CN101381126A

CN101381126A - 一种苦咸水淡化装置

Info

Publication number: CN101381126A
Application number: CNA2008101216008A
Authority: CN
Inventors: 周宝强
Original assignee: 陆惠民
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2009-03-11

Abstract

本发明公开了一种苦咸水淡化装置，包括原水箱，依次顺序连接的高压泵、反渗透膜组件装置、饮用水水箱，还包括由原水泵、叠片式过滤器、程控超滤装置依次顺序连接而成的物化程控复合耦合预处理装置。本发明的优点在于，它采用物化程控复合耦合预处理过滤工艺，可将不同类型、不同水质的原水进行预处理，使之达到反渗透膜组件装置的进水要求，从而提高了反渗透淡化处理的进水水质，预防了反渗透膜组件装置中的膜元件的胶体污染和微生物污染，提高了反渗透膜组件的单位面积渗透通量，增加了对反渗透膜元件的保护；同时降低了反渗透膜元件的化学清洗频率，延长了膜元件的使用寿命，降低了运行成本，提高了生产效率。

Description

一种苦咸水淡化装置

技术领域

本发明属于苦咸水淡化技术领域，特别涉及一种能够解决生活饮用水的，尤其可以解决农村苦咸水、高氟水、高砷水和高污染水的净化问题的苦咸水淡化装置。

背景技术

苦咸水的淡化实际上就是盐水淡化，使盐水脱盐淡化处理后达到生活饮用水标准。世界上苦咸水(海水)淡化技术日趋成熟，主要有蒸馏法、电渗析法和反渗透法：蒸馏法就是把苦咸水(海水)加热使之沸腾蒸发，再把蒸汽冷凝成淡水的过程，该方法造价较高，易腐蚀结构，难于大型化。电渗析法是利用离子交换膜在电场作用下分离苦咸水(海水)中的阴、阳离子，从而使淡水室中盐分浓度降低而得到淡水的一种膜分离技术，由于它不能除去水中的有机物和细菌，加之设备运行能耗较大(其能耗与给水含盐量成正比)，使其在苦咸水淡化工程中的应用受到局限，因而原有电渗析装置在苦咸水淡化方面逐渐被反渗透装置所取代。反渗透法是一种使用具有选择透过性能的“半透膜”从苦咸水(海水)中分离出盐份，以实现盐水淡化的技术；反渗透方法可以从水中除去90％以上的溶解性盐类和99％以上的胶体、微生物及有机物等，与其他水处理方法相比具有无相态变化、常温操作、设备简单、效益高、占地少、操作方便、能耗小、适应范围广、自动化程度高和出水质量好等优点。综合现有的淡化方法中，反渗透法是最经济的、最节能的，符合“清洁生产”要求，是较其他方法更为合理、有效的苦咸水淡化方法。

现有技术中的苦咸水反渗透淡化方法，方案大致为：将原水进行预处理，即首先对原水间歇式加氯，再加絮凝剂和凝聚剂，然后再经过介质过滤器(如石英砂、无烟煤或锰砂等多介质过滤)，活性炭吸附器，3～10μm精密过滤器，阻垢剂系统，再加以pH值调节等步骤。然后将进行了预处理的原水经高压泵直接输送到反渗透膜组件装置内，进行反渗透水处理，经处理后的水就直接送入了饮用水水箱，供给使用者。该技术的缺陷在于：经过上述预处理的原水效果并不理想，其污染指数SDI较大，浊度也很高，有时被活性炭吸附的有机物还会成为细菌繁殖的温床，所以无法满足反渗透膜组件装置的进水要求，这样就容易使得反渗透膜组件装置内膜元件污染速度非常快。这时为了维持设计的产水量，必须对反渗透膜元件进行频繁的化学清洗，从而降低了反渗透膜元件的使用寿命，增加了运行成本，降低了生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种确保输送到反渗透膜组件装置内的原水，其污染指数和浊度等都符合反渗透膜组件装置的进水要求，使得反渗透膜组件装置内的膜元件无须进行频繁化学清洗，提高了膜元件的使用寿命的苦咸水淡化装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种苦咸水淡化装置，包括原水箱，依次顺序连接的高压泵、反渗透膜组件装置、饮用水水箱，其特征在于，还包括一与所述原水箱、高压泵相连接的物化程控复合耦合预处理装置。

所述物化程控复合耦合预处理装置包括原水泵、叠片式过滤器、程控超滤装置；所述原水泵、叠片式过滤器、程控超滤装置依次顺序连接；所述原水泵连接所述原水箱，所述程控超滤装置连接所述高压泵。

所述程控超滤装置与高压泵之间连接一中间水箱；所述原水泵、叠片式过滤器之间连接一pH调整装置；所述原水箱分别连接一杀菌剂添加装置、一絮凝剂添加装置；所述中间水箱连接一还原剂、阻垢剂添加装置；所述反渗透膜组件装置连接一化学清洗装置。

与现有技术相比，本发明的优点在于，它采用物化程控复合耦合预处理过滤工艺，可将不同类型、不同水质的原水进行预处理，使之达到反渗透膜组件装置的进水要求，从而提高了反渗透淡化处理的进水水质，预防了反渗透膜组件装置中的膜元件的胶体污染和微生物污染，提高了反渗透膜组件的单位面积渗透通量，增加了对反渗透膜元件的保护；同时降低了反渗透膜元件的化学清洗频率，延长了膜元件的使用寿命，降低了运行成本，提高了生产效率。

本发明在具有极佳的脱盐效果的同时，还具有极佳的除氟效果。针对高矿化度、高氟含量的不同水质的苦咸水，其脱盐率可达97％以上，除氟率可达98％以上，各项指标均符合国家饮用水标准。

附图说明

图1为本发明实施例的结构方框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，一种苦咸水淡化装置，包括原水箱1，依次顺序连接的高压泵4、反渗透膜组件装置5、饮用水水箱6，还包括一与所述原水箱1、高压泵4相连接的物化程控复合耦合预处理装置2。

所述物化程控复合耦合预处理装置2包括原水泵21、叠片式过滤器23、程控超滤装置24；所述原水泵21、叠片式过滤器23、程控超滤装置24依次顺序连接；所述原水泵21连接所述原水箱1，所述程控超滤装置24连接所述高压泵4。

叠片式过滤器23的过滤元件是叠片，它有不同的过滤精度。将一串相同精度的叠片叠放在一起并用弹簧压紧，这时叠片之间的沟槽交叉形成具有多个过滤沟道的深层过滤单元，将这一单元装入滤筒内即构成了叠片式过滤器23。

叠片式过滤器23的运行和反洗为全自动控制，操作管理简单，并且维护量极小，数年内无需更换滤元，用户也不需要购买和补充填料；也没有日常消耗品，诸如滤芯、滤袋等，运行费用低，操作人员劳动强度低。是新一代可靠性更强、工作效率更高的过滤器，它可以最大程度的减少水耗，降低系统维护费用。

叠片式过滤器23因其特定的机械结构，对大于过滤孔径的悬浮物具有较好的截留效果，对大粒径悬浮物造成的浊度也有一定的功效。但对于小于截留孔径悬浮物造成的浊度几乎没有作用，对于COD、色度则全无效果。因此叠片式过滤器23更适用于高悬浮物且低COD浓度水体的超滤前处理工艺。

程控超滤装置24作为反渗透预处理的主要设备，可提高反渗透膜组件装置5的进水水质，预防反渗透膜组件装置5中的膜组件的胶体污染和微生物污染，提高反渗透膜元件的单位面积渗透通量，提高反渗透膜组件装置5的回收率。

所述的程控超滤装置24的膜组件选用外压式聚丙烯中空纤维超滤膜，该超滤膜是国际上最新一代膜分离材料，与聚砜、醋酸纤维类等其它超滤膜相比，具有强度高、耐酸碱、耐细菌腐蚀、耐温性能好、表面非极性、抗污染能力强、微孔均匀、单位面积通量大等优点。

在工作过程中，超滤膜面存在各种污染物，从而使本发明的性能即产水量下降，超滤膜组件进、出口压差升高。为此，除须对超滤膜组件进行频繁脉冲反冲洗外，还需进行定期化学清洗。一般情况下程控超滤装置24的反冲洗周期为2～4h。超滤是克服了传统预处理工艺的种种弊端，简化了传统的预处理工艺，使得物化程控复合耦合预处理装置2更加有效的一种工艺方法。其优点是：无需混凝剂，排放污泥少，同时消除了混凝剂对反渗透膜元件的污染；出水水质稳定可靠，即使原水水质、流量和水温发生大幅波动，超滤出水的污染指数SDI值都保持在2.0以下；超滤膜组件模块化设计，结构紧凑，占地面积小；操作和维护方便，运行成本低；启停快速，启动后很快就能提供高质量的水供给反渗透膜组件装置5；降低了反渗透膜组件装置5的化学清洗频率，延长了反渗透膜组件的使用寿命。

所述程控超滤装置24与高压泵4之间连接一中间水箱3；所述原水泵21、叠片式过滤器23之间连接一PH调整装置22；所述原水箱1分别连接一杀菌剂添加装置11、一絮凝剂添加装置12；所述中间水箱3连接一还原剂、阻垢剂添加装置31；所述反渗透膜组件装置5连接一化学清洗装置51。

所述反渗透膜组件装置5内的膜元件可以是并联的，也可以是串联的。

本发明工作原理如下：

本发明工作时，原水箱1通过杀菌剂添加装置11添加适量杀菌剂对原水进行杀菌处理，再经絮凝剂添加装置12投加絮凝剂碱式氯化铝PAC，它会与原水中的细小胶体、颗粒等杂质形成絮凝体，有利于在叠片过滤器中被过滤掉，降低出水浊度和污染指数；然后经过PH值调整装置22加酸调节原水的PH值，即防止了原水中CaCO₃在反渗透膜上沉淀，由原水泵21将原水送入自动运行叠片式过滤器23，主要用于防止水中砂粒及浑浊度进入程控超滤装置24，刮伤其膜组件的膜表面；最后进入程控超滤装置24，可提高反渗透膜组件装置的进水水质，预防反渗透膜元件的胶体污染和微生物污染，并且配备了超滤装置频繁脉冲反冲洗及化学清洗系统，从而保证程控超滤装置24运行性能的稳定性。

另外，在中间水箱3中经还原剂、阻垢剂添加装置31投加阻垢剂，以防止反渗透膜组件中浓水侧由于钡、锶离子等结垢沉淀；投加还原剂，用于还原进水中剩余氧化剂，保证系统安全运行。反渗透膜组件装置5连接的化学清洗装置51定期对反渗透膜组件装置5进行反冲洗，保证它正常运行。

Claims

1、一种苦咸水淡化装置，包括原水箱(1)，依次顺序连接的高压泵(4)、反渗透膜组件装置(5)、饮用水水箱(6)，其特征在于，还包括一与所述原水箱(1)、高压泵(4)相连接的物化程控复合耦合预处理装置(2)。

2、如权利要求1所述的苦咸水淡化装置，其特征在于，所述物化程控复合耦合预处理装置(2)包括原水泵(21)、叠片式过滤器(23)、程控超滤装置(24)；所述原水泵(21)、叠片式过滤器(23)、程控超滤装置(24)依次顺序连接；所述原水泵(21)连接所述原水箱(1)，所述程控超滤装置(24)连接所述高压泵(4)。

3、如权利要求2所述的苦咸水淡化装置，其特征在于，所述程控超滤装置(24)与高压泵(4)之间连接一中间水箱(3)。

4、如权利要求3所述的苦咸水淡化装置，其特征在于，所述原水泵(21)、叠片式过滤器(23)之间连接一PH调整装置(22)。

5、如权利要求1至权利要求4中任一权利要求所述的苦咸水淡化装置，其特征在于，所述原水箱(1)分别连接一杀菌剂添加装置(11)、一絮凝剂添加装置(12)。

6、如权利要求5所述的苦咸水淡化装置，其特征在于，所述中间水箱(3)连接一还原剂、阻垢剂添加装置(31)。

7、如权利要求6所述的苦咸水淡化装置，其特征在于，所述反渗透膜组件装置(5)连接一化学清洗装置(51)。