申请日2014.12.03
公开(公告)日2015.04.29
IPC分类号C02F1/44; B01D61/10
摘要
本发明公开了一种膜组件压力保护结构及反渗透系统、污水处理设备，以缓冲反渗透系统的进膜压力波动，减小反渗透系统的水锤效应，从而保护膜组件，延长设备的使用寿命。膜组件压力保护结构包括：设置于膜组件进口之前的流体管道上的低压缓冲装置和高压缓冲装置，低压缓冲装置的工作压力范围为[P11，P12]，高压缓冲装置的工作压力范围为[P21，P22]，其中，P11 摘要附图 权利要求书 1.一种膜组件压力保护结构，其特征在于，包括：设置于膜组件进口之 前的流体管道上的低压缓冲装置和高压缓冲装置，所述低压缓冲装置的运行压 力范围为[P11，P12]，所述高压缓冲装置的运行压力范围为[P21，P22]，其中，P11 2.如权利要求1所述的膜组件压力保护结构，其特征在于， 所述低压缓冲装置的最小工作压力P11=P10，所述低压缓冲装置的最大工作 压力P12=4P10，其中，P10为低压缓冲装置的预充压力; 所述高压缓冲装置的最小工作压力P21=P20，所述高压缓冲装置的最大工作 压力P22=4P20，其中，P20为高压缓冲装置的预充压力。 3.如权利要求2所述的膜组件压力保护结构，其特征在于， 所述低压缓冲装置的预充压力P10=0.8Pwmin，其中，Pwmin为反渗透系统所 允许的最小工作压力; 所述高压缓冲装置的预充压力P20=0.375Pwmax，其中，Pwmax为反渗透系统 所允许的最大工作压力。 4.如权利要求1所述的膜组件压力保护结构，其特征在于，还包括：设 置于膜组件进口之前的流体管道上，且相比低压缓冲装置和高压缓冲装置更加 靠近膜组件进口的单向阀。 5.如权利要求1所述的膜组件压力保护结构，其特征在于，所述低压缓 冲装置包括蓄能器或阻尼器;所述高压缓冲装置包括蓄能器或阻尼器。 6.如权利要求1～5任一项所述的膜组件压力保护结构，其特征在于，所 述流体管道包括液体管道或气体管道。 7.一种反渗透系统，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的膜 组件压力保护结构。 8.一种污水处理设备，其特征在于，包括如权利要求7所述的反渗透系 统。 说明书 膜组件压力保护结构及反渗透系统、污水处理设备 技术领域 本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种膜组件压力保护结构及反 渗透系统、污水处理设备。 背景技术 物理化学处理技术、光照射技术及膜分离技术被称为三大水处理技术。其 中，膜分离技术是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，以外界能 量或化学位差为推动力对双组份或多组分混合物的液体进行分离、分级、提纯 和富集的方法。而反渗透膜分离技术作为当今世界水处理的先进技术，具有清 洁、高效、无污染等优点，已在海水淡化、城市给水处理、纯水和超纯水制备、 城市污水及利用、工业废水处理、放射性废水处理等方面得到广泛的应用。 对于垃圾填埋场渗滤液的处理，如果要达到国家一级排放标准，一般提供 两级DTRO(Disc Tube Reverse Osmosis，碟管式反渗透，简称DTRO)处理系 统，污水处理设备包括中央控制系统、砂滤器、一级反渗透系统、二级反渗透 系统、渗滤液储罐、硫酸储罐、净水储罐、清洗剂储罐、脱气塔等。膜组件作 为反渗透系统的核心部件，主要包括碟片式膜片、导流盘、O型橡胶圈、中心 拉杆和耐压套管。 反渗透系统根据不同的运行工况，其运行压力变化范围也比较大。为使膜 组件正常运行，进膜压力(即流体进入膜组件时的压力)应当平稳并且不超过 允许的工作压力范围。如图1所示，目前应用的膜组件压力保护结构，是在膜 组件进口之前的流体管道4上，通过管接头2和螺纹接头3接入一个蓄能器1。 蓄能器1可对流体压力进行缓冲，从而减小进膜压力的波动。 现有技术存在的缺陷在于，蓄能器在装好后，其预充压力便不可再调节， 由于蓄能器的运行压力范围相对较小，当系统的工作压力发生较大变化时，蓄 能器便不能对压力波动起到很好的缓冲作用，其后果是，系统发生严重的水锤 效应(指流体在输送过程中，由于阀门突然开启或关闭、泵突然停止、骤然启 闭导叶等原因，致使流速发生突然变化，同时压强产生大幅波动的现象)，从 而导致膜组件等部件的损坏。 发明内容 本发明实施例提供了一种膜组件压力保护结构及反渗透系统、污水处理设 备，以缓冲反渗透系统的进膜压力波动，减小反渗透系统的水锤效应，从而保 护膜组件，延长设备的使用寿命。 本发明实施例所提供的膜组件压力保护结构，包括：设置于膜组件进口之 前的流体管道上的低压缓冲装置和高压缓冲装置，所述低压缓冲装置的运行压 力范围为[P11，P12]，所述高压缓冲装置的运行压力范围为[P21，P22]，其中，P11 在本发明实施例的技术方案中，当反渗透系统的工作压力处于[P11，P21) 时，低压缓冲装置工作，高压缓冲装置处于导通状态;当反渗透系统的工作压 力处于[P21，P12)时，低压缓冲装置和高压缓冲装置同时工作;当反渗透系统的 工作压力处于[P12，P22]时，高压缓冲装置工作，低压缓冲装置处于导通状态。 相比现有技术，两个压力缓冲装置协同工作的运行压力范围较大，这使得膜组 件压力保护结构能够适应较大范围的压力变化工况，当系统压力变化较大时仍 能够正常工作。当系统因紧急停电等原因产生较大的压力波动时，膜组件压力 保护结构可以对压力波动进行缓冲，减小进膜压力波动，减小水锤效应，从而 保护膜组件，延长设备的使用寿命。 具体的，所述低压缓冲装置的最小运行压力P11=P10，所述低压缓冲装置的 最大运行压力P12=4P10，其中，P10为低压缓冲装置的预充压力; 所述高压缓冲装置的最小运行压力P21=P20，所述高压缓冲装置的最大运行 压力P22=4P20，其中，P20为高压缓冲装置的预充压力。 具体的，所述低压缓冲装置的预充压力P10=0.8Pwmin，其中，Pwmin为反渗 透系统所允许的最小工作压力; 所述高压缓冲装置的预充压力P20=0.375Pwmax，其中，Pwmax为反渗透系统 所允许的最大工作压力。 优选的，膜组件压力保护结构还包括：设置于膜组件进口之前的流体管道 上，且相比低压缓冲装置和高压缓冲装置更加靠近膜组件进口的单向阀。单向 阀只允许流体在流体管道中单向流动，当系统紧急停电或者泵出口的压力瞬间 减小时，单向阀可以有效防止流体回流，从而减小水锤效应，避免膜组件因承 受负压而损坏。 可选的，所述低压缓冲装置包括蓄能器或阻尼器;所述高压缓冲装置包括 蓄能器或阻尼器。 可选的，所述流体管道包括液体管道或气体管道。 本发明实施例还提供了一种反渗透系统，包括前述任一技术方案所述的膜 组件压力保护结构。该反渗透系统的水锤效应较小，膜组件的使用寿命较长。 本发明实施例还提供了一种污水处理设备，包括前述技术方案所述的反渗 透系统。该污水处理设备的使用寿命较长。