[发明专利]一种反渗透系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理系统，具体涉及一种反渗透净水系统。

背景技术

反渗透技术是20世纪60年代初发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术，当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自然地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是反渗透处理的基本原理。该技术基本上属于物理方法，它具有传统水处理方法所没有的下述优点：在常温不发生相变的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，具有能耗低的优点；杂质去除范围广，不仅可以去除溶解的无机盐类，而且还可以去除各类有机物杂质；较高的除盐率和水的回收率，可截留粒径几纳米以上的溶质；由于只是利用压力作为膜分离的推动力，因此分离装置简单，容易操作、控制和维修；无化学废液及废酸、废碱排放，无废酸、废碱的中和处理过程，无环境污染。

但是，反渗透系统对进水水质要求较高，如果预处理不当或不够，会发生结垢和膜污染现象。同时，在反渗透技术中，不可忽视的影响因素是浓差极化，限制了反渗透技术的进一步广泛应用。所谓浓差极化是被截留组分在膜料液侧表面积累，其浓度往往比料液主体浓度高很多，造成膜表面到主体溶液之间存在浓度梯度，导致被截留的组分以相反方向向主体溶液扩散，当溶剂向膜面流动速率与溶质向本体溶液扩散速度达到平衡状态时，在膜表面附近存在一稳定的浓度梯度区，这一区域称为浓差极化边界层，这种现象称为浓差极化现象。当膜表面上被溶质或其他被截留物质积累形成浓差极化时，膜就会受到污染，膜的分离性能将明显下降，清洗频率大大增加，使用寿命逐渐缩短，导致工业生产成本增高，以致带来更为严重的后果。

同时，原液经过分流进入反渗透滤芯中，经过处理后同时进入渗透液输出管道，而每个反渗透滤芯中的浓缩液均直接排放至废液收集管道中，致使原液的利用率较低，即反渗透净化单元的回收率较低。因此，在保证水质的前提下，减少膜污染、保证膜的使用寿命的同时，提高原液的利用率和反渗透系统的工作效率是目前需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种新的反渗透系统，能够有效降低膜污染程度，增加设备的使用寿命，同时提高原液的利用率。

本发明提供一种反渗透系统，包括预处理装置、反渗透装置和后处理装置，预处理装置包括控温池；反渗透装置包括串联的反渗透一组和反渗透二组，反渗透一组由若干反渗透滤芯并联而成，反渗透二组由若干反渗透滤芯并联而成，反渗透二组的滤芯数量低于反渗透一组的滤芯数量；温控池出口连通反渗透一组的原液进口，反渗透一组的浓缩液出口连通反渗透二组的原液进口，反渗透二组的浓缩液出口管道设有三通阀，三通阀的出口分别连通控温池和污水收集处；反渗透一组和反渗透二组的纯水出口均连通后处理装置的入水口。

本发明将反渗透滤芯分为两组，反渗透一组的浓缩液流入反渗透二组重新进行提纯而非直接排放，减少了浓缩液的排出量提高了浓缩液的回收率；同时将反渗透二组的浓缩液再通入控温池中，升温后与原液一同泵入反渗透一组进一步提高浓缩液的回收率。且本发明中反渗透一组中的所有滤芯的进料液统一，因此其污染程度也一致，方便膜的清洗；同理，反渗透二组中的所有滤芯的污染程度也一致。同时，本发明在预处理中加入控温装置，当升高温度时，液体粘度系数降低，溶剂透过反渗透膜的阻力减小，从而提高产水量。

上述预处理装置还包括依次通过管道连接的混凝池、沉淀池、活性炭吸附池和软化罐，软化罐的出口连通控温池的入口。

对进水进行混凝预处理后，絮体通过接触碰撞，吸附水中的悬浮液、有机物和胶体，并在重力作用下沉淀分离，再利用活性炭的强吸附性对小分子有机物以及部分未能完全沉淀的矾花絮体进行吸附去除，能够有效降低滤芯的运行负荷，尤其是有机物的负荷，达到减缓膜污染速度的效果。在反渗透膜组件中浓差极化产生的最主要原因是进料原液硬度过大，当高硬度的水进入反渗透膜组件中，水分子透过膜而溶液中硬度离子被膜拦截，在膜表面处浓度增大，很容易产生浓差极化。故在进料水未进入膜组件之前将其硬度降低，达到膜的进水要求，可有效减弱浓差极化现象，增加膜的使用寿命。