專利名稱：全膜法水處理一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種除鹽水處理裝置，該裝置可通過自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)裝置的自動化運行，去除水中的膠體物，顆粒物，病菌，溶解固體等，出水水質(zhì)指標優(yōu)于二級除鹽水標準(即電導率(25°C )〈0. 1μ S/cm，二氧化硅(SiO2)〈20 μ g/L)。該裝置主要用于企業(yè)級水處理工程的中試、科研機構(gòu)實驗室研究以及教育機構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著科技在向前發(fā)展，水處理技術(shù)也不例外，在水處理的技術(shù)道路上，先后經(jīng)歷了三代水處理工藝的發(fā)展。第一代工藝為過濾器+陽離子交換器+除碳器+陰離子交換器+混合離子交換器。第二代工藝為過濾器(雙濾料、活性炭)+超濾+—級反滲透+陽離子交換器+除碳器+陰離子交換器+混合離子交換器。近些年，全膜法做為第三代水處理技術(shù)工藝正在為人們認識和使用，它的系統(tǒng)流程為前置過濾器+超濾+兩級反滲透+電去離子除水(簡稱EDI)?！るS著水處理技術(shù)的日益發(fā)展，對于如何制定復雜水源的處理工藝，必須要通過一系列試驗，得到最優(yōu)結(jié)果，方可得出最終解決方案，目前各個從事水處理事業(yè)的單位在遇到類似試驗時，總是需要耗費精力去設(shè)計、制造、調(diào)試試驗裝置。故市場上急需一種簡便、易操作、自動化程度高，能融合先進水處理工藝的裝置，來滿足相關(guān)單位的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提出一種可納入程控的全自動全膜化一體化凈水器。可以用于工業(yè)水處理，生產(chǎn)出的是高品質(zhì)的除鹽水。以往的產(chǎn)品只是單個設(shè)備，運用時需要人工進行過多的干預，本次的產(chǎn)品實現(xiàn)了整套工藝流程的控制自動化，在占地不大的情況下，實現(xiàn)了復雜流程的自動化運行，并且在裝置中設(shè)置了可操控的HMI人機界面。本發(fā)明的技術(shù)方案是全膜法水處理一體化裝置，將“全膜法”水處理組件融入一臺小型裝置中，并通過PLC系統(tǒng)控制，實現(xiàn)該套裝置的自動化運行；一體化裝置包括生水泵，超濾保安過濾器，超濾膜組件，超濾水箱，超濾反洗水泵，反滲透高壓泵，反滲透膜組件，淡水箱，EDI (電去離子)給水泵，EDI膜塊(電去離子)，酸加藥裝置，堿加藥裝置，殺菌劑裝置，阻垢劑裝置，還原劑裝置，閥門，管道以及PLC控制系統(tǒng)；并通過管道以下列次序連接，生水泵、超濾保安過濾器、超濾膜組件構(gòu)成的超濾裝置、超濾水箱、一級反滲透高壓泵、反滲透膜組件、二級反滲透高壓泵、二級反滲透膜組件、淡水箱、EDI給水泵、EDI裝置至除鹽水出水；超濾反洗水泵連接超濾膜組件進行反洗，酸加藥裝置、堿加藥裝置和殺菌劑裝置均連接至超濾裝置，阻垢劑裝置和還原劑裝置均連接至一級反滲透高壓泵輸入口至反滲透膜組件。本全膜一體化凈水裝置，主要流程如下原水水泵一超濾保安過濾器一超濾裝置—超濾水箱一一級反滲透高壓泵(添加阻垢劑、還原劑)一反滲透膜組件一二級反滲透高壓泵一二級反滲透膜組件一淡水箱一EDI給水泵一EDI裝置一除鹽水出水；超濾裝置與超濾水箱之間設(shè)有超濾反洗水泵并添加酸堿殺菌劑，通過PLC系統(tǒng)控制設(shè)置中的水泵、閥門自動的啟閉，實現(xiàn)該套裝置的自動化運行。本發(fā)明全膜一體化裝置中，將二級反滲透濃水及EDI的濃水回用至超濾水箱，實現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)水的利用最大化。本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是通過一套占地小的設(shè)備，(主體設(shè)備占地長X寬X高=3600mmX 1250mmX 1850mm),實現(xiàn)了目前最為先進的全膜法處理工藝，系統(tǒng)中配置了相關(guān)檢測及分析儀表，并通過PLC系統(tǒng)控制設(shè)置中的水泵、自動閥門，實現(xiàn)該套裝置的自動化運行。通過所附系統(tǒng)圖可看出，該套設(shè)備超濾部分設(shè)置為從下端頭進水，上端頭出水，可保證I吳絲能夠均勾耐受污染物。通過PLC系統(tǒng)控制超濾在制水20 30min后自動進入反洗程序，并且通過超濾裝置內(nèi)的自動上排放閥和自動下排放閥交替排放，通過加藥裝置，實現(xiàn)每天有2 3次的加藥加強反洗(分別為加酸反洗及加堿及殺菌劑反洗)，以便反洗徹底。
反滲透中裝置中，可通過原水電導、一級反滲透產(chǎn)水電導，二級反滲透產(chǎn)水電導來測算反滲透裝置的脫鹽率。并且在系統(tǒng)開啟及停機時，本套系統(tǒng)還設(shè)置了單獨的反滲透沖洗泵，將反滲透膜表面的鹽分沖洗干凈。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明裝置能長期連續(xù)運行、自適應水質(zhì)波動、免維護的全膜集成裝置。裝置整體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備易于制造安裝。該臺裝置可去除水中的膠體物，顆粒物，病菌，溶解固體等，出水水質(zhì)指標優(yōu)于二級除鹽水標準。該裝置已通過實際工程項目的實踐，各項技術(shù)指標完全達到設(shè)計目標，使用的壽命長，填補了國內(nèi)可納入程控的全自動全膜化一體化裝置市場的空白。


圖I本發(fā)明系統(tǒng)流程圖。圖2本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖中名稱，超濾保安過濾器I、超濾裝置2、超濾水箱3、超濾反洗水泵4、一級反滲透高壓泵5、一級反滲透裝置6、EDI水箱7、二級反滲透高壓泵8、二級反滲透裝置9、二級反滲透水箱10、EDI給水泵11、EDI裝置12、沖洗水泵13、壓力表S、另設(shè)有自動控制柜。全膜一體化裝置，將全膜系統(tǒng)中的超濾保安過濾器，超濾裝置、兩級反滲透、EDI裝置，系統(tǒng)配套的水泵、閥門及管道管件集成在一整套裝置中，通過PLC系統(tǒng)控制，實現(xiàn)自動化運行。最終制取出合格的除鹽水，存儲在裝置內(nèi)部的EDI水箱，以供外界使用。由于所有膜元件均為方便拆卸的管接頭或卡套與外部連接，因此可更改裝置內(nèi)部的濾芯、膜元件，進行對比分析實驗。生水先經(jīng)過一臺揚程為20米的生水泵，進入精度為100 μ m超濾保安過濾器(防止超濾膜意外破損對物料造成嚴重污染的過濾器)，該過濾器內(nèi)部采用立式噴熔濾芯。通過該過濾器將水中的大顆粒雜質(zhì)，軟性雜質(zhì)，纖維性雜質(zhì)去除，并降低水中的顆粒性BOD、COD及部分有機活體(細菌、藻類、寄生蟲)。通過去除這些物質(zhì)，達到保護后續(xù)超濾膜絲，延長超濾裝置的使用壽命，節(jié)約超濾反沖洗水及更換成本。在運行中，運行人員可根據(jù)超濾保安過濾器進出口壓差判斷濾芯的運行工況，當差壓達到O. IMPa時，需更換濾芯。經(jīng)保安過濾器預處理的生水進入超濾裝置后，通過超濾膜的過濾，出水水質(zhì)可到達SDI彡3，濁度彡O. 2，細菌、病毒去除率可高達99. 9999%。本全膜一體化裝置中，還附帶超濾反洗系統(tǒng)，即包括反洗水泵、反洗加酸裝置，反洗加堿裝置，反洗加殺菌劑裝置，在日常運行中，運行人員可根據(jù)不同的污染物選擇不同的反洗加藥方案。在本裝置中，管道與超濾膜接頭全部為可拆卸的由令連接，安裝方便，故可以按照用戶要求，更改裝置內(nèi)超濾膜元件，進行一系列的不同品牌、型號的超濾膜元件性能對比分析試驗。經(jīng)超濾處理后的水通過高壓泵進入反滲透系統(tǒng)。在一級反滲透中，設(shè)置了三支抗污染的反滲透膜元件，反滲透的回收率可到達33%,反滲透的脫鹽率可高達98% ( —年內(nèi))。一級反滲透的產(chǎn)水進入到二級高壓泵，通過二級高壓泵的升壓，透過二級反滲透，二級反滲 透設(shè)置了一支低能耗的反滲透膜元件，反滲透的回收率可到達33%，反滲透的脫鹽率可高達95%( 一年內(nèi))。本全膜一體化裝置中，還附帶反滲透加藥及沖洗系統(tǒng)，包括沖洗水泵、反滲 透加阻垢劑裝置及加還原劑裝置。本裝置在的反滲透膜元件安裝在反滲透壓力容器中，管道與反滲透膜殼接頭全部為可拆卸的卡套連接，安裝方便，故可以按照用戶要求，更改裝置內(nèi)反滲透膜元件，進行一系列的不同品牌、型號的反滲透膜性能對比分析試驗。通過兩級反滲透的處理，全膜一體化裝置已將水中絕大部分離子去除，完全可滿足EDI的進水要求(進水電導率(250C )〈10 μ S/cm)。EDI是用來取代混床作為反滲透的后續(xù)除鹽處理，EDI技術(shù)是采用離子交換膜、離子交換樹脂和直流電壓三項技術(shù)來去除水中離子及離子態(tài)物質(zhì)的除鹽技術(shù)。該設(shè)備能夠連續(xù)自動運行，無需化學藥品再生，水質(zhì)可達16ΜΩ以上，運行穩(wěn)定可靠。全膜一體化裝置內(nèi)部配套使用了自動閥門，并設(shè)置單獨控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)運行時，可以做到無人值守的全自動化運行。整套系統(tǒng)為一體化產(chǎn)品，所有設(shè)備集成在一整套裝置上，無需外配設(shè)備，運輸、安裝檢修方便。該套裝置內(nèi)部的超濾膜元件、反滲透膜元件、EDI模塊與外部管道的連接均為可方便拆卸的管接頭或卡套，拆裝非常方便。該套裝置為全膜制水系統(tǒng)，可將原水處理成二級除鹽水出水標準，比目前市場上的凈水器的制取精度(一般為凈水機、純水機、軟水機)要高很多，可運用的范圍更加廣泛。在該套系統(tǒng)中，設(shè)置了 PLC系統(tǒng)，可實現(xiàn)系統(tǒng)無人值守的自動化運行及監(jiān)測。實施例在某電廠鍋爐補給水工藝選取的中試試驗中，運用了該套全膜一體化裝置，中試效果良好。表I某電廠鍋爐補給水中試分析表主要設(shè)設(shè)計出實際出進水水質(zhì)設(shè)計出水水質(zhì)實際出水水質(zhì) 備力力
權(quán)利要求
1.全膜法水處理一體化裝置，其特征是將“全膜法”水處理組件融入一臺小型裝置中，并通過PLC系統(tǒng)控制，實現(xiàn)該套裝置的自動化運行；一體化裝置包括生水泵，超濾保安過濾器，超濾膜組件，超濾水箱，超濾反洗水泵，反滲透高壓泵，反滲透膜組件，淡水箱，EDI給水泵，EDI膜塊，酸加藥裝置，堿加藥裝置，殺菌劑裝置，阻垢劑裝置，還原劑裝置，閥門，管道以及PLC控制系統(tǒng)；并通過管道以下列次序連接，生水泵、超濾保安過濾器、超濾膜組件構(gòu)成的超濾裝置、超濾水箱、一級反滲透高壓泵、反滲透膜組件、二級反滲透高壓泵、二級反滲透膜組件、淡水箱、EDI給水泵、EDI裝置至除鹽水出水；設(shè)有超濾反洗水泵連接超濾膜組件進行反洗，酸加藥裝置、堿加藥裝置和殺菌劑裝置均連接至超濾裝置，阻垢劑裝置和還原劑裝置均連接至一級反滲透高壓泵輸入口至反滲透膜組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全膜法水處理一體化裝置，其特征是所有膜元件均為方便拆卸的管接頭或卡套與外部連接。
3.全膜法水處理方法，其特征是流程為如下原水水泵一超濾保安過濾器一超濾裝置—超濾水箱一一級反滲透高壓泵、添加阻垢劑和還原劑一反滲透膜組件一二級反滲透高壓 泵一二級反滲透膜組件一淡水箱一EDI給水泵一EDI裝置一除鹽水出水；超濾裝置與超濾水箱之間設(shè)有超濾反洗水泵并添加酸堿殺菌劑，通過PLC系統(tǒng)控制設(shè)置中的水泵、閥門自動的啟閉，實現(xiàn)該套裝置的自動化運行。
全文摘要
全膜法水處理一體化裝置，將“全膜法”水處理組件融入一臺小型裝置中，生水泵，超濾保安過濾器，超濾膜組件，超濾水箱，超濾反洗水泵，反滲透高壓泵，反滲透膜組件，淡水箱，EDI給水泵，EDI膜塊，酸加藥裝置，堿加藥裝置，殺菌劑裝置，阻垢劑裝置，還原劑裝置，閥門，管道以及PLC控制系統(tǒng)；并通過管道以下列次序連接，生水泵、超濾保安過濾器、超濾膜組件構(gòu)成的超濾裝置、超濾水箱、一級反滲透高壓泵、反滲透膜組件、二級反滲透高壓泵、二級反滲透膜組件、淡水箱、EDI給水泵、EDI裝置至除鹽水出水；設(shè)有超濾反洗水泵連接超濾膜組件進行反洗，酸加藥裝置、堿加藥裝置和殺菌劑裝置均連接至超濾裝置。
文檔編號C02F9/04GK102942265SQ20121046146
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者王靜, 史宇濤, 南曉東, 袁勁梅 申請人:南京中電環(huán)保工程有限公司