CN101314490A - 海水淡化制取超纯水方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种海水淡化制取装置，其包括按进水顺序连接的(a)进水单元、(b)预处理单元和(c)反渗透单元，其中：所述(a)进水单元用于将待淡化的海水送入预处理单元，并且所述的待淡化的海水是电厂的直流循环冷却水排水；所述(b)预处理单元包括依进水顺序连接的沉淀装置、过滤装置，所述沉淀装置的上游连接进水单元，所述沉淀装置的下游连接所述过滤装置；所述(c)反渗透单元包括依进水顺序连接的升压装置、能量回收装置和反渗透装置；其中，所述升压装置的上游连通所述预处理单元中的过滤装置，所述升压装置的下游连通反渗透装置。本发明的海水淡化装置成本低从而可大范围推广、环保且具有规模效益，并可以用于制取超纯水。

Description

海水淡化制取超纯水方法及其装置

技术领域

本发明涉及分离提纯装置和方法，具体地涉及海水淡化装置及其方法。

背景技术

缺水问题对我国的可持续发展是非常迫切的和重要的。我国淡水资源总量名列世界第六，但人均淡水资源量仅为世界平均值的1/4，属于贫水国家，居世界第109位；沿海城市和岛屿地区缺水更为突出，城市人均水平大部分少于500立方米，天津、青岛、连云港、上海更少于200立方米，大大低于国际公认人均1000立方米的严重缺水标准。据测算，到2010年后，我国将进入严重缺水时期。

解决缺水的方法包括传统意义上的调水和蓄水工程、节水以及污水回用，但这些措施仅是从地区上与时间上对淡水资源进行再调配，并没有从根本上增加淡水资源的总量，淡水紧缺问题至今依然十分严重。目前海水淡化技术受到越来越多的重视。

目前海水淡化使用较广的有反渗透法、蒸馏法和电渗析法。其中反渗透法海水淡化技术是当今较先进、稳定、有效的除盐技术，但是现有技术的反渗透法海水淡化技术有其不足之处。

首先，其对预处理要求较高、初期投资较大。例如，反渗透装置的进水其SDI(污染指数)必须＜3，为了保证进水水质需要设置庞大的预处理装置，即多介质过滤器、活性炭过滤器等设备。如果进行大规模的生产则设备台数较多，占地大、水质控制复杂且系统自动化程度较低。

其次，由于反渗透装置产水量随水温变化较大(一般温度每变化1℃，反渗透膜元件产水量变化2.5％)，为了稳定地保证供水量，通常需要配置加热器使整个系统保持恒温，加热源或是蒸汽或是电源，从而增加了投资成本和运行成本，而成本加大带来的后果就是水价上升，最终增大了用户的负担。

再则，利用反渗透法淡化海水，只有部分海水变成淡水，而另外则变成浓盐水，这就产生了环保上的问题。目前的发展方向是综合利用模式，例如从海水中晒盐，但这种做法可能会受到土地资源、盐类市场等因素的制约。

综上所述，本领域缺乏一种成本低、环保且具有规模效益的海水淡化制取超纯水装置和方法。为了适应淡水资源日趋紧张的形势、国家环保政策的日趋完善和水处理技术的发展，迫切需要开发成本低从而可大范围推广、环保且具有规模效益的海水淡化制取超纯水装置和方法。

发明内容

本发明的目的在于获得成本低从而可大范围推广、环保且具有规模效益的海水淡化制取装置。

本发明的另一目的在于获得成本低从而可大范围推广、环保且具有规模效益的海水淡化制取方法。

本发明还有一个目的在于获得本发明的淡化制取装置的用途。

在本发明的第一方面，提供了一种海水淡化制取装置，其包括按进水顺序连接的(a)进水单元、(b)预处理单元和(c)反渗透单元，其中：所述(a)进水单元用于将待淡化的海水送入预处理单元，并且所述的待淡化的海水是电厂的直流循环冷却水排水；所述(b)预处理单元包括依进水顺序连接的沉淀装置、过滤装置，所述沉淀装置的上游连接进水单元，所述沉淀装置的下游连接所述过滤装置；所述(c)反渗透单元包括依进水顺序连接的升压装置和反渗透装置；其中，所述升压装置的上游连通所述预处理单元中的过滤装置，所述升压装置的下游连通反渗透装置。

在本发明的一个实施方式中，所述(c)反渗透单元中，所述的升压装置为高压变频泵，且所述反渗透单元中不包括加热恒温装置；优选地，所述的高压变频泵为双相钢高压变频泵。

优选地，所述的高压变频泵为双相钢高压变频泵。

优选地，所述高压变频泵压力等级为6.2±0.2MPa，更优选6.2MPa。

在本发明的一个实施方式中，所述(b)预处理单元中的过滤装置为超滤装置，优选地为浸没式外压超滤膜。

优选地，在采用浸没式外压超滤膜的同时省去了超滤保安过滤器。

在本发明的一个实施方式中，所述装置满足下列(i)-(iii)的条件中的一种或多种：

(i)所述的沉淀装置去除水中杂质使得浊度为20NTU或以下；＜1％的概率为100mg/L；总溶解固型物含量为10mg/L或以下；

(ii)所述的过滤装置用于进一步去除水体中的杂质，至其浊度＜0.1NTU，SDI90％时间在2.5以下；99％时间＜3；和/或

(iii)所述的反渗透装置的脱盐率＞99％。

在本发明的一个实施方式中，所述(c)反渗透单元中的反渗透装置包括连通上游预处理单元的一级海水反渗透膜组件和设在所述一级海水反渗透膜组件下游的二级或多级淡水反渗透膜组件。

优选地，所述一级海水反渗透膜组件浓水侧装有能量回收装置，较佳地采用PX型能量回收装置。

优选地，所述二级或多级淡水反渗透膜组件排出的浓水通过在所述过滤装置下游设置的过滤产水箱进行收集，其中所述过滤产水箱中，所述过滤装置产水和所述二级或多级淡水反渗透膜组件排出的浓水合并后进入所述反渗透装置；

更优选地，所述的能量回收装置的浓水侧还连接电解制备次氯酸钠装置，其中经能量回收后的一级海水反渗透浓水排放到所述电解制备次氯酸钠装置以供电解制氯。

本发明另一方面提供一种海水淡化制取方法，其包括以下步骤：

(A)对来自直流循环冷却水排水的待淡化海水进行预处理，所述预处理包括沉淀、过滤步骤，得到污染指数＜2.5的经过预处理的海水；

(B)将步骤(A)得到的经过预处理的海水进行反渗透，得到所需用水标准的淡水；同时得到相应的浓海水。

在一优选例中，步骤(A)中预处理的制水能力为86400±2000吨/天，步骤(B)中反渗透装置的制水能力为44000±2000吨/天。

在本发明的一个实施方式中，所述步骤(B)的反渗透步骤包括前置的升压步骤，所述升压步骤采用高压变频法，且所述反渗透步骤省略了恒温加热步骤。

在本发明的一个实施方式中，所述步骤(B)的反渗透步骤包括如下步骤：(I)一级反渗透，得到满足工业用水标准的一级淡水；同时得到相应的一级浓海水；(II)将步骤(I)产生的一级淡水进行反渗透，得到二级或多级淡水；同时得到相应的二级或多级浓海水。

在本发明的一个实施方式中，将反渗透得到的各级浓海水进行回收利用，从而使得所有浓海水不外排，其包括如下步骤：(s1)将所述步骤(B)得到的一级浓海水回收后进行电解制氯；(s2)将所述步骤(C)中二级或多级浓海水回收，与步骤(A)的待淡化海水合并，共同进行预处理。

本发明再一方面提供一种本发明的海水淡化制取装置的用途，其用于制备超超临界燃煤发电机组所需要的工业水和/或超纯水。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式的工艺流程示意图。

图2为图1的工艺流程示意图的加药单元的示意图。图2a～e为各个环节的加药单元。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，将原海水作为循环冷却水水源，并将经过热力系统循环后的排水作为海水淡化制取超纯水装置的进水，从而省去了反渗透装置前的加热器。在此基础上完成了本发明。在本发明的优选实施方式中，还采用了特定的技术手段(例如特定的过滤装置、升压装置、回收装置)得到成本低从而可大范围推广、环保且具有规模效益的海水淡化制取超纯水装置和方法。

如本文所用，本发明的“循环冷却水”的定义是：采用常温状态下的自然水体水源去冷却热力系统中的蒸汽，将其冷却后成为凝结水，再返回至蒸汽系统，以此循环。例如，采用的电厂的直流循环冷却水排水，其目的是充分利用排水的余热。通常电厂的直流循环冷却水排水在常温海水的基础上温度升高约9±2℃，通常为9℃左右。

如本文所用，本发明的“浊度”的定义采用本发明技术领域常用的含义。本发明的浊度测定方法采用国家标准GB 12151-198锅炉用水和冷却水分析方法浊度的测定(福马肼浊度)。

如本文所用，本发明所述的“SDI”即为污染指数。通常其用于表征水中颗粒、胶体和其它能阻塞各种水纯化设备地物体地含量。本发明的SDI的测定方法根据本领域常用标准，例如ASTM 4189-95方法。本发明的过滤装置得到的海水的污染指数例如SDI90％时间在2.5以下；99％时间＜3。

如本文所用，本发明所述的“保安过滤装置”是指用于保护反渗透膜组件的过滤装置。具体地例如阻止＞5μm粒径的颗粒物质经过。本发明的“保安过滤装置”的安装位置通常在反渗透装置的上游，具体地例如所述升压装置的下游连通所述保安过滤装置，所述保安过滤装置的下游连通反渗透装置。

如本文所用，本发明的“脱盐率”是以进水(例如待淡化的海水，包括原海水)含盐量作为基础。

如本文所用，本发明的“升压装置”是指用于增高本发明的反渗透装置的进水压力的装置。具体地例如用于增高一级海水反渗透膜组件的进水压力。

如本文所用，本发明的“纯水”与“淡水”可以互换使用。

以下对本发明的各个技术特征进行详细说明。

进水单元

本发明的进水单元用于将待淡化的海水送入预处理单元，并且所述的待淡化的海水是电厂的直流循环冷却水排水。进水单元的结构没有特别限制，具体地例如，所述进水单元连通循环冷却水排水通道，因此整个海水淡化制取装置的进水为来自循环冷却水排水的海水。

现有技术中，通常需要配置加热器使整个体系保持恒温，从而增大了成本。而本发明的进水取自循环冷却水的排水，充分利用其温升(正常情况下温升9℃)，即利用废热，在整个系统中省去了海水加热装置，从而可节省工程投资。

预处理单元

本发明的预处理单元包括依进水顺序连接的沉淀装置、过滤装置，所述沉淀装置的上游连接进水单元，所述沉淀装置的下游连接所述过滤装置。

较佳地，所述装置满足下列(i)-(iii)的条件中的一种或多种：(i)所述的沉淀装置去除水中杂质使得浊度为20NTU或以下；＜1％的概率为100mg/L；总溶解固型物含量为10mg/L或以下；(ii)所述的过滤装置用于进一步去除水体中的杂质，至其浊度＜0.1NTU，SDI 90％时间在2.5以下；99％时间＜3；(iii)所述的反渗透装置的脱盐率＞99％。所述的“＜1％的概率”、“总溶解固型物含量”等属于都是本领域常用的术语，采用国家标准中所述的含义。

例如，本发明的预处理单元用于去除水中杂质至其浊度为20NTU或以下(正常情况)、总溶解固型物含量为10mg/L或以下，过滤装置用于进一步去除水体中的＞5μm粒径的颗粒物杂质，至其浊度＜0.1NTU，SDI(污染指数)90％时间在2.5以下；99％时间＜3。

沉淀装置

本发明的沉淀装置是加入药剂以去除海水中的固体物质和/或氧化性物质(例如CaCO₃、CaSO₄、SrSO₄、CaF₂、SiO₂、铁、铝氧化物等)的装置，以防止固体物质在后序单元的反渗透膜组件的膜面上沉积或是氧化性物质对膜的氧化破坏。

本发明的沉淀装置没有特别限制，例如包括一个或多个反应沉淀池。

过滤装置

在本发明的过滤装置去除沉淀装置中生成的胶体物质及悬浮固体微粒、以及海水中的有机物的装置，以防止胶体物质、固体微粒或有机物污堵后序单元的反渗透膜组件。

本发明的过滤装置可以采用本领域中常见一级或多级的介质过滤器、活性炭过滤器或本领域常用的过滤装置。

在本发明的一个优选例中，过滤部分采用的是超滤装置。更优选地，采用浸没式外压超滤膜。在采用浸没式外压超滤膜的同时省去了超滤保安过滤器。

现有技术采用的通常是内压超滤膜，而本发明采用浸没式外压超滤膜的优点在于：该膜具有较大的通量，单位面积产水量较高，从而减少了设备台数，以节省占地。所述的浸没式外压超滤膜进水无需压力，只要进水能流入超滤膜池即可。同时所述的浸没式外压超滤膜，使原多用于污水处理的中空纤维(材质为高强度的聚偏氟乙烯，简称PVDF)超滤膜现用于海水淡化系统，增大了进水的适应性，从而可简化预处理部分反应沉淀装置的配置及系统出水控制要求。同时也省去了超滤保安过滤器。此外，所述浸没式外压超滤膜污堵后容易反洗，受到严重污染后可采用化学药剂加强清洗，膜材料耐次氯酸钠、盐酸、柠檬酸等药品的交替清洗。

在一个优选例中，上述超滤装置的下游设置超滤产水箱。

反渗透单元

本发明的反渗透单元包括依进水顺序连接的升压装置和反渗透装置；其中，所述升压装置的上游连通所述预处理单元中的过滤装置，所述升压装置的下游连通

反渗透装置。

升压装置

优选地，所述反渗透单元中，所述的升压装置为高压变频泵，且所述反渗透单元中不包括加热恒温装置；优选地，所述的高压变频泵为双相钢高压变频泵。

在一个优选例中，所述的升压装置用于将进入一级海水反渗透装置的水压增高到6.2±1MPa，较佳地，6.2±0.2MPa，最佳地6.2MPa。

在本发明的一个优选例中，在海水反渗透单元中由于采用高压变频泵，运行操作压力6.2MPa左右，高压变频泵使反渗透的产水率、脱盐率更加稳定，一般控制变化幅度在85％～100％之间。这样，原海水取自循环冷却水的排水可以充分利用其温升(正常情况下温升9℃)，即利用废热，同时在整个系统中省去了原水加热装置，从而可节省工程投资。

反渗透装置

所述反渗透装置包括连通上游预处理单元的一级海水反渗透膜组件和设在所述一级海水反渗透膜组件下游的二级或多级淡水反渗透膜组件。

优选地，所述一级海水反渗透膜组件浓水侧装有能量回收装置。本发明的能量回收装置可以采用PX、HTC、HPB、WEER、PES、VARI-RO、Clark Pump等各种类型的能量回收装置，较佳地采用PX型能量回收装置。具体地例如，分流的海水与反渗透膜单元出口排出的高压浓水以相近的流量相接触，高压浓水中压力能量直接传递给分流的海水；然后，分流的海水带着回收的能量通过一个升压装置增压后，与通过高压泵的那部分海水会合后进入反渗透单元。

优选地，所述二级或多级淡水反渗透膜组件排出的浓水通过在所述过滤装置下游设置的过滤产水箱进行收集，其中所述过滤产水箱中，所述过滤装置产水和所述二级或多级淡水反渗透膜组件排出的浓水合并后进入所述反渗透装置。

更优选地，所述的能量回收装置还连接电解制备次氯酸钠装置，其中经能量回收后的一级海水反渗透浓水排放到所述电解制备次氯酸钠装置以供电解制氯。

所述反渗透装置可以是一级或多级的反渗透装置。在一个优选例中，所述反渗透装置为二级反渗透装置。例如但不局限于，包括上游连通预处理单元的一级海水反渗透膜组件和设在所述一级海水反渗透膜组件下游的二级淡水反渗透膜组件。较佳地，所述预处理单元和所述一级海水反渗透膜组件之间连有能量回收装置，使得所述一级海水反渗透膜组件排放的浓水通过所述能量回收装置后排出，从而提高了整套一级反渗透装置的效率。或者，上述过滤装置的下游设置超滤产水箱，所述二级淡水反渗透膜组件排放的浓水与所述超滤产水箱连通，使得所述二级淡水反渗透膜组件的浓水返回到所述超滤产水箱再重复利用。

在一个优选例中，所述的一级反渗透浓水还可用于电解制备次氯酸钠装置。其中所述能量回收装置排出的经能量回收后的浓水输送至所述电解制备次氯酸钠装置以供电解制氯。

在一个优选例中，所述的超滤装置为浸没式外压超滤膜，可省略前端的保安过滤器。

在本发明的一个优选实施方式中，本发明的能量回收装置使得所述一级海水反渗透膜组件排出的压力＞5.0MPa的浓水进入能量回收装置，从而减少高压变频泵的出力，使得高压变频泵的流量仅为一级海水反渗透膜组件进水总容量的48％，从而使得高压变频泵使用寿命更长。

海水淡化制取方法

预处理

(A)对来自直流循环冷却水排水的待淡化海水进行预处理，所述预处理包括沉淀、过滤步骤，得到污染指数＜2.5的经过预处理的海水；

(B)将步骤(A)得到的经过预处理的海水进行反渗透，得到满足工业用水标准的淡水；同时得到相应的浓海水。

在一优选例中，步骤(a)中预处理的制水能力为86400±2000吨/天，步骤(b)中反渗透装置的制水能力为44000±2000吨/天。

反渗透步骤

优选地，所述步骤(B)的反渗透步骤包括升压步骤，所述升压步骤采用高压变频法，且所述反渗透步骤省略了恒温加热步骤。

优选地，所述步骤(B)的反渗透步骤包括如下步骤：(I)一级反渗透，得到满足工业用水标准的一级淡水；同时得到相应的一级浓海水；(II)将步骤(I)产生的一级淡水进行反渗透，得到二级或多级淡水；同时得到相应的二级或多级浓海水。

本发明的“一级浓海水”通常其含盐量为原海水的2倍左右。例如，1.5～2.5倍。

回收利用

优选地，将反渗透得到的各级浓海水进行回收利用，从而使得所有浓海水不外排，其包括如下步骤：

(s1)将所述步骤(B)得到的一级浓海水回收后进行电解制氯；

(s2)将所述步骤(C)中二级或多级浓海水回收，与步骤(A)的待淡化海水合并，共同进行预处理。

海水淡化制取装置的用途

本发明的海水淡化制取装置可以根据需要制备多种用途的纯水。所述纯水根据需要进行制取，例如符合GB12151-1989(锅炉用水和冷却水分析方法-浊度的测定(福马肼浊度))或符合GB5749-85(生活饮用水卫生标准)标准的淡水，或是符合工业纯水标准的纯水。通常，符合“工业纯水标准的纯水”是指所得到纯水的导电度10～15μs/cm之间。

优选地，本发明的海水淡化制取装置或方法用于制备超超临界燃煤发电机组所需要的工业水和超纯水。

本发明的淡水回收率高达85％，极大地提高了制水效益，同时排出的浓水全部回收至超滤产水箱，无任何外排。

技术效果

本发明的技术效果在于：

1、原海水取自循环冷却水的排水，充分利用其温升(正常情况下温升9℃)，即利用废热，在整个系统中省去了原水加热装置，从而可节省工程投资；

2、本发明的装置可以放大，例如整套海水淡化系统总制水量不低于每天44000m³(即每小时1830m³)。系统可做到分质供水，循环利用，基本做到零排放，使环境污染程度降到最低；

3、在一个优选实施方式中采用浸没式外压超滤膜，使原多用于污水处理的中空纤维超滤膜现用于海水淡化系统，增大了进水的适应性，从而可简化预处理反应沉淀装置的配置及减小该装置出水控制要求；

4、在一个优选实施方式中采用浸没式外压超滤膜，超滤膜反冲洗水除悬浮杂质含量增加外，水质与进水无差别，故收集后回收至前级的反应沉淀池，以减少取水量及废水排放量；

5、在一个优选实施方式中，超滤、一级反渗透、二级反渗透出水均进入相应的水箱，即使在各单元设备发生故障或检修时也能保证整个系统的连续供水；

6、在一个优选实施方式中，一级海水反渗透膜组件组件排出的浓水经过PX型能量回收装置后将高压能量转换成进水压力，从而减少了高压泵48％的进水流量，降低了运行用电负荷；

7、在一个优选实施方式中，经能量转换后的一级浓排水(含盐量为原海水的2倍)作为电解制次氯酸钠系统的进水，不仅提高了电解制氯装置的效率，还降低了浓水直接排放对附近海域的影响程度；

8、在一个优选实施方式中，二级淡水反渗透膜组件装置的淡水回收率高达85％，极大地提高了制水效益，同时排出的浓水全部回收至超滤产水箱，无任何外排。

9.本发明大大降低了发电过程中的水耗。我国水资源相对短缺，特别在煤炭储量比较集中的地区更是短缺。而燃煤发电需要大量的循环冷却水、工业冷却水和化学补充水。本发明把“节约用水，降低水耗”作为重要的课题，努力提高发电厂用水的复用指数，采用先进的污水处理技术，实施零排放(ZLD)，同时将得到的超纯水用于制备超超临界燃煤发电机组所需要的工业水和/或超纯水。

以下结合具体实施例，进一步阐明本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。比例和百分比基于重量，除非特别说明。

实施例

图1为海水淡化系统工艺流程图，本工艺可用于产水量1000t/h及以上出力的系统。下面结合附图对本发明作一概要说明。

本发明的海水淡化制取装置，包括按进水顺序连接的(a)进水单元、(b)预处理单元和(c)反渗透单元，其中：

所述(a)进水单元用于将待淡化的海水送入预处理单元，并且所述的待淡化的海水是电厂的直流循环冷却水排水；

所述(b)预处理单元包括依进水顺序连接的沉淀装置、过滤装置，所述沉淀装置的上游连接进水单元，所述沉淀装置的下游连接所述过滤装置；

所述(c)反渗透单元包括依进水顺序连接的升压装置和反渗透装置；其中，所述升压装置的上游连通所述预处理单元中的过滤装置，所述升压装置的下游连通反渗透装置。

图中由反应沉淀池、超滤膜装置、透过液泵、超滤产水箱、升压泵、保安过滤器、一级海水高压泵、能量回收装置、增压泵、一级海水反渗透膜组件、一级工业水箱、二级淡水高压泵、二级淡水反渗透膜组件、预脱盐水箱等单元组成。

(a)进水单元中，原海水经过热交换后(此时温升约9℃)排入海水虹吸井，通过输送泵将原海水送入(b)预处理单元的反应沉淀池。

(b)预处理单元中，反应沉淀池中加入凝聚剂及助凝剂以除去原水中的悬浮状颗粒杂质。反应沉淀池出水依靠重力自流到超滤膜池，原水在透过液泵的抽吸下透过超滤膜后进入超滤产水箱。超滤膜在进、出水压差大于设定值时自动进行反洗，在污堵严重难于通过反洗程序恢复膜通量时可采用化学清洗的方式使超滤膜恢复至正常运行状态。进入超滤产水箱内贮存的是纯净海水。

下一步进入(c)反渗透单元进行反渗透脱盐步骤，即进入淡化单元。超滤产水箱出水通过升压泵进入保安过滤器，以除去＞5μm粒径的颗粒物质，确保反渗透膜不被划伤。所述的升压泵为高压变频泵，通常为双相钢高压变频泵。

在保安过滤器的前、后分别加入阻垢剂和还原剂，此后串联一级海水反渗透高压泵，该泵的流量为进入反渗透膜组件总流量的48％，压力为5.0～9.0MPa(视原海水含盐量而定)。一级高压泵将待脱盐水泵入海水反渗透膜组件，回收率45％，脱盐率99％，膜透出水进入一级工业水箱，成为合格的工业用水。由于经过反渗透膜处理的产水其pH值一般在6左右，此时加入一定量的碱液(42％浓度的工业纯碱)以调节工业水的pH值，以进一步满足工业用水的水质要求。海水反渗透膜组件排出的浓缩水仍具有较高的压力，为此设置一组能量回收装置，利用浓水排出的压力将其转换成动力，推动进入反渗透膜组件总流量52％的水量进入增压泵，此时，增压泵的扬程只需克服海水反渗透膜组件的压力损失即可。对经过能量回收装置后排放的浓水进行再利用，回收到制氯系统，作为电解海水制氯的原料水。

一级工业水箱内贮存的工业水大部分用于各工艺系统，如电机轴封冷却水、消防喷淋水、空调系统冷却水、生活用水(除饮用水外)等。同时还有部分一级工业水直接进入二级淡水高压泵，通过二级淡水反渗透膜组件，回收率85％，脱盐率98％，产出合格的脱盐水贮存于脱盐水箱。二级反渗透膜组件排出的浓水回收至超滤产水箱。

无论反渗透膜组件进水水质控制得如何严密，但膜被污染现象仍是不可避免的，为此设置反渗透膜化学清洗单元，定期对膜堆进行化学清洗，以恢复膜的通量及脱盐率。本实施例中一级、二级反渗透膜组件合用一套化学清洗装置，以提高装置的利用率。

如图2a～e所示，在上述工艺中有多个环节进行加药处理，以调节水质。为此设置一组组合式加药装置，安装各种药品的加药箱、加药泵、控制柜等。然后采用各自的加药管道将药品注入所需部位。所述加药单元的药品和用量可以根据现有技术进行选择。

整个淡化系统自动化程度较高，各单元都具有程序控制系统，产生量及水质温定，即使水量发生波动，可以通过各节点的水箱来调节、缓冲；水质发生波动可以将发生问题的单元旁路，以至不影响后续工艺。最终产水量和水质控制连续、稳定。

以产水量1000t/h(即24000t/d)为例，整座海水淡化车间的占地大约为80×65米，其中构筑物部分占地2400m²，放置除各类水箱外的所有设备、装置，包括工艺、电气、控制等。各类水箱可露天布置。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种海水淡化制取装置，其特征在于，包括按进水顺序连接的(a)进水单元、(b)预处理单元和(c)反渗透单元，其中：

所述(a)进水单元用于将待淡化的海水送入预处理单元，并且所述的待淡化的海水是电厂的直流循环冷却水排水；

所述(b)预处理单元包括依进水顺序连接的沉淀装置、过滤装置，所述沉淀装置的上游连接所述进水单元，所述沉淀装置的下游连接所述过滤装置；

所述(c)反渗透单元包括依进水顺序连接的升压装置和反渗透装置；其中，所述升压装置的上游连通所述预处理单元中的过滤装置，所述升压装置的下游连通所述反渗透装置。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述(c)反渗透单元中，所述的升压装置为高压变频泵，且所述反渗透单元中不包括加热恒温装置；

优选地，所述的高压变频泵为双相钢高压变频泵，

优选地，所述高压变频泵压力等级为6.2±0.2MPa，更优选6.2MPa。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述(b)预处理单元中的过滤装置为超滤装置，优选地为浸没式外压超滤膜。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置满足下列(i)-(iii)的条件中的一种或多种：

(i)所述的沉淀装置去除水中杂质使得浊度为20NTU或以下；＜1％的概率为100mg/L；总溶解固型物含量为10mg/L或以下；

(ii)所述的过滤装置用于进一步去除水体中的杂质，至其浊度＜0.1NTU，SDI90％时间在2.5以下；99％时间＜3；和/或

(iii)所述的反渗透装置的脱盐率＞99％。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述(c)反渗透单元中的反渗透装置包括连通上游预处理单元的一级海水反渗透膜组件和设在所述一级海水反渗透膜组件下游的二级或多级淡水反渗透膜组件；

优选地，所述一级海水反渗透膜组件浓水侧装有能量回收装置，较佳地采用PX型能量回收装置；或

优选地，所述二级或多级淡水反渗透膜组件排出的浓水通过在所述过滤装置下游设置的过滤产水箱进行收集，其中所述过滤产水箱中，所述过滤装置产水和所述二级或多级淡水反渗透膜组件排出的浓水合并后进入所述反渗透装置；

更优选地，所述的能量回收装置的浓水侧还连接电解制备次氯酸钠装置，其中经能量回收后的一级海水反渗透浓水排放到所述电解制备次氯酸钠装置以供电解制氯。

6.一种海水淡化制取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(A)对来自直流循环冷却水排水的待淡化海水进行预处理，所述预处理包括沉淀、过滤步骤，得到污染指数＜2.5的经过预处理的海水；

(B)将步骤(A)得到的经过预处理的海水进行反渗透，得到所需用水标准的淡水；同时得到相应的浓海水。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述步骤(B)的反渗透步骤包括前置的升压步骤，所述升压步骤采用高压变频法，且所述反渗透步骤省略了恒温加热步骤。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述步骤(B)的反渗透步骤包括如下步骤：

(I)一级反渗透，得到满足工业用水标准的一级淡水；同时得到相应的一级浓海水；

(II)将步骤(I)产生的一级淡水进行反渗透，得到二级或多级淡水；同时得到相应的二级或多级浓海水。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，将反渗透得到的各级浓海水进行回收利用，从而使得所有浓海水不外排，其包括如下步骤：

(s1)将所述步骤(B)得到的一级浓海水回收后进行电解制氯；

(s2)将所述步骤(C)中二级或多级浓海水回收，与步骤(A)的待淡化海水合并，共同进行预处理。

10.如权利要求1所述的海水淡化制取装置的用途，其特征在于，用于制备超超临界燃煤发电机组所需要的工业水和/或超纯水。

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