[发明专利]一种水的反渗透淡化处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理方法及装置，特别涉及一种水的反渗透淡化处理方法及装置。

背景技术

反渗透属于以压力差为推动力的液体膜分离过程，即为压力驱动膜过程。海水或苦咸水在高压泵的作用下利用反渗透膜的特性将淡水分离，被分离的淡水以渗透液的形式流出，剩余的被浓缩的海水和苦盐水被排放。因此高效的将高压的反渗透浓水余压予以回收，降低能耗和淡化水的成本至关重要。

目前余压回收装置主要有水力回收透平、水力涡轮增压器和正位移压力能量回收装置。前两种装置其主要运动部件结构复杂，能量回收效率较低。而后者一般单机处理能力较低，且在系统中需要特殊的阀门配合使用，造成系统运行操作的复杂性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效率回收能量的水的反渗透淡化处理方法及装置。具有水处理能力强、操作简易灵活，且装置结构简单、运行可靠、成本低的特点。

为达到以上目的，本发明是通过下述方案予以实现的：

一种水的反渗透淡化处理方法，包括下述工艺流程：将经过预处理的压力为0.1-0.4Mpa的海水/苦咸水流A输入到一个能量回收泵缸体中泵室的升压腔中，该能量回收泵采用缸体和电机一体直联的结构，在升压腔内，电机带动转子及叶片转动使输出的海水/苦咸水流B提升压力到5-10Mpa，然后送入反渗透膜组件进行液体膜分离，产出产品水流C；剩余的浓盐水流D压力为4-9Mpa，再输入到能量回收泵缸体中同一泵室的回收腔中进行能量回收，在回收腔中，通过叶片推动转子转动做功，经过做功后的低压浓盐水流E输出后排放。

上述方案中，所述同一泵室的升压腔和回收腔为被转子分隔的两个月牙形腔体，它们的小圆弧半径r相等，也即等于转子的半径，升压腔的大圆弧半径大于回收腔的大圆弧半径；所述的浓盐水流D可通过一个背压阀输入能量回收泵的回收腔；所述的能量回收泵可采用变频器控制电机。

一种实现本发明方法的装置，包括有反渗透膜组件，其特征是，还包括一个缸体和电机为一体直联结构的能量回收泵，所述的缸体包括设置在同一泵室中的升压腔和回收腔，所述的升压腔和回收腔分别连通设置在缸体前端盖上的上进/出水口和下进/出水口，上进/出水口连通海水/苦咸水进口和出口；下进/出水口连通浓盐水进口和排放口，海水/苦咸水出口连通反渗透膜组件进口，浓盐水进口连通反渗透膜组件的浓盐水出口。

上述装置中，所述的泵室大致为一个椭圆形，转子将其分隔为两个月牙形的升压腔和回收腔，它们的小圆弧半径r相等，即等于转子的半径；升压腔的大圆弧半径R₁大于回收腔的大圆弧半径R₂。

所述的转子的圆周上可开有沿转子径向均布的叶片槽，叶片设置在该叶片槽中，并可随转子的转动伸出或缩进。

所述的浓盐水进口与反渗透膜组件的浓盐水出口之间可设置有一个背压阀。

本发明提供的工艺方法与装置，与现有技术相比，其优点为，能量回收泵的升压腔和能量回收腔与反渗透膜组件浓盐水输出串联在工艺系统中；能量回收泵的泵头和电机为一体共轴直联结构，回收腔与升压腔设置在缸体的同一泵室中，利用反渗透膜组件输出的高压浓盐水流D对泵头的叶片做功，输出连续的回转运动和扭矩，从而降低能量回收泵的负载，降低耗能，能量回收率为70％-80％。且不需要单独的能量回收装置以及特殊阀门的配合工作，回收主体的结构简单，使系统的操作简易方便、运行可靠。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。图中：1-能量回收泵；2-转子；3-叶片；4-反渗透膜组件；5-背压阀；A表示：输入能量回收泵升压腔的海水/苦咸水流；B表示：输出能量回收泵升压腔的高压海水/苦咸水流，C表示：反渗透膜组件的产品水流；D表示：输入能量回收泵回收腔的高压浓盐水流；E表示：输出能量回收泵回收腔的浓盐水；a、b、c、d分别表示能量回收泵的四个接口：海水/苦咸水进口、海水/苦咸水出口、浓盐水进口和浓盐水排放口；V1表示升压腔；V2表示回收腔。

图2是图1中能量回收泵的结构图。图中：7-前端盖；8-缸体；10-下进出/水口；11-后端盖；12-电机；13-端盖螺栓；14-上进出/水口；15-轴；16-轴封；17-O型圈。

图3为本发明图2中的缸体H-H向局部剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。