高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，可有效解決現(xiàn)有設(shè)備能耗大，無(wú)機(jī)鹽回收率低的問(wèn)題，其結(jié)構(gòu)是，包括總管和反滲透裝置，總管上設(shè)置有分別與反滲透裝置相連的第一支管和第二支管；第一支管上設(shè)置有第一減壓閥，第二支管上設(shè)置有第二減壓閥；反滲透裝置為密閉的容腔，容腔內(nèi)設(shè)置有中空纖維膜組件和帶孔隔板；帶孔隔板包裹中空纖維膜組件形成第一空間，第一空間與第一支管相連；容腔與帶孔隔板之間為第二空間，第二空間與第二支管相連，第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)裝在總路管道上，第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)裝在第一支管上，第三轉(zhuǎn)子流量計(jì)裝在第二支管上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，安裝使用方便，效果好，實(shí)現(xiàn)壓力能的再利用，節(jié)能降耗，環(huán)保。
【專利說(shuō)明】
高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及廢水處理設(shè)備，特別是一種高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]許多COD含量高的工業(yè)廢水經(jīng)相應(yīng)技術(shù)處理后水中有機(jī)污染物的去除率可高達(dá)99%，壓力大且無(wú)機(jī)鹽含量高，但因COD含量低，經(jīng)減壓后直接排放，造成了資源浪費(fèi)。例如經(jīng)WAO技術(shù)處理后產(chǎn)生的廢水無(wú)機(jī)鹽含量較高;且反應(yīng)器出口的廢水壓力可高達(dá)1MPa以上，需要通過(guò)減壓閥減壓后方可排放。處理后的廢水無(wú)機(jī)鹽含量較高會(huì)影響廢水在其他工藝流程的回收利用;壓力能直接減壓排放也會(huì)造成大量流體機(jī)械能的浪費(fèi)。因此，回收高壓含鹽廢水的壓力能及無(wú)機(jī)鹽既經(jīng)濟(jì)又節(jié)能。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的反滲透設(shè)備，雖是非常先進(jìn)和有效節(jié)能的膜分離技術(shù)，是目前高純水設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的一種脫鹽技術(shù)。廢水含鹽量越高，需要的反滲透壓力越大。一般而言，在溫度、回收率以及進(jìn)水鹽濃度不變的前提下，給水壓力越大，脫鹽率越高。反滲透技術(shù)運(yùn)行壓力范圍較廣，對(duì)于超低壓反滲透膜，其運(yùn)行壓力可以低于IMPa;但在工業(yè)廢水處理中，運(yùn)行壓力可達(dá)到8_20MPa?？梢?jiàn)如果使用高壓栗為其提供動(dòng)力來(lái)源，能耗很高。與就是說(shuō)，現(xiàn)有反滲透設(shè)備由于結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題，壓力越高，能耗越大，這是反滲透設(shè)備主要不足之一;而且反滲透設(shè)備作為一種膜分離技術(shù)，存在濃差極化現(xiàn)象。即在分離過(guò)程中，廢水中的水分子在壓力驅(qū)動(dòng)下透過(guò)膜，無(wú)機(jī)鹽被截留，在膜與本體溶液界面或臨近膜界面區(qū)域濃度越來(lái)越高;在濃度梯度作用下，無(wú)機(jī)鹽又會(huì)由膜面向本體溶液擴(kuò)散，形成邊界層，使流體阻力與局部滲透壓增加，從而導(dǎo)致水透過(guò)通量下降。因此，其改進(jìn)和創(chuàng)新勢(shì)在必行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，可有效解決現(xiàn)有設(shè)備能耗大，無(wú)機(jī)鹽回收率低的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型的高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，包括:總管和反滲透裝置;所述總管上設(shè)置有分別與所述反滲透裝置相連的第一支管和第二支管;第一支管上設(shè)置有第一減壓閥，第二支管上設(shè)置有第二減壓閥；
[0006]所述反滲透裝置為密閉的容腔，所述容腔內(nèi)設(shè)置有中空纖維膜組件和帶孔隔板；所述帶孔隔板包裹所述中空纖維膜組件形成第一空間，所述第一空間與第一支管相連;所述容腔與所述帶孔隔板之間為第二空間，所述第二空間與第二支管相連。
[0007]如上所述的高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，其中，所述裝置還包括轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)由第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)1、第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)2、第三轉(zhuǎn)子流量計(jì)3組成；第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)I裝在總路管道上，第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)2裝在第一支管上，第三轉(zhuǎn)子流量計(jì)3裝在第二支管上。
[0008]如上所述的高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，其中，第一支管上裝有第一液體壓力表4，第二支管上裝有第二液體壓力表5;反滲透裝置7上還連接有純水收集槽8和濃水收集槽9。
[0009]如上所述的高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，其中，所述的反滲透裝置7為圓柱形殼體；
[0010]圓柱形殼體7-1內(nèi)面裝有同心相間開的帶孔隔板7-3;圓柱形殼體7-1與帶孔隔板7-3之間構(gòu)成高壓含鹽廢水的環(huán)室7-2，高壓含鹽廢水的環(huán)室7-2與第二支管相連；
[0011 ]圓柱形殼體7-1內(nèi)中心部位設(shè)置有與圓柱形殼體同心的中空纖維膜組件7-5，帶孔隔板7-3與中空纖維膜組件7-5之間構(gòu)成減壓后高壓含鹽廢水的廢水殼程通道7-4;中空纖維膜組件7-5內(nèi)具有多個(gè)純水管程通道7-6，純水管程通道7-6與純水收集槽8相連通，廢水殼程通道7-4與濃水收集槽9相連通。
[0012]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，安裝使用方便，效果好，實(shí)現(xiàn)壓力能的再利用，節(jié)能降耗;利用反滲透回收無(wú)機(jī)鹽，是對(duì)傳統(tǒng)反滲透設(shè)備的改進(jìn)和創(chuàng)新，利用壓力能在近膜壁面產(chǎn)生“錯(cuò)流”，擾動(dòng)邊界層，減小邊界層厚度，進(jìn)而減小濃差極化對(duì)水透過(guò)通量的影響，強(qiáng)化反滲透設(shè)備的鹽回收率，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
【附圖說(shuō)明】

[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的反滲透裝置的縱向截面圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型的反滲透裝置的橫向截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]由圖1所示，本實(shí)施例的高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，包括:總管和反滲透裝置7;所述總管上設(shè)置有分別與所述反滲透裝置7相連的第一支管和第二支管;第一支管上設(shè)置有第一減壓閥2，第二支管上設(shè)置有第二減壓閥3;
[0018]如圖2和圖3所示，所述反滲透裝置7為密閉的容腔，所述容腔內(nèi)設(shè)置有中空纖維膜組件7-5和帶孔隔板;所述帶孔隔板包裹所述中空纖維膜組件形成第一空間，所述第一空間與第一支管相連;所述容腔與所述帶孔隔板之間為第二空間，所述第二空間與第二支管相連。
[0019]所述帶孔隔板上設(shè)置的圓孔為毫米級(jí)，一般為2-8mm。
[0020]本實(shí)施例的高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，還包括轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)由第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)1、第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)2、第三轉(zhuǎn)子流量計(jì)3組成;第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)I裝在總路管道上，第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)2裝在第一支管上，第三轉(zhuǎn)子流量計(jì)3裝在第二支管上。
[0021 ]另外，第一支管上裝有第一液體壓力表4，第二支管上裝有第二液體壓力表5;反滲透裝置7上還連接有純水收集槽8和濃水收集槽9。
[0022]—般情況下，所述的反滲透裝置7為圓柱形殼體；圓柱形殼體7-1內(nèi)面裝有同心相間開的帶孔隔板7-3;圓柱形殼體7-1與帶孔隔板7-3之間構(gòu)成高壓含鹽廢水的環(huán)室7-2，高壓含鹽廢水的環(huán)室7-2與第二支管相連;圓柱形殼體7-1內(nèi)中心部位設(shè)置有與圓柱形殼體同心的中空纖維膜組件7-5，帶孔隔板7-3與中空纖維膜組件7-5之間構(gòu)成減壓后高壓含鹽廢水的廢水殼程通道7-4;中空纖維膜組件7-5內(nèi)具有多個(gè)純水管程通道7-6，純水管程通道7-6與純水收集槽8相連通，廢水殼程通道7-4與濃水收集槽9相連通。
[0023]為了保證使用效果，所述的反滲透裝置7為圓柱形的中空纖維反滲透裝置，其結(jié)構(gòu)是，圓柱形殼體7-1內(nèi)面裝有同心相間開的帶孔隔板7-3，圓柱形殼體7-1與帶孔隔板7-3之間構(gòu)成高壓含鹽廢水的環(huán)室7-2，圓柱形殼體7-1內(nèi)中心部位設(shè)置有與圓柱形殼體同心的中空纖維膜組件7-5，帶孔隔板7-3與中空纖維膜組件7-5之間構(gòu)成減壓后高壓含鹽廢水的廢水殼程通道7-4，中空纖維膜組件7-5內(nèi)構(gòu)成純水管程通道7-6，純水管程通道7-6與純水收集槽8相連通，廢水殼程通道7-4與濃水收集槽9相連通(圖2、3所示)。
[0024]本實(shí)用新型的工作情況是，如圖1所示，高壓含鹽廢水(一般>10MPa)分成第一支管、第二支管，總路管道和第一支管、第二支管的流量分別通過(guò)第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)1、第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)2、第三轉(zhuǎn)子流量計(jì)3進(jìn)行調(diào)節(jié)，第一支管、第二支管分別連有第一液體壓力表4和第二液體壓力表5，用來(lái)監(jiān)測(cè)兩個(gè)支路的液體壓力。第一液體壓力表4后側(cè)連有減壓閥6，將液體壓力減壓到(6-8MPa)，而后進(jìn)入反滲透裝置7。其中反滲透設(shè)備采用中空纖維膜組件(上百根甚至更多根中空纖維膜絲平行地集成在一個(gè)圓柱形裝置中，截面如圖2、圖3所示)，如圖2所示。減壓后的含鹽廢水(6-8MPa)進(jìn)入中空纖維膜組件7-5(膜組件)的廢水殼程通道7-4，水分子透過(guò)膜進(jìn)入純水管程通道7-6，無(wú)機(jī)鹽被攔截在廢水殼程通道7-4。因此，廢水殼程通道7-4為含鹽率高的濃縮水，純水管程通道7-6為含鹽率極低的淡化水，可視為純水。純水進(jìn)入純水收集槽8，濃縮水進(jìn)入濃水收集槽9，后續(xù)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶干燥可以得到無(wú)機(jī)鹽固體。在反滲透過(guò)程中，隨著反滲透除鹽時(shí)間的延長(zhǎng)，濃差極化現(xiàn)象導(dǎo)致反滲透水通量越來(lái)越小。
[0025]經(jīng)過(guò)有機(jī)物去除的高壓含鹽廢水，較為清潔，因沒(méi)有懸浮物，木質(zhì)素等有機(jī)物大分子，可以直接進(jìn)入反滲透設(shè)備進(jìn)行除鹽。而且壓力較高(完全可以滿足反滲透在工業(yè)廢水處理應(yīng)用中的運(yùn)行壓力)，可以直接為反滲透提供動(dòng)力來(lái)源，實(shí)現(xiàn)壓力能的再利用；與此同時(shí)通過(guò)反滲透過(guò)程，可以達(dá)到無(wú)機(jī)鹽回收的目的。此外可以利用壓力能在近膜壁面產(chǎn)生的“錯(cuò)流”來(lái)強(qiáng)化反滲透的除鹽效果。
[0026]由上述可以看出，本實(shí)用新型是在傳統(tǒng)的中空纖維反滲透設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，在靠近膜器邊緣的殼程加入一個(gè)多孔的隔板，高壓含鹽廢水(未減壓)進(jìn)入此通道，因?yàn)榇送ǖ纼?nèi)水的壓力大于隔板另一側(cè)的水壓(前者未經(jīng)過(guò)減壓閥，后者經(jīng)過(guò)減壓閥減壓)，在壓差的作用下，高壓含鹽廢水通過(guò)微孔進(jìn)入隔板另一側(cè)(殼程)，顯然水流方向與殼程進(jìn)入的減壓高鹽廢水流向垂直，形成“錯(cuò)流”，在錯(cuò)流的擾動(dòng)下，近膜壁面附近的邊界層變薄，有效地抑制了濃差極化現(xiàn)象對(duì)反滲透效果的不利影響。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的有益技術(shù)效果:
[0028]1.實(shí)現(xiàn)壓力能的再利用，節(jié)能降耗。
[0029]2.利用反滲透回收無(wú)機(jī)鹽。
[0030]3.對(duì)傳統(tǒng)反滲透設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，利用壓力能在近膜壁面產(chǎn)生“錯(cuò)流”，擾動(dòng)邊界層，減小邊界層厚度，進(jìn)而減小濃差極化對(duì)水透過(guò)通量的影響，強(qiáng)化反滲透設(shè)備的鹽回收率，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，其特征在于，包括:總管和反滲透裝置;所述總管上設(shè)置有分別與所述反滲透裝置相連的第一支管和第二支管;第一支管上設(shè)置有第一減壓閥，第二支管上設(shè)置有第二減壓閥； 所述反滲透裝置為密閉的容腔，所述容腔內(nèi)設(shè)置有中空纖維膜組件和帶孔隔板;所述帶孔隔板包裹所述中空纖維膜組件形成第一空間，所述第一空間與第一支管相連;所述容腔與所述帶孔隔板之間為第二空間，所述第二空間與第二支管相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，其特征在于，所述該裝置還包括轉(zhuǎn)子流量計(jì)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)由第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)(I)、第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(2 )、第三轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3)組成;第一轉(zhuǎn)子流量計(jì)(I)裝在總路管道上，第二轉(zhuǎn)子流量計(jì)(2)裝在第一支管上，第三轉(zhuǎn)子流量計(jì)(3)裝在第二支管上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，其特征在于，第一支管上裝有第一液壓表(4)，第二支管上裝有第二液壓表(5);反滲透裝置(7)上還連接有純水收集槽(8 )和濃水收集槽(9 )。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓含鹽廢水壓力能及無(wú)機(jī)鹽回收利用的裝置，其特征在于，所述的反滲透裝置(7)為圓柱形殼體； 圓柱形殼體(7-1)內(nèi)面裝有同心相間開的帶孔隔板(7-3);圓柱形殼體(7-1)與帶孔圓形隔板(7-3)之間構(gòu)成高壓含鹽廢水的環(huán)室(7-2)，高壓含鹽廢水的環(huán)室(7-2)與第二支管相連； 圓柱形殼體(7-1)內(nèi)中心部位設(shè)置有與圓柱形殼體同心的中空纖維膜組件(7-5)，帶孔圓形隔板(7-3)與中空纖維膜組件(7-5)之間構(gòu)成減壓后高壓含鹽廢水的廢水殼程通道(7-4);中空纖維膜組件(7-5)內(nèi)具有多個(gè)純水管程通道(7-6)，純水管程通道(7-6)與純水收集槽(8)相連通，廢水殼程通道(7-4)與濃水收集槽(9)相連通。
【文檔編號(hào)】B01D61/08GK205710005SQ201620654437
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】劉潔, 袁學(xué)玲, 齊靜, 邢陽(yáng), 李升軍
【申請(qǐng)人】北京中科奧倍超聲波技術(shù)研究院