一种利用污水制备绿氢制备用水的系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，属于污水再利用技术领域。


背景技术：

2.目前行业认为绿氢的生产是最为环保的，因为它是用风能和光能发电来电解水制氢，消耗的原材料仅为水，而电解水制氢产生的氢气在消耗之后又会产生水，是一条可持续发展的技术路线。
3.申请号为201910356673.3的专利涉及一种基于污水处理厂的分布式发电制氢系统，通过使用污水处理厂的再生水制氢，充分利用了污水处理厂的再生水，使污水处理厂成为制氢站和制氧站，降低氢气的价格较高，但是该系统以污水处理厂出水作为水源,对水源净化程度低，降低了氢的制备纯度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，提供一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，本实用新型通过超滤或多介质过滤器 一级反渗透 二级反渗透 电除盐对污水进行处理，提升了产水水质，并提高了绿氢的制备纯度，而且本技术路线无酸碱废液产生。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池，所述原水池上管道连接有多介质过滤器，多介质过滤器上依次管道连接有超滤装置和超滤水箱，超滤装置与超滤水箱之间设置有反洗装置，超滤水箱上依次管道连接有一级反渗透装置、中间水箱和二级反渗透装置，二级反渗透装置上管道连接有edi超纯水装置，edi超纯水装置上管道连接有除盐水箱，除盐水箱上管道连接有制氢电解槽；通过超滤或多介质过滤器 一级反渗透 二级反渗透 电除盐对污水进行处理，提升了产水水质，并提高了绿氢的制备纯度，而且本技术路线无酸碱废液产生。
6.前述的一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，所述多介质过滤器与超滤装置之间的管段上设置有自清洗过滤器；多介质过滤器可截留粒径大于100微米的颗粒，自清洗过滤器可截留粒径大于50微米的颗粒，超滤装置可截留粒径大于0.02微米的颗粒，保证进入后续工艺的水质sdi
15
污染指数小于3。
7.前述的一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，所述超滤水箱与一级反渗透装置之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器和一级ro高压泵；一级ro保安过滤器用于截留粒径大于5微米的颗粒，以防止对反渗透膜元件的污堵。一级ro高压泵用于给反渗透装置提供驱动压力，克服渗透压，保证反渗透装置的正常制水。
8.前述的一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，所述超滤水箱与一级ro保安过滤器之间的管段上设置有还原剂投加口和阻垢剂投加口；还原剂用于消除水体中残留余氯，一防止对反渗透膜的氧化而造成不可逆的损伤。阻垢剂用于控制碳酸盐垢、硫酸盐垢以及氟化钙垢等，阻止结垢晶体的进一步生长和沉淀。
9.前述的一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，所述一级反渗透装置与中间水箱之间的管段上设置有脱碳器；脱碳器用于去除反渗透产水中的二氧化碳，以免影响终端产水品质。前述的一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，所述中间水箱与二级反渗透装置之间的管段上依次设置有二级ro保安过滤器和二级ro高压泵；二级ro保安过滤器用于截留粒径大于5微米的颗粒，以防止对反渗透膜元件的污堵并进行保护。二级ro高压泵用于给反渗透装置提供驱动压力，克服渗透压，保证反渗透装置的正常制水。
10.前述的一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，所述中间水箱与二级ro保安过滤器之间的管段上设置有碱投加口；烧碱用于使一级反渗透产水中残留的二氧化碳转化成碳酸根，便于二级反渗透进行截留。
11.前述的一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，所述反洗装置包括依次连接的反洗保安过滤器和反洗泵，反洗泵置于靠近超滤水箱的一端；超滤装置配套反洗保安过滤器用于去除药液箱中的微小颗粒杂质，反洗泵用于在规定的过滤周期之后进行对超滤膜元件的冲洗保证超滤膜的有效过滤。
12.前述的一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，所述二级反渗透装置与edi超纯水装置之间的管段上依次设置有二级ro水箱和edi超纯水供水泵，edi超纯水供水泵置于靠近edi超纯水装置的一端；二级ro水箱用于储存二级ro产水，为后续edi装置提供进水。edi超纯水供水泵用于给edi装置提供进水，保证edi正常制水。
13.前述的一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，所述原水池上连接有污水厂来水管道，污水厂来水管道上设置有杀菌剂投加口；杀菌剂采用氯消毒以防止微生物对超滤膜元件和反渗透膜元件的污染。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：
15.1、本实用新型产水指标电导率小于1ms/cm，提升了产水水质，并提高了绿氢的制备纯度；
16.2、本实用新型产水指标铁离子含量《1.0mg/l，提升了产水水质，并提高了绿氢的制备纯度；
17.3、本实用新型产水指标铁离子含量《1.0mg/l，提升了产水水质，并提高了绿氢的制备纯度；
18.4、本实用新型产水指标氯离子含量《2.0mg/l，提升了产水水质，并提高了绿氢的制备纯度。
附图说明
19.图1是本实用新型的结构示意图。
20.附图标记：1-原水池，2-多介质过滤器，3-超滤装置，4-超滤水箱，5-反洗装置，6-一级反渗透装置，7-中间水箱，8-二级反渗透装置，9-edi超纯水装置，10-除盐水箱，11-制氢电解槽，12-自清洗过滤器，13-一级ro保安过滤器，14-一级ro高压泵，15-还原剂投加口，16-阻垢剂投加口，17-脱碳器，18-二级ro保安过滤器，19-二级ro高压泵，20-碱投加口，21-反洗保安过滤器，22-反洗泵，23-二级ro水箱，24-edi超纯水供水泵，25-污水厂来水管道，26-杀菌剂投加口。
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
22.本实用新型的实施例1：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11。
23.本实用新型的实施例2：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12。
24.本实用新型的实施例3：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12；所述超滤水箱4与一级反渗透装置6之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器13和一级ro高压泵14。
25.本实用新型的实施例4：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12；所述超滤水箱4与一级反渗透装置6之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器13和一级ro高压泵14；所述超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段上设置有还原剂投加口15和阻垢剂投加口16。
26.本实用新型的实施例5：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12；所述超滤水箱4与一级反渗透装置6之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器13和一级ro高压泵14；所述超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段上设置有还原剂投加口15和阻垢剂投加口16；所述一级反渗透装置6与中间水箱7之间的管段上设置有脱碳器17。
27.本实用新型的实施例6：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超
滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12；所述超滤水箱4与一级反渗透装置6之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器13和一级ro高压泵14；所述超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段上设置有还原剂投加口15和阻垢剂投加口16；所述一级反渗透装置6与中间水箱7之间的管段上设置有脱碳器17；所述中间水箱7与二级反渗透装置8之间的管段上依次设置有二级ro保安过滤器18和二级ro高压泵19。
28.本实用新型的实施例7：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12；所述超滤水箱4与一级反渗透装置6之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器13和一级ro高压泵14；所述超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段上设置有还原剂投加口15和阻垢剂投加口16；所述一级反渗透装置6与中间水箱7之间的管段上设置有脱碳器17；所述中间水箱7与二级反渗透装置8之间的管段上依次设置有二级ro保安过滤器18和二级ro高压泵19；所述中间水箱7与二级ro保安过滤器18之间的管段上设置有碱投加口20。
29.本实用新型的实施例8：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12；所述超滤水箱4与一级反渗透装置6之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器13和一级ro高压泵14；所述超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段上设置有还原剂投加口15和阻垢剂投加口16；所述一级反渗透装置6与中间水箱7之间的管段上设置有脱碳器17；所述中间水箱7与二级反渗透装置8之间的管段上依次设置有二级ro保安过滤器18和二级ro高压泵19；所述中间水箱7与二级ro保安过滤器18之间的管段上设置有碱投加口20；所述反洗装置5包括依次连接的反洗保安过滤器21和反洗泵22，反洗泵22置于靠近超滤水箱4的一端。
30.本实用新型的实施例9：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12；所述超滤水箱4与一级反渗透装置6之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器13和一级ro高压泵14；所述超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段上设置有还原剂投加口15和阻垢剂投加口
16；所述一级反渗透装置6与中间水箱7之间的管段上设置有脱碳器17；所述中间水箱7与二级反渗透装置8之间的管段上依次设置有二级ro保安过滤器18和二级ro高压泵19；所述中间水箱7与二级ro保安过滤器18之间的管段上设置有碱投加口20；所述反洗装置5包括依次连接的反洗保安过滤器21和反洗泵22，反洗泵22置于靠近超滤水箱4的一端；所述二级反渗透装置8与edi超纯水装置9之间的管段上依次设置有二级ro水箱23和edi超纯水供水泵24，edi超纯水供水泵24置于靠近edi超纯水装置9的一端。
31.本实用新型的实施例10：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12；所述超滤水箱4与一级反渗透装置6之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器13和一级ro高压泵14；所述超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段上设置有还原剂投加口15和阻垢剂投加口16；所述一级反渗透装置6与中间水箱7之间的管段上设置有脱碳器17；所述中间水箱7与二级反渗透装置8之间的管段上依次设置有二级ro保安过滤器18和二级ro高压泵19；所述中间水箱7与二级ro保安过滤器18之间的管段上设置有碱投加口20；所述反洗装置5包括依次连接的反洗保安过滤器21和反洗泵22，反洗泵22置于靠近超滤水箱4的一端；所述二级反渗透装置8与edi超纯水装置9之间的管段上依次设置有二级ro水箱23和edi超纯水供水泵24，edi超纯水供水泵24置于靠近edi超纯水装置9的一端；所述原水池1上连接有污水厂来水管道25，污水厂来水管道25上设置有杀菌剂投加口26。
32.本实用新型的实施例11：一种利用污水制备绿氢制备用水的系统，包括原水池1，所述原水池1上管道连接有多介质过滤器2，多介质过滤器2上依次管道连接有超滤装置3和超滤水箱4，超滤装置3与超滤水箱4之间设置有反洗装置5，超滤水箱4上依次管道连接有一级反渗透装置6、中间水箱7和二级反渗透装置8，二级反渗透装置8上管道连接有edi超纯水装置9，edi超纯水装置9上管道连接有除盐水箱10，除盐水箱10上管道连接有制氢电解槽11；所述多介质过滤器2与超滤装置3之间的管段上设置有自清洗过滤器12；所述超滤水箱4与一级反渗透装置6之间的管段上依次设置有一级ro保安过滤器13和一级ro高压泵14；所述超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段上设置有还原剂投加口15和阻垢剂投加口16；所述一级反渗透装置6与中间水箱7之间的管段上设置有脱碳器17；所述中间水箱7与二级反渗透装置8之间的管段上依次设置有二级ro保安过滤器18和二级ro高压泵19；所述中间水箱7与二级ro保安过滤器18之间的管段上设置有碱投加口20；所述反洗装置5包括依次连接的反洗保安过滤器21和反洗泵22，反洗泵22置于靠近超滤水箱4的一端；所述二级反渗透装置8与edi超纯水装置9之间的管段上依次设置有二级ro水箱23和edi超纯水供水泵24，edi超纯水供水泵24置于靠近edi超纯水装置9的一端；所述原水池1上连接有污水厂来水管道25，污水厂来水管道25上设置有杀菌剂投加口26；其中，本系统所涉装置均为市售产品，还原剂投加口15投加的为亚硫酸氢钠溶液，阻垢剂投加口16投加的为有机磷酸盐溶液，杀菌剂投加口26投加的为氯气或次氯酸钠溶液。
33.本实用新型的一种实施例的工作原理：本实用新型工作时，通过杀菌剂投加口26
向污水厂来水管道25内投加xxx进行杀菌处理，杀菌处理后的来水送入原水箱1，经原水泵送入多介质过滤器2，多介质过滤器2出水送入自清洗过滤器12，自清洗过滤器12的出水送入超滤装置3，超滤装置3的产水保证反渗透的进水量和超滤自用水量。超滤装置3的出水送入超滤水箱4，当超滤膜元件压差升高要规定值或达到规定的制水量时利用反洗保安过滤器21和反洗泵22进行反洗，超滤装置3的出水通过超滤水泵依次送入一级ro保安过滤器13、一级ro高压泵14、一级反渗透装置6进行脱盐处理，脱盐处理此过程中，通过还原剂投加口15向超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段内投加亚硫酸氢钠溶液，去除进水中的余氯以及抑制微生物活性，阻垢剂投加口16向超滤水箱4与一级ro保安过滤器13之间的管段内投加xxx，效果，一级反渗透装置6的产水送入脱碳器17脱除co2后送入中间水箱7；中间水箱7内的脱除co2后产水通过中间水泵依次送入二级ro保安过滤器18、二级ro高压泵19、二级反渗透装置8进行深度脱盐处理，深度脱盐处理此过程中，通过碱投加口20向中间水箱7与二级ro保安过滤器18投加碱，去除二级ro产水的二氧化碳使其转化为碳酸盐，二级反渗透装置8的产水送入二级ro水箱23，浓水回流到中间水箱7；二级ro水箱23的水通过edi超纯水供水泵24送入edi超纯水装置9进行终端除盐处理，保证产水电导率各项指标符合用水标准，edi超纯水装置9的产水送入除盐水箱10，通过除盐水泵送到制氢电解槽11作为绿氢制备用水；edi超纯水装置9的浓水回流到二级ro水箱23。