CN101215061B - 海水淡化预处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种海水淡化预处理方法及设备，所述预处理方法采用臭氧-紫外线协同消毒、强化混凝及沉淀集成对海水进行预处理，按如下步骤依次进行：消毒阶段；强化混凝阶段；沉淀阶段；淡化阶段；排泥阶段。所述设备主要包括：依次串联的消毒接触装置、加药混合装置、絮凝装置、沉淀装置、出水槽、排泥泵。本发明的有益效果是：臭氧-紫外线协同消毒、强化混凝及沉淀集成预处理海水的方法，抗水质、水量的冲击负荷能力更强，运行更加稳定可靠，处理成本更加经济，可大规模应用，出水水质良好。臭氧-紫外线协同消毒能很好的预防水中消毒副产物的形成及消毒后水中微生物的滋生。有效地解决了传统消毒方法的药剂投加量高、反应时间长的问题。
Description
技术领域
本发明涉及的是海水淡化的方法及设备，特别涉及的是海水淡化预处理方法及设备。
背景技术
目前，进行海水淡化的设备和技术，应当说是比较先进和成熟的，对于水质好的沿海地区，经过现有设备处理后，其指标是能达到技术要求。但是，对于污染严重和处于不断恶化状态下的沿海地区，如果不对污染的水质事先进行预处理，有再好的淡化处理设备，也很难达到理想结果。按照技术要求，进入海水淡化处理之前，其海水就应当符合特定理化指标要求。因此，海水预处理工艺的好坏直接关系到海水淡化结果的成败。
另外，海水中除含有约3％的盐类外，还含有数量不等的菌藻、微生物、有机及无机悬浮物以及溶解性气体等杂质，这些杂质，在海水淡化过程中黏附在管壁上，使淡化设备管道产生阻塞，破坏正常操作等各种不同的危害，在进入淡化设备前对海水的预处理，还能延长反设备使用寿命和提高淡化效率、降低维护费用也是十分必要的。
现有技术海水预处理工艺主包括：膜滤、混凝-膜滤-活性炭、混凝-多介质过滤-活性炭-消毒和砂滤-膜滤等。但是，现有技术海水预处理工艺存在以下不足：工艺冗长、运次操作繁琐，管理不便，运行费用高等缺陷。尤其对膜法预处理运行操和对膜组件本身质量要求都很高，抗水质水量的冲击负荷能力较差。因此，人们十分渴望出现一种运行稳定、技术成熟，运行费用低的海水淡化预处理方法及设备。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种利用协同消毒、强化混凝和沉淀的方法，以高效、低能耗解决低温低浊、有机物、悬浮物及细菌含量高的海域中的海水淡化预处理方法及设备。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
一种海水淡化预处理方法，所述海水淡化预处理方法按如下步骤依次进行：
1)消毒阶段：将海水引入消毒接触装置中对海水进行消毒，即采用紫外灯和臭氧接触反应装置消毒；所述紫外灯消毒是：将紫外灯浸没在海水中，利用紫外线对海水进行消毒，并定期予以清洗；所述臭氧接触反应装置消毒是：采用微孔曝气器向海水中通入臭氧，利用臭氧对海水进行消毒；
2)强化混凝阶段：将上述消毒后的海水引入加药混合装置中，在该加药混合装置中与通入的无机混凝剂和有机絮凝剂充分混合后进入絮凝装置中进行絮凝反应；
3)沉淀阶段：上述絮凝装置的出水进入沉淀装置中，上清液收集至出水槽内；
4)淡化阶段：上述出水槽收集的上清液进入贮水池中，经加压泵提升后将出水送至后续的淡化设备中；
5)排泥阶段：在絮凝装置和沉淀装置中沉积的污泥经污泥收集管路汇至贮泥装置中，由贮泥装置内的排泥泵将所贮污泥定期排出。
一种海水淡化预处理方法所用设备主要包括：依次串联的消毒接触装置、加药混合装置、絮凝装置、沉淀装置、出水槽、排泥泵；所述消毒接触装置内部设置有消毒装置，其下部两侧分别设置有连接海水的进水口和连接加药混合装置的出水口；所述加药混合装置出水口连接絮凝装置的上部；所述絮凝装置内部设置有折板扰流单元，絮凝装置另一侧上部的出水口接沉淀装置；所述沉淀装置上部的出水口接出水槽，出水槽接至贮水池；所述消毒装置是：紫外灯和臭氧接触反应装置，所述紫外灯设置在消毒接触装置的上部；所述臭氧接触反应装置是微孔曝气器，设置在消毒接触装置的底部。
本发明的有益效果是：
1.采用无机混凝剂和有机高分子絮凝剂复配对海水进行预处理，充分发挥了强化混凝的功效，有效地解决了低温低浊度海水预处理难题。并且，强化混凝不仅解决了浊度问题，同时在除天然有机物、除藻、除臭、除菌等方面起到了很好的强化作用。其次，复配后的强化混凝反应有效地解决了传统使用铁盐混凝剂对管道和设备的腐蚀问题，扩大了单一混凝剂的pH作用范围，大大减少混凝剂的使用剂量，节约成本且运行稳定可靠。
2.采用臭氧-紫外线协同作用对海水进行消毒，有效地解决了传统消毒方法的药剂投加量高、反应时间长的问题。臭氧-紫外线联用起到协同增效杀菌作用，对海水杀菌消毒有显著效果，且减少电耗、缩短反应时间，更为经济可靠。
3.臭氧-紫外线协同消毒、强化混凝及沉淀集成预处理海水的方法，相对传统海水预处理工艺，抗水质、水量的冲击负荷能力更强，运行更加稳定可靠，处理成本更加经济，可大规模应用，出水水质良好。臭氧-紫外线协同消毒能很好的预防水中消毒副产物的形成及消毒后水中微生物的滋生。
4.接触时间短，无需大空间的反应池，可节省空间；
5.无有害副产物产生；耗能少；反应彻底，可使有机物完全矿化。
附图说明
图1为本发明海水淡化预处理设备结构示意图。
《对附图中主要序号的说明》
1：海水 2：加压泵房 3：提升泵
4：消毒接触装置 5：紫外灯 6：臭氧接触反应装置
7：加药混合装置 8：絮凝装置 9：沉淀装置
10：出水槽 11：贮水池 12：加压泵
13：出水 14：污泥收集管路 15：贮泥装置
16：排泥泵 17：折板扰流单元 18：无机混凝剂
19：有机絮凝剂
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进一步详述。
图1为本发明海水淡化预处理设备连接示意图。
如图1所示，本发明提供一种海水淡化预处理方法，所述海水淡化预处理方法按如下步骤依次进行：
1)消毒阶段：将海水1引入消毒接触装置4中对海水1进行消毒，即采用紫外灯5和臭氧接触反应装置6消毒；所述紫外灯5消毒是：将紫外灯5浸没在海水中，利用紫外线对海水进行消毒，并定期予以清洗；所述臭氧接触反应装置6消毒是：采用微孔曝气器向海水中通入臭氧，利用臭氧对海水进行消毒；
2)强化混凝阶段：将上述消毒后的海水引入加药混合装置7中，在该加药混合装置7中与通入的无机混凝剂18和有机絮凝剂19充分混合后进入絮凝装置8中进行絮凝反应；利用絮凝反应去除海水中悬浮物、浊度、有机物及微生物；
3)沉淀阶段：上述絮凝装置8的出水进入沉淀装置9中，上清液收集至出水槽10内；
4)淡化阶段：上述出水槽10收集的上清液进入贮水池11中，经加压泵12提升后，将出水13送至后续的淡化设备中；
5)排泥阶段：在絮凝装置8和沉淀装置9中沉积的污泥经污泥收集管路14汇至贮泥装置15中，由贮泥装置15内的排泥泵16将所贮污泥定期排出。
所述加药混合装置7中的无机混凝剂18和有机絮凝剂19是经过溶解、稀释后的；所述无机混凝剂18是三氯化铁；所述有机絮凝剂19是聚丙烯酰胺。
所述无机混凝剂18与有机絮凝剂19配置比例为：100～120∶1。
本发明还提供一种海水淡化预处理方法所用设备，所述设备主要包括：依次串联的消毒接触装置4、加药混合装置7、絮凝装置8、沉淀装置9、出水槽10、排泥泵16；所述消毒接触装置4内部设置有消毒装置，其下部两侧分别设置有连接海水1的进水口4a和连接加药混合装置7的出水口4b；所述加药混合装置7出水口连接絮凝装置8的上部；所述絮凝装置8内部设置有折板扰流单元17，絮凝装置8另一侧上部的出水口接沉淀装置9；所述沉淀装置9上部的出水口接出水槽10，出水槽10接至贮水池11。
所述消毒装置是：紫外灯5和臭氧接触反应装置6，所述紫外灯5设置在消毒接触装置4的上部；所述臭氧接触反应装置6是微孔曝气器，设置在消毒接触装置4的底部。
所述絮凝装置8和沉淀装置9下部设置有污泥收集管路14，该收集管路14连接到贮泥装置15；在所述贮泥装置15中设置有排泥泵16。
所述消毒接触装置4的进水口4a与有加压泵房2连接，所述加压泵房2的一侧进水口连接海水1，在加压泵房2内设置有提升泵3。
下面对本发明方法涉及的原理进一步详述：
采用臭氧-紫外协同消毒海水对细菌及微生物有较高的去除率。臭氧与紫外线联用，通过有机物的光解催化作用下产生的自由基反应生成油及自由基，有机自由基与溶解氧进一步形成过氧化氢自由基和过氧化合物，引发整个降解过程最后使有机物完全降解。臭氧在水中可以产生过氧化氢，过氧化氢在紫外线的照射下能产生大量的次生氧化剂，如羟基自由基等，提高了单臭氧的高级氧化效率。因此在投加臭氧的同时进行紫外线照射，能明显提高臭氧的氧化能力(光致氧化作用)，可降解原水中的有机碳。臭氧-紫外线协同消毒能很好的预防水中消毒副产物的形成，并能够防止消毒后水中微生物的滋生。
采用无机混凝剂和有机高分子絮凝剂处理海水，主要利用无机混凝剂的电性中和作用和有机高分子絮凝剂吸附架桥作用优化混凝条件，实现强化混凝的目的，在去除浊度的同时，可同时有效地去除天然有机物和微生物等。
Claims (6)
1.一种海水淡化预处理方法，其特征在于，所述海水淡化预处理方法按如下步骤依次进行：
1)消毒阶段：将海水(1)引入消毒接触装置(4)中对海水(1)进行消毒，即采用紫外灯(5)和臭氧接触反应装置(6)消毒；所述紫外灯(5)消毒是：将紫外灯(5)浸没在海水中，利用紫外线对海水进行消毒，并定期予以清洗；所述臭氧接触反应装置(6)消毒是：采用微孔曝气器向海水中通入臭氧，利用臭氧对海水进行消毒；
2)强化混凝阶段：将上述消毒后的海水引入加药混合装置(7)中，在该加药混合装置(7)中与通入的无机混凝剂(18)和有机絮凝剂(19)充分混合后进入絮凝装置(8)中进行絮凝反应；
3)沉淀阶段：上述絮凝装置(8)的出水进入沉淀装置(9)中，上清液收集至出水槽(10)内；
4)淡化阶段：上述出水槽(10)收集的上清液进入贮水池(11)中，经加压泵(12)的提升后将出水(13)送至后续的淡化设备中；
5)排泥阶段：在絮凝装置(8)和沉淀装置(9)中沉积的污泥经污泥收集管路(14)汇至贮泥装置(15)中，由贮泥装置(15)内的排泥泵(16)将所贮污泥定期排出。
2.根据权利要求1中所述海水淡化预处理方法，其特征在于，所述加药混合装置(7)中的无机混凝剂(18)和有机絮凝剂(19)是经过溶解、稀释后的；所述无机混凝剂(18)是三氯化铁；所述有机絮凝剂(19)是聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求1中所述海水淡化预处理方法，其特征在于，所述无机混凝剂(18)与有机絮凝剂(19)配置比例为：100～120∶1。
4.按照权利要求1中海水淡化预处理方法所用设备，其特征在于，所述设备主要包括：依次串联的消毒接触装置(4)、加药混合装置(7)、絮凝装置(8)、沉淀装置(9)、出水槽(10)、排泥泵(16)；所述消毒接触装置(4)内部设置有对海水消毒装置，其下部两侧分别设置有连接海水(1)的进水口(4a)和连接加药混合装置(7)的出水口(4b)；所述加药混合装置(7)出水口连接絮凝装置(8)的上部；所述絮凝装置(8)内部设置有折板扰流单元(17)，絮凝装置(8)另一侧上部的出水口接沉淀装置(9)；所述沉淀装置(9)上部的出水口接出水槽(10)，出水槽(10)接至贮水池(11)；所述消毒装置是：紫外灯(5)和臭氧接触反应装置(6)，所述紫外灯(5)设置在消毒接触装置(4)的上部；所述臭氧接触反应装置(6)是微孔曝气器，设置在消毒接触装置(4)的底部。
5.根据权利要求4中所述的海水淡化预处理方法所用设备，其特征在于，所述絮凝装置(8)和沉淀装置(9)下部设置有污泥收集管路(14)，该收集管路(14)连接到贮泥装置(15)；在所述贮泥装置(15)中设置有排泥泵(16)。
6.根据权利要求4中所述的海水淡化预处理方法所用设备，其特征在于，所述消毒接触装置(4)的进水口(4a)与加压泵房(2)连接，所述加压泵房(2)的一侧进水口连接海水(1)，在加压泵房(2)内设置有提升泵(3)。
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Owner name: TIANJIN WATER INDUSTRY ENGINEERING EQUIPMENT CO., Free format text: FORMER OWNER: ZHANG DAQUN Effective date: 20100701 |
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