CN106186410A - 一种双段反渗透系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种双段反渗透系统，涉及废水处理技术领域，包括：一段反渗透装置、二段反渗透装置，一段反渗透装置的浓水出口和二段反渗透装置的进水口通过第一管路相连，该双段反渗透系统还包括：缓冲器及过滤器；其中，缓冲器包括：负压消除器、罐体和气囊；负压消除器固定于罐体外侧顶部；气囊位于罐体内，气囊与负压消除器连通；气囊底部设置有进出水口，进出水口通过第二管路与第一管路相连通；过滤器安装于第一管路上。本发明提供的系统，运行稳定，且采用了密闭设计，异物无法进入到该系统，从而避免了污染。

Description

一种双段反渗透系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种双段反渗透系统。

背景技术

目前煤化工、石油化工、电力等行业的废水通常先采用反渗透装置对废水进行浓缩处理，再进行蒸发结晶，以实现废水的零排放。为了获得较高的浓缩倍率，缩小蒸发结晶系统的规模，废水处理过程中会将两个反渗透装置进行串联，使废水进行两次反渗透处理，这种串联后的系统一般称为双段反渗透系统，其中，前一个反渗透装置称为一段反渗透装置，后一个反渗透装置称为二段反渗透装置，一段反渗透装置的浓水进入二段反渗透装置中进行二次浓缩。

在双段反渗透系统中，如果两个反渗透装置直接连接，会导致系统运行不稳定，容易损坏，例如：双段反渗透系统开机时，一段反渗透装置先开启，此时，二段反渗透装置还未开启，一段反渗透装置处理得到的浓水无法被二段反渗透装置所处理，这就会导致一段反渗透装置的浓水侧压力升高，如果压力过高，则会损坏一段反渗透装置的反渗透膜。因此目前一般采用中间缓冲水箱和增压泵来连接两个反渗透装置。为了平衡中间缓冲水箱里的气压，中间缓冲水箱上设置有通气孔。当双段反渗透系统开机时，一段反渗透装置先开启，一段反渗透装置处理得到的浓水流向中间缓冲水箱，中间缓冲水箱里的空气通过通气孔排出；当双段反渗透系统关机时，一段反渗透装置先关闭，中间缓冲水箱里的浓水通过增压泵流向二段反渗透装置，同时外界的空气通过通气孔进入到水箱里，这样确保了二段反渗透装置的关机时间。由于中间缓冲水箱设有通气孔，并不是密闭的，所以异物也有可能通过通气孔进入到中间缓冲水箱里，从而导致污染。

发明内容

本发明实施例公开了一种双段反渗透系统，用于解决现有的双段反渗透系统采用中间缓冲水箱加增压泵连接方式的弊端。技术方案如下：

一种双段反渗透系统，包括：一段反渗透装置、二段反渗透装置，所述一段反渗透装置的浓水出口和所述二段反渗透装置的进水口通过第一管路相连，还包括：缓冲器及过滤器；

其中，所述缓冲器包括：负压消除器、罐体和气囊；

所述负压消除器固定于所述罐体外侧顶部；

所述气囊位于所述罐体内，所述气囊与所述负压消除器连通；

所述气囊底部设置有进出水口，所述进出水口通过第二管路与所述第一管路相连通；

所述过滤器安装于所述第一管路上。

在本发明的一种优选实施方式中，所述气囊外部与所述罐体内部形成密闭腔。

在本发明的一种更为优选实施方式中，所述过滤器包括：过滤区和产水区；

所述过滤区位于所述产水区上方，且通过隔板分隔；所述过滤区顶部设置有排气阀；所述过滤区设置有滤芯组件，所述滤芯组件包括至少一个滤芯，所述滤芯固定于所述隔板，且滤芯下方的隔板设置有开口；所述过滤区的侧壁上设置有进水口；

所述产水区的底部设置有出水口。

在本发明的一种更为优选实施方式中，所述过滤器的标称孔径为1微米～5微米。

在本发明的一种更为优选实施方式中，还包括：加药装置；

所述加药装置安装于所述第一管路上；所述加药装置用于向所述系统投加阻垢剂。

在本发明的一种更为优选实施方式中，还包括：控制装置；

所述控制装置分别与所述一段反渗透装置、所述二段反渗透装置、所述缓冲器及所述过滤器相连。

本发明提供的一种双段反渗透系统，在开机或二段反渗透装置故障时，一段反渗透装置处理得到的浓水流入到缓冲器的气囊里；在关机或一段反渗透装置故障时，缓冲器的气囊里的浓水流向二段反渗透装置，并且缓冲器中的负压消除器可以消除气囊里的负压。本发明提供的系统，运行稳定，且采用了密闭设计，异物无法进入到该系统，从而避免了污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种双段反渗透系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种缓冲器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种过滤器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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作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。

本发明实施例提供了一种双段反渗透系统，如图1所示，包括：一段反渗透装置1、二段反渗透装置2，一段反渗透装置1的浓水出口和二段反渗透装置2的进水口通过第一管路相连，该双段反渗透系统还包括：缓冲器3及过滤器4；

其中，缓冲器3包括：负压消除器5、罐体6和气囊7；

负压消除器5固定于罐体6外侧顶部；

气囊7位于罐体6内，气囊7与负压消除器5连通；

气囊7底部设置有进出水口，该进出水口通过第二管路与所述第一管路相连通；

过滤器4安装于第一管路上。

当上述双段反渗透系统开机时，先开启一段反渗透装置1，废水通过一段反渗透装置1的进水口进入到一段反渗透装置1中，在一段反渗透装置1中进行浓缩处理，然后处理后得到的浓水通过一段反渗透装置1的浓水出口流出，一部分会通过过滤器4再流向二段反渗透装置2，但是主要通过缓冲器3的进出水口流入到缓冲器3的气囊7中，气囊7具有弹性，因此气囊7随着浓水的不断流入会逐渐增大，同时气囊7内的压力也会逐渐增大。当二段反渗透装置2开机后，一段反渗透装置1的浓水不再流向缓冲器3，而是先通过过滤器4对浓水中的悬浮物等进行过滤，然后再流向二段反渗透装置2。在这个开机过程中，缓冲器3起到了缓冲的作用，保证了二段反渗透装置2的开机时间，防止一段反渗透装置1的浓水侧压力过高，损坏一段反渗透装置1的反渗透膜。

当上述双段反渗透系统关机时，先关闭一段反渗透装置1，也就是说，一段反渗透装置1的浓水不再流出，此时，二段反渗透装置2还未关闭。气囊7中的浓水由于二段反渗透装置2的高压泵的作用，从过滤器4过滤后，通过二段反渗透装置2的进水口流入到二段反渗透装置2中。在这个关机过程中，气囊7内的压力促进了浓水从气囊7内流出，气囊7随着浓水的流出而不断变小。此时，缓冲器3同样起到了缓冲的作用，在二段反渗透装置2还未关机的情况下，使浓水流向二段反渗透装置2，使二段反渗透装置2能够继续正常运转，保证了二段反渗透装置2的关机时间。本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例中的一段反渗透装置1和二段反渗透装置2均是指包含有高压泵的反渗透装置。

在运行过程中，当二段反渗透装置2发生故障时，一段反渗透装置1的浓水主要通过缓冲器3的进出水口流入到缓冲器3的气囊7中，在一定时间内使一段反渗透装置1能够继续正常运转。当一段反渗透装置1发生故障时，气囊7中的浓水通过过滤器4过滤后，再通过二段反渗透装置2的进水口流入到二段反渗透装置2中，在一定时间内使二段反渗透装置2能够继续正常运转。当气囊7内的压力为负压时，启动负压消除器5，消除气囊7内的负压。为了保护系统以及防止异物进入，当负压消除器5启动时，停止二段反渗透装置2。需要说明的是，负压消除器5可以采用本领域常用的负压消除器，本发明在此不进行具体描述。

正常运行时，废水通过一段反渗透装置1的进水口进入到一段反渗透装置1中，在一段反渗透装置1中进行浓缩处理，然后处理后得到的浓水通过一段反渗透装置1的浓水出口流出，先通过过滤器4对浓水进行过滤，然后再通过二段反渗透装置2的进水口流入到二段反渗透装置2中进行二段浓缩处理。

由以上可见，缓冲器3在整个系统中不仅起到了缓冲的作用，还起到了存储能量的作用。由于缓冲器3保持稳定的压力，因此一段反渗透装置1的浓水带压直接流向二段反渗透装置2。所以采用本发明实施例提供的双段反渗透系统，不仅可以防止异物进入，避免污染系统，还可以节省能源的消耗。

需要说明的是，过滤器4可以安装在第一管路与第二管路相连通位置的任意一侧。虽然图1中具体示出了过滤器4安装在靠近二段反渗透装置2的一侧，但这仅仅只是本发明的一个较佳实施例。实际应用中，过滤器4具体安装在哪一侧，本领域技术人员可以根据具体情况进行确定，本发明在此不进行限定。

优选的，过滤器4的标称孔径为1微米～5微米。

本发明实施例中的双段反渗透系统在具体实施时，如图2所示，气囊7外部可以与罐体6内部形成密闭腔8。在系统运行过程中，密闭腔8的压力始终与气囊7内的压力相同。此时，缓冲器3还可以包括：压力表9；压力表9固定于罐体6外侧。压力表9测量的是密闭腔8的压力，由于密闭腔8的压力与气囊7内的压力相同，所以压力表9测得的压力同时也是气囊7内的压力。为了更好的保护系统，可以分别设定第一压力值和第二压力值，当压力表9测得的压力低于第一压力值时，停止二段反渗透装置2；当压力表9测得的压力高于第二压力值时，停止一段反渗透装置1。所说的第一压力值及第二压力值可以根据系统对废水的实际处理情况由本领域技术人员确定，本发明在此不进行限定。此外，为了方便控制，压力表9可以采用电接点压力表。

具体实施时，如图3所示，过滤器4可以包括：过滤区10和产水区11；过滤区10位于产水区11上方，且通过隔板12分隔；过滤区10顶部设置有排气阀13；过滤区10设置有滤芯组件，该滤芯组件包括至少一个滤芯14，滤芯14固定于隔板12，且滤芯14下方的隔板设置有开口15；过滤区10的侧壁上设置有进水口16；产水区11的底部设置有出水口17。

初次使用上述过滤器4时，需要打开排气阀13，以排除过滤器4中的气体，平衡过滤器4中的压力。正常使用时，排气阀13处于关闭状态。从一段反渗透装置1的浓水出口排出的浓水或从缓冲器3流出的浓水通过过滤器4的进水口16进入到过滤区10中，浓水中的悬浮物和絮凝物等污染物被滤芯14截留，而浓水中的小分子物质能进入到滤芯14中，然后再通过开口15进入到产水区11中，最后通过出水口17排出。需要说明的是，滤芯14可以采用本领域常用的滤芯，本发明在此不进行具体描述。

为了防止结垢，本发明实施例中的双段反渗透系统还可以包括：加药装置。加药装置安装在第一管路上，用于向上述系统投加阻垢剂。阻垢剂可以分散浓水中的难溶性无机盐，阻止或干扰难溶性无机盐在设备中沉淀或结垢。实际应用中，加药装置可以安装在第一管路与第二管路相连通位置的任意一侧。当上述系统既包括过滤器4，又包括加药装置时，为了防止堵塞过滤器，优选的，加药装置安装在过滤器4的后端。需要说明的是，阻垢剂可以为本领域常用的阻垢剂，例如有机膦系列阻垢剂等，具体为何种阻垢剂，本发明在此不进行限定；上述加药装置可以采用本领域常用的加药装置，本发明在此不进行具体描述。

为了方便对整个处理过程进行控制，本发明实施例中的双段反渗透系统还可以包括：控制装置；控制装置分别与一段反渗透装置1、二段反渗透装置2、缓冲器3及过滤器4相连。通过控制装置的过程控制，能够使整个处理过程自动化程度更高，能够使工作人员得到进一步解放，同时还能够使整个处理过程更加标准化，从而保证对废水的浓缩处理更加彻底。

本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例中的一段反渗透装置1和二段反渗透装置2均可以采用本领域常用的反渗透装置，本发明在此不进行具体描述。

由上述实施例可见，本发明提供的一种双段反渗透系统，在开机或二段反渗透装置故障时，一段反渗透装置处理得到的浓水流入到缓冲器的气囊里；在关机或一段反渗透装置故障时，缓冲器的气囊里的浓水流向二段反渗透装置，并且缓冲器中的负压消除器可以消除气囊里的负压。本发明提供的系统，运行稳定，且采用了密闭设计，异物无法进入到该系统，从而避免了污染。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种双段反渗透系统，包括：一段反渗透装置、二段反渗透装置，所述一段反渗透装置的浓水出口和所述二段反渗透装置的进水口通过第一管路相连，其特征在于，还包括：缓冲器及过滤器；

其中，所述缓冲器包括：负压消除器、罐体和气囊；

所述负压消除器固定于所述罐体外侧顶部；

所述气囊位于所述罐体内，所述气囊与所述负压消除器连通；

所述气囊底部设置有进出水口，所述进出水口通过第二管路与所述第一管路相连通；

所述过滤器安装于所述第一管路上。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气囊外部与所述罐体内部形成密闭腔。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过滤器包括：过滤区和产水区；

所述过滤区位于所述产水区上方，且通过隔板分隔；所述过滤区顶部设置有排气阀；所述过滤区设置有滤芯组件，所述滤芯组件包括至少一个滤芯，所述滤芯固定于所述隔板，且滤芯下方的隔板设置有开口；所述过滤区的侧壁上设置有进水口；

所述产水区的底部设置有出水口。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过滤器的标称孔径为1微米～5微米。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：加药装置；

所述加药装置安装于所述第一管路上；所述加药装置用于向所述系统投加阻垢剂。

6.如权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，还包括：控制装置；

所述控制装置分别与所述一段反渗透装置、所述二段反渗透装置、所述缓冲器及所述过滤器相连。