本發(fā)明涉及一種順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置(circle-sequence?reverseosmosisdeionization?device)，更具體地，涉及一種順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其采用閉路反滲透技術(shù)，基本確保高回收率，并且順序應(yīng)用反向的反滲透技術(shù)以減少污垢(fouling)，同時(shí)無(wú)需單獨(dú)的能量回收裝置也能夠執(zhí)行高效率的水處理。

背景技術(shù)：

1、水資源短缺意味著因資源枯竭而難以獲得淡水水源，并且由于工業(yè)高度化發(fā)展和異常氣候現(xiàn)象等，使全球范圍內(nèi)的水資源短缺變得日益加重。

2、然而，水作為人類(lèi)生活和各種工業(yè)領(lǐng)域中必不可少的元素，對(duì)其的需求持續(xù)增加，作為滿(mǎn)足這種需求的有效方法之一，提出了一種將大量海水進(jìn)行淡化處理的所謂海水淡化(desalination)方法。

3、海水化淡意味著從難以直接用作生活用水或工業(yè)用水的海水中去除包含鹽分的溶解物質(zhì)，以獲得高純度的飲用水、生活用水和工業(yè)用水等的一系列水處理過(guò)程。

4、當(dāng)前，海水淡化設(shè)備采用了多級(jí)閃蒸工藝(multiple-stage?flash?distillationprocess，msf)或反滲透工藝(reverse?osmosis?process)，其中，反滲透工藝(reverseosmosis?process)是一種向原水或鹽水施加滲透壓以上的壓力以使不含離子或有機(jī)分子等溶質(zhì)的純水透過(guò)半透膜移動(dòng)，從而制備淡水的工藝。

5、另一方面，不同于一般的反滲透工藝，為了達(dá)到目標(biāo)回收率，還有一種閉路反滲透(closed-circuit?reverse?osmosis，ccro)海水化淡方式，其操作為將從反滲透設(shè)備排出的濃縮水和原水或鹽水混合后再次注入到反滲透設(shè)備，并且待達(dá)到目標(biāo)濃度后排出濃縮水。

6、與此相關(guān)地，韓國(guó)授權(quán)專(zhuān)利第10-1052662號(hào)公開(kāi)了一種通過(guò)反滲透在鹽水液的閉路回路中連續(xù)批量順序脫鹽處理的裝置，其由多個(gè)閉路脫鹽裝置(閉路反滲透，ccro)并聯(lián)連接而成。

7、然而，利用傳統(tǒng)的反滲透的閉路脫鹽裝置(ccro)存在的問(wèn)題是，由于通過(guò)反滲透設(shè)備排出的濃縮水的壓力增加的時(shí)間隨工藝的進(jìn)行而縮短，從而縮短了反滲透設(shè)備的清洗或更換周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

2、本發(fā)明是為了解決所述問(wèn)題而提出的，目的在于提供一種順序循環(huán)工程反滲透(circle-sequence?reverse?osmosis，circle-seq?ro)脫鹽裝置，其采用閉路反滲透技術(shù)基本確保高回收率，并且順序應(yīng)用反向反滲透技術(shù)以減少污垢，另一方面，無(wú)需單獨(dú)的能量回收裝置也能夠執(zhí)行高效率的水處理。

3、本發(fā)明的其他目的將通過(guò)下述實(shí)施例而變得更加明確。

4、技術(shù)方案

5、為了解決所述問(wèn)題，本發(fā)明作為一個(gè)實(shí)施例提出一種順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其將多個(gè)正向反滲透模塊(forward?ro?module)中的每一個(gè)和至少一個(gè)反向反滲透模塊(backward?ro?module)并聯(lián)連接，并且從所述正向反滲透模塊排出的濃縮水流入所述反向反滲透模塊，從所述反向反滲透模塊排出的濃縮水流入每一個(gè)所述正向反滲透模塊。

6、在根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施的反滲透脫鹽裝置中，包括：進(jìn)料泵(feed?pump)，供應(yīng)原水；第一泵(1st?pump)，連接至所述進(jìn)料泵的輸出端；第二泵(2nd?pump)，連接至所述正向反滲透模塊的輸出端；第三泵(3rd?pump)，連接至所述第一泵的輸出端；以及控制器(controller)，在第一操作步驟(1st?step)中，控制所述進(jìn)料泵和第一泵以使原水進(jìn)入多個(gè)所述正向反滲透模塊中，在第二操作步驟(2nd?step)中，控制所述第二泵以使從所述正向反滲透模塊排出的濃縮水進(jìn)入所述反向反滲透模塊中。當(dāng)在第三操作步驟(3rd?step)中，所述第三泵從所述反向反滲透模塊排出的濃縮水與原水匯合后進(jìn)入所述正向反滲透模塊。

7、可以采用高壓泵(high?pressure?pump)作為所述第一泵和第二泵，并且可以采用利用濃縮水的流動(dòng)來(lái)加速所述第三操作步驟的原水的噴射泵(jet?pump)作為所述第三泵。

8、此外，在多個(gè)所述正向反滲透模塊和所述反向反滲透模塊的輸入端和輸出端分別配置有三通控制閥(3-way?control?valve)，所述控制器可以被配置為：在第四操作步驟(4th?step)中，控制所述三通控制閥使得當(dāng)滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的第一條件時(shí)，所述反向反滲透模塊轉(zhuǎn)換為正向反滲透模塊，并且持續(xù)向所有反滲透模塊的輸入端供應(yīng)原水并將所有反滲透模塊的輸出端的濃縮水排出(discharge)到外部，直至滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的第二條件。

9、此外，可以將以下作為所述第一條件：配置于濃縮水的移動(dòng)路徑上的濃度傳感器(concentration?sensor)、流量傳感器(flow?sensor)、壓力傳感器(pressure?sensor)中的至少一個(gè)的測(cè)量值達(dá)到預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值，或者在所述第三操作步驟之后已經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間。

10、此外，可以將以下作為所述第二條件：濃縮水的濃度達(dá)到預(yù)設(shè)的初始濃度。

11、所述控制器可以被配置為：在完成從所述第一操作步驟至所述第四操作步驟的一批次工藝(one?batch?process)后，執(zhí)行第五操作步驟(5th?step)，在所述第五操作步中控制所述三通控制閥以便將多個(gè)所述正向反滲透模塊中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換為反向反滲透模塊且將現(xiàn)有的反向反滲透模塊轉(zhuǎn)換為正向反滲透模塊。

12、此外，所述控制器可以在執(zhí)行多個(gè)所述一批次工藝后，執(zhí)行所述第五操作步驟。

13、有益效果

14、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在混合濃縮水與原水的閉路反滲透(ccro)工藝之前，從正向反滲透模塊(forward?ro?module)排出的濃縮水流入到反向反滲透模塊(backward?romodule)以便以多一次濃縮的狀態(tài)循環(huán)，從而與傳統(tǒng)的多級(jí)反滲透工藝相比，可以大幅降低能源消耗和化學(xué)品使用量。

15、此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)周期性地相反地應(yīng)用原水的注入方向，可以減緩反滲透模塊內(nèi)生物污垢(bio?fouling)和水垢(scale)的生成率，并去除一部分水垢，從而縮短濃縮水的壓力增加時(shí)間的減少幅度，因此可以延長(zhǎng)就地清洗(clean?in?place，cip)周期。

16、本發(fā)明的效果不限于上面提及的效果，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以從以下記載清楚地理解未提及的其他效果。

技術(shù)特征：

1.一種順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其特征在于，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，更具體地，涉及一種順序循環(huán)工程反滲透脫鹽裝置，其采用閉路反滲透技術(shù)基本確保高回收率，并且順序應(yīng)用反向反滲透技術(shù)以減少污垢，無(wú)需單獨(dú)的能量回收裝置也能夠執(zhí)行高效率的水處理。

技術(shù)研發(fā)人員：姜渭寬,李榮根,李祐寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：愛(ài)思開(kāi)生態(tài)環(huán)科株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9