申请日2018.10.17
公开(公告)日2019.02.01
IPC分类号C02F9/06
摘要
一种分质盐高频浓缩水处理系统，至少包括由过滤膜和第一外壳限定的用于对进水进行浓缩或淡化处理的至少一个隔室，在基于隔室的进水流量和/或排水流量的增大或减小以使得沿进水的流动方向上形成压力差的情况下，第一区域和所述第二区域至少能够基于压力差按照绕其各自的铰接点旋转的方式以增大或减小过滤膜彼此之间的距离而使得过滤膜倾斜地设置于第二外壳中，其中，进水基于压力差按照形成湍流的方式冲刷呈倾斜状态的过滤膜以抑制结垢。本发明能够使得过滤膜基于压力差的作用而呈现倾斜状态，配合隔室中产生的湍流，能够对过滤膜表面进行冲刷以有效抑制过滤膜的结垢。
权利要求书
1.一种分质盐高频浓缩水处理系统，至少包括由过滤膜(5)和第一外壳(7)限定的用于对进水进行浓缩或淡化处理的至少一个隔室(6)，其特征在于，所述隔室(6)能够被垂直于其轴向延伸方向的镜像对称面(11)分割为第一区域(8)和第二区域(9)，所述第一外壳(7)呈圆柱形且按照铰接的方式内嵌于第二外壳(10)中，其中，
第一区域(8)的第一铰接点(26)和第二区域(9)的第二铰接点(27)均按照能够沿第一外壳(7)的轴向方向移动的方式设置于所述第二外壳(10)上，其中，
在基于隔室(6)的进水流量和/或排水流量的增大或减小以使得沿所述进水的流动方向上形成压力差的情况下，所述第一区域(8)和所述第二区域(9)至少能够基于所述压力差按照绕其各自的铰接点旋转的方式以增大或减小过滤膜(5)彼此之间的距离而使得所述过滤膜(5)倾斜地设置于所述第二外壳(10)中，其中，
所述进水基于所述压力差按照形成湍流的方式冲刷呈倾斜状态的过滤膜(5)以抑制结垢。
2.如权利要求1所述的分质盐高频浓缩水处理系统，其特征在于，在减小排水通道(15)的排水流量并保持进水通道(14)的进水流量不变的情况下，沿进水通道(14)指向排水通道(15)的方向上，过滤膜(5)按照彼此之间的距离呈逐渐增大的方式倾斜地设置于所述第二外壳(10)中，其中，
靠近所述排水通道(15)一侧的所述进水按照朝向所述过滤膜(5)移动的方式形成所述湍流并使得所述湍流按照其冲刷方向与过滤膜(5)的表面之间的夹角小于90°的方式冲刷所述过滤膜(5)。
3.如权利要求2所述的分质盐高频浓缩水处理系统，其特征在于，所述第一区域(8)和所述第二区域(9)均能够在受到垂直于第一外壳(7)的轴线方向上的外力的作用下绕其各自的至少两个铰接点旋转以使得所述过滤膜(5)倾斜地设置于所述第二外壳(10)中，其中，
在所述外力的方向沿第二外壳(10)的周向方向呈周期性改变的情况下，所述过滤膜(5)至少能够绕其几何中心旋转以改变其倾斜方向。
4.如权利要求3所述的分质盐高频浓缩水处理系统，其特征在于，在所述第一区域(8)和所述第二区域(9)均受到垂直于第一外壳(7)的轴线方向上的外力作用的情况下，至少两张过滤膜(5)能够按照彼此呈镜像对称的方式倾斜地设置以分别限定出过滤膜(5)彼此的边缘部之间的最小距离(D1)和最大距离(D2)，其中，
在所述两张过滤膜(5)均按照相同方向绕其几何中心沿第二外壳(10)的周向方向进行周期性旋转的情况下，所述隔室(5)能够在进水通道(14)与排水通道(15)的连线方向上形成所述压力差。
5.如权利要求4所述的分质盐高频浓缩水处理系统，其特征在于，在沿第一外壳(5)的轴向延伸方向上，第一外壳(5)的两个端部均经密封板(20)密封，基于所述密封板(20)和所述过滤膜(21)限定出至少三个所述隔室(6)，第一隔室(6a)和第三隔室(6c)关于第二隔室(6b)呈镜像对称状态，其中，
在第一隔室(6a)和第三隔室(6c)中的进水流动方向均与第二隔室(6b)的进水流动方向相反且减小第二隔室(6b)的排水流量情况下，第一隔室(6a)、第二隔室(6b)和第三隔室(6c)中均能够形成所述湍流以同时冲刷过滤膜(5)的第一表面(18)和第二表面(19)。
6.如权利要求5所述的分质盐高频浓缩水处理系统，其特征在于，至少一个驱动杆(21)按照其轴向方向垂直于密封板(20)的表面的方式设置在所述密封板(20)上，所述驱动杆(21)按照与第二外壳(10)的轴线方向的夹角(α)能够改变的方式经驱动盘(24)与驱动装置(22)连接，其中，
按照改变驱动杆(21)的端部在所述驱动盘(24)上的固定位置以增大或减小所述夹角(α)，所述驱动盘(24)按照自转的方式提供所述外力。
7.如权利要求6所述的分质盐高频浓缩水处理系统，其特征在于，所述第一铰接点(26)和所述第二铰接点(27)均至少包括设置在第一外壳(7)上的凸起(12)和设置在第二外壳(10)上的凹槽(13)，其中，
凸起(12)和凹槽(13)的形状均有球形限定使得所述凸起(12)能够按照嵌入所述凹槽(13)的方式构成所述第一铰接点(26)和所述第二铰接点(27)。
8.如权利要求1至7之一所述的分质盐高频浓缩水处理系统，其特征在于，所述分质盐高频浓缩水处理系统还包括用于对进水进行浓缩处理的减量化单元(2)和深度浓缩处理单元(3)，其中，
所述进水按照至少依次经第一反渗透装置(202)和第二反渗透装置(203)进行反渗透处理以完成第一级浓缩处理，其中，所述第一反渗透装置(202)和/或所述第二反渗透装置(203)能够具有所述第一区域(8)和所述第二区域(9)。
9.如权利要求7所述的分质盐高频浓缩水处理系统，其特征在于，经所述减量化处理单元(2)处理后的第一处理液能够经管道传输至所述深度浓缩处理单元(3)中进行第二级浓缩处理，其中，
所述第一处理液至少经电渗析装置(302)完成所述第二级浓缩处理，其中，所述电渗析装置(302)能够具有所述第一区域(8)和所述第二区域(9)，
在所述进水完成所述第二级浓缩处理以得到第二处理液的情况下，所述第二处理液能够经管道传输至分质盐分离单元(4)进行蒸发结晶处理以得到所述分质盐。
10.如权利要求9所述的分质盐高频浓缩水处理系统，其特征在于，所述分质盐高频浓缩水处理系统还包括用于对进水进行预处理的预处理单元(1)，其中，所述进水按照以下步骤进行处理以得到所述分质盐：
所述进水按照至少流经均质罐(101)、混凝池(102)、絮凝池(103)、沉淀池(104)、砂滤池(105)和超滤装置(106)的方式进行预处理以得到预处理液;
所述预处理液按照至少流经第一保安过滤器(201)、所述第一反渗透装置(202)和所述第二反渗透装置(203)的方式进行第一级浓缩处理以得到所述第一处理液;
所述第一处理液按照至少流经第二保安过滤器(301)、所述电渗析装置(302)、活性炭过滤器(303)和螯合树脂罐(304)的方式进行第二级浓缩处理以得到第二处理液;
所述第二处理液经所述分质盐分离单元(4)进行蒸发结晶处理以得到所述分质盐。
说明书
一种分质盐高频浓缩水处理系统
技术领域
本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种分质盐高频浓缩水处理系统。
背景技术
振动膜过滤是通过机械高频振动，在过滤膜表面产生高剪切力，能够有效解决目前静态膜分离技术的膜污染、堵塞等膜性能变化问题，大大增加滤过效率，减少膜的清洗周期，延长膜的使用寿命。过滤膜的振动往往基于机械装置、超声波装置或超频装置实现，产生的振动形式通常是呈二维状态的。例如对于平板形的过滤膜，通过机械装置可以按照旋转或往复运动的方式产生单一的二维振动。过滤膜的振动并不能完全杜绝结垢物在其上的附着及生长，基于结垢物生长的复杂性，单一的二维运动方式并不能有效清除各种不同生长方式的结垢物。例如，基于类似于结晶或晶核生长方式，平板形过滤膜上的结垢物可以沿着垂直于过滤膜表面方向或者沿着平行于过滤膜表面的方向生长，当结垢物沿着平行于过滤膜表面的方向生长的情况下，采用往复式的运动便不能实现结垢物的有效清洁。
公开号为CN105709602A的专利文献公开了一种可提高膜通量且可有效控制膜污染的轴向振动平板膜装置，其通过上下快速振动在膜表面产生的剪切力，其上下振动的方向始终与膜的表面保持平行状态。公开号为CN107376652A的专利文献公开了一种可稳定控制膜污染的等剪切振动膜装置，其通过匀速回旋运动在膜表面产生的等剪切作用，其剪切力的产生方向始终与过滤膜的表面保持平行状态。两者均是通过单一的振动方式在过滤膜上产生单一方向的振动，其能够在一定程度上达到抑制过滤膜结垢的效果，为了保证过滤膜具有较低的清洗频率，其进水的水质需要有严苛的要求，在例如是其中含有较大颗粒物质或较小且易粘附的颗粒物质的情况下，单一的振动方式也不能较好的实现清洗频率的大幅度降低。
发明内容
如本文所用的词语“模块”描述任一种硬件、软件或软硬件组合，其能够执行与“模块”相关联的功能。
针对现有技术之不足，本发明提供一种分质盐高频浓缩水处理系统，至少包括由过滤膜和第一外壳限定的用于对进水进行浓缩或淡化处理的至少一个隔室。所述隔室能够被垂直于其轴向延伸方向的镜像对称面分割为第一区域和第二区域。所述第一外壳呈圆柱形且按照铰接的方式内嵌于第二外壳中，其中，第一区域的第一铰接点和第二区域的第二铰接点均按照能够沿第一外壳的轴向方向移动的方式设置于所述第二外壳上，其中，在基于隔室的进水流量和/或排水流量的增大或减小以使得沿所述进水的流动方向上形成压力差的情况下，所述第一区域和所述第二区域至少能够基于所述压力差按照绕其各自的铰接点旋转的方式以增大或减小过滤膜彼此之间的距离而使得所述过滤膜倾斜地设置于所述第二外壳中，其中，所述进水基于所述压力差按照形成湍流的方式冲刷呈倾斜状态的过滤膜以抑制结垢。
根据一种优选实施方式，在减小排水通道的排水流量并保持进水通道的进水流量不变的情况下，沿进水通道指向排水通道的方向上，过滤膜按照彼此之间的距离呈逐渐增大的方式倾斜地设置于所述第二外壳中，其中，靠近所述排水通道一侧的所述进水按照朝向所述过滤膜移动的方式形成所述湍流并使得所述湍流按照其冲刷方向与过滤膜的表面之间的夹角小于90°的方式冲刷所述过滤膜。
根据一种优选实施方式，所述第一区域和所述第二区域均能够在受到垂直于第一外壳的轴线方向上的外力的作用下绕其各自的至少两个铰接点旋转以使得所述过滤膜倾斜地设置于所述第二外壳中，其中，在所述外力的方向沿第二外壳的周向方向呈周期性改变的情况下，所述过滤膜至少能够绕其几何中心旋转以改变其倾斜方向。
根据一种优选实施方式，在所述第一区域和所述第二区域均受到垂直于第一外壳的轴线方向上的外力作用的情况下，至少两张过滤膜能够按照彼此呈镜像对称的方式倾斜地设置以分别限定出过滤膜彼此的边缘部之间的最小距离和最大距离，其中，在所述两张过滤膜均按照相同方向绕其几何中心沿第二外壳的周向方向进行周期性旋转的情况下，所述隔室能够在进水通道与排水通道的连线方向上形成所述压力差。
根据一种优选实施方式，在沿第一外壳的轴向延伸方向上，第一外壳的两个端部均经密封板密封。基于所述密封板和所述过滤膜限定出至少三个所述隔室。第一隔室和第三隔室关于第二隔室呈镜像对称状态，其中，在第一隔室和第三隔室中的进水流动方向均与第二隔室的进水流动方向相反且减小第二隔室的排水流量情况下，第一隔室、第二隔室和第三隔室中均能够形成所述湍流以同时冲刷过滤膜的第一表面和第二表面。
根据一种优选实施方式，至少一个驱动杆按照其轴向方向垂直于密封板的表面的方式设置在所述密封板上，所述驱动杆按照与第二外壳的轴线方向的夹角能够改变的方式经驱动盘与驱动装置连接，其中，按照改变驱动杆的端部在所述驱动盘上的固定位置以增大或减小所述夹角，所述驱动盘按照自转的方式提供所述外力。
根据一种优选实施方式，所述第一铰接点和所述第二铰接点均至少包括设置在第一外壳上的凸起和设置在第二外壳上的凹槽，其中，凸起和凹槽的形状均有球形限定使得所述凸起能够按照嵌入所述凹槽的方式构成所述第一铰接点和所述第二铰接点。
根据一种优选实施方式，所述分质盐高频浓缩水处理系统还包括用于对进水进行浓缩处理的减量化单元和深度浓缩处理单元，其中，所述进水按照至少依次经第一反渗透装置和第二反渗透装置进行反渗透处理以完成第一级浓缩处理，其中，所述第一反渗透装置和/或所述第二反渗透装置能够具有所述第一区域和所述第二区域。
根据一种优选实施方式，经所述减量化处理单元处理后的第一处理液能够经管道传输至所述深度浓缩处理单元中进行第二级浓缩处理，其中，所述第一处理液至少经电渗析装置完成所述第二级浓缩处理，其中，所述电渗析装置能够具有所述第一区域和所述第二区域。在所述进水完成所述第二级浓缩处理以得到第二处理液的情况下，所述第二处理液能够经管道传输至分质盐分离单元进行蒸发结晶处理以得到所述分质盐。
根据一种优选实施方式，所述分质盐高频浓缩水处理系统还包括用于对进水进行预处理的预处理单元，其中，所述进水按照以下步骤进行处理以得到所述分质盐：所述进水按照至少流经均质罐、混凝池、絮凝池、沉淀池、砂滤池和超滤装置的方式进行预处理以得到预处理液。所述预处理液按照至少流经第一保安过滤器、所述第一反渗透装置和所述第二反渗透装置的方式进行第一级浓缩处理以得到所述第一处理液。所述第一处理液按照至少流经第二保安过滤器、所述电渗析装置、活性炭过滤器和螯合树脂罐的方式进行第二级浓缩处理以得到第二处理液。所述第二处理液经所述分质盐分离单元进行蒸发结晶处理以得到所述分质盐。
本发明的有益技术效果：
(1)本发明通过驱动装置驱动过滤膜绕其几何中心进行锥摆运动，通过控制驱动杆与第二外壳的轴线方向之间的夹角以实现锥摆振幅的控制，能够基于不同的需求得到不同的振动强度，具有更大的实际应用范围。
(2)本发明的分质盐高频浓缩水处理系统可以基于改变进水流量和排水流量的方式在隔室中形成压力差以使得过滤膜基于压力差的作用而呈现倾斜状态，同时，进水流量和排水流量的改变还能够在隔室中产生湍流以对过滤膜表面进行冲刷，能够有效地抑制过滤膜的结垢。
(3)本发明的分质盐高频浓缩水处理系统能够通过主动驱动按照周期性改变过滤膜的倾斜方向的方式使得过滤膜呈现振动状态，振动的产生是基于过滤膜的锥摆运动产生的，从而使得过滤膜的振动是三维状态的，其配合隔室中产生的湍流，能够更好地对过滤膜表面进行冲刷。