專利名稱：超濾反滲透一體式水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型所述的超濾反滲透一體式水處理裝置是一種將超濾裝置同反滲透裝置組合一體化，實現(xiàn)純水制備的新型水處理裝置。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源日趨緊張，應(yīng)用劣質(zhì)水源以補(bǔ)充工業(yè)用水不足已提到日程上來。目前一般純水制備皆采用離子交換法，由于該方法必須用酸、堿再生、從而產(chǎn)生儲存、運(yùn)輸、作業(yè)條件差、環(huán)境污染等一系列問題。尤其當(dāng)水質(zhì)劣化時，問題愈加嚴(yán)重，并導(dǎo)致生產(chǎn)成本的大幅度增加。另一種制備純水的方式是采用反滲透法，即通過反滲透膜達(dá)到分離水中溶質(zhì)的目的。在對劣質(zhì)水源的處理上可避免環(huán)境污染和大量酸堿消耗，同時又能降低制水成本，節(jié)約能源，適用于更寬的水資源范圍，則具有節(jié)能、環(huán)保和改善水質(zhì)等方面的顯著優(yōu)勢。但反滲透膜極易被污染，因而對預(yù)處理水質(zhì)的要求非常嚴(yán)格，SDI值必須被控制在3～4或更小。現(xiàn)在通用的過濾、投藥等預(yù)處理方法、設(shè)備龐大、操作復(fù)雜、投資高、且水質(zhì)不易控制，故常常造成反滲透膜的污染、結(jié)垢等；使之不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至造成整套設(shè)備的報廢，從而使反滲透這一高新技術(shù)的推廣應(yīng)用受到了極大的限制。針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)的新型超濾反滲透一體式水處理裝置，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題是十分必要的。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存的問題，本實用新型的目的是研制一種結(jié)構(gòu)合理、性能先進(jìn)、透水量大、過濾性能好、水質(zhì)穩(wěn)定、適用水源范圍寬、自動化程度高、維護(hù)簡便的新型結(jié)構(gòu)水處理裝置。本實用新型采用超濾預(yù)處理同反滲透膜技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，從而創(chuàng)造一種實用的新型超濾反滲透一體式水處理裝置。
本實用新型所述的超濾反滲透一體式水處理裝置，其結(jié)構(gòu)由動力裝置、控制閥門、初濾器、超濾器、反滲透器和管路系統(tǒng)所組成。初濾器安裝在超濾器的前級，超濾器安裝在反滲透器的前級；通過管路系統(tǒng)及其連接件將各裝置和器件連接成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)裝置。本實用新型所述初濾器的上端部具有進(jìn)水口，其下端部的出水口通過控制閥(M)同離心泵的入口相連接。離心泵的出口端通過控制閥(N)同超濾器的一端相連接，超濾器的另一端通過控制閥(X)同離心泵的入口端相連接。離心泵的出口端通過控制閥(V)同反滲透器相連接。反滲透器通過管路和控制閥(B)同水箱相連接，在水箱中裝有初濾器。超濾器通過管路和控制閥(A)同進(jìn)水口相連接。本實用新型所述的初濾器內(nèi)裝有蜂房濾芯；超濾器為組合式超濾互相反沖洗的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，超濾器的內(nèi)部裝有超濾膜。反滲透器的內(nèi)部裝有中空纖維反滲透膜。本實用新型所述蓄水罐安裝在超濾器和反滲透器中間并通過管路相連接；在蓄水罐下端的出水口通過控制閥(X)接有多級離心泵。
本實用新型提供了一種超濾反滲透一體式水處理裝置，其結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)如下1、采用反滲透代替或大部分代替離子交換法制備純水，免除酸堿再生或使酸堿用量降低到原來的3％～4％；從而消除環(huán)境污染、大大降低制水成本，并能適用更寬的水源范圍、降低勞動強(qiáng)度。
2、采用超濾這一新的預(yù)處理工藝達(dá)到反滲透對進(jìn)水水質(zhì)的要求，且設(shè)備簡單，水質(zhì)穩(wěn)定、投資少、自動化程度高，從而解決反滲透推廣應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵。
3、超濾與反滲透組合一體化，結(jié)構(gòu)合理，其裝置以單機(jī)形式出現(xiàn)、系統(tǒng)全部管路化。
4、脫鹽部分采用低壓中空纖維反滲透組件、使脫鹽度、透水量達(dá)最大，且整機(jī)體積可達(dá)最小、動力消耗最低。
5、采用以超濾為主的預(yù)處理部分，可使SDI值降至1以下，且水質(zhì)、水量可長期保持穩(wěn)定，從而可使整個水處理裝置長期穩(wěn)定運(yùn)行。
6、超濾膜和反滲透膜經(jīng)合理組合進(jìn)行工作，水的利用率可達(dá)100％，反滲透膜除自然老化外，不衰減，無需定期清洗。超濾膜的衰減可通過水洗恢復(fù)無需定期化學(xué)清洗。綜上所述可知，本實用新型的廣泛應(yīng)用必將對純水制備工業(yè)產(chǎn)生巨大的影響，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是顯而易見的。
本實用新型的附圖
是超濾反滲透一體式水處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、進(jìn)水口 2、初濾器 3、水箱 4、排水溝 5、離心泵 6、超濾器 7、管路 8、超濾器 9、蓄水罐 10、排水溝 11、離心泵 12、管路 13、管路 14、反滲透器 15、管路 16、管路 17、管路 18、管路 19、排水溝Y1、Y2、Y3、Y4——壓力表 L1、L2、L3——流量計A、B、C、D、E、F、G——控制閥I、J、K、P、H、M、N——控制閥X、Y、Z、V、W——控制閥本實用新型的具體實施例如附圖所示；其結(jié)構(gòu)是水箱(3)、超濾器(6、8)、蓄水罐(9)、反滲透器(14)、離心泵(5)、多級離心泵(11)等通過管路、控制閥和連接件順序的連接成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。具有蜂房濾芯的初濾器(2)安裝在水箱(3)內(nèi)。管路(13)通過控制閥(B)同水箱(3)相連通，通過控制閥(F)同蓄水罐相連通，通過流量計(L1)和控制閥(Y)同反滲透器相連通。管路(12)通過控制閥(A)同水箱(3)的進(jìn)水口(1)相連通，通過控制閥(C)同排水溝(19)相連通，通過控制閥(D、E)同超濾器(6、8)相連通。超濾器(6、8)采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，并通過管路(7)和控制閥(J)、流量計(L3)同蓄水罐(9)相通。蓄水罐(9)通過管路(18)、控制閥(G、V)同反滲透器(14)相通。水箱(3)下端出水口通過控制閥(M)同離心泵(5)入口相連通，通過控制閥(K)同排水溝(4)相通。離心泵(5)的出口通過控制閥(N、P、W)同超濾器(6、8)相連通。在蓄水罐(9)下端的出水口通過控制閥(X)同多級離心泵(11)的入口相通，通過控制閥(Z)同排水溝(10)相通。多級離心泵(11)的出口通過控制閥(V)同反滲透器(14)相通。在管路系統(tǒng)上裝有壓力表(Y1～Y4)用以檢查各部位工作壓力。
本實用新型工作原理是超濾、反滲透均屬于膜分離過程。分離的動力為壓力差。形象的解析膜分離過程的說法是“篩分”理論。它是把膜的表面看成具有無數(shù)微孔，像篩子一樣截留住分子直徑大于它們的溶質(zhì)和顆粒，從而達(dá)到分離的目的。一般講，反滲透主要是截留離子物質(zhì)而反滲過溶劑那樣的小分子。超濾則是從小分子溶劑或溶質(zhì)中將比較大的溶質(zhì)分子包括大分子、膠體、蛋白質(zhì)、微粒等篩分出來。水中的雜質(zhì)按其大小順序可分為懸浮物、機(jī)械雜質(zhì)(0.5μm以上)；膠體、微粒(0.02～0.1μm)；膠體、大分子(1～20nm)；小分子，無機(jī)離子(0.1～1nm)。按著這個順序把它們分配給不同的單元去處理，即可使每一單元的負(fù)擔(dān)合理、充分發(fā)揮各自的效能，又避免了在處理過程中產(chǎn)生新的固體和溶解雜質(zhì)；即可使水質(zhì)穩(wěn)定，又保證了整個裝置的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
其工藝過程首先是原水先經(jīng)10μm聚丙烯蜂房濾器除去50％以上的氧化鐵顆粒和幾乎全部機(jī)械雜質(zhì)，懸浮物，從而保證超濾部分的正常運(yùn)行，周期制水達(dá)100噸以上。再經(jīng)超濾(以0.2MPa壓力的離心泵為動力)除去水中剩余的全部膠體和部分大分子，采用小周期產(chǎn)水反沖洗、大周期浸泡反沖洗可使膜的水通量保持長期穩(wěn)定，且水質(zhì)不變。從超濾出來的水僅剩下離子雜質(zhì)和小分子，加入適量的酸，可防止鈣鎂垢類的析出，從而使反滲透的負(fù)擔(dān)大為減輕，保證了其脫鹽效能的充分發(fā)揮。反滲透部分以3MPa多級離心泵為動力，可除去保安、緩沖等輔助設(shè)備，使系統(tǒng)更為簡化。
在本工藝中反滲透濃水分兩個部分，一部分(占反滲透進(jìn)水的20％)自循環(huán)，另一部分做為超濾的進(jìn)水(占超濾進(jìn)水的15％～20％)，不但提高了水利用率，且可改善超濾的進(jìn)水水質(zhì)；超濾部分的濃水經(jīng)濾器粗濾后亦可回用(占10％左右)，從而可使水的利用率達(dá)到100％。
權(quán)利要求1.一種超濾反滲透一體式水處理裝置；其特征在于由動力裝置、控制閥門、初濾器(2)、超濾器(6、8)、反滲透器(14)和管路系統(tǒng)所組成，初濾器(2)安裝在超濾器(6、8)的前級，超濾器(6、8)安裝在反滲透器(14)的前級；通過管路系統(tǒng)及其連接件將各裝置和器件連接成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超濾反滲透一體式水處理裝置；其特征在于初濾器(3)的上端部具有進(jìn)水口(1)，其下端部的出水口通過控制閥(M)同離心泵(5)的入口相連接；離心泵(5)的出口端通過控制閥(N)同超濾器(6、8)的一端相連接，超濾器(6、8)的另一端通過控制閥(X)同離心泵(11)的入口端相連接，離心泵(11)的出口端通過控制閥(V)同反滲透器(14)相連接；反滲透器(14)通過管路(13)和控制閥(B)同水箱(3)相連接，在水箱(3)中裝有初濾器(2)；超濾器(6、8)通過管路(12)和控制閥(A)同進(jìn)水口(1)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超濾反滲透一體式水處理裝置；其特征在于初濾器(2)內(nèi)裝有蜂房濾芯；超濾器(6、8)為組合式超濾互相反沖洗的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，超濾器(6、8)的內(nèi)部裝有超濾膜；反滲透器(14)的內(nèi)部裝有中空纖維反滲透膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超濾反滲透一體式水處理裝置；其特征在于蓄水罐(9)安裝在超濾器(6、8)和反滲透器(14)中間并通過管路(16、18)相連接；在蓄水罐下端的出水口通過控制閥(X)接有多級離心泵(11)。
專利摘要本實用新型所述的超濾反滲透一體式水處理裝置是一種將超濾裝置同反滲透裝置組合一體化，實現(xiàn)純水制備的新型水處理裝置。其結(jié)構(gòu)由動力裝置、控制閥門、初濾器、超濾器、反滲透器和管路系統(tǒng)所組成。動力裝置包括電機(jī)和離心泵；通過管路系統(tǒng)將各裝置和器件連接成一個循環(huán)系統(tǒng)裝置。本實用新型具有結(jié)構(gòu)合理、性能先進(jìn)、透水量大、過濾性能好、水質(zhì)穩(wěn)定、適應(yīng)水源范圍寬、自動化強(qiáng)度高、維修簡便等特點(diǎn)。
文檔編號B01D61/58GK2211319SQ94211438
公開日1995年11月1日 申請日期1994年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月12日
發(fā)明者趙平亞, 孫詠紅, 鄒恩義, 李 昊 申請人:大連鐵道學(xué)院