一种反渗透系统及浓水循环控制方法
【专利摘要】本发明提供一种反渗透系统，包括进水电磁阀(下称阀)、存储罐、高压泵(下称泵)、反渗透装置、检测装置(下称检测装置)和控制器；存储罐通过泵和反渗透装置连，反渗透装置通过管路连存储罐；阀、检测装置、泵分别连控制器；控制器接收到产水控制指令时控制阀打开、检测装置检测产水体积参数，接收产水体积参数；向泵发送第N运行压力信号(a)，使泵根据所述第N运行压力信号运行；根据产水体积参数计算泵根据第N运行压力信号运行时的产水体积；产水体积达到与第N运行压力信号对应的预设产水体积时，控制泵将输出压力调节为与第N+1运行压力信号对应的输出压力；重复a直到产水体积达到与第M运行压力信号对应的预设值，停止运行。本发明节省能耗。
【专利说明】
-种反渗透系统及浓水循环控制方法
技术领域
[0001] 本发明设及反渗透技术领域，尤其设及一种反渗透系统及浓水循环控制方法。
【背景技术】
[0002] 水资源获取和能源利用目前成为了影响人类文明发展的重要因素。无论是从科学 技术的进步、经济的全球化发展还是从高速增长的人口与人均资源消费角度，现在的世界 正处于一个高速发展的时代。因此水资源的利用与能量的消耗将成为科技发展的重点。
[0003] 污水的循环利用、苦咸水和海水等新水源的开发利用的将成为缓解甚至解决我国 乃至世界水危机的重要发展领域。膜处理技术目前广泛应用于污水处理、海水淡化、苦咸水 脱盐等领域。目前全球超过15000座运行的海水淡化厂中超过一半使用反渗透技术。
[0004] 目前绝大多数现存的RO系统均采用单级直接过滤模式，如附图1所示，图1中Feed 为原水进水，Permeate为淡水出水，Brine为浓水，其能耗高，导致运行成本缺少竞争力，因 此，能耗问题成为制约反渗透技术的瓶颈。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种全部或至少部分解决上述问题的反渗透系统浓水循环控 制方法。
[0006] 本发明实施例提供一种反渗透系统，包括:进水电磁阀、存储罐、高压累、反渗透装 置、用于检测产水体积的产水体积参数检测装置和控制器；
[0007] 所述存储罐具有原水进水口、出水口、浓水入口和浓水出口，所述进水电磁阀设置 在与所述存储罐的进水口连接的原水进水管路上，所述反渗透装置具有进水口、淡水出口 和浓水出口，所述存储罐的出水口通过所述高压累和所述反渗透装置的进水口连接，所述 反渗透装置的浓水出口通过管路连接所述存储罐的浓水入口；所述进水电磁阀、所述产水 体积参数检测装置、所述高压累分别连接所述控制器；
[000引所述进水电磁阀，用于根据所述控制器的控制指令打开，W控制所述原水进水管 路的导通；
[0009] 所述产水体积参数检测装置，用于接收所述控制器发送的检测指令，根据所述检 测指令W预设周期检测产水体积参数，并将产水体积参数发送给所述控制器；
[0010] 所述控制器，用于在控制所述进水电磁阀打开后，向所述高压累发送运行压力信 号，并向所述产水体积参数检测装置发送检测指令;在接收到所述产水体积参数时，根据所 述产水体积参数计算产水体积，并根据所述产水体积向所述高压累发送输出压力调整信号 或停止运行信号；
[0011] 所述高压累，用于根据所述运行压力信号运行，并根据所述输出压力调整信号调 节输出压力或根据停止运行信号停止运行。
[0012] 优选的，所述产水体积参数检测装置为电子流量计，所述电子流量计安装在与所 述反渗透装置的淡水出口连接的出水管路上；
[0013] 所述电子流量计，用于检测所述反渗透装置产生的淡水流量，并将所述淡水流量 发送给所述控制器。
[0014] 优选的，所述系统还包括淡水收集装置，所述淡水收集装置通过管路连接所述反 渗透装置的淡水出口，所述产水体积参数检测装置为安装在所述淡水收集装置上的电子液 位计；
[0015] 所述电子液位，用于检测所述淡水收集装置中的淡水液位，并将淡水液位信息发 送给所述控制器。
[0016] 优选的，所述系统还包括:用于控制所述存储罐中的水排出的排水控制装置，所述 排水控制装置连接所述控制器；
[0017] 所述控制器，用于在控制所述进水电磁阀打开时，向所述排水控制装置发送关闭 指令，并在所述产水体积达到与第M运行压力信号对应的产水体积时，向所述排水控制装置 发送打开指令，所述第M运行压力信号为预设的所述高压累的全部运行周期中最后一个运 行周期对应的高压累的运行压力信号;所述M为大于1的整数；
[0018] 所述排水控制装置，用于根据所述关闭指令关闭，并根据打开指令打开。
[0019] 优选的，所述排水控制装置包括排水电磁阀，所述排水电磁阀安装在与所述存储 罐的浓水出口连接的出水管路上。
[0020] 优选的，所述排水控制装置包括排水累，所述排水累安装在与所述存储罐的浓水 出口连接的出水管路上。
[0021] 本发明实施例提供一种基于所述的反渗透系统的浓水循环控制方法，包括：
[0022] 所述控制器在接收到产水控制指令时，控制所述进水电磁阀打开，并向所述产水 体积参数检测装置发送检测指令，W使所述产水体积参数检测装置根据所述检测指令W预 设周期检测产水体积参数，并接收所述产水体积参数检测装置发送的产水体积参数；
[0023] 向所述高压累发送第N运行压力信号，W使所述高压累根据所述第N运行压力信号 运行，N为大于等于1的整数；
[0024] 在接收到所述产水体积参数检测装置发送的产水体积参数时，根据所述产水体积 参数计算所述高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积；
[0025] 在所述产水体积达到与第N运行压力信号对应的预设产水体积时，向所述高压累 发送输出压力调整信号，W使所述高压累将输出压力调节为与第N+1运行压力信号对应的 输出压力；
[0026] 重复所述向所述高压累发送第N运行压力信号步骤，直到所述高压累根据所述第N 运行压力信号运行时的产水体积达到与第M运行压力信号对应的预设产水体积时，向所述 高压累发送停止运行信号，W使所述高压累停止运行;所述M为大于等于N的整数。
[0027] 优选的，若所述产水体积参数检测装置为电子流量计，则根据所述产水体积参数 计算所述高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积，包括：
[0028] 所述控制器接收所述电子流量计发送的淡水流量，并监测所述高压累根据所述第 N运行压力信号运行的时间；
[0029] 根据淡水流量和所述高压累根据所述第N运行压力信号运行的时间，计算所述高 压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积。
[0030] 优选的，根据淡水流量和所述高压累根据所述第N运行压力信号运行的时间，计算 所述高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积，包括：
[0031] 根据淡水流量和所述高压累根据所述第N运行压力信号运行的时间，通过公式 (一)计算所述高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积
[0032]
[0033] 式中，Vm表示高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积;qm表示即时 淡水流量;t表示高压累在第N运行压力信号下运行的时间。
[0034] 优选的，若所述产水体积参数检测装置为电子液位计，则根据所述产水体积参数 计算所述高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积，包括：
[0035] 所述控制器接收所述电子液位计发送的淡水液位信息；
[0036] 根据所述淡水液位信息和预知的所述淡水收集装置的面积，计算所述高压累根据 所述第N运行压力信号运行时的产水体积。
[0037] 本发明提供的反渗透系统，由于对反渗透产生的浓水再次循环进行反渗透，且使 反渗透装置多次产生的浓水循环反渗透，相对于单级直接过滤模式节省了能耗。本发明提 供的浓水循环控制方法，考虑到进水性质、浓水浓度W及反渗透装置的膜组件的相关参数， 对多次反渗透产生的浓水循环反渗透，相对于单级直接过滤模式节省了能耗。
【附图说明】
[0038] 为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术 描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一 些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些 附图获得其他的附图。
[0039] 图1为单级直接过滤模式的反渗透过滤系统的运行原理示意图；
[0040] 图2为本发明反渗透系统第一种实施例结构示意图；
[0041] 图3为本发明反渗透系统第一种实施例的控制部分的结构示意图；
[0042] 图4为基于本发明的4级浓水循环的反渗透系统的能耗分析图；
[0043] 图5为本发明基于所述的反渗透系统的浓水循环控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0044] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附 图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] 图2为本发明一种反渗透系统第一种实施例结构示意图，图3为本发明反渗透系统 第一种实施例的控制装置的结构示意图。
[0046] 如图2和图3所示的一种反渗透系统，包括：进水电磁阀202、存储罐203、高压累 204、反渗透装置205、用于检测产水体积的产水体积参数检测装置209和控制器208;
[0047] 所述存储罐203具有原水进水口、出水口、浓水入口和浓水出口，所述进水电磁阀 202设置在与所述存储罐203的进水口连接的原水进水管路上，所述反渗透装置205具有进 水口、淡水出口和浓水出口，所述存储罐203的出水口通过所述高压累204和所述反渗透装 置205的进水口连接，所述反渗透装置205的浓水出口通过管路连接所述存储罐203的浓水 入口；所述进水电磁阀202、所述产水体积参数检测装置209、所述高压累204分别连接所述 控制器208;
[0048] 所述进水电磁阀202,用于根据所述控制器208的控制指令打开，W控制所述原水 进水管路的导通；
[0049] 所述产水体积参数检测装置209,用于接收所述控制器208发送的检测指令，根据 所述检测指令W预设周期检测产水体积参数，并将产水体积参数发送给所述控制器208;
[0050] 所述控制器208,用于在控制所述进水电磁阀202打开后，向所述高压累204发送运 行压力信号，并向所述产水体积参数检测装置209发送检测指令;在接收到所述产水体积参 数时，根据所述产水体积参数计算产水体积，并根据所述产水体积向所述高压累204发送输 出压力调整信号或停止运行信号；
[0051] 所述高压累204,用于根据所述运行压力信号运行，并根据所述输出压力调整信号 调节输出压力或根据停止运行信号停止运行。下面详细介绍上述各个部件：
[0化2] 1、预处理系统201 (上述未介绍）。
[0053] 2、进水电磁阀202:在反渗透系统启动后，所述控制器208在接收到产水控制指令 时，控制所述进水电磁阀202打开，在本发明反渗透系数正常工作期间进水电磁阀202保持 开启，在完成一次循环过滤过程后，进水电磁阀202关闭并进行浓缩液(循环完后所述存储 罐203内剩余的浓水)排出。
[0054] 3、存储罐203:在反渗透系统正常工作期间，存储罐203作为缓冲罐存在，进水不断 打入存储罐203,高压累204将存储罐203中的液体打入反渗透膜柱(反渗透装置205的一种） 中，浓水循环打入所述存储罐203中，此时排水阀（本发明中的排水控制装置210的一种，下 文将介绍，一般为排水电磁阀206)关闭。在完成一次循环过滤过程后，进入浓缩液排出步 骤，此时高压累204和进水电磁阀202关闭，排水阀打开，将存储罐203中的浓缩液排出。
[0055] 4、高压累204:在反渗透系统正常工作期间，高压累204持续提供进入反渗透膜柱 所需的液体压力。在不同的分级阶段，应控制高压累204输出压力达到当级所需的压力(所 述当级所需的压力为所述高压累204当前所处的阶段对应的运行压力）。
[0056] 5、反渗透装置205(此处W反渗透透膜柱为例说明）：反渗透膜柱为反渗透系统的 核屯、脱盐部件，经过高压累204加压的液体经过反渗透膜柱后分离为浓水和产水(淡水)两 股水流分别通过不同的通道流出。其中产水直接流出系统作为产品储存或是运输，浓水则 重新打回存储罐203进行循环过滤，并在一次循环过程结束后统一由存储罐203排出。
[0057] 6、排水阀（下文所述的排水控制装置210的一种，一般为排水电磁阀206):在反渗 透系统正常工作期间，排水阀保持关闭状态，将浓水保留在存储罐203中。当一次循环过程 结束后，打开排水阀，浓水从存储罐203中排出进入后续处理单元。
[005引 7、产水体积参数检测装置209:在所述控制器208控制所述进水电磁阀202打开时， 向所述产水体积参数检测装置209发送检测指令，W使所述产水体积参数检测装置209根据 所述检测指令W预设周期检测产水体积参数，所述控制器208根据所述产水体积向所述高 压累204发送输出压力调整信号或停止运行信号(控制的详细过程请见下文描述）。
[0化9]下面详细介绍本发明的工作原理：
[0060] 1、预处理:在原料液(原水)进入反渗透系统前需对其进行预处理W达到反渗透系 统能够承受的程度。根据不同的原料液和不同规格模式的反渗透系统所需预处理系统201 不尽相同，总的来说利用混凝沉淀、砂滤、超滤、纳滤等技术使得原料液中的悬浮物、COD、pH 值、SDI等指标达到反渗透系统要求，运些指标由反渗透系统所选用膜制造商决定。
[0061] 2、反渗透脱盐:在原料液经过预处理系统201处理后达到反渗透系统要求后经过 存储罐203缓冲储存并经由高压累204加压进入反渗透膜柱进行过滤脱盐，并将产水收集或 者排放，将浓水排入浓水循环系统。同时在脱盐过程中，进水流量需要与产水流量保持一 致，也就是保持存储罐203中的液体体积为一定值，运一定值就是一次循环产生的浓水体 积。
[0062] 3、浓水循环:反渗透系统脱盐后，将过滤过程产生的浓水循环打回至前端存储罐 203并与原料液(原水和浓水的混合水)混合作为进水进行循环过滤。
[0063] 4、压力分级：本发明的级别确定W及级别的运行压力的确定为:本发明首先根据 需要确定分级级数(2级、4级、8级等），分的级数越多，则节省的能量更多，但是分的级数越 多则操作过程越复杂，具体分级级数当由进水性质和回收率要求综合确定，并确定与每一 级对应的积累回收率或目标回收率。之后根据所选用反渗透装置205的反渗透膜组件对每 一级所使用的运行压力进行确定，一般来说将最高一级(也即是一次循环过程的最后一级） 的运行压力确定为膜组件规定的最高运行压力，然后根据分级级数从后向前运行压力从高 向低依次递减，由于每一级农水循环的切换条件是该级对应的积累回收率或目标回收率， 而积累回收率可根据产水体积计算，因此需要确定每一级运行时的产水量(一般为产水体 积)。
[0064] 可根据下式确定浓水循环级数：
[0065] 定义第i级的累计回收率为ri(预先设定），表示在第i级末尾累计产生的淡水与一 次循环的总原料液体积(最终产生的淡水体积与浓水体积之和)之比。在一个N级循环过滤 系统中，设定目标回收率为R，则根据之前的分级策略，可W用下式进行表示：
[0066]
[0067] 5、排出浓缩液(浓水）：当达到累积回收率或目标回收率后，关闭高压累204与进水 电磁阀202口，同时打开排水阀，将所述存储罐203中的浓水排出存储或是进行下一步处理。
[0068] 本发明浓缩液经过膜柱过滤后，淡水排出，浓水循环回到原水端与原水混合后继 续作为进水继续过滤过程。随着过滤过程的进行，循环浓缩液和原水的混合液浓度不断上 升。为了维持一定的通量，运行压力需要随着循环液浓度的增加而增加，运就是循环过滤模 式的分级依据。在循环过滤模式的实际运行过程中，根据不同阶段的浓缩液渗透压，如图4 所示，假设将过程分为4级，则阴影部分就是分为4级相对于不分级所能节省的能耗，图4中 横坐标为相对回收率，纵坐标为盐水渗透压(即通过反渗透膜组件的压力）。
[0069] 可见，本实施例提供的反渗透系统，由于对反渗透产生的浓水再次循环进行反渗 透，且使反渗透装置205多次产生的浓水循环反渗透，相对于单级直接过滤模式节省了能 耗。
[0070] 可W理解的是，本发明一般W累计回收率作为一次循环结束的判断条件，而计算 累计回收率(ri = V巧x/V綱聰，其中，r功第i级的累计回收率，Vm为第i级循环的产水体积， V道周SKI为预设的总原料液体积，总原料液体积为最终产生的淡水体积与浓水体积之和)要通 过每次循环的产水体积计算，而计算每次循环的产水体积可W通过所述反渗透装置205产 生的淡水流量计算，因此，作为一种优选实施例，所述产水体积参数检测装置209可W为电 子流量计，所述电子流量计安装在与所述反渗透装置205的淡水出口连接的出水管路上；
[0071] 所述电子流量计，用于检测所述反渗透装置205产生的淡水流量，并将所述淡水流 量发送给所述控制器208。
[0072] 在本实施例中，可根据淡水流量和所述高压累204根据所述第N运行压力信号运行 的时间，通过公式(1)计算所述高压累204根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积
[0073]
[0074] 式中，Vm表示高压累204根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积;qm表示 即时淡水流量;t表示高压累204在第N运行压力信号下运行的时间。
[0075] 可W理解的是，电子流量计可W在市场上买到，且价格便宜，测量精度高，因此本 实施例通过电子流量计检测到的淡水流量计算每次循环的产水体积，可W简化反渗透系统 的制造工艺，节省成本，且测量精确。
[0076] 可W理解的是，计算每次循环的产水体积还可W通过安装在所述淡水收集装置 207上的电子液位计计算的液位计算得出，因此，作为一种优选实施例，所述系统还包括淡 水收集装置207,所述淡水收集装置207通过管路连接所述反渗透装置205的淡水出口，所述 产水体积参数检测装置209为安装在所述淡水收集装置207上的电子液位计；
[0077] 所述电子液位，用于检测所述淡水收集装置207中的淡水液位，并将淡水液位信息 发送给所述控制器208。
[0078] 可W理解的是，可W根据所述淡水液位信息和预知的所述淡水收集装置207的面 积采用现有方法计算出淡水的体积(即产水体积）。
[0079] 可W理解的是，测量液位的误差比实时测量流体的流量时，测量精度比测量流量 更可靠，更准确。
[0080] 可W理解的是，在所述高压累204停止运行后，即反渗透过程完成时，所述存储罐 203中存储的全是浓水，因此，为了保证本发明反渗透系统能再次使用，需要将反渗透装置 205产生的所有浓水排出，因此，作为一种优选实施例，所述系统还包括:用于控制所述存储 罐203中的水排出的排水控制装置210,所述排水控制装置210连接所述控制器208;
[0081] 所述控制器208,用于在控制所述进水电磁阀202打开时，向所述排水控制装置210 发送关闭指令，并在所述产水体积达到与第M运行压力信号对应的产水体积时，向所述排水 控制装置210发送打开指令，所述第M运行压力信号为预设的所述高压累204的全部运行周 期中最后一个运行周期对应的高压累204的运行压力信号;所述M为大于1的整数；
[0082] 所述排水控制装置210,用于根据所述关闭指令关闭，并根据打开指令打开。
[0083] 本实施例利用排水控制装置210可W将所述存储罐203中的浓水全部排出，进而可 W保证反渗透系统的再次使用。
[0084] 电磁阀是控制管路导通与否的最可靠且最常用的电控器件，因此，作为一种优选 实施例，所述排水控制装置210包括排水电磁阀206,所述排水电磁阀206安装在与所述存储 罐203的浓水出口连接的出水管路上。
[0085] 本实施例中采用排水电磁阀206作为排水控制装置210,可W保证所述存储罐203 的排水控制的可靠性。
[0086] 考虑到接收排出的浓水的容器的高度，因此，为了保证所述存储罐203的浓水彻底 排出，作为一种优选实施例，所述排水控制装置210还可包括排水累，所述排水累安装在与 所述存储罐203的浓水出口连接的出水管路上。
[0087] 本实施例采用排水累控制排水时，对接收排出的浓水的容器的要求降低（如其放 置位置可W高于所述存储罐203顶部或其高度可W远远高于所述存储罐203顶部），且可保 证浓水彻底排出。
[0088] 事实上，所述排水控制装置210还可只包括所述排水累，即通过排水累控制排水与 否，运样比同时设置排水电磁阀206和排水累，一方面成本降低，另一方面，若接收排出的浓 水的容器的放置位置高于所述存储罐203顶部或其高度远远高于所述存储罐203顶部时，也 完全可W密封所述存储罐203，不致使所述存储罐203产生泄露。
[0089] 图5为本发明基于所述的反渗透系统的浓水循环控制方法的第一种实施例流程 图。
[0090] 如图5所示的一种基于所述的反渗透系统的浓水循环控制方法，包括：
[0091] S501、所述控制器在接收到产水控制指令时，控制所述进水电磁阀打开，并向所述 产水体积参数检测装置发送检测指令，W使所述产水体积参数检测装置根据所述检测指令 W预设周期检测产水体积参数，并接收所述产水体积参数检测装置发送的产水体积参数；
[0092] S502、向所述高压累发送第N运行压力信号，W使所述高压累根据所述第N运行压 力信号运行，N为大于等于1的整数；
[0093] 可W理解的是，N的起始取值应为1，在每次重复该步骤时加1。
[0094] S503、在接收到所述产水体积参数检测装置发送的产水体积参数时，根据所述产 水体积参数计算所述高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积；
[00%] S504、在所述产水体积达到与第N运行压力信号对应的预设产水体积时，向所述高 压累发送输出压力调整信号，W使所述高压累将输出压力调节为与第N+1运行压力信号对 应的输出压力；
[0096] 重复所述向所述高压累发送第N运行压力信号步骤，直到所述高压累根据所述第N 运行压力信号运行时的产水体积达到与第M运行压力信号对应的预设产水体积时，向所述 高压累发送停止运行信号，W使所述高压累停止运行;所述M为大于等于N的整数。
[0097] 可W理解的是，M可取2、4、8等。
[0098] 显然，N越大，存储罐内浓水浓度越高，需要的运行压力越大，第M运行压力是最大 的。
[0099] 可W理解的是，本发明首先根据需要确定分级级数(2级、4级、8级等），分的级数越 多，则节省的能量更多，但是分的级数越多则操作过程越复杂，具体分级级数当由进水性质 和回收率要求综合确定，并确定与每一级对应的积累回收率或目标回收率。之后根据所选 用反渗透装置的反渗透膜组件对每一级所使用的运行压力进行确定，一般来说将最高一级 (也即是一次循环过程的最后一级）的运行压力确定为膜组件规定的最高运行压力，然后根 据分级级数从后向前运行压力从高向低依次递减，由于每一级农水循环的切换条件是该级 对应的积累回收率或目标回收率，而积累回收率可根据产水体积计算，因此需要确定每一 级运行时的产水量(一般为产水体积）。
[0100] 可根据下式确定浓水循环级数：
[0101] 定义第i级的累计回收率为ri(预先设定），表示在第i级末尾累计产生的淡水与一 次循环的总原料液体积(最终产生的淡水体积与浓水体积之和)之比。在一个N级循环过滤 系统中，设定目标回收率为R，则根据之前的分级策略，可W用下式进行表示：
[0102]
[0103] 本实施例提供的浓水循环控制方法，考虑到进水性质、浓水浓度W及反渗透装置 的膜组件的相关参数，对多次反渗透产生的浓水循环反渗透，相对于单级直接过滤模式节 省了能耗。
[0104] 若所述产水体积参数检测装置为电子流量计，则所述步骤S603，包括：
[0105] 所述控制器接收所述电子流量计发送的淡水流量，并监测所述高压累根据所述第 N运行压力信号运行的时间；
[0106] 根据淡水流量和所述高压累根据所述第N运行压力信号运行的时间，计算所述高 压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积。
[0107] 在本实施例中，所述步骤S503中的根据淡水流量和所述高压累根据所述第N运行 压力信号运行的时间，计算所述高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积，包 括：
[0108] 根据淡水流量和所述高压累根据所述第N运行压力信号运行的时间，通过公式（1) 计算所述高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积
[0109]
[0110] 式中，Vm表示高压累根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积;qm表示即时 淡水流量;t表示高压累在第N运行压力信号下运行的时间;V,餓f穂表示预先设定的总原料液 体积。
[0111] 可W理解的是，电子流量计可W在市场上买到，且价格便宜，测量精度高，因此本 实施例可通过电子流量计检测到的淡水流量计算每次循环的产水体积，可W简化反渗透系 统的制造工艺，节省成本，且测量精确。
[0112] 若所述产水体积参数检测装置为电子液位计，则所述步骤S503,包括：
[0113] 所述控制器接收所述电子液位计发送的淡水液位信息；
[0114] 根据所述淡水液位信息和预知的所述淡水收集装置的面积，计算所述高压累根据 所述第N运行压力信号运行时的产水体积。
[0115] 可W理解的是，测量液位的误差比实时测量流体的流量时，测量精度比测量流量 更可靠，更准确。
[0116] 下面通过一个具体实施例说明本发明。
[0117] 某苦咸水脱盐过程，原料液为浓度为5mg/L的化Cl溶液电导率为9.14ms/cm，实验 溫度为25°C。目标回收率为50%的情况下，将过滤过程分为4级进行，第一级运行压力为 1.7MPa，累计回收率为20 % ;第二级运行压力为2.9MPa，累计回收率为33.3 % ;第S级运行 压力为4. IMPa，累计回收率为42.9 % ;第四级运行压力为5.4MPa，累计回收率为50 %。实验 结果:清水电导率113.化s/cm，浓缩液电导率为19.04ms/cm，溶质浓度为9.87mg/L。根据发 明内容中的说明，在单级普通直接过滤模式和4级循环过滤模式都不使用能量回收装置的 情况下，循环模式能够节省44%的能量。
[0118] W上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可 W是或者也可W不是物理上分开的，作为单元显示的部件可W是或者也可W不是物理单 元，即可W位于一个地方，或者也可W分布到多个网络单元上。可W根据实际的需要选择其 中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性 的劳动的情况下，即可W理解并实施。
[0119] 通过W上的实施方式的描述，本领域的技术人员可W清楚地了解到各实施方式可 借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可W通过硬件。基于运样的理解，上 述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可WW软件产品的形式体现出来，该 计算机软件产品可W存储在计算机可读存储介质中，如R0M/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指 令用W使得一台计算机设备(可W是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施 例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0120] 最后应说明的是：W上实施例仅用W说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管 参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可 W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换； 而运些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和 范围。
【主权项】
1. 一种反渗透系统，其特征在于，包括:进水电磁阀、存储罐、高压栗、反渗透装置、用于 检测产水体积的产水体积参数检测装置和控制器； 所述存储罐具有原水进水口、出水口、浓水入口和浓水出口，所述进水电磁阀设置在与 所述存储罐的进水口连接的原水进水管路上，所述反渗透装置具有进水口、淡水出口和浓 水出口，所述存储罐的出水口通过所述高压栗和所述反渗透装置的进水口连接，所述反渗 透装置的浓水出口通过管路连接所述存储罐的浓水入口；所述进水电磁阀、所述产水体积 参数检测装置、所述高压栗分别连接所述控制器； 所述进水电磁阀，用于根据所述控制器的控制指令打开，以控制所述原水进水管路的 导通； 所述产水体积参数检测装置，用于接收所述控制器发送的检测指令，根据所述检测指 令以预设周期检测产水体积参数，并将产水体积参数发送给所述控制器； 所述控制器，用于在控制所述进水电磁阀打开后，向所述高压栗发送运行压力信号，并 向所述产水体积参数检测装置发送检测指令;在接收到所述产水体积参数时，根据所述产 水体积参数计算产水体积，并根据所述产水体积向所述高压栗发送输出压力调整信号或停 止运行信号； 所述高压栗，用于根据所述运行压力信号运行，并根据所述输出压力调整信号调节输 出压力或根据停止运行信号停止运行。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述产水体积参数检测装置为电子流量 计，所述电子流量计安装在与所述反渗透装置的淡水出口连接的出水管路上； 所述电子流量计，用于检测所述反渗透装置产生的淡水流量，并将所述淡水流量发送 给所述控制器。3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括淡水收集装置，所述淡水 收集装置通过管路连接所述反渗透装置的淡水出口，所述产水体积参数检测装置为安装在 所述淡水收集装置上的电子液位计； 所述电子液位，用于检测所述淡水收集装置中的淡水液位，并将淡水液位信息发送给 所述控制器。4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：用于控制所述存储罐中 的水排出的排水控制装置，所述排水控制装置连接所述控制器； 所述控制器，用于在控制所述进水电磁阀打开时，向所述排水控制装置发送关闭指令， 并在所述产水体积达到与第M运行压力信号对应的产水体积时，向所述排水控制装置发送 打开指令，所述第M运行压力信号为预设的所述高压栗的全部运行周期中最后一个运行周 期对应的高压栗的运行压力信号;所述M为大于1的整数； 所述排水控制装置，用于根据所述关闭指令关闭，并根据打开指令打开。5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述排水控制装置包括排水电磁阀，所述 排水电磁阀安装在与所述存储罐的浓水出口连接的出水管路上。6. 根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述排水控制装置包括排水栗，所述排 水栗安装在与所述存储罐的浓水出口连接的出水管路上。7. -种基于权1-6中任一项所述的反渗透系统的浓水循环控制方法，其特征值在于，包 括： 所述控制器在接收到产水控制指令时，控制所述进水电磁阀打开，并向所述产水体积 参数检测装置发送检测指令，以使所述产水体积参数检测装置根据所述检测指令以预设周 期检测产水体积参数，并接收所述产水体积参数检测装置发送的产水体积参数； 向所述高压栗发送第N运行压力信号，以使所述高压栗根据所述第N运行压力信号运 行，N为大于等于1的整数； 在接收到所述产水体积参数检测装置发送的产水体积参数时，根据所述产水体积参数 计算所述高压栗根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积； 在所述产水体积达到与第N运行压力信号对应的预设产水体积时，向所述高压栗发送 输出压力调整信号，以使所述高压栗将输出压力调节为与第N+1运行压力信号对应的输出 压力； 重复所述向所述高压栗发送第N运行压力信号步骤，直到所述高压栗根据所述第N运行 压力信号运行时的产水体积达到与第M运行压力信号对应的预设产水体积时，向所述高压 栗发送停止运行信号，以使所述高压栗停止运行;所述M为大于等于N的整数。8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若所述产水体积参数检测装置为电子流量 计，则根据所述产水体积参数计算所述高压栗根据所述第N运行压力信号运行时的产水体 积，包括： 所述控制器接收所述电子流量计发送的淡水流量，并监测所述高压栗根据所述第N运 行压力信号运行的时间； 根据淡水流量和所述高压栗根据所述第N运行压力信号运行的时间，计算所述高压栗 根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据淡水流量和所述高压栗根据所述第N 运行压力信号运行的时间，计算所述高压栗根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积， 包括： 根据淡水流量和所述高压栗根据所述第N运行压力信号运行的时间，通过公式(一)计 算所述高压栗根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积式中，Vm表示高压栗根据所述第N运行压力信号运行时的产水体积;qm表示即时淡水 流量;t表示高压栗在第N运行压力信号下运行的时间。10. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若所述产水体积参数检测装置为电子液 位计，则根据所述产水体积参数计算所述高压栗根据所述第N运行压力信号运行时的产水 体积，包括： 所述控制器接收所述电子液位计发送的淡水液位信息； 根据所述淡水液位信息和预知的所述淡水收集装置的面积，计算所述高压栗根据所述 第N运行压力信号运行时的产水体积。
【文档编号】G05D27/02GK106020292SQ201610320302
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】王凯军, 宫徽, 李川竹, 罗鸣
【申请人】清华大学, 北京北控海创科技有限公司