

优选的，所述浓水减量装置内设置有回收率调节阀。

本发明的技术效果和优，该反渗透系统浓水减量装置：

1、通过利用反渗透装置的浓水压力，同时配套浓水增压泵，并在浓水增压泵内设压力开关，可以根据反渗透装置的浓水实际压力来判断浓水增压泵是否需要启动，在实现浓水减量的前提下尽可能减少运行能耗，并且还可以实行浓水增压泵的自动运行控制，做到无人值守，节约人力成本；

2、通过浓水减量装置及渗透分离装置的混合使用，可以达到浓水再浓缩的效果，使浓水外排水量通过已经得到大大减量，并且可制取大量的优质脱盐水；

3、浓水减量装置的产水输送至反渗透提升水箱，可以改善反渗透系统的进水水质，并且可以减少前置预处理系统的取水量。

附图说明

附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、反渗透提升水箱；2、反渗透高压泵；3、反渗透装置；4、浓水增压泵；5、浓水减量装置；6、反渗透产水箱；7、预加热装置；8、渗透分离装置；9、浓水蒸发装置；10、浓水外排；

11、回流管12、自动阀门；

81、致密亲水膜；82、浓水腔；83、产水腔；84、冷凝板；85蒸发板；

91、空气加热器；92、风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1中所示的一种反渗透系统浓水减量装置，包括反渗透提升水箱、反渗透高压泵及反渗透装置，其中：

预处理系统来水进入反渗透提升水箱内，且所述反渗透提升水箱内水源通过反渗透高压泵提升至反渗透装置，所述反渗透装置上方设置浓水减量装置，通过浓水减量装置设置在原有反渗透装置的上部，可以不占用厂房的平面空间，减少土建投资，只需要就近的位置设置浓水增压泵即可，原有的反渗透装置的浓水引入浓水增压泵，经过增压后即可进入浓水减量装置，配套的冲洗、化学清洗可以利用原有系统的配套装置，可以大大减小设备投入。

浓水减量装置采用与原有反渗透装置一一对应的建设方式，可以待新增的设备、管线全部安装完成后进行新旧系统的对接，减少对原有系统运行的影响。

所述反渗透装置产水输送至反渗透产水箱进行收集、保存，且所述反渗透装置浓水经浓水增压泵输送至浓水减量装置进行浓缩，可以有效减少反渗透装置的浓水量。

所述浓水增压泵内设置有压力开关，且所述压力开关能够实时监控反渗透装置浓水压力，并根据预设压力值控制浓水增压泵开启或关闭，可以根据反渗透装置的浓水实际压力来判断浓水增压泵是否需要启动，在实现浓水减量的前提下尽可能减少运行能耗。

另外，通过压力开关的设置还可以实行浓水增压泵的自动运行控制，做到无人值守，节约人力成本。

所述浓水减量装置产水通过回流管输送至反渗透提升水箱，作为进水水源，同时由于浓水减量装置的产水通过回流管输送至反渗透提升水箱，因此可以改善进水水质，并且可以减少前置系统的取水量。

所述浓水减量装置浓水输送至预加热装置，预加热装置能够将浓水加热至温度50-75℃，经所述预加热装置预热后的浓水输送至渗透分离装置，且所述渗透分离装置底部设置有浓水蒸发装置，浓水蒸发装置可对预热后的浓水进行气化处理。

所述渗透分离装置内部设置有致密亲水膜，致密亲水膜对金属离子具有良好的去除性，且所述致密亲水膜将渗透分离装置内部分隔为浓水腔及产水腔，预热后的浓水输送至渗透分离装置浓水腔内，并被渗透分离装置底部设置的浓水蒸发装置气化，气化的浓水在致密亲水膜两侧形成蒸汽压差，使浓水中的疏水性物质在渗透汽化时被高通量致密亲水膜截留，而浓水中的水分子在渗透汽化时会后穿过高通量致密亲水膜进入产水腔，达到浓水再浓缩的效果。

所述浓水腔浓水通过外排装置排出，而浓水通过渗透分离装置的分离出来，浓水外排水量通过已经得到大大减量。

所述产水腔顶部固定设置有冷凝板，进入产水腔内的水分子在冷凝板的作用下冷凝形成可回收的淡水，水分子在冷凝板表面凝结，在重力作用下落入产水腔内，且所述产水腔产水通过回流管输送至反渗透产水箱进行收集、保存。

具体的，所述浓水增压泵通过自动阀门与反渗透装置隔离，通过自动阀门与原有反渗透系统隔离，即使浓水减量装置出现故障，依旧可以切换至原有反渗透系统，确保原系统的正常、稳定运行。

具体的，所述产水腔通过回流管上设置的自动阀门与反渗透提升水箱隔离，通过自动阀门与原有反渗透系统隔离，即使浓水减量装置出现故障，依旧可以切换至原有反渗透系统，确保原系统的正常、稳定运行。

具体的，所述预设压力值为0.6MPa，在反渗透装置浓水压力高于0.6MPa时，浓水增压泵关闭，反渗透装置的浓水直接进入浓水减量装置，在实现系统浓水减量的前提下尽可能减少运行能耗。

具体的，所述致密亲水膜对汽化浓水中的疏水性物质进行截留并使汽化浓水中的水分子透过，实现对浓水的淡水回收及再浓缩。

具体的，所述外排装置为出水管，通过出水管可将浓水腔内浓水转移至专用容器收集。

具体的，所述浓水蒸发装置包括空气加热器及风机，经空气加热器加热的热空气能够被风机传输至浓水腔。

具体的，所述渗透分离装置底部固定设置有蒸发板，且所述浓水蒸发装置产生热干空气穿过蒸发板与浓水腔内浓水进行接触换热，使浓水蒸发装置吹出的热干空气在蒸发板上与浓水接触并，浓水内的水份与热干空气结合并被带出，使热干空气变为热湿空气，并通过高通量致密亲水膜进入产水腔内收集。

具体的，所述浓水减量装置内设置有回收率调节阀，回收率调节阀可与浓水增压泵配合使用，可以调节浓水减量装置的回收率，实现灵活控制。

工作原理：该反渗透系统浓水减量装置，预处理系统来水进入反渗透提升水箱内，且反渗透提升水箱内水源通过反渗透高压泵提升至反渗透装置，反渗透装置产水输送至反渗透产水箱进行收集，且反渗透装置浓水经浓水增压泵输送至浓水减量装置进行浓缩；

浓水增压泵内设置有压力开关，在反渗透装置浓水压力高于0.6MPa时，浓水增压泵关闭，反渗透装置的浓水直接进入浓水减量装置，在反渗透装置浓水压力低于0.6MPa时，浓水增压泵开启，反渗透装置的浓水通过浓水增压泵进入浓水减量装置；

浓水减量装置产水通过回流管输送至反渗透提升水箱，作为进水水源，同时浓水减量装置浓水输送至预加热装置，预加热装置将浓水加热至温度60℃，经预热后的浓水输送至渗透分离装置，渗透分离装置底部设置的浓水蒸发装置对预热后的浓水进行气化处理，气化的浓水在致密亲水膜两侧形成蒸汽压差，使浓水中的疏水性物质在渗透汽化时被高通量致密亲水膜截留，而浓水中的水分子在渗透汽化时会后穿过高通量致密亲水膜进入产水腔，达到浓水再浓缩的效果；

产水腔内产水通过回流管输送至反渗透产水箱进行收集，浓水腔内浓水通过出水管排出，浓水外排水量通过已经得到大大减量，并且可制取大量的优质脱盐水。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。