技术领域：
本发明属于盐水淡化处理技术领域，特别涉及一种切换流向脱盐装置。
背景技术：
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常规脱盐技术采用具有选择透过性的膜将容器分割为两个部分，并在膜两侧分别加入纯水和盐水，在盐水一侧施加压力,使盐水中的水分透过膜进入纯水一侧,从而实现盐水的淡化。利用此原理,将含盐水通入增压泵,加压后进入脱盐膜堆,透过的脱盐水经收集并简单处理后即可成为脱盐水。但是该技术存在回收率不高，浓水量大，设备占地面积略大等缺点，而且想要进一步提高回收率时会致使无机盐的浓缩，导致脱盐透膜污堵，从而造成回收率下降，脱盐率降低，运行压力增加，频繁清洗结垢使膜寿命缩短等问题。
hero高效反渗透技术结合了离子交换和常规反渗透，可以提高回收率。但是水样的预处理极为复杂，至少两级离子交换，之后加酸脱气，然后加碱调至较高ph，最后升压进水。高效反渗透还存在运行成本高，浓液处理繁琐，设备占地面积大等缺点。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种切换流向脱盐装置，从而克服上述现有技术中的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种切换流向脱盐装置，包括盐水进口、至少一组纳滤装置、浓水出口和淡水出口，所述纳滤装置包括纳滤装置盐水进口端、纳滤装置浓水出口端和纳滤装置淡水出口端；
所述盐水进口、纳滤装置盐水进口端、纳滤装置浓水出口端和浓水出口依次排列形成正向浓水收集管路，所述盐水进口、纳滤装置盐水进口端、纳滤装置淡水出口端和淡水出口依次排列形成一条淡水收集管路，其中盐水进口和纳滤装置盐水进口端之间、纳滤装置浓水出口端和浓水出口之间均设置有阀门；
所述盐水进口、纳滤装置浓水出口端、纳滤装置盐水进口端和浓水出口依次排列形成反向浓水收集管路，其中盐水进口和纳滤装置浓水出口端之间、纳滤装置盐水进口端和浓水出口之间均设置有阀门。
所述纳滤装置包括纳滤装置a、纳滤装置b和纳滤装置c，所述纳滤装置a、纳滤装置b并联后与纳滤装置c串联设置；
所述纳滤装置a盐水进口端、纳滤装置b盐水进口端分别与盐水进口连接，且纳滤装置a盐水进口端与盐水进口之间、纳滤装置b盐水进口端与盐水进口之间均设置有阀门，所述纳滤装置a盐水进口端、纳滤装置b盐水进口端还分别与浓水出口连接，且纳滤装置a盐水进口端与浓水出口之间、纳滤装置b盐水进口端与浓水出口之间均设置有阀门；
所述纳滤装置a浓水出口端、纳滤装置b浓水出口端并联后与纳滤装置c盐水进口端连接，且并联前纳滤装置a浓水出口端、纳滤装置b浓水出口端均设置有阀门，并联后位于纳滤装置c盐水进口端之前设置有阀门；
所述纳滤装置c浓水出口端分别与盐水进口、浓水出口连接且纳滤装置c浓水出口端与盐水进口之间、纳滤装置c浓水出口端与浓水出口之间均设置有阀门；
所述纳滤装置a淡水出口端、纳滤装置b淡水出口端并联后与纳滤装置c淡水出口端再并联后与淡水出口连接。
优选的，所述阀门通过plc、微控制器或个人计算机来控制开启和关闭。
同以上原理，所述纳滤装置也可以采用三组以上。
本发明的一个方面的有益效果如下：
本发明通过多组管路及阀门设计，采用切换流向控制，可减轻产生膜结垢的现象、节约阻垢剂成本，延长膜的使用寿命；此外采用多段式切换流向控制时前段浓水可作为后段进水，从而可节约原来用量，减少浓水排出，节约浓水的排污成本，同时也可提高淡水的回收率；本发明结构简单、紧凑、切换方便、可广泛适用于脱盐处理技术领域。
附图说明：
图1为实施例1正常脱盐处理时水流向示意图；
图2为实施例1切换阀门后水流向示意图；
图3为实施例2纳滤装置a、纳滤装置b作为第一段进水时水流向示意图；
图4为实施例2纳滤装置a、纳滤装置c作为第一段进水时水流向示意图；
图5为实施例2纳滤装置b、纳滤装置c作为第一段进水时水流向示意图；
具体实施方式：
下面对本实用发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1：
该实施例脱盐装置采用单段纳滤装置进行切换流向时操作，具体管路连接如图1-2所示，一种切换流向脱盐装置，包括盐水进口、一组纳滤装置、浓水出口和淡水出口，所述纳滤装置包括纳滤装置盐水进口端、纳滤装置浓水出口端和纳滤装置淡水出口端；
所述盐水进口、纳滤装置盐水进口端、纳滤装置浓水出口端和浓水出口依次排列形成正向浓水收集管路，所述盐水进口、纳滤装置盐水进口端、纳滤装置淡水出口端和淡水出口依次排列形成一条淡水收集管路，其中盐水进口和纳滤装置盐水进口端之间、纳滤装置浓水出口端和浓水出口之间均设置有阀门，并将阀门分别编号为v1a、v2b；
所述盐水进口、纳滤装置浓水出口端、纳滤装置盐水进口端和浓水出口依次排列形成反向浓水收集管路，其中盐水进口和纳滤装置浓水出口端之间、纳滤装置盐水进口端和浓水出口之间均设置有阀门，并将阀门分别编号为v2a、v1b。
其工作原理如下：
在正常正向脱盐处理时，如图1所示，此时阀门v1a、v2b开启、v2a、v1b关闭，此时盐水依次由盐水进口、纳滤装置盐水进口端、纳滤装置浓水出口端和浓水出口排出以收集浓水，同时盐水到纳滤装置淡水出口端处滤出淡水并由淡水出口处进行收集。
当纳滤装置浓水出口端即将出现矿物结垢或有结垢倾向时(使用多长时间出现结垢或结垢倾向可以通过先前的大量实验数据总结出)，此时切换阀门，如图2所示，阀门v1a、v2b关闭、v2a、v1b开启，盐水依次由盐水进口冲向纳滤装置浓水出口端，此时由于新进盐水浓度相对较低，因此可以对纳滤装置浓水出口端的矿物结垢进行反冲，并由纳滤装置盐水进口端到浓水出口进行收集，同时盐水到纳滤装置淡水出口端处滤出淡水并由淡水出口处进行收集。
实施例2：
该实施例脱盐装置采用两段式纳滤装置进行切换流向时操作，具体管路连接如图3-5所示，一种切换流向脱盐装置，包括盐水进口、纳滤装置、浓水出口和淡水出口，所述纳滤装置包括纳滤装置盐水进口端、纳滤装置浓水出口端和纳滤装置淡水出口端；
所述纳滤装置包括纳滤装置a、纳滤装置b和纳滤装置c，所述纳滤装置a、纳滤装置b并联后与纳滤装置c串联设置；
所述纳滤装置a盐水进口端、纳滤装置b盐水进口端分别与盐水进口连接，且纳滤装置a盐水进口端与盐水进口之间、纳滤装置b盐水进口端与盐水进口之间均设置有阀门，将阀门分别编号为va1、vb1，所述纳滤装置a盐水进口端、纳滤装置b盐水进口端还分别与浓水出口连接，且纳滤装置a盐水进口端与浓水出口之间、纳滤装置b盐水进口端与浓水出口之间均设置有阀门，将阀门分别编号为va2、vb2；
所述纳滤装置a浓水出口端、纳滤装置b浓水出口端并联后与纳滤装置c盐水进口端连接，且并联前纳滤装置a浓水出口端、纳滤装置b浓水出口端均设置有阀门，将阀门分别编号为va3、vb3，并联后位于纳滤装置c盐水进口端之前设置有阀门，将阀门编号为vc1；
所述纳滤装置c浓水出口端分别与盐水进口、浓水出口连接且纳滤装置c浓水出口端与盐水进口之间、纳滤装置c浓水出口端与浓水出口之间均设置有阀门，将阀门分别编号为vc2、vc3；
所述纳滤装置a淡水出口端、纳滤装置b淡水出口端并联后与纳滤装置c淡水出口端再并联后与淡水出口连接。
其工作原理如下：
(1)纳滤装置a、纳滤装置b作为第一段进水、纳滤装置c作为第二段进水，正常正向脱盐处理时，如图3所示，此时阀门va2、vb2、vc2关闭，阀门va1、vb1、vc1、va3、vb3、vc3开启，第一段进水时，盐水从盐水进口处分别流向述纳滤装置a盐水进口端、纳滤装置b盐水进口端，再由纳滤装置a浓水出口端、纳滤装置b浓水出口端分别排出浓水，同时盐水分别流向纳滤装置a淡水出口端、纳滤装置b淡水出口端后汇合并由淡水出口处进行收集，其中排出的浓水作为第二段进水流向纳滤装置c盐水进口端并由纳滤装置b浓水出口端排出最终浓水，纳滤装置c淡水出口端进一步滤出淡水并由淡水出口处进行收集；在此种工作状态下纳滤装置c浓水出口端浓度为整个装置的最高处，此处最易出现结垢或具有结垢倾向(使用多长时间出现结垢或结垢倾向可以通过先前的大量实验数据总结出)，此时若需对纳滤装置c浓水出口端处进行反冲处理，可采用以下(2)或(3)方式运行；
(2)纳滤装置a、纳滤装置c作为第一段进水、纳滤装置b作为第二段进水，脱盐处理时，如图4所示，此时阀门va2、vb1关闭，阀门va1、vb2、va3、vb3、vc1、vc2、vc3开启，第一段进水时，盐水从盐水进口处分别流向述纳滤装置a盐水进口端、纳滤装置c浓水出口端，再由纳滤装置a浓水出口端、纳滤装置c盐水进口端分别排出浓水，同时盐水分别经过纳滤装置a淡水出口端、纳滤装置c淡水出口端后汇合并由淡水出口处进行收集，其中排出的浓水作为第二段进水流向纳滤装置b浓水出口端，进一步由纳滤装置b盐水进口端将浓水排到浓水出口并收集，同时第二段进水处经过纳滤装置b淡水出口端处滤出的淡水由淡水出口处进行收集；在此种状态下纳滤装置b盐水进口端浓度为整个装置的最高处，此处最易出现结垢或具有结垢倾向(使用多长时间出现结垢或结垢倾向可以通过先前的大量实验数据总结出)，此时若需对纳滤装置b盐水进口端处进行反冲处理，可采用以下(1)或(3)方式运行；
(3)纳滤装置b、纳滤装置c作为第一段进水、纳滤装置a作为第二段进水，脱盐处理时，如图5所示，此时阀门va1、vb2关闭，阀门va2、vb1、va3、vb3、vc1、vc2、vc3开启，第一段进水时，盐水从盐水进口处分别流向述纳滤装置b盐水进口端、纳滤装置c浓水出口端，再由纳滤装置b浓水出口端、纳滤装置c盐水进口端分别排出浓水，同时盐水分别经过纳滤装置b淡水出口端、纳滤装置c淡水出口端后汇合并由淡水出口处进行收集，其中排出的浓水作为第二段进水流向纳滤装置a浓水出口端，进一步由纳滤装置a盐水进口端将浓水排到浓水出口并收集，同时第二段进水处经过纳滤装置a淡水出口端处滤出的淡水由淡水出口处进行收集；在此种状态下纳滤装置a盐水进口端浓度为整个装置的最高处，此处最易出现结垢或具有结垢倾向(使用多长时间出现结垢或结垢倾向可以通过先前的大量实验数据总结出)，此时若需对纳滤装置a盐水进口端处进行反冲处理，可采用以下(1)或(2)方式运行。
此外，以上所有阀门均可通过plc、微控制器或个人计算机来控制开启和关闭；
脱盐装置也可采用三段或三段以上脱盐装置进行脱盐处理时原理同上，只需采用三组或三组以上纳滤装置并配套管路及阀门即可。
以下表格为采用普通流向工艺与采用本发明的实施例2进行脱盐处理的对比结果(以500吨淡水产水的排放成本作对比)：
本发明通过多组管路及阀门设计，采用切换流向控制，可减轻产生膜结垢的现象、节约阻垢剂成本，延长膜的使用寿命；此外采用多段式切换流向控制时前段浓水可作为后段进水，从而可节约原来用量，减少浓水排出，节约浓水的排污成本，同时也可提高淡水的回收率；本发明结构简单、紧凑、切换方便、可广泛适用于脱盐处理技术领域。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
1.一种切换流向脱盐装置，其特征在于：包括盐水进口、至少一组纳滤装置、浓水出口和淡水出口，所述纳滤装置包括纳滤装置盐水进口端、纳滤装置浓水出口端和纳滤装置淡水出口端；
所述盐水进口、纳滤装置盐水进口端、纳滤装置浓水出口端和浓水出口依次排列形成正向浓水收集管路，所述盐水进口、纳滤装置盐水进口端、纳滤装置淡水出口端和淡水出口依次排列形成一条淡水收集管路，其中盐水进口和纳滤装置盐水进口端之间、纳滤装置浓水出口端和浓水出口之间均设置有阀门；
所述盐水进口、纳滤装置浓水出口端、纳滤装置盐水进口端和浓水出口依次排列形成反向浓水收集管路，其中盐水进口和纳滤装置浓水出口端之间、纳滤装置盐水进口端和浓水出口之间均设置有阀门。
2.根据权利要求1所述的一种切换流向脱盐装置，其特征在于：所述纳滤装置包括纳滤装置a、纳滤装置b和纳滤装置c，所述纳滤装置a、纳滤装置b并联后与纳滤装置c串联设置；
所述纳滤装置a盐水进口端、纳滤装置b盐水进口端分别与盐水进口连接，且纳滤装置a盐水进口端与盐水进口之间、纳滤装置b盐水进口端与盐水进口之间均设置有阀门，所述纳滤装置a盐水进口端、纳滤装置b盐水进口端还分别与浓水出口连接，且纳滤装置a盐水进口端与浓水出口之间、纳滤装置b盐水进口端与浓水出口之间均设置有阀门；
所述纳滤装置a浓水出口端、纳滤装置b浓水出口端并联后与纳滤装置c盐水进口端连接，且并联前纳滤装置a浓水出口端、纳滤装置b浓水出口端均设置有阀门，并联后位于纳滤装置c盐水进口端之前设置有阀门；
所述纳滤装置c浓水出口端分别与盐水进口、浓水出口连接且纳滤装置c浓水出口端与盐水进口之间、纳滤装置c浓水出口端与浓水出口之间均设置有阀门；
所述纳滤装置a淡水出口端、纳滤装置b淡水出口端并联后与纳滤装置c淡水出口端再并联后与淡水出口连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种切换流向脱盐装置，其特征在于：所述阀门通过plc、微控制器或个人计算机来控制开启和关闭。
4.根据权利要求1或2所述的一种切换流向脱盐装置，其特征在于：所述纳滤装置采用三组以上。
技术总结