專利名稱：超濾反滲透一體式水處理裝置的制作方法
技術領域：
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，實現純水制備的新型水處理裝置。
隨著國民經濟的快速發展，水資源日趨緊張，應用劣質水源以補充工業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、從而產生儲存、運輸、作業條件差、環境污染等一系列問題。尤其當水質劣化時，問題愈加嚴重，并導致生產成本的大幅度增加。另一種制備純水的方式是采用反滲透法，即通過反滲透膜達到分離水中溶質的目的。在對劣質水源的處理上可避免環境污染和大量酸堿消耗，同時又能降低制水成本，節約能源，適用于更寬的水資源范圍，則具有節能、環保和改善水質等方面的顯著優勢。但反滲透膜極易被污染，因而對預處理水質的要求非常嚴格，SDI值必須被控制在3～4或更小。現在通用的過濾、投藥等預處理方法、設備龐大、操作復雜、投資高、且水質不易控制，故常常造成反滲透膜的污染、結垢等；使之不能正常運轉，甚至造成整套設備的報廢，從而使反滲透這一高新技術的推廣應用受到了極大的限制。針對上述現有技術中所存在的問題，設計一種結構合理、技術先進的新型超濾反滲透一體式水處理裝置，從而克服現有技術中所存在的問題是十分必要的。
鑒于上述現有技術中所存的問題，本實用新型的目的是研制一種結構合理、性能先進、透水量大、過濾性能好、水質穩定、適用水源范圍寬、自動化程度高、維護簡便的新型結構水處理裝置。本實用新型采用超濾預處理同反滲透膜技術的有機結合，從而創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，其結構由動力裝置、控制閥門、初濾器、超濾器、反滲透器和管路系統所組成。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；通過管路系統及其連接件將各裝置和器件連接成一個封閉的循環系統裝置。本實用新型所述初濾器的上端部具有進水口，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)同進水口相連接。本實用新型所述的初濾器內裝有蜂房濾芯；超濾器為組合式超濾互相反沖洗的并聯結構，超濾器的內部裝有超濾膜。反滲透器的內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，其結構的主要特點如下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、降低勞動強度。
2、采用超濾這一新的預處理工藝達到反滲透對進水水質的要求，且設備簡單，水質穩定、投資少、自動化程度高，從而解決反滲透推廣應用的技術關鍵。
3、超濾與反滲透組合一體化，結構合理，其裝置以單機形式出現、系統全部管路化。
4、脫鹽部分采用低壓中空纖維反滲透組件、使脫鹽度、透水量達最大，且整機體積可達最小、動力消耗最低。
5、采用以超濾為主的預處理部分，可使SDI值降至1以下，且水質、水量可長期保持穩定，從而可使整個水處理裝置長期穩定運行。
6、超濾膜和反滲透膜經合理組合進行工作，水的利用率可達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無需定期化學清洗。綜上所述可知，本實用新型的廣泛應用必將對純水制備工業產生巨大的影響，其經濟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構示意圖。
圖中1、進水口 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；其結構是水箱(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系統。具有蜂房濾芯的初濾器(2)安裝在水箱(3)內。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)采用并聯結構，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微孔，像篩子一樣截留住分子直徑大于它們的溶質和顆粒，從而達到分離的目的。一般講，反滲透主要是截留離子物質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中將比較大的溶質分子包括大分子、膠體、蛋白質、微粒等篩分出來。水中的雜質按其大小順序可分為懸浮物、機械雜質(0.5μm以上)；膠體、微粒(0.02～0.1μm)；膠體、大分子(1～20nm)；小分子，無機離子(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擔合理、充分發揮各自的效能，又避免了在處理過程中產生新的固體和溶解雜質；即可使水質穩定，又保證了整個裝置的安全經濟運行。
其工藝過程首先是原水先經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械雜質，懸浮物，從而保證超濾部分的正常運行，周期制水達100噸以上。再經超濾(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，采用小周期產水反沖洗、大周期浸泡反沖洗可使膜的水通量保持長期穩定，且水質不變。從超濾出來的水僅剩下離子雜質和小分子，加入適量的酸，可防止鈣鎂垢類的析出，從而使反滲透的負擔大為減輕，保證了其脫鹽效能的充分發揮。反滲透部分以3MPa多級離心泵為動力，可除去保安、緩沖等輔助設備，使系統更為簡化。
在本工藝中反滲透濃水分兩個部分，一部分(占反滲透進水的20％)自循環，另一部分做為超濾的進水(占超濾進水的15％～20％)，不但提高了水利用率，且可改善超濾的進水水質；超濾部分的濃水經濾器粗濾后亦可回用(占10％左右)，從而可使水的利用率達到100％。
權利要求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；通過管路系統及其連接件將各裝置和器件連接成一個封閉的循環系統裝置。
2.根據權利要求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)同進水口(1)相連接。
3.根據權利要求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結構，超濾器(6、8)的內部裝有超濾膜；反滲透器(14)的內部裝有中空纖維反滲透膜。
4.根據權利要求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，實現純水制備的新型水處理裝置。其結構由動力裝置、控制閥門、初濾器、超濾器、反滲透器和管路系統所組成。動力裝置包括電機和離心泵；通過管路系統將各裝置和器件連接成一個循環系統裝置。本實用新型具有結構合理、性能先進、透水量大、過濾性能好、水質穩定、適應水源范圍寬、自動化強度高、維修簡便等特點。
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 優先權日1994年5月12日
發明者趙平亞, 孫詠紅, 鄒恩義, 李 昊 申請人:大連鐵道學院