CN101798147A - 一种热法海水淡化的预处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种热法海水淡化的预处理系统，包括海水取水单元、海水混凝单元、絮凝单元和沉淀清水单元，海水取水单元与海水混凝单元通过海水提升泵及管路连通，絮凝单元的强化絮凝池与沉淀清水单元的斜管沉淀池溢流连通，预处理系统还包括设置在混凝单元和絮凝单元之间的加砂絮凝池，混凝单元与加砂絮凝池溢流连接，加砂絮凝池与絮凝单元的强化絮凝池之间在下部连通，微砂加料器与加砂絮凝池连通，水力旋流分离器经微砂回流泵与斜管沉淀池的泥砂排出口连接。优点是：增加了加砂絮凝单元，提高了絮凝能力，当进水悬浮物含量在100-1000mg/L时，系统出水悬浮物含量＜15mg/L，满足热法海水淡化进水要求；系统工艺简单，易操作，成本低。
Description
技术领域
本发明属于海水淡化技术领域，尤其涉及热法海水淡化的预处理系统。
背景技术
水是人类生存和发展的基础性和战略性资源。地球上的水资源总量，淡水占2.5％，而海水占97.5％，故而海水淡化是当今解决淡水资源严重缺乏的重要措施之一。多级闪蒸和低温多效蒸馏是其中最主要的热法海水淡化方法。然而，海水中悬浮物、胶体等颗粒物可能在换热管束沉积产生污垢，降低热传导性能，造成换热管腐蚀；海水中菌藻类物质大量繁殖，堵塞管道，增加设备腐蚀，其所带来的危害不一而足。所以在海水进入多级闪蒸和低温多效蒸馏装置之前，都要对海水进行预处理。现有技术中对海水淡化的预处理的方法很多，对于水质较好的区域，一般直接采用格栅和加氯杀菌处理，对于水质较差的区域，采用混凝、沉淀、砂滤的预处理工艺。现有技术的不足是：对于低温低浊的海水，现有技术的预处理方法不能使海水达到进水要求。因此，低温低浊的海水，一直是海水淡化预处理的一个难点。
发明内容
本发明的目的是提供一种热法海水淡化的预处理系统，解决热法海水淡化中低温低浊海水预处理难的问题。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种热法海水淡化的预处理系统，包括海水取水单元、海水混凝单元、絮凝单元和沉淀清水单元，海水取水单元包括海水集水池和海水提升泵，海水集水池与海水提升泵相连；海水混凝单元包括海水混合池、混凝剂计量泵、混凝剂储存容器和设在海水混合池中的混凝搅拌器，海水提升泵用管路与海水混合池联通，混凝剂计量泵的输入端用管路与混凝剂储存容器相连接，混凝剂计量泵的输出端与海水混合池相通；絮凝单元包括强化絮凝池、设在强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器、助凝剂计量泵和助凝剂储存容器，助凝剂计量泵的输入端用管路与助凝剂储存容器相连接，助凝剂计量泵的输出端与强化絮凝池联通；沉淀清水单元包括斜管沉淀池和清水池，斜管沉淀池中设有斜管、集水槽和刮泥机，絮凝单元的强化絮凝池与沉淀清水单元的斜管沉淀池溢流连通，其特征在于所述的热法海水淡化的预处理系统还包括设置在混凝单元和絮凝单元之间的加砂絮凝单元，所述加砂絮凝单元包括加砂絮凝池、设置在加砂絮凝池内的加砂絮凝搅拌器、微砂加料器、微砂回流泵和水力旋流分离器，微砂加料器中装有微砂，混凝单元的海水混合池与加砂絮凝池溢流连接，加砂絮凝池与絮凝单元的强化絮凝池之间在下部连通，微砂加料器用管路与加砂絮凝池联通，水力旋流分离器用管路通过微砂回流泵与沉淀清水单元的斜管沉淀池的泥砂排出口连接，水力旋流分离器的污泥排出口通过管路与污泥排放池连接，水力旋流分离器的微砂排出口与加砂絮凝池连通。
本发明所述的热法海水淡化的预处理系统，其特征在于所述加砂絮凝单元的微砂加料器中的微砂的粒度为0.02mm-0.6mm。
本发明所述的一种热法海水淡化的预处理系统，其特征在于所述加砂絮凝单元的加砂絮凝池中的加砂絮凝搅拌器为框式直桨叶搅拌器。
本发明所述的一种热法海水淡化的预处理系统，其特征在于所述海水混凝单元的海水混合池中的混凝搅拌器为平直叶桨式搅拌器，絮凝单元的强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器为框式直桨叶搅拌器。
本发明所述的一种热法海水淡化预处理系统，其特征在于所述的斜管沉淀池中的刮泥机为中心悬挂式刮泥机。
本发明所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法：包粗筛消毒处理、混凝处理、絮凝处理和沉淀集水处理，混凝处理包括：海水提升泵不断的从海水集水池将海水提升到海水混凝单元的海水混合池中，混凝剂计量泵根据海水混合池中海水的输入量，不断泵入混凝剂，保持海水混合池中混凝剂的浓度呈动态稳定，混凝搅拌器不断转动搅拌，使海水混凝池中的海水和混凝剂混合均匀；絮凝处理包括：助凝剂计量泵根据强化絮凝池中海水的输入量，不断泵入助凝剂，保持强化絮凝池中助凝剂的浓度呈动态稳定，强化絮凝搅拌器不断转动搅拌，使强化絮凝池中的海水和助凝剂混合均匀，不断进行絮凝；经絮凝的海水从强化絮凝池不断溢流至斜管沉淀池，沉淀集水处理包括：从强化絮凝池不断溢流至斜管沉淀池中的海水，经斜管沉淀3-10分钟后，斜管沉淀池上部清液通过集水槽收集至清水池，斜管沉淀池底部下沉的泥砂用刮泥机经斜管沉淀池底部的泥沙排出口排出，其特征在于所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法还包括加砂絮凝处理，所述加砂絮凝处理包括：经混凝处理的海水不断从海水混凝池溢流到加砂絮凝池，微砂加料器根据不断溢流到加砂絮凝池中的海水量，向加砂絮凝池中补充输入微砂，保持加砂絮凝池中微砂的含量呈动态稳定，加砂絮凝搅拌器不断转动搅拌，使加砂絮凝池中的海水和微砂混合均匀；所述在沉淀集水处理过程中用刮泥机从斜管沉淀池底部的泥沙排出口排出的下沉在斜管沉淀池底部的泥砂，微砂回流泵不断将其输送到水力旋流分离器，水力旋流分离器将其中的污泥与微砂分离，污泥从水力旋流分离器不断溢流至排泥管排出，微砂连续不断返回至加砂絮凝池；微砂加料器只在系统初始运行时加砂，并在系统运行一段时间后，补充缺失微砂。
本发明所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法，其特征在于所述加砂絮凝单元中的加砂絮凝池内的微砂含量为1-5mg/L。
本发明所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法，其特征在于所述的海水混合池中的混凝搅拌器、加砂絮凝池中的加砂絮凝搅拌器和强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器的搅拌转速逐级递减。
本发明所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法，其特征在于所述的海水混合池中的混凝搅拌器、加砂絮凝池中的加砂絮凝搅拌器和强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器的搅拌转速分别为：海水混合池中的混凝搅拌器外缘线速度为1-5m/s，加砂絮凝池中的加砂絮凝搅拌器桨板中心速度为0.4-0.5m/s，强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器桨板中心速度为0.2m-0.4m/s。
本发明的热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法是：包括将经过粗筛消毒处理的海水由海水提升泵从海水集水池提升到海水混凝单元的海水混合池中，在海水混合池中与来自混凝剂溶液储存容器的经混凝剂计量泵泵入的混凝剂用混凝搅拌器搅拌混合，混合均匀后溢流至加砂絮凝池，在加砂絮凝池中与从微砂加料器中加入的微砂用加砂絮凝搅拌器混合，混合均匀后从加砂絮凝池下部进入强化絮凝池，在加砂絮凝池中与经计量泵计量泵人的来自助助凝剂储存容器的助凝剂用絮凝搅拌器搅拌混合至发生絮凝，后溢流至斜管沉淀池中，在斜管沉淀池中经斜管沉淀10分钟后，斜管沉淀池上清液通过集水槽收集至清水池，斜管沉淀池底部下沉的泥砂用刮泥机经斜管沉淀池底部的泥沙排出口排出，经微砂回流泵回流至水力旋流分离器，在水力旋流分离器中分离中污泥与微砂分离，污泥溢流至排泥管排出，微砂返回微砂储存容器。微砂加料器只在系统初始运行时加砂，运行一段时间后根据实际情况补充微砂。
本发明的优点是：由于在预处理系统中增加了一级加砂絮凝单元，使的预处理系统的絮凝能力得到提升，克服了现有技术处理低温低浊海水难的不足，当进水悬浮物含量在100-1000mg/L时，本预处理系统的出水悬浮物含量＜15mg/L，可满足热法海水淡化进水的要求；同时，本系统工艺简单，操作容易，成本低。
附图说明：
本发明共有附图1幅，是热法海水淡化的预处理系统工作原理示意图。
附图中，1、海水集水池 2、海水提升泵 3、海水混合池 4、海水混合池中的平直叶桨式混凝搅拌器 5、加砂絮凝池 6、加砂絮凝池中的框式直桨叶加砂絮凝搅拌器 7、强化絮凝池 8、强化絮凝池中的框式直桨叶强化絮凝搅拌器 9、斜管沉淀池 10、中心悬挂式刮泥机 11、海水清水池12、斜管 13、集水槽 14、清水池 15、球阀 16、微砂回流泵 17、水力旋流分离器 18、污泥排放池 19、加砂管 20、微砂加料器 21、混凝剂计量泵 22、混凝剂存储器 23、助凝剂计量泵 24、助凝剂存储器 25、沉淀池泥沙排出口
具体实施方式
本实施例是斜管沉淀池为向上流斜管沉淀池，斜管内切圆直径为35mm，斜管沉淀池表面负荷为10-60m3/(m2/h)。海水提升泵的提升量为25000t/h，海水混合池2的容积为49m3，加砂絮凝池5的容积为94m3，强化絮凝池9的容积为240m3，微砂的粒度为0.05mm，微砂加入量量为1-5mg/L，海水混合池中的絮凝搅拌器外缘线速度为3m/s，加砂絮凝池中的加砂絮凝搅拌器桨板中心速度为0.4m/s，强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器桨板中心速度为0.2m/s。
将经过粗筛消毒处理的海水由海水集水池1经海水提升泵2提升，进入机械搅拌海水混合池3中，来自混凝剂存储器22经计量泵21计量的混凝剂投加进机械搅拌海水混合池3中，平直叶桨式搅拌器4以较大的转速搅拌使其快速混合，然后海水溢流至机械搅拌加砂絮凝池5与来自微砂加料器20经微砂投加管19投加的微砂混合，框式直桨叶搅拌器6以较小的转速搅拌，使其混合均匀，之后海水流入机械搅拌强化絮凝池7与来自助凝剂存储器24经计量泵23计量的助凝剂发生絮凝，框式直桨叶搅拌器8以更小的转速搅拌使其絮凝状况均匀，最后海水溢流至斜管沉淀池9中，海水向上流入斜管12，上清液通过集水槽13收集至海水清水池11，中心悬挂式刮泥机10把下沉的泥砂刮至集泥坑，然后通过微砂回流泵16将其回流至水力旋流分离器17，在水力旋流分离器17中，污泥与微砂分离，污泥溢流，经排泥管排到污泥排放池18中，微砂投加到机械搅拌加砂絮凝池5。定期打开球阀15，对斜管沉淀池底9进行清洗。微砂加料器20只在系统初始运行时加砂，运行一段时间后根据实际情况补充微砂。
Claims (9)
1.一种热法海水淡化的预处理系统，包括海水取水单元、海水混凝单元、絮凝单元和沉淀清水单元，海水取水单元包括海水集水池(1)和海水提升泵(2)，海水集水池(1)与海水提升泵(2)相连；海水混凝单元包括海水混合池(3)、混凝剂计量泵(21)、混凝剂储存容器(22)和设在海水混合池中的混凝搅拌器(4)，海水提升泵(2)用管路与海水混合池(3)联通，混凝剂计量泵(21)的输入端用管路与混凝剂储存容器(22)相连接，混凝剂计量泵(21)的输出端与海水混合池(3)相通；絮凝单元包括强化絮凝池(7)、设在强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器(8)、助凝剂计量泵(23)和助凝剂储存容器(24)，助凝剂计量泵(23)的输入端用管路与助凝剂储存容器(24)相连接，助凝剂计量泵(23)的输出端与强化絮凝池联通(7)；沉淀清水单元包括斜管沉淀池(9)和清水池(11)，斜管沉淀池中设有斜管(12)、集水槽(13)和刮泥机(10)，絮凝单元的强化絮凝池(7)与沉淀清水单元的斜管沉淀池(9)溢流连通，其特征在于所述的热法海水淡化的预处理系统还包括设置在混凝单元和絮凝单元之间的加砂絮凝单元，所述加砂絮凝单元包括加砂絮凝池(5)、设置在加砂絮凝池内的加砂絮凝搅拌器(6)、微砂加料器(20)、微砂回流泵(16)和水力旋流分离器(17)，微砂加料器(20)中装有微砂，混凝单元的海水混合池(3)与加砂絮凝池(5)溢流连接，加砂絮凝池(5)与絮凝单元的强化絮凝池(7)之间在下部联通，微砂加料器(20)用管路(19)与加砂絮凝池(5)联通，水力旋流分离器(17)用管路通过微砂回流泵(16)与沉淀清水单元的斜管沉淀池(9)的泥砂排出口(25)连接，水力旋流分离器(17)的污泥排出口通过管路与污泥排放池(18)连接，水力旋流分离器的微砂排出口与加砂絮凝池(5)连通。
2.根据权利要求1所述的热法海水淡化的预处理系统，其特征在于所述加砂絮凝单元的微砂加料器(20)中的微砂的粒度为0.02mm-0.6mm。
3.根据权利要求1所述的一种热法海水淡化的预处理系统，其特征在于所述加砂絮凝单元的加砂絮凝池中的加砂絮凝搅拌器(6)为框式直桨叶搅拌器。
4.根据权利要求1所述的一种热法海水淡化的预处理系统，其特征在于所述海水混凝单元的海水混合池中的混凝搅拌器(4)为平直叶桨式搅拌器，絮凝单元的强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器(8)为框式直桨叶搅拌器。
5.根据权利要求1所述的一种热法海水淡化的预处理系统，其特征在于所述的斜管沉淀池中的刮泥机(10)为中心悬挂式刮泥机。
6.权利要求1所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法：包粗筛消毒处理、混凝处理、絮凝处理和沉淀集水处理，混凝处理包括：海水提升泵(2)不断的从海水集水池(1)将海水提升到海水混凝单元的海水混合池(3)中，混凝剂计量泵(21)根据海水混合池(3)中海水的输入量，不断泵入混凝剂，保持海水混合池中混凝剂的浓度呈动态稳定，混凝搅拌器(4)不断转动搅拌，使海水混凝池中的海水和混凝剂混合均匀；絮凝处理包括：助凝剂计量泵(23)根据强化絮凝池(7)中海水的输入量，不断泵入助凝剂，保持强化絮凝池(7)中助凝剂的浓度呈动态稳定，强化絮凝搅拌器(8)不断转动搅拌，使强化絮凝池(7)中的海水和助凝剂混合均匀，不断进行絮凝；经絮凝的海水从强化絮凝池(7)不断溢流至斜管沉淀池(9)；沉淀集水处理包括：从强化絮凝池不断溢流至斜管沉淀池(9)中的海水，经斜管(12)沉淀3-10分钟后，斜管沉淀池(9)上部清液通过集水槽(13)收集至清水池(11)，斜管沉淀池(9)底部下沉的泥沙用刮泥机(10)经斜管沉淀池底部的泥沙排出口排出，其特征在于所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法还包括加砂絮凝处理，所述加砂絮凝处理包括：经混凝处理的海水不断从海水混合池(3)溢流到加砂絮凝池(5)，微砂加料器(20)根据不断溢流到加砂絮凝池(5)中的海水量，向加砂絮凝池(5)中补充输入微砂，保持加砂絮凝池(5)中微砂的含量呈动态稳定，加砂絮凝搅拌器(6)不断转动搅拌，使加砂絮凝池(5)中的海水和微砂混合均匀；所述在沉淀集水处理过程中用刮泥机(10)从斜管沉淀池(9)底部的泥沙排出口(25)排出的下沉在斜管沉淀池底部的泥砂，微砂回流泵(16)不断将其输送到水力旋流分离器(17)，水力旋流分离器(17)将其中的污泥与微砂分离，污泥从水力旋流分离器(17)不断溢流至排泥管排出，微砂连续不断返回至加砂絮凝池(5)；微砂加料器(20)只在系统初始运行时加砂，并在系统运行一段时间后，补充缺失微砂。
7.根据权利要求6所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法，其特征在于所述加砂絮凝单元中的加砂絮凝池内的微砂含量为1-5mg/L。
8.根据权利要求6所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法，其特征在于所述的海水混合池中的混凝搅拌器(4)、加砂絮凝池中的加砂絮凝搅拌器(6)和强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器(8)的搅拌转速逐级递减。
9.根据权利要求8所述的一种热法海水淡化的预处理系统的处理工艺方法，其特征在于所述的海水混合池中的混凝搅拌器(4)、加砂絮凝池中的加砂絮凝搅拌器(6)和强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器(8)的搅拌转速分别为：海水混合池中的混凝搅拌器(4)外缘线速度为1-5m/s，加砂絮凝池中的加砂絮凝搅拌器桨(6)板中心速度为0.4-0.5m/s，强化絮凝池中的强化絮凝搅拌器(8)桨板中心速度为0.2m-0.4m/s。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100811 |