CN109231546A - 一种超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超滤‑纳滤组合工艺全自动水处理装置，包括用于向水源取水的取水系统、超滤系统、纳滤系统、用于饮用水的供水系统、冲洗系统和阻垢剂投加系统，取水系统、超滤系统、纳滤系统和供水系统通过管道依次连通，所述冲洗系统通过管道分别与超滤系统、纳滤系统连通，所述阻垢剂投加系统通过管道与纳滤系统的进水端连通。本发明所述超滤‑纳滤组合工艺全自动水处理装置将取水系统、超滤系统、纳滤系统、供水系统、冲洗系统和阻垢剂投加系统进行有机结合，通过深井泵提升，完成取水和超滤过程，通过高压泵加压完成纳滤过程，再通过供水泵供水完成整个制水流程，反洗周期长，运行费用低，污染物去除率高、水质优。

Description

一种超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置

技术领域

本发明涉及水处理装置领域，更具体地，涉及一种超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置。

背景技术

苦咸水是一个通俗说法，一般含盐量在1000-10000mg/L的水，统称为苦咸水。苦咸水含有大量中性盐，硬度高、碱性大、矿化度高，pH值大于7。苦咸水的口感苦涩，难以直接下咽，若长期饮用会导致腹泻、皮肤过敏、人体胃肠功能紊乱、免疫力下降，甚至诱发肾结石和一些癌症，影响人们的身体健康。此外，苦咸水常伴有氟化物超标的问题。氟化物在水中不以任何颜色、气味或味道存在，人体摄入过量的氟会出现“氟斑牙”和“氟骨病”。我国苦咸水主要分布在西部、北部和东部沿海地区，据统计，我国共有3800多万人饮用苦咸水，仅在西北地区就有2000多万人饮用，严重影响了当地群众的身体健康，降低了劳动力素质，制约着区域社会经济的发展。

发明内容

本发明为解决苦咸水地区地下水硬度高、碱性大、矿化度高、口感苦涩等问题，提供一种针对可以以苦咸水为水源的超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置，包括用于向水源取水的取水系统、超滤系统、纳滤系统、用于饮用水的供水系统、冲洗系统和阻垢剂投加系统，所述取水系统、超滤系统、纳滤系统和供水系统通过管道依次连通，所述冲洗系统通过管道分别与超滤系统、纳滤系统连通，所述阻垢剂投加系统通过管道与纳滤系统的进水端连通。

进一步地，所述超滤系统包括保安过滤器、超滤膜、与超滤膜的进水端相连的超滤膜进水电动阀、超滤进水压力仪表、与超滤膜的出水端相连的超滤出水压力仪表、超滤出水电动阀；所述保安过滤器的进水端与所述取水系统连接，所述保安过滤器的出水端与超滤膜进水电动阀；所述超滤膜设置有超滤膜浓水排放口，以将浓水排放；所述超滤出水电动阀的一端与超滤膜的出水端连接，超滤出水压力仪表的另一端与所述纳滤系统连接。

进一步地，所述取水系统包括依次相连的深井泵、进水止回阀、进水手动阀、进水电动阀、进水流量计，所述深井泵放置在水源井中以取水，所述进水流量计的一端与所述进水电动阀连接，所述进水流量计的另一端与所述保安过滤器的进水口连接。

进一步地，所述纳滤系统包括中间水箱、高压泵、第一纳滤膜和第二纳滤膜、纳滤总出水管；所述中间水箱的进水口与所述超滤膜的出水口连通，所述中间水箱的出水口上依次设置中间水箱出水截止阀和中间水箱出水手动阀；所述高压泵的进水口与中间水箱的出水口和第二纳滤膜的浓水回流口相接，所述高压泵的出水口处设置有依次连接的高压泵截止阀、高压泵出水手动阀、纳滤进水流量计、纳滤进水电导率仪表、纳滤进水压力仪表；所述第一纳滤膜的进水口与所述高压泵的出水口连接，第一纳滤膜的浓水排放口与第二纳滤膜的进水口相接；所述第二纳滤膜的出水管和第二纳滤膜的出水管连接，所述纳滤总出水管的一端与所述第二纳滤膜的出水管和第二纳滤膜的出水管连接，所述纳滤总出水管上设置有纳滤出水止回阀、纳滤出水电导率和纳滤出水流量计，所述纳滤总出水管的另一端与供水系统连接。

进一步地，所述供水系统包括依次连接的净化水箱、供水水泵进水手动阀、供水水泵、供水水泵出水截止阀，所述净化水箱与所述纳滤总出水管连接，所述供水水泵出水截止阀用于与用户供水管相接。

进一步地，所述冲洗系统包括冲洗水泵进水手动阀、冲洗水泵、第一超滤正冲洗排水阀、第二超滤正冲洗排水阀、超滤膜反冲进水电动阀和纳滤膜正冲电动阀；所述冲洗水泵进水手动阀的一端与净化水箱相连，所述冲洗水泵进水手动阀的另一端与冲洗水泵；所述冲洗水泵的出水端与所述保安过滤器的进水口相接；所述冲洗水泵的出水端处上设置冲洗水泵出水截止阀、冲洗水泵出水手动阀和冲洗水泵流量计；所述保安过滤器的出水端分别与所述超滤膜的出水口和第一纳滤膜的进水口连接；所述保安过滤器出水端与所述超滤膜出水口的连接处设有超滤膜反冲进水电动阀；所述保安过滤器的出水端与所述第一纳滤膜进水口的连接处设有纳滤膜正冲电动阀；所述第一超滤正冲洗排水阀与所述超滤膜浓水排放口连接，所述第二超滤正冲洗排水阀的一端与超滤膜的出水端连接，所述第二超滤正冲洗排水阀的另一端与第一超滤正冲洗排水阀的另一端连通。

进一步地，所述阻垢剂投加系统包括相连接的加药箱和加药泵，所述加药泵与所述高压泵的进水口连接。

为了实现超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置的自动运行和远程监控，进一步地，所述超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统与所述超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置中的电动阀和泵进行连接。所述电动阀包括进水电动阀、超滤进水电动阀、超滤反冲洗排水电动阀、第一超滤正冲洗排水阀、第二超滤正冲洗排水阀、超滤出水电动阀、加药泵、高压泵、纳滤浓水回流电动阀、纳滤正冲排水电动阀、供水水泵、冲洗水泵、冲洗超滤膜反冲进水电动阀、纳滤膜正冲进水电动阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置将取水系统、超滤系统、纳滤系统、供水系统、冲洗系统和阻垢剂投加系统进行有机结合，通过深井泵提升，完成取水和超滤过程，通过高压泵加压完成纳滤过程，再通过供水泵供水完成整个制水流程，反洗周期长，水耗能耗低，运行费用低，污染物去除率高、水质优。进一步地，所述超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置全部采用电动阀门，可通过PLC集中控制，实现取水、超滤、纳滤、供水、冲洗和阻垢剂投加等功能自动运行，远程监控，日常操作维护简便。

附图说明

图1为实施例1所述的超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

实施例1

如图1所示，一种超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置包括用于向水源取水的取水系统、超滤系统、纳滤系统、用于饮用水的供水系统、冲洗系统和阻垢剂投加系统。具体地，超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置包括深井泵1、进水止回阀2、进水手动阀3、进水电动阀4、进水流量计5、保安过滤器6、超滤进水电动阀7、超滤进水压力仪表8、超滤膜9、超滤反冲洗排水电动阀10、第一超滤正冲洗排水阀11、第二超滤正冲洗排水阀12、超滤出水压力仪表13、超滤出水电动阀14、中间水箱15、中间水箱液位计16、中间水箱出水截止阀17、中间水箱出水手动阀18、加药箱19、加药泵20、高压泵21、高压泵截止阀22、高压泵出水手动阀23、纳滤进水流量计24、纳滤进水电导率仪表25、纳滤进水压力仪表26、第一纳滤膜27、第二纳滤膜28、纳滤出水止回阀29、纳滤出水电导率30、纳滤出水流量计31、纳滤浓水回流电动阀32、纳滤浓水回流流量计33、纳滤浓水排放手动阀34、纳滤浓水排放流量计35、纳滤正冲排水电动阀36、净化水箱37、净化水箱液位计38、供水水泵进水手动阀39、供水水泵40、供水水泵出水截止阀41、冲洗水泵进水手动阀42、冲洗水泵43、冲洗水泵出水截止阀44、冲洗水泵出水手动阀45、冲洗水泵流量计46、超滤膜反冲进水电动阀47、纳滤膜正冲进水电动阀48。

超滤系统包括上述的保安过滤器6、超滤膜9、与超滤膜9的进水端相连的超滤膜9进水电动阀4、超滤进水压力仪表8、与超滤膜9的出水端相连的超滤出水压力仪表13、超滤出水电动阀14，保安过滤器6的进水端与取水系统连接，保安过滤器6的出水端与超滤膜9进水电动阀4，超滤膜9设置有超滤膜9浓水排放口，以将浓水排放。超滤出水电动阀14的一端与超滤膜9的出水端连接，超滤出水压力仪表13的另一端与纳滤系统连接。

取水系统包括上述的依次相连的深井泵1、进水止回阀2、进水手动阀3、进水电动阀4、进水流量计5，深井泵1放置在水源井中以取水，进水流量计5的一端与进水电动阀4连接，进水流量计5的另一端与保安过滤器6的进水口连接。

纳滤系统包括上述的中间水箱15、高压泵21、中间水箱液位计16、第一纳滤膜27和第二纳滤膜28、纳滤总出水管中间水箱15的进水口与超滤膜9的出水口连通，中间水箱15的出水口上依次设置中间水箱出水截止阀17和中间水箱出水手动阀18；高压泵21的进水口与中间水箱15的出水口和第二纳滤膜28的浓水回流口相接，高压泵21的出水口处设置有依次连接的高压泵截止阀22、高压泵出水手动阀23、纳滤进水流量计24、纳滤进水电导率仪表25、纳滤进水压力仪表26。第一纳滤膜27的进水口与高压泵21的出水口连接，第一纳滤膜27的浓水排放口与第二纳滤膜28的进水口相接；第二纳滤膜28的出水管和第二纳滤膜28的出水管连接，纳滤总出水管的一端与第二纳滤膜28的出水管和第二纳滤膜28的出水管连接，纳滤总出水管上设置有纳滤出水止回阀29、纳滤出水电导率30和纳滤出水流量计31，纳滤总出水管的另一端与净化水箱37连接。

供水系统包括上述的依次连接的净化水箱37、净化水箱液位计38、供水水泵进水手动阀39、供水水泵40、供水水泵出水截止阀41，净化水箱37与纳滤总出水管连接，供水水泵出水截止阀41用于与用户供水管相接。

冲洗系统包括上述的冲洗水泵进水手动阀42、冲洗水泵43、第一超滤正冲洗排水阀11、第二超滤正冲洗排水阀12、超滤膜9反冲进水电动阀4和纳滤膜正冲电动阀；冲洗水泵进水手动阀42的一端与净化水箱37相连，冲洗水泵进水手动阀42的另一端与冲洗水泵43；冲洗水泵43的出水端与保安过滤器6的进水口相接；冲洗水泵43的出水端处上设置冲洗水泵43出水截止阀、冲洗水泵43出水手动阀和冲洗水泵43流量计；保安过滤器6的出水端分别与超滤膜9的出水口和第一纳滤膜27的进水口连接；保安过滤器6出水端与超滤膜9出水口的连接处设有超滤膜9反冲进水电动阀4；保安过滤器6的出水端与第一纳滤膜27进水口的连接处设有纳滤膜正冲电动阀；第一超滤正冲洗排水阀11与超滤膜9浓水排放口连接，第二超滤正冲洗排水阀12的一端与超滤膜9的出水端连接，第二超滤正冲洗排水阀12的另一端与第一超滤正冲洗排水阀11的另一端连通。

阻垢剂投加系统包括上述的相连接的加药箱19和加药泵20，加药泵20与高压泵21的进水口连接。

地下水通过深井泵1提升经过保安过滤器6过滤后再进入超滤膜9，可以去除悬浮物、胶体、蛋白质、细菌、病毒和大分子有机物等污染物。经过超滤过滤后的水进入到中间水箱15，阻垢剂贮存在加药箱19中，通过加药泵20投加在高压泵21进水端，高压泵21加压抽取中间水箱的水加压后通过第一纳滤膜27和第二纳滤膜28，纳滤膜可以有效地降低地下水的硬度，去除钙离子、镁离子、硫酸盐和硝酸盐等有害物质，同时对钠离子、钾离子和其它微量元素等进行选择性去除，保留对人体有益的元素。第二纳滤膜28的浓水一部分通过纳滤浓水排放手动阀34和纳滤浓水排放流量计35后外排，一部分经过纳滤浓水回流电动阀32和纳滤浓水回流流量计33后进入到高压泵进水端，净化之后的水最后进入到净化水箱37，供水水泵40抽取净化水箱的水加压后送的用水点。

当本装置运行一段时间后，超滤膜9和第一纳滤膜27和第二纳滤膜28截留大分子、小分子颗粒等污染物需进行冲洗。当冲洗超滤膜9时，冲洗水从净化水箱37内经过冲洗水泵43加压后通过保安过滤器6，再经过超滤进水电动阀7和超滤进水压力仪表8，关闭超滤膜反冲进水电动阀47和纳滤膜正冲进水电动阀48，对超滤膜9进行正冲，正冲水从第一超滤正冲洗排水阀11和第二超滤膜正冲洗排水阀12排出去；正冲完成之后，再对超滤膜进行反冲，关闭超滤进水电动阀7和纳滤膜正冲进水电动阀48，打开超滤膜反冲进水电动阀47，关闭第一超滤正冲洗排水阀11和第二超滤膜正冲洗排水阀12，反冲洗水经过超滤膜9后从超滤反冲洗排水电动阀10排出去；纳滤膜正冲时，关闭超滤进水电动阀7和超滤膜反冲进水电动阀47，打开纳滤膜正冲进水电动阀48，正冲水依次经过第一纳滤膜27和第二纳滤膜28，最后从纳滤正冲排水电动阀36排出去。

工作原理：将地下水通过深井泵提升通过保安过滤器过滤以除去水中较大的悬浮物、颗粒；然后在经过超滤膜，将悬浮物、胶体、蛋白质、细菌、病毒和大分子有机物等截留在膜的表面上，超滤膜出水进入到中间水箱；高压泵从中间水箱抽水到第一纳滤膜，阻垢剂加在高压泵进水端，第一纳滤膜产水到净化水箱，第一纳滤膜的浓水进入到第二纳滤膜，第二纳滤膜产水也汇入到净化水箱，第二纳滤膜的浓水一部分回流到高压泵进水端，一部分外排。纳滤膜可以有效地降低地下水的硬度，去除钙离子、镁离子、硫酸盐和硝酸盐等有害物质，同时对钠离子、钾离子和其它微量元素等进行选择性去除，保留对人体有益的元素。最后通过供水水泵把净水后的水供到用水点。通过反冲洗系统可以实现对超滤膜和纳滤膜组件的清洗，保障了该水处理装置的长期稳定运行。

采用本发明的超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置处理新疆喀什地区某农村地下水，设计处理规模10吨/日，运行三个月。地下水总硬度630mg/L，溶解性总固体1368mg/L，硫酸盐552mg/L，氯化物82mg/L，经处理后产水总硬度小于5mg/L，溶解性总固体75mg/L，硫酸盐27mg/L，氯化物8mg/L，完全满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置，其特征在于，包括用于向水源取水的取水系统、超滤系统、纳滤系统、用于饮用水的供水系统、冲洗系统和阻垢剂投加系统，所述取水系统、超滤系统、纳滤系统和供水系统通过管道依次连通，所述冲洗系统通过管道分别与超滤系统、纳滤系统连通，所述阻垢剂投加系统通过管道与纳滤系统的进水端连通。

2.根据权利要求1所述的超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置，其特征在于，所述超滤系统包括保安过滤器、超滤膜、与超滤膜的进水端相连的超滤膜进水电动阀、超滤进水压力仪表、与超滤膜的出水端相连的超滤出水压力仪表、超滤出水电动阀；所述保安过滤器的进水端与所述取水系统连接，所述保安过滤器的出水端与超滤膜进水电动阀；所述超滤膜设置有超滤膜浓水排放口，以将浓水排放；所述超滤出水电动阀的一端与超滤膜的出水端连接，超滤出水压力仪表的另一端与所述纳滤系统连接。

3.根据权利要求2所述的超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置，其特征在于，所述取水系统包括依次相连的深井泵、进水止回阀、进水手动阀、进水电动阀、进水流量计，所述深井泵放置在水源井中以取水，所述进水流量计的一端与所述进水电动阀连接，所述进水流量计的另一端与所述保安过滤器的进水口连接。

4.根据权利要求1或2所述的超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置，其特征在于，所述纳滤系统包括中间水箱、高压泵、第一纳滤膜和第二纳滤膜、纳滤总出水管；所述中间水箱的进水口与所述超滤膜的出水口连通，所述中间水箱的出水口上依次设置中间水箱出水截止阀和中间水箱出水手动阀；所述高压泵的进水口与中间水箱的出水口和第二纳滤膜的浓水回流口相接，所述高压泵的出水口处设置有依次连接的高压泵截止阀、高压泵出水手动阀、纳滤进水流量计、纳滤进水电导率仪表、纳滤进水压力仪表；所述第一纳滤膜的进水口与所述高压泵的出水口连接，第一纳滤膜的浓水排放口与第二纳滤膜的进水口相接；所述第二纳滤膜的出水管和第二纳滤膜的出水管连接，所述纳滤总出水管的一端与所述第二纳滤膜的出水管和第二纳滤膜的出水管连接，所述纳滤总出水管上设置有纳滤出水止回阀、纳滤出水电导率和纳滤出水流量计，所述纳滤总出水管的另一端与供水系统连接。

5.根据权利要求4所述的超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置，其特征在于，所述供水系统包括依次连接的净化水箱、供水水泵进水手动阀、供水水泵、供水水泵出水截止阀，所述净化水箱与所述纳滤总出水管连接，所述供水水泵出水截止阀用于与用户供水管相接。

6.根据权利要求5所述的超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置，其特征在于，所述冲洗系统包括冲洗水泵进水手动阀、冲洗水泵、第一超滤正冲洗排水阀、第二超滤正冲洗排水阀、超滤膜反冲进水电动阀和纳滤膜正冲电动阀；所述冲洗水泵进水手动阀的一端与净化水箱相连，所述冲洗水泵进水手动阀的另一端与冲洗水泵；所述冲洗水泵的出水端与所述保安过滤器的进水口相接；所述冲洗水泵的出水端处上设置冲洗水泵出水截止阀、冲洗水泵出水手动阀和冲洗水泵流量计；所述保安过滤器的出水端分别与所述超滤膜的出水口和第一纳滤膜的进水口连接；所述保安过滤器出水端与所述超滤膜出水口的连接处设有超滤膜反冲进水电动阀；所述保安过滤器的出水端与所述第一纳滤膜进水口的连接处设有纳滤膜正冲电动阀；所述第一超滤正冲洗排水阀与所述超滤膜浓水排放口连接，所述第二超滤正冲洗排水阀的一端与超滤膜的出水端连接，所述第二超滤正冲洗排水阀的另一端与第一超滤正冲洗排水阀的另一端连通。

7.根据权利要求4所述的超滤-纳滤组合工艺全自动水处理装置，其特征在于，所述阻垢剂投加系统包括相连接的加药箱和加药泵，所述加药泵与所述高压泵的进水口连接。