CN104803516A - 一种一体化集装箱式海水淡化设备及其淡化工艺 - Google Patents

Abstract

一种一体化集装箱式海水淡化设备，所述超滤装置内的超滤膜管上端设有气泡检测窗，判断是否需要对超滤膜群组进行清洗或更换；所述反渗透装置内的反渗透膜群组设有一段反渗透膜群组、二段反渗透膜群组和能量回收装置，增加集装箱式海水淡化设备的回收率，有效将浓水多次循环，并且利用高压浓水能量，降低高压泵能量输入，在相同的用电功耗下，更加能提供高效的产水量。

Description

一种一体化集装箱式海水淡化设备及其淡化工艺

技术领域

本发明涉及一种海水淡化设备，尤其是一种一体化集装箱式海水淡化设备及其淡化工艺。

背景技术

在集装箱式海水淡化设备中，通过把海水由超滤膜装置进行预处理，然后把含有盐类的软水通过反渗透装置加压，把软水含有的盐类和菌类等有机物去除，再以杀菌处理即可饮用。由于在预处理中，需要添加混凝剂、次氯酸钠等化学药品，通过化学反应生成各种颗粒物，并堵塞在超滤膜群组中，使超滤膜装置软水产量减少。若在工作中未能从超滤膜群组设有的气泡检测窗及时发现或警报，并未对超滤膜装置进行清洗或更换，使得整个海水淡化设备既浪费电力，且产水量降低，又容易损坏设备元件。

现有的集装箱式海水淡化设备，如果需要提高产水量，一般才用非合理布局，并联连接多组反渗透膜，提高高压泵输出的压力，直接让设备的产水量有所提高。但反渗透膜造价昂贵，不利于设备制造成本，而浓水的排放随之增多，既浪费化学药品的使用，又造成二次污染。将浓水合理利用，并且二次循环使用才是本设备所需要改进的根本。

由于集装箱式海水淡化设备大部分的供电都在于高压泵处，为了集装箱式海水淡化设备达到绿色节能的环保理念，避免大部分高压浓水能量在反渗透装置中未能二次循环使用，降低高压泵能量输入，继而增加集装箱式海水淡化设备的产水效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种一体化集装箱式海水淡化设备及其工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一体化集装箱式海水淡化设备，包括集装箱箱体，其特征在于：所述箱体内一侧设有超滤装置、另一侧设有反渗透装置，两者之间留有过道，所述超滤装置和反渗透装置由水管连接，所述超滤装置包括第一进水泵、自清洗过滤器、第一化学加药装置、超滤膜群组、第二化学加药装置，所述超滤膜群组下端的进气口连接有鼓风机和压力检测阀表，所述超滤膜群组上端的浓水出水口与第一浓水口连接，所述超滤膜群组上端的出水口与第二化学加药装置连接，所述超滤膜群组由不少于两根的超滤膜管并联构成并竖直排列，所述超滤膜管上端设有气泡检测窗。

其中：所述反渗透装置设有第二进水泵、保安过滤器、高压泵、增压泵、反渗透膜群组、能量回收装置、化学清洗箱、化学清洗泵、产水箱、第二浓水口，所述反渗透膜群组由不少于两根的反渗透膜管并联构成并水平排列，所述反渗透膜群组设有一段反渗透膜群组和二段反渗透膜群组。

其中：所述一段反渗透膜群组的进水口与第二进水泵、保安过滤器、高压泵串联连接，所述一段反渗透膜群组的进水口与化学清洗泵的出水口连接，所述一段反渗透膜群组的出水口与产水箱连接，所述一段反渗透膜群组的浓水出水口与化学清洗箱连接，所述一段反渗透膜群组的浓水出水口与二段反渗透膜群组的进水口连接，所述二段反渗透膜群组的进水口与化学清洗泵的出水口连接，所述二段反渗透膜群组的出水口与产水箱连接，所述二段反渗透膜群组的浓水出水口与化学清洗箱连接，所述二段反渗透膜群组的浓水出水口与能量回收装置的浓水进水口连接，所述能量回收装置的原水进水口与保安过滤器连接，所述能量回收装置的原水出水口与增压泵连接，所述能量回收装置的浓水出水口与第二浓水口连接。

其中：所述化学清洗箱与化学清洗泵连接，所述化学清洗箱与化学清洗泵之间连接有产水箱。

其中：所述增压泵连接于高压泵与一段反渗透膜群组的进水口之间。

海水淡化工艺，其特征在于，工艺步骤如下：

一：海水由进水口通过第一进水泵进入超滤装置，并由第一化学加药装置加入化学药剂，将吸附海水内悬浮颗粒从自清洗过滤器中过滤；

二：经自清洗过滤器过滤后，进入超滤膜群组，进行预处理，把水的浊度降低至小于或等于1NTU；

三：经超滤膜群组过滤后，产出的水由第二化学加药装置加入化学药剂由输水管道，输送至反渗透装置；

四：产出的水进入反渗透装置的第二进水泵，经保安过滤器进入主流道由高压水泵加压并传送至反渗透膜群组再输出至产水箱，透过反渗透膜群组将水中的溶解性离子和污染物去除。

其中：所述步骤四产出的水进入反渗透装置的第二进水泵，经保安过滤器进入分流道并进入能量回收装置进水口，从能量回收装置获得具有动能量的浓水，在能量回收装置出水口由增压泵传送至反渗透膜群组进水口，由反渗透膜群组出水口流进产水箱。

本发明的有益效果是：在超滤膜管上端设有气泡检测窗，一方面，可以通过观察检测窗是否形成气泡，判断是否需要对超滤膜群组进行清洗或更换；另一方面，当形成气泡时，并根据海水淡化的使用说明，查看相应的压力仪表，根据压力读数，进行二次判别对超滤膜群组是否需要清洗或更换。

为了集装箱式海水淡化设备达到绿色节能的环保理念，避免大部分浓水在反渗透装置中未能二次循环使用，减少使用化学药品，继而增加集装箱式海水淡化设备的回收率。将反渗透膜群组分成多段组进行串并联连接，有效将浓水多次循环。在反渗透膜群组加入能量回收装置，有利于利用高压浓水能量，降低高压泵能量输入，有利于集装箱式海水淡化设备产水量的提高，并且在相同的用电功耗下，更加能提供高效的产水量。

在反渗透膜群组加入能量回收装置，有利于利用高压浓水能量，降低高压泵能量输入，有利于集装箱式海水淡化设备产水量的提高，并且在相同的用电功耗下，更加能提供高效的产水量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的仰视图。

图3是本发明的侧视图。

图4是本发明超滤装置的流程图。

图5是本发明反渗透装置的流程图。

具体实施方式

参照图1至图5，一种一体化集装箱式海水淡化设备，包括集装箱箱体，所述箱体内一侧设有超滤装置1、另一侧设有反渗透装置2，两者之间留有过道，所述超滤装置1和反渗透装置2由水管连接，所述超滤装置1包括第一进水泵11、自清洗过滤器12、第一化学加药装置13、超滤膜群组14、第二化学加药装置15，所述超滤膜群组14下端的进气口连接有鼓风机16和压力检测阀表17，所述超滤膜群组14上端的浓水出水口与第一浓水口18连接，所述超滤膜群组14上端的出水口与第二化学加药装置15连接，所述超滤膜群组14由不少于两根的超滤膜管并联构成并竖直排列，所述超滤膜管上端设有气泡检测窗19。

在本发明中：设有气泡检测窗，让检测员可以初步检测超滤膜管的使用寿命，再依据压力检测阀表的参数判别是否需要清洗或更换超滤膜管。为绿色环保节约化学药品的重复使用，加入能量回收装置使得浓水二次回流至反渗透膜群组，在相同的用电功耗下，能够加大集装箱式海水淡化设备的产水量，减少含化学药品的浓水二次污染。

在本发明中：所述反渗透装置2设有第二进水泵21、保安过滤器22、高压泵23、增压泵24、反渗透膜群组25、能量回收装置26、化学清洗箱27、化学清洗泵28、产水箱29、第二浓水口30，所述反渗透膜群组25由不少于两根的反渗透膜管并联构成并水平排列，所述反渗透膜群组25设有一段反渗透膜群组31和二段反渗透膜群组32。其中：所述一段反渗透膜群组31的进水口与第二进水泵21、保安过滤器22、高压泵23串联连接，所述一段反渗透膜群组31的进水口与化学清洗泵28的出水口连接，所述一段反渗透膜群组31的出水口与产水箱29连接，所述一段反渗透膜群组31的浓水出水口与化学清洗箱27连接，所述一段反渗透膜群组31的浓水出水口与二段反渗透膜群组32的进水口连接，所述二段反渗透膜群组32的进水口与化学清洗泵28的出水口连接，所述二段反渗透膜群组32的出水口与产水箱29连接，所述二段反渗透膜群组32的浓水出水口与化学清洗箱27连接，所述二段反渗透膜群组32的浓水出水口与能量回收装置26的浓水进水口连接，所述能量回收装置26的原水进水口与保安过滤器22连接，所述能量回收装置26的原水出水口与增压泵24连接，所述能量回收装置26的浓水出水口与第二浓水口30连接。其中：所述化学清洗箱27与化学清洗泵28连接，所述化学清洗箱27与化学清洗泵28之间连接有产水箱29。其中：所述增压泵24连接于高压泵23与一段反渗透膜群组31的进水口之间。浓水经过二个段组的反渗透膜，浓水不用二次添加化学药品，即能循环回流至反渗透膜群组内，并且增加集装箱式海水淡化设备的产水量。

海水淡化工艺，其特征在于，工艺步骤如下：

一：海水由进水口通过第一进水泵11进入超滤装置1，并由第一化学加药装置13加入化学药剂，将吸附海水内悬浮颗粒从自清洗过滤器12中过滤；

二：经自清洗过滤器12过滤后，进入超滤膜群组14，进行预处理，把水的浊度降低至小于或等于1NTU，鼓风机通过自动控制程序定期对超滤膜群组进行气洗，定期对超滤膜群组进行加药NaOCL和Acid清洗；

三：经超滤膜群组14过滤后，产出的水由第二化学加药装置15加入化学药剂由输水管道，输送至反渗透装置2；

四：产出的水进入反渗透装置2的第二进水泵21，经保安过滤器22进入主流道由高压水泵23加压并传送至反渗透膜群组25再输出至产水箱29，透过反渗透膜群组25将水中96%-99%的溶解性离子和98%-99%的污染物去除。

在本发明中：所述步骤四产出的水进入反渗透装置2的第二进水泵21，经保安过滤器22进入分流道并进入能量回收装置26进水口，从能量回收装置获得具有动能量的浓水，浓水能量在回收装置内与原水进行能量装换，在能量回收装置出水口，获得能量的原水由增压泵传送至反渗透膜群组进水口，由反渗透膜群组出水口流进产水箱。

凡采用本发明等同变换或等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种一体化集装箱式海水淡化设备，包括集装箱箱体，其特征在于：所述箱体内一侧设有超滤装置（1）、另一侧设有反渗透装置（2），两者之间留有过道，所述超滤装置（1）和反渗透装置（2）由水管连接，所述超滤装置（1）包括第一进水泵（11）、自清洗过滤器（12）、第一化学加药装置（13）、超滤膜群组（14）、第二化学加药装置（15），所述超滤膜群组（14）下端的进气口连接有鼓风机（16）和压力检测阀表（17），所述超滤膜群组（14）上端的浓水出水口与第一浓水口（18）连接，所述超滤膜群组（14）上端的出水口与第二化学加药装置（15）连接，所述超滤膜群组（14）由不少于两根的超滤膜管并联构成并竖直排列，所述超滤膜管上端设有气泡检测窗（19）。

2.根据权利要求1所述一种一体化集装箱式海水淡化设备，其特征在于：所述反渗透装置（2）设有第二进水泵（21）、保安过滤器（22）、高压泵（23）、增压泵（24）、反渗透膜群组（25）、能量回收装置（26）、化学清洗箱（27）、化学清洗泵（28）、产水箱（29）、第二浓水口（30），所述反渗透膜群组（25）由不少于两根的反渗透膜管并联构成并水平排列，所述反渗透膜群组（25）设有一段反渗透膜群组（31）和二段反渗透膜群组（32）。

3.根据权利要求2所述一种一体化集装箱式海水淡化设备，其特征在于：所述一段反渗透膜群组（31）的进水口与第二进水泵（21）、保安过滤器（22）、高压泵（23）串联连接，所述一段反渗透膜群组（31）的进水口与化学清洗泵（28）的出水口连接，所述一段反渗透膜群组（31）的出水口与产水箱（29）连接，所述一段反渗透膜群组（31）的浓水出水口与化学清洗箱（27）连接，所述一段反渗透膜群组（31）的浓水出水口与二段反渗透膜群组（32）的进水口连接，所述二段反渗透膜群组（32）的进水口与化学清洗泵（28）的出水口连接，所述二段反渗透膜群组（32）的出水口与产水箱（29）连接，所述二段反渗透膜群组（32）的浓水出水口与化学清洗箱（27）连接，所述二段反渗透膜群组（32）的浓水出水口与能量回收装置（26）的浓水进水口连接，所述能量回收装置（26）的原水进水口与保安过滤器（22）连接，所述能量回收装置（26）的原水出水口与增压泵（24）连接，所述能量回收装置（26）的浓水出水口与第二浓水口（30）连接。

4.根据权利要求2所述一种一体化集装箱式海水淡化设备，其特征在于：所述化学清洗箱（27）与化学清洗泵（28）连接，所述化学清洗箱（27）与化学清洗泵（28）之间连接有产水箱（29）。

5.根据权利要求2所述一种一体化集装箱式海水淡化设备，其特征在于：所述增压泵（24）连接于高压泵（23）与一段反渗透膜群组（31）的进水口之间。

6.海水淡化工艺，其特征在于，工艺步骤如下：

一：海水由进水口通过第一进水泵（11）进入超滤装置（1），并由第一化学加药装置（13）加入化学药剂，将吸附海水内悬浮颗粒从自清洗过滤器（12）中过滤；

二： 经自清洗过滤器（12）过滤后，进入超滤膜群组（14），进行预处理，把水的浊度降低至小于或等于1NTU；

三：经超滤膜群组（14）过滤后，产出的水由第二化学加药装置（15）加入化学药剂由输水管道，输送至反渗透装置（2）；

四：产出的水进入反渗透装置（2）的第二进水泵（21），经保安过滤器（22）进入主流道由高压水泵（23）加压并传送至反渗透膜群组（25）再输出至产水箱（29），透过反渗透膜群组（25）将水中的溶解性离子和污染物去除。

7.根据权利要求6所述海水淡化工艺，其特征在于：所述步骤四产出的水进入反渗透装置（2）的第二进水泵（21），经保安过滤器（22）进入分流道并进入能量回收装置（26）进水口，从能量回收装置获得具有动能量的浓水，在能量回收装置出水口由增压泵传送至反渗透膜群组进水口，由反渗透膜群组出水口流进产水箱。