一种利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺.pdf

本发明公开了一种利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺，该工艺具体为：利用反渗透膜先将溶液中的离子浓缩，由反渗透膜排出的浓液通过第一循环浓缩的方式达到极限浓度后，再利用纳滤膜通过第二循环浓缩的方式继续浓缩至所需离子浓度；或者先用纳滤膜浓缩所述溶液，由纳滤膜排出的浓液通过第二循环浓缩的方式达到极限浓度后排至系统外部；由纳滤膜排出的清液按离子浓度的高低分别进入反渗透膜或纳滤膜继续浓缩；由反渗透膜排出的清液排至系统外部。本发明的浓缩分离工艺采用反渗透膜和单段纳滤膜的组合使离子浓度能浓缩至10％以上。本发明浓缩效率高，成本低，能耗低。

权利要求书
1.  一种利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺，其特征在于，利用所述反渗透膜先将溶液中的离子浓缩，由所述反渗透膜排出的浓液通过第一循环浓缩的方式达到极限浓度后，再利用所述纳滤膜通过第二循环浓缩的方式继续浓缩至所需离子浓度；或者先用所述纳滤膜浓缩所述溶液，由所述纳滤膜排出的浓液通过第二循环浓缩的方式达到极限浓度后排至系统外部；由所述纳滤膜排出的清液按离子浓度的高低分别进入所述反渗透膜或所述纳滤膜继续浓缩；由所述反渗透膜排出的清液排至系统外部。

2.  如权利要求1所述的利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺，其特征在于，所述第一循环浓缩的方式是指由所述反渗透膜排出的浓液未达到极限浓度时能够通过闭路循环进入所述反渗透膜继续浓缩；所述第二循环浓缩的方式是指由所述纳滤膜排出的浓液未达到极限浓度时能够通过闭路循环进入所述纳滤膜继续浓缩。

3.  如权利要求1所述的利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺，其特征在于，所述反渗透膜包括一级反渗透膜和二级反渗透膜，利用所述一级反渗透膜先将溶液中的离子浓缩，由所述一级反渗透膜排出的浓液通过循环浓缩的方式达到极限浓度后，再利用纳滤膜继续浓缩至所需离子浓度；由所述一级反渗透膜排出的清液通过所述二级反渗透膜继续浓缩，同时有所述二级反渗透膜排出的浓液再回流至所述一级反渗透膜继续浓缩。

4.  如权利要求1所述的利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺，其特征在于，由所述一级反渗透膜排出的清液中的离子浓度为200～300ppm，由所述二级反渗透膜排出的清液中的离子浓度为小于30ppm。

5.  如权利要求1所述的利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺，其特征在于，浓度为6％的浓液在30～40kg的进液压力下进入所述纳滤膜，所述纳滤膜能够实现30～40％的截留率。

6.  如权利要求1所述的利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺，其特征在于，所述反渗透膜能够实现的极限浓度为6％，所述纳滤膜能够实现的极限浓度大于10％。

7.  一种如权利要求1所述的浓缩分离工艺的反渗透膜和纳滤膜的组合装置，其特征在于，包括依次连接的第一缓冲罐、反渗透膜、第二缓冲罐和纳滤膜，所述第一缓冲罐、所述第二缓冲罐和所述纳滤膜通过第一阀连接；所述纳滤膜为单套的纳滤膜，所述第一阀为三通阀；所述第一阀处设置有第一电导仪，所述第一电导仪用于在线检测从所述纳滤膜排出并通过所述第一阀的清液中的离子浓度，由所述纳滤膜排出并通过所述第一阀的清液按其离子浓度的高低分别回流至所述纳滤膜或反渗透膜继续浓缩。

8.  如权利要求7所述的反渗透膜和纳滤膜的组合装置，其特征在于，所述反渗透膜与第二阀和第一循环泵组成闭路循环，所述第二阀为三通阀，所述第二阀处设置有 第二电导仪；所述纳滤膜与第三阀和第二循环泵组成闭路循环，所述第三阀为三通阀，所述第三阀处设置有第三电导仪。

9.  如权利要求7所述的反渗透膜和纳滤膜的组合装置，其特征在于，当从所述纳滤膜排出的清液中的离子浓度小于6％，清液通过所述第一阀回流至所述第一缓冲罐；当从所述纳滤膜排出的清液中离子浓度高于6％时，清液通过所述第一阀回流至所述第二缓冲罐。

10.  如权利要求7所述的反渗透膜和纳滤膜的组合装置，其特征在于，若原水为离子浓度小于6％的盐水，则所述原水从所述第一缓冲罐进入所述组合装置；若原水为离子浓度6％～8％的盐水，则所述原水从所述第二缓冲罐进入所述组合装置。

说明书一种利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺
技术领域
本发明涉及一种用于水处理回用或物料浓缩的工艺，尤其涉及一种用于浓缩高浓度盐水的利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺。
背景技术
在采取反渗透膜或纳滤膜的分离过程中，要分离的料液会因膜对水中离子的选择分离性的不同将料液分离成两股液体，一为含离子量少的渗透液或称清液，另一股离子富集的浓缩液或称浓液，而在膜两侧的离子浓度差即称为渗透压，要对使分离不断进行，就必需在膜的进液侧不断加压使其压力高於渗透压，清液才能透过膜而流出，这就是反渗透膜的操作原理。而在实际操作中，此渗透压也限制了其浓液中的离子浓度，如果膜的两侧的离子浓度为1mole/L时，其渗透压可以达到24.4Bar，而海水中的离子总浓度约为1.1mole/L，其渗透压即达约27Bar,如将海水中取出50％的饮用淡水，则其浓液侧渗透压即高达54Bar，此高渗透压造成高能耗并对膜阻件的抗压性也有很高的要求。所以，一般采用反渗透膜时，其浓液的浓度极限多在2mole/L(1mole/L氯离子和1mole/L钠离子)也就是氯化钠浓度在6％左右。随着水回用的需求日益加剧，对反渗透膜的浓缩要求也不断上升，有些废水回用中，反渗透的浓液因含盐量过高不能任意排放，而需要对其进行零排放的蒸发处理，而提高此浓液中的离子浓度以降低浓液体积会大大减少蒸发所需的热能而降低运行费用，因此需要一种技术将浓液从目前的6％再提高至10％以上，以降低蒸发的投资和运行费用。目前虽然电渗析是另外一种浓缩的方法，但其设备投资和运行成本也都比较高，所以针对此需求，本专利发明提出了一种利用反渗透膜和纳滤膜的组合系统使盐水浓缩可以提高到10％以上。
目前的文献和专利检索都没有相关的内容，只有在专利CN1268390A中提到如何降低反渗透膜分离中的渗透压，但其装置和运行方式复杂，很难大规模的运行，也没有采用不同的膜来降低渗透压的问题。另外，在公开的专利“一种高度浓缩盐水的反渗透膜和纳滤膜的组合分离方法和装置”(申请号201210002423.8)中虽然提到反渗透膜和纳滤膜的组合方法，但其浓缩需要靠多套纳滤膜系统进行浓缩，其设备投资大，多套设备运行后，造成运行能耗大幅增加并使系统连续操作运行带来复杂和困难。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构和运行方式简单，且能对高浓度盐水进行浓缩的工艺和装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺，该工艺具体为，利用所述反渗透膜先将溶液中的离子浓缩，由所述反渗透膜排出的浓液通过第一循环浓缩的方式达到极限浓度后，再利用所述纳滤膜通过第二循环浓缩的方式继续浓缩至所需离子浓度；或者先用所述纳滤膜浓缩所述溶液，由所述纳滤膜排出的浓液通过第二循环浓缩的方式达到极限浓度后排至系统外部；由所述纳滤膜排出的清液按离子浓度的高低分别进入所述反渗透膜或所述纳滤膜继续浓缩；由所述反渗透膜排出的清液排至系统外部。
进一步地，所述第一循环浓缩的方式是指由所述反渗透膜排出的浓液未达到极限浓度时能够通过闭路循环进入所述反渗透膜继续浓缩；所述第二循环浓缩的方式是指由所述纳滤膜排出的浓液未达到极限浓度时能够通过闭路循环进入所述纳滤膜继续浓缩。
进一步地，所述反渗透膜包括一级反渗透膜和二级反渗透膜，利用所述一级反渗透膜先将溶液中的离子浓缩，由所述一级反渗透膜排出的浓液通过循环浓缩的方式达到极限浓度后，再利用纳滤膜继续浓缩至所需离子浓度；由所述一级反渗透膜排出的清液通过所述二级反渗透膜继续浓缩，同时有所述二级反渗透膜排出的浓液再回流至所述一级反渗透膜继续浓缩。由所述一级反渗透膜排出的清液中的离子浓度为200～300ppm，由所述二级反渗透膜排出的清液中的离子浓度为小于30ppm。
进一步地，所述反渗透膜能够实现的极限浓度为6％，所述纳滤膜能够实现的极限浓度大于10％。
本发明还提供了一种利用上述浓缩分离工艺的反渗透膜和纳滤膜的组合装置，其结构包括依次连接的第一缓冲罐、反渗透膜系统、第二缓冲罐和纳滤膜系统，所述第一缓冲罐、所述第二缓冲罐和所述纳滤膜系统通过第一阀连接；所述纳滤膜系统为单套的纳滤膜系统，所述第一阀为三通阀。
进一步地，所述第一阀处设置有第一电导仪，所述第一电导仪用于在线检测从所述纳滤膜系统排出并通过所述第一阀的清液中的离子浓度，由所述纳滤膜系统排出并通过所述第一阀的清液按其离子浓度的高低分别回流至所述纳滤膜系统或反渗透膜系统继续浓缩，最终整个系统中的清液由所述反渗透膜系统过滤后获得低离子浓度的清液，即回用水，而高离子浓度的浓液由所述纳滤膜系统排出。
进一步地，所述低离子浓度的清液指的是离子浓度为200～300ppm或低于30ppm的清液；所述高离子浓度的浓液指的是离子浓度为10％以上的浓液。
进一步地，当从所述纳滤膜系统排出的清液中的离子浓度小于6％，清液通过所述第一阀回流至所述第一缓冲罐；当从所述纳滤膜系统排出的清液中离子浓度高于6％时，清液通过所述第一阀回流至所述第二缓冲罐。
进一步地，若原水为离子浓度小于6％的盐水，则所述原水从所述第一缓冲罐进入所述反渗透膜和纳滤膜的组合装置；若原水为离子浓度6％～8％的盐水，则所述原水从所述第二缓冲罐进入所述反渗透膜和纳滤膜的组合装置。
进一步地，所述反渗透膜系统包括依次连接的增压泵、高压泵和反渗透膜，所述增压泵与所述第一缓冲罐连接，所述反渗透膜通过第二阀与所述第二缓冲罐连接，且所述反渗透膜通过所述第二阀与第一循环泵形成闭路循环；所述第二阀为三通阀，所述第二阀与第二电导仪连接，所述第二电导仪用于在线检测从所述反渗透膜排出并通过所述第二阀的浓液中的离子浓度；当浓液中的离子浓度小于6％，浓液通过所述闭路循环继续浓缩，当浓液中的离子浓度达到6％时，浓液通过所述第二阀进入所述第二缓冲罐；所述反渗透膜还与外排回用点连接，所述外排回用点用于接收从所述反渗透膜排出的清液。
进一步地，所述反渗透膜系统包括一级反渗透膜系统和二级反渗透膜系统，从所述一级反渗透膜系统排出的浓液能够在浓缩至极限浓度后进入所述纳滤膜系统，从所述以及反渗透膜系统排出的清液能够经过所述二级反渗透膜系统继续浓缩，从所述二级反渗透膜系统排出的浓液能够进入所述一级反渗透膜系统继续浓缩。
进一步地，所述纳滤膜系统包括依次连接的增压泵、高压泵和纳滤膜，所述增压泵与所述第二缓冲罐连接，所述纳滤膜通过第三阀与浓缩液罐连接，且所述纳滤膜通过所述第三阀与第二循环泵形成闭路循环；所述第三阀为三通阀，所述第三阀与第三电导仪连接，所述第三电导仪用于在线检测从所述纳滤膜排出并通过所述第三阀的浓液中的离子浓度；当浓液中的离子浓度小于10％，浓液通过所述闭路循环继续浓缩，当浓液中的离子浓度大于10％，浓液通过所述第三阀进入所述浓缩液罐。
进一步地，所述纳滤膜为从市场上如GE、陶氏化学、海德能等公司购买。纳滤膜因其对离子的截留率较低，当选择适当截留率的纳滤膜时，因其渗透液或清液的离子浓度较高，使膜的两侧的离子浓度差远低于反渗透运行时的离子浓度差，而使其渗透压大大下降，使浓缩分离仍能在合理的操作压力下实现。所述纳滤膜能够实现较高的截留率，例如，当浓度为6％的浓液在30～40kg的进液压力下进入所述纳滤膜，所述纳滤膜能够实现30～40％的截留率。
进一步地，所述反渗透膜系统能够将盐水浓缩得到离子浓度达到6％的浓液；所述纳滤膜系统能够将所述离子浓度达到6％的浓液进一步浓缩，从而得到具有离子浓度高于10％的浓液。
本发明中，百分比(％)均为质量百分比。
本发明中所述进液压力指的是施加在所述反渗透膜或所述纳滤膜上的过滤压力。
本发明的反渗透膜和纳滤膜的组合装置采用单套纳滤膜系统，并利用闭路循环和在线电导计测量和控制实现高离子浓度浓缩的节能和连续运行。所述组合装 置的工作原理在于将溶液中的离子如氯化钠等浓缩至其极限浓度，即约为6％的氯化钠左右，再利用单套纳滤膜系统将6％的溶液继续浓缩至10％以上。
本发明的利用反渗透膜和纳滤膜组合的浓缩分离工艺具有操作过程简单、浓缩效率高、能耗低和成本低的优点，可以针对不同离子包括氯化钠，氯化钙，硫酸钙，氯化镁或其它可以被反渗透膜和纳滤膜截留的离子或分子进行浓缩。该浓缩分离工艺采用反渗透膜和单段纳滤膜的组合使离子浓度能浓缩至10％以上。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是实施例1的装置结构示意图和流程图；
图2是实施例2的装置结构示意图和流程图；
图3是实施例3的装置结构示意图和流程图。
具体实施方式
实施例1：含2％氯化钠的盐水的浓缩和分离
图1为本实施例的反渗透膜和纳滤膜的组合装置的结构示意图以及该装置对盐水进行浓缩的流程图。本实施例的反渗透膜和纳滤膜的组合装置包括依次连接的第一缓冲罐1、反渗透膜系统、第二缓冲罐3和单套纳滤膜系统，所述第一缓冲罐1、所述第二缓冲罐3和所述纳滤膜系统通过第一阀10连接。第一阀10处设置有第一电导仪11，第一电导仪11用于在线检测从纳滤膜4排出并通过第一阀10的清液中的离子浓度。
其中，反渗透膜系统包括依次连接的增压泵5、高压泵6和反渗透膜2，增压泵5与第一缓冲罐1连接，反渗透膜2通过第二阀8与第二缓冲罐3连接，且反渗透膜2通过第二阀8与第一循环泵7形成闭路循环。第二阀8与第二电导仪9连接，第二电导仪9用于在线检测从反渗透膜2排出并通过第二阀8的浓液中的离子浓度。
纳滤膜系统包括依次连接的增压泵12、高压泵13和纳滤膜4，增压泵12与第二缓冲罐3连接，纳滤膜4通过第三阀15与浓缩液罐17连接，且纳滤膜4通过第三阀15与第二循环泵14形成闭路循环。第三阀15与第三电导仪16连接，第三电导仪16用于在线检测从纳滤膜4排出并通过第三阀15的浓液中的离子浓度。
本实施例中，第一阀10、第二阀8和第三阀15均为三通阀。
本实施例中，原水19为含2％氯化钠的盐水，该原水19从第一缓冲罐1进入反渗透膜系统，该反渗透膜系统的浓缩方式采用闭路循环，即若第二电导仪9检测到从反渗透膜2排出的浓液的离子浓度小于6％时，该浓液直接由第一循环泵7回流至高压泵6的出口继续浓缩，该闭路循环同时将含高压动能的液体全部回用，所以其能耗可以不需要任何外加节能装置的作用就能实现最大限度的回用。当第二电导仪9检测 到从反渗透膜2排出的浓液中的离子浓度达到6％时，第二阀8中与闭路循环连接的阀门关闭，而第二阀8中与第二缓冲罐3连接的阀门打开，使该浓液进入第二缓冲罐3。直到第二电导仪9检测到从反渗透膜2排出的浓液的离子浓度下降至3％以下，第二阀8中与第二缓冲罐3连接的阀门关闭，第二阀8中与闭路循环连接的阀门打开，这样浓液继续回到闭路循环进行浓缩。
本实施例中，反渗透膜2采用海水淡化专用组件，如GE、陶氏化学、海德能等公司的膜元件，在68kg的压力下能够将离子浓度为2％的盐水浓缩至6％左右。
离子浓度为6％的浓液由第二缓冲罐3进入纳滤膜系统后，该纳滤膜系统的浓缩方式采用闭路循环，即若第三电导仪16检测到从纳滤膜4排出的浓液的离子浓度小于10％时，该浓液直接由第二循环泵14回流至高压泵13的出口继续浓缩，直至第三电导仪16检测到从纳滤膜4排出的浓液中的离子浓度达到10％时，第三阀15中与闭路循环连接的阀门关闭，而第三阀15中与浓缩液罐17连接的阀门打开，从而该浓液通过第三阀15流入浓缩液罐17。
本实施例中，纳滤膜4为从市场上如GE、陶氏化学、海德能等公司购买。其主要的性能要求是浓度为6％的浓液在30～40kg的进液压力下进入该纳滤膜4，该纳滤膜4能够实现30～40％的截留率。
在纳滤膜4进行浓缩过程中，由纳滤膜4排出的清液中的离子浓度随着浓液中的离子浓度上升而上升，当由纳滤膜4排出的清液中的离子浓度小于6％，清液通过第一阀10回流至第一缓冲罐1；当由纳滤膜4排出的清液中离子浓度高于6％时，该清液通过第一阀10回流至第二缓冲罐3继续浓缩。该过程通过在线检测的第一电导仪11控制第一阀10实现。最终从反渗透膜2排出的清液即回用水中的离子浓度为200～300ppm，符合回用洗滁的要求。该回用水由外排回用点18接收。
本实施例中的百分比(％)均为质量百分比。
本实施例的反渗透膜和纳滤膜的组合装置实现了将2％的盐水浓缩至10％以上。
实施例2：采用含盐量(氯化钠)为3％的海水获得生产和发电所需的纯水
由于采用一级反渗透膜系统产生的回用水的200～300ppm的离子浓度不能满足实际所需，因此本实施例提供了一种反渗透膜和纳滤膜的组合装置，如图2所示，其结构包括依次连接的第一缓冲罐20、反渗透膜系统、第二缓冲罐22和单套纳滤膜系统，第一缓冲罐20、第二缓冲罐22和纳滤膜系统通过第一阀33连接。第一阀33处设置有第一电导仪34，第一电导仪34用于在线检测从纳滤膜23排出并通过第一阀33的清液中的离子浓度。
其中，反渗透膜系统由一级反渗透膜系统和二级反渗透膜系统组成。一级反渗透膜系统包括依次连接的一级增压泵26、一级高压泵27和一级反渗透膜21，一级增压泵26与第一缓冲罐20连接，一级反渗透膜21通过第二阀30与第二缓冲罐22连接， 且一级反渗透膜21通过第二阀30与第一循环泵31形成闭路循环。第二阀30与第二电导仪32连接，第二电导仪32用于在线检测从一级反渗透膜21排出并通过所述第二阀30的浓液中的离子浓度。二级反渗透膜系统包括依次连接的二级增压泵28、二级高压泵29和二级反渗透膜24，二级增压泵28与一级反渗透膜21连接，二级反渗透膜24与第一缓冲罐20连接，从而形成闭路循环。二级反渗透膜24还与外排回用点41连接，该外排回用点41用于接收从二级反渗透膜24排出的清液。
纳滤膜系统包括依次连接的增压泵35、高压泵36和纳滤膜23，增压泵35与第二缓冲罐22连接，纳滤膜23通过第三阀38与浓缩液罐40连接，且纳滤膜23通过第三阀38与第二循环泵39形成闭路循环。第三阀38与第三电导仪37连接，第三电导仪37用于在线检测从纳滤膜23排出并通过第三阀38的浓液中的离子浓度。
本实施例中，第一阀33、第二阀30和第三阀38均为三通阀。
本实施例中，原水42为含盐量(氯化钠)为3％的海水，该原水42从第一缓冲罐20进入一级反渗透膜系统，该一级反渗透膜系统的浓缩方式采用闭路循环，即若第二电导仪32检测到从一级反渗透膜21排出的浓液的离子浓度小于6％时，该浓液直接由第一循环泵31回流至高压泵27的出口继续浓缩。当第二电导仪32检测到从一级反渗透膜21排出的浓液中的离子浓度达到6％时，第二阀30中与闭路循环连接的阀门关闭，而第二阀30中与第二缓冲罐22连接的阀门打开，使该浓液进入第二缓冲罐22。直到第二电导仪32检测到从一级反渗透膜21排出的浓液的离子浓度下降至3％以下，第二阀30中与第二缓冲罐22连接的阀门关闭，第二阀30中与闭路循环连接的阀门打开，这样浓液继续回到闭路循环进行浓缩。
本实施例中，一级反渗透膜21和二级反渗透膜24采用海水淡化专用组件，如GE、陶氏化学、海德能等公司的膜元件，在68kg的压力下能够将离子浓度为2％的盐水浓缩至6％左右。
离子浓度为6％的浓液由第二缓冲罐22进入纳滤膜系统后，该纳滤膜系统的浓缩方式采用闭路循环，即若第三电导仪37检测到从纳滤膜23排出的浓液的离子浓度小于10％时，该浓液直接由第二循环泵39回流至高压泵36的出口继续浓缩，直至第三电导仪37检测到从纳滤膜23排出的浓液中的离子浓度达到10％时，第三阀38中与闭路循环连接的阀门关闭，而第三阀38中与浓缩液罐40连接的阀门打开，从而该浓液通过第三阀38流入浓缩液罐40。
本实施例中，纳滤膜23为从市场上如GE、陶氏化学、海德能等公司购买。其主要的性能要求是浓度为6％的浓液在30～40kg的进液压力下进入该纳滤膜23，该纳滤膜23能够实现30～40％的截留率。
在纳滤膜23进行浓缩过程中，由纳滤膜23排出的清液中的离子浓度随着浓液中的离子浓度上升而上升，当由纳滤膜23排出的清液中的离子浓度小于6％，清液通过第一阀33回流至第一缓冲罐20；当由纳滤膜23排出的清液中离子浓度高于6％时， 该清液通过第一阀33回流至第二缓冲罐22继续浓缩。该过程通过在线检测的第一电导仪34控制第一阀33实现。
另外，从一级反渗透膜21排出的清液进入二级反渗透膜系统，最终从二级反渗透，膜24排出的清液即回用水中的离子浓度低于30ppm，符合生产的要求。该回用水由外排回用点41接收。而从二级反渗透膜24排出的浓液回流至第一缓冲罐20，并进入一级反渗透膜系统继续浓缩。
本实施例中，反渗透膜和纳滤膜的组合能够实现高离子浓度的浓缩，同时反渗透膜系统在一级反渗透膜系统的基础上增加了二级反渗透膜系统，可以使回收的清液离子浓度接近纯水的要求。
本实施例中的百分比(％)均为质量百分比。
实施例3:浓度为6％～8％的盐水
本实施例提供了一种反渗透膜和纳滤膜的组合装置，如图3所示，其结构包括依次连接的第一缓冲罐43、反渗透膜系统、第二缓冲罐45和单套纳滤膜系统，第一缓冲罐43、第二缓冲罐45和纳滤膜系统通过第一阀53连接。第一阀53处设置有第一电导仪52，第一电导仪52用于在线检测从纳滤膜46排出并通过第一阀53的清液中的离子浓度。
其中，反渗透膜系统包括依次连接的增压泵47、高压泵48和反渗透膜44，增压泵47与第一缓冲罐43连接，反渗透膜44通过第二阀50与第二缓冲罐45连接，且反渗透膜44通过所述第二阀50与第一循环泵49形成闭路循环。第二阀50与第二电导仪51连接，第二电导仪51用于在线检测从反渗透膜44排出并通过第二阀50的浓液中的离子浓度。
纳滤膜系统包括依次连接的增压泵54、高压泵55和纳滤膜46，增压泵54与第二缓冲罐45连接，纳滤膜46通过第三阀57与浓缩液罐59连接，且纳滤膜46通过第三阀57与第二循环泵56形成闭路循环。第三阀57与第三电导仪58连接，第三电导仪58用于在线检测从纳滤膜46排出并通过第三阀57的浓液中的离子浓度。
本实施例中，第一阀53、第二阀50和第三阀57均为三通阀。
本实施例中，由于原水61为浓度6％～8％的盐水，含盐量较高，因此原水61直接由第二缓冲罐45进入纳滤膜系统。该纳滤膜系统的浓缩方式采用闭路循环，即若第三电导仪58检测到从纳滤膜46排出的浓液的离子浓度小于12％时，该浓液直接由第二循环泵56回流至高压泵55的出口继续浓缩，直至第三电导仪58检测到从纳滤膜46排出的浓液中的离子浓度达到12％时，第三阀57中与闭路循环连接的阀门关闭，而第三阀57中与浓缩液罐59连接的阀门打开，从而该浓液通过第三阀57流入浓缩液罐59。
在纳滤膜46进行浓缩过程中，由纳滤膜46排出的清液中的离子浓度随着浓液中 的离子浓度上升而上升，当由纳滤膜46排出的清液中的离子浓度小于6％，清液通过第一阀53回流至第一缓冲罐43；当由纳滤膜46排出的清液中离子浓度高于6％时，该清液通过第一阀53回流至第二缓冲罐45继续浓缩。该过程通过在线检测的第一电导仪52控制第一阀53实现。
通过第一阀53回流至第一缓冲罐43的清液进入反渗透膜系统进行浓缩，该反渗透膜系统的浓缩方式采用闭路循环，即若第二电导仪51检测到从反渗透膜44排出的浓液的离子浓度小于6％时，该浓液直接由第一循环泵49回流至高压泵48的出口继续浓缩。当第二电导仪51检测到从反渗透膜44排出的浓液中的离子浓度达到6％时，第二阀50中与闭路循环连接的阀门关闭，而第二阀50中与第二缓冲罐45连接的阀门打开，使该浓液进入第二缓冲罐45。直到第二电导仪51检测到从反渗透膜44排出的浓液的离子浓度下降至3％以下，第二阀50中与第二缓冲罐45连接的阀门关闭，第二阀45中与闭路循环连接的阀门打开，这样浓液继续回到闭路循环进行浓缩。从反渗透膜44排出的清液即回用水中的离子浓度小于200ppm。该回用水由外排回用点60接收。
本实施例中，反渗透膜44采用海水淡化专用组件，如GE、陶氏化学、海德能等公司的膜元件，在68kg的压力下能够将离子浓度为2％的盐水浓缩至6％左右。纳滤膜46为从市场上如GE、陶氏化学、海德能等公司购买，其主要的性能要求是浓度为6％～8％的浓液在30～40kg的进液压力下进入该纳滤膜46，该纳滤膜46能够实现30～40％的截留率。
本实施例中的百分比(％)均为质量百分比。
若原水的浓度小于6％，原水由第一缓冲罐43进入反渗透系统进行浓缩，该过程与实施例1相同。
本实施例说明，通过调整进水位置可以对不同离子浓度的原水进行浓缩并回用低离子浓度的水。本实施例的反渗透膜和纳滤膜的组合装置实现了将6％～8％的盐水浓缩至12％以上。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。