CN209411957U - 一种用于远海的海水淡化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于远海的海水淡化系统。包括串联的初级过滤器、中间水箱、保安过滤器、第一级反渗透膜组、产水箱、第二级反渗透膜组、第三级反渗透膜组、清水池；包括与第一级反渗透膜组、保安过滤器均连接的能量回收装置；还包括清洗水箱，第一级反渗透膜组与清洗水箱、第三级反渗透膜组与清洗水箱均连接；包括清洗保安过滤器，产水箱与清洗保安过滤器、清洗水箱和清洗保安过滤器、清洗保安过滤器与第一级反渗透膜组、清洗保安过滤器与第二级反渗透膜组、保安过滤器和第一级反渗透膜组之间的连接管与清洗保安过滤器、保安过滤器和能量回收装置之间的连接管与清洗保安过滤器均连接。本实用新型淡化效果好、符合生活饮用水标准。

Description

一种用于远海的海水淡化系统

技术领域

本实用新型涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种用于远海的海水淡化系统。

背景技术

随着人口的增加，淡水资源逐渐紧张，人们开始着眼于使用资源较为丰富的海水，海水在使用前需进行淡化处理，海水淡化是利用海水脱盐生产淡水，是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。海水淡化技术还需不断的完善改进，以提高淡化效果和使用质量。

发明内容

本实用新型旨在满足海水淡化需求，而提供一种淡化效果好的用于远海的海水淡化系统。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种用于远海的海水淡化系统，包括依次串联的初级过滤器、中间水箱、保安过滤器、第一级反渗透膜组；

还包括能量回收装置，在第一级反渗透膜组的进液口与能量回收装置的海水出液口之间、第一级反渗透膜组的浓缩液排液口与能量回收装置的浓海水进液口之间、保安过滤器与能量回收装置的海水进液口之间均设置连接管；

还包括产水箱、第二级反渗透膜组、第三级反渗透膜组、清水池，产水箱的壳体顶部设置进水口、侧壁设置出水口、底部设置吸水口，在第一级反渗透膜组的渗透液排液口与产水箱的进水口之间、产水箱的出水口与第二级反渗透膜组的进水口之间、第二级反渗透膜组的渗透液排液口与清水池之间、第三级反渗透膜组的渗透液排液口与清水池之间、第二级反渗透膜组的浓缩液排液口与第三级反渗透膜组的进水口之间、第三级反渗透膜组的浓缩液排液口与中间水箱的进水口之间均设置连接管；

还包括清洗水箱，在清洗水箱的出液口与进液口之间设置回水管，在回水管上设置加热装置，在第一级反渗透膜组的浓缩液排液口与清洗水箱的进水口之间、第一级反渗透膜组的渗透液排液口与清洗水箱的进水口之间、第三级反渗透膜组的浓缩液排液口与清洗水箱的进水口之间均设置连接管；

还包括清洗保安过滤器，在产水箱的吸水口与清洗保安过滤器的进水口之间、清洗水箱的出水口和清洗保安过滤器的进水口之间、清洗保安过滤器的出水口与第一级反渗透膜组的进水口之间、清洗保安过滤器的出水口与第二级反渗透膜组的进水口之间、保安过滤器和第一级反渗透膜组之间的连接管与清洗保安过滤器的出水口之间、保安过滤器和能量回收装置之间的连接管与清洗保安过滤器的出水口之间均设置连通管；

在初级过滤器进水口处连接设置与海水源连通的引水管。

优选地：在引水管上、中间水箱与保安过滤器之间的连接管上、产水箱与第二级反渗透膜组之间的连接管上、清洗保安过滤器与第二级反渗透膜组之间的连通管上均设置用于加药的管道混合器。

优选地：所述初级过滤器由多个EPD过滤器并联构成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用反渗透技术，海水取水加压后进入到EPD过滤器，可去除大部分海水中的沙粒、悬浮物，过滤后的清洁海水存储于中间水箱，后分成两股，一股进入到第一级反渗透膜组内，另一股进入到能量回收装置中利用反渗透浓海水的余压进行加压，然后再进入到第一级反渗透膜组中，经过第一级反渗透膜组的渗透液存储于产水箱，进一步由第二级反渗透膜组和第三级反渗透膜组处理，处理后的渗透液完全满足《生活饮用水卫生标准》。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图。

图中：1-管道混合器；2-EPD过滤器；3-中间水箱；4-保安过滤器；5-第一级反渗透膜组；6-能量回收装置；7-第三级反渗透膜组；8-第二级反渗透膜组；9-产水箱；10-清洗水箱；11-清洗保安过滤器；12-加热装置；13-清水池；14-引水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型包括依次串联的初级过滤器、中间水箱3、保安过滤器4、第一级反渗透膜组5；

还包括能量回收装置6，在第一级反渗透膜组5的进液口与能量回收装置6的海水出液口之间、第一级反渗透膜组5的浓缩液排液口与能量回收装置6的浓海水进液口之间、保安过滤器4与能量回收装置6的海水进液口之间均设置连接管；

还包括产水箱9、第二级反渗透膜组8、第三级反渗透膜组7、清水池13，产水箱9的壳体顶部设置进水口、侧壁设置出水口、底部设置吸水口，在第一级反渗透膜组5的渗透液排液口与产水箱9的进水口之间、产水箱9的出水口与第二级反渗透膜组8的进水口之间、第二级反渗透膜组8的渗透液排液口与清水池13之间、第三级反渗透膜组7的渗透液排液口与清水池13之间、第二级反渗透膜组8的浓缩液排液口与第三级反渗透膜组7的进水口之间、第三级反渗透膜组7的浓缩液排液口与中间水箱3的进水口之间均设置连接管；

还包括清洗水箱10，在清洗水箱10的出液口与进液口之间设置回水管，在回水管上设置加热装置12，在第一级反渗透膜组5的浓缩液排液口与清洗水箱10的进水口之间、第一级反渗透膜组5的渗透液排液口与清洗水箱10的进水口之间、第三级反渗透膜组7的浓缩液排液口与清洗水箱10的进水口之间均设置连接管；

还包括清洗保安过滤器11，在产水箱9的吸水口与清洗保安过滤器11的进水口之间、清洗水箱10的出水口和清洗保安过滤器11的进水口之间、清洗保安过滤器11的出水口与第一级反渗透膜组5的进水口之间、清洗保安过滤器11的出水口与第二级反渗透膜组8的进水口之间、保安过滤器4和第一级反渗透膜组5之间的连接管与清洗保安过滤器11的出水口之间、保安过滤器4和能量回收装置6之间的连接管与清洗保安过滤器11的出水口之间均设置连通管；

在初级过滤器进水口处连接设置与海水源连通的引水管14。

海水经初级过滤器预处理后在中间水泵的作用下经过保安过滤器4，再在高压泵的作用下进入第一级反渗透膜组5进行一级处理，中间水泵和高压泵变频控制。一级处理设计回收率为40％，共两套，每套10支6芯压力容器，共计120支8英寸海水膜元件，该反渗透膜元件产水量大、脱盐率较高，可有效减少进水量，降低一级处理的操作压力，有助于提高生产效率、降低运行能耗。

为了进一步降低能耗，利用能量回收装置6，将第一级反渗透膜组5浓缩液通过功交换式能量回收装置PX，把浓缩液的压力直接传递给流入的原海水，效率高达95％以上。

经过一级处理的海水经高压泵后进入二级处理。二级处理设计回收率90％，共两套，每套5支6芯压力容器，共计60支8英寸节能型高脱硼低压膜元件，二级反渗透系统采用两段式设计，先进入第二级反渗透膜组8，再进入第三级反渗透膜组7，第二级反渗透膜组8与第三级反渗透膜组7为3:2排列，第一段处理的浓缩液全部进入第二段处理，两段产水混合成为二级反渗透产水，二级反渗透浓水全部回流至中间水箱3进行再利用。

当反渗透停止运行时，用第一级反渗透膜组5的渗透液自动冲洗膜内和管道中的浓缩液，使膜完全浸泡在淡水中，以置换系统内的浓盐水，可防止系统腐蚀和膜的自然渗透造成的膜损坏、生物污染，同时还可以防止再次运行时加入的药剂形成亚稳态在膜上沉淀，冲洗还可以带走部分污垢，形成对膜和装置的有效保养。为更好的保证系统正常运行，一般情况下，3～6个月进行一次化学清洗。

所述初级过滤器由多个EPD过滤器2并联构成。本实施例中，初级过滤器由三台EPD过滤器2并联构成，采用两套初级过滤器，EPD过滤器2的罐体采用玻璃钢FRP材质，每台处理水量30m³/h，根据压差、时间或手动进行反洗，无需反洗水泵，使用过滤后的海水进行反洗，全自动运行。

本实用新型中反渗透海水淡化技术的原理是：在压力驱动下，溶剂水通过半透膜进入膜的低压侧，而溶液中的其它组分盐被阻挡在膜的高压侧，并随浓缩液排出，从而达到有效分离的过程。反渗透海水淡化技术主要利用的是反渗透膜的选择透过性，从而实现对海水中淡水的富集。

本装置采用反渗透技术，海水取水加压后进入到EPD过滤器2，可去除大部分海水中的沙粒、悬浮物。过滤后的清洁海水存储于中间水箱3，经过中间水泵分成两股，一股进入到高压泵，经高压泵加压后进入到第一级反渗透膜组5内，另一股进入到能量回收装置6中利用反渗透浓海水的余压进行加压，然后再由增压泵加压后进入到第一级反渗透膜组5中，经过第一级反渗透膜组5的渗透液存储于产水箱9，进一步进行二级处理即第二级反渗透膜组8和第三级反渗透膜组7处理，由于二级处理后的浓缩液含盐量较低，约2500mg/L以下，远小于原海水，可循环回流至中间水箱3，与原海水一起进行一级处理，二级处理后的渗透液完全满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)。

本实施例中，在引水管14上、中间水箱3与保安过滤器4之间的连接管上、产水箱9与第二级反渗透膜组8之间的连接管上、清洗保安过滤器11与第二级反渗透膜组8之间的连接管上均设置用于加药的管道混合器1。向引水管14上的管道混合器1中添加杀生剂，防止EPD过滤器2的生物污堵，强化过滤效果；为了防止反渗透膜内结垢并提高水回收率，在进入第一级反渗透膜组5之前加入阻垢剂、还原剂，一方面防止难溶性碳酸盐和硫酸盐的晶体在膜组件的浓水侧析出，另一方面中和预处理阶段的杀生剂，使反渗透膜进水余氯小于0.1mg/L，防止反渗透膜的氧化损坏，同时，为了控制系统长期停运或水质变化而导致的生物污染，间断地加入非氧化性杀菌剂，预防反渗透膜的生物污染；第二级反渗透膜组8进水前加入NaOH调节进水pH，提高硼的脱除效果，达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)要求。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于远海的海水淡化系统，其特征在于：包括依次串联的初级过滤器、中间水箱(3)、保安过滤器(4)、第一级反渗透膜组(5)；

还包括能量回收装置(6)，在第一级反渗透膜组(5)的进液口与能量回收装置(6)的海水出液口之间、第一级反渗透膜组(5)的浓缩液排液口与能量回收装置(6)的浓海水进液口之间、保安过滤器(4)与能量回收装置(6)的海水进液口之间均设置连接管；

还包括产水箱(9)、第二级反渗透膜组(8)、第三级反渗透膜组(7)、清水池(13)，产水箱(9)的壳体顶部设置进水口、侧壁设置出水口、底部设置吸水口，在第一级反渗透膜组(5)的渗透液排液口与产水箱(9)的进水口之间、产水箱(9)的出水口与第二级反渗透膜组(8)的进水口之间、第二级反渗透膜组(8)的渗透液排液口与清水池(13)之间、第三级反渗透膜组(7)的渗透液排液口与清水池(13)之间、第二级反渗透膜组(8)的浓缩液排液口与第三级反渗透膜组(7)的进水口之间、第三级反渗透膜组(7)的浓缩液排液口与中间水箱(3)的进水口之间均设置连接管；

还包括清洗水箱(10)，在清洗水箱(10)的出液口与进液口之间设置回水管，在回水管上设置加热装置(12)，在第一级反渗透膜组(5)的浓缩液排液口与清洗水箱(10)的进水口之间、第一级反渗透膜组(5)的渗透液排液口与清洗水箱(10)的进水口之间、第三级反渗透膜组(7)的浓缩液排液口与清洗水箱(10)的进水口之间均设置连接管；

还包括清洗保安过滤器(11)，在产水箱(9)的吸水口与清洗保安过滤器(11)的进水口之间、清洗水箱(10)的出水口和清洗保安过滤器(11)的进水口之间、清洗保安过滤器(11)的出水口与第一级反渗透膜组(5)的进水口之间、清洗保安过滤器(11)的出水口与第二级反渗透膜组(8)的进水口之间、保安过滤器(4)和第一级反渗透膜组(5)之间的连接管与清洗保安过滤器(11)的出水口之间、保安过滤器(4)和能量回收装置(6)之间的连接管与清洗保安过滤器(11)的出水口之间均设置连通管；

在初级过滤器进水口处连接设置与海水源连通的引水管(14)。

2.根据权利要求1所述的用于远海的海水淡化系统，其特征在于：在引水管(14)上、中间水箱(3)与保安过滤器(4)之间的连接管上、产水箱(9)与第二级反渗透膜组(8)之间的连接管上、清洗保安过滤器(11)与第二级反渗透膜组(8)之间的连通管上均设置用于加药的管道混合器(1)。

3.根据权利要求1所述的用于远海的海水淡化系统，其特征在于：所述初级过滤器由多个EPD过滤器(2)并联构成。