CN107746097A - 一种反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，包括供水单元，供水单元包括依次连接的一海水存储容器、一原水提升泵；过滤单元，过滤单元包括依次连接的一多介质过滤器、一微滤过滤器、一产水缓冲罐；反渗透膜法水处理单元，反渗透膜法水处理单元包括一反渗透膜组件、一海水淡化能量回收装置；电容法水处理单元，电容法水处理单元包括一电容法脱盐处理模块、一控制柜、一CDI浓水箱、一淡水箱。本发明的优点在于：利用电容法海水淡化技术与反渗透膜法海水淡化技术进行联合制淡，以电容法海水淡化系统对反渗透膜法产水进行第二级处理，降低反渗透膜法产水中硼离子以及其他二价离子的含量，提高淡水的品质及降低产水管道的结垢趋势。

Description

一种反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统
技术领域
本发明涉及海水淡化和水处理领域，特别涉及一种反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统。
背景技术
目前，新建海水淡化工程中反渗透膜法海水淡化系统已经成为主流，市场占有率达50%。在该膜法海水淡化系统中，海水经过预处理装置处理为规定水质后，由高压泵增压，压送到反渗透膜分离装置。高压海水的一部分克服渗透压通过反渗透膜，成为去除了盐分的淡水；另一部分海水的含盐浓度升高，从反渗透分离装置作为废水（浓海水）排出。尽管反渗透膜分离装置能够去除海水中绝大部分盐分而制得淡水，但是其产水中硼离子与钙镁等二价离子仍有较高的含量，这不但使产水管路易发生结垢，而且其产水作为饮用水不利于身体健康。在此，需要增设后处理装置，添加药剂使淡水适于饮用，这无疑增加了设备的复杂性，对于大型海水淡化工程，使用大量的药剂则会增加运营成本。
中国专利CN104817134A公开了一种采用超滤-纳滤-反渗透的全膜法海水淡化的集成系统以及集成工艺。海水经过超滤预处理后进入第一段纳滤膜组件，第一段纳滤膜组件的浓水进入第二段纳滤膜组件，其浓水进入第三段纳滤膜组件，而其产水与第一段的产水汇合后进入反渗透系统。反渗透系统的产水作为淡水收集，其浓水与超滤系统产水汇合进入第一段纳滤系统参与循环；第三段纳滤膜组件的产水与超滤系统产水汇合进入第一段纳滤膜组件参与循环，其浓水排出用于制盐等。该专利通过多套纳滤膜组件能够提高海水软化程度，降低膜面与管道结垢趋势，但该专利并没有解决膜法产水中硼等离子含量失调的问题，并且多套膜组件增加了系统的复杂性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，能够解决反渗透膜法产水中硼离子与钙镁等其他二价离子含量过高的问题，提高淡水的品质及降低产水管道的结垢趋势。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，其创新点在于：包括
一供水单元，所述供水单元包括依次连接的一海水存储容器、一原水提升泵；
一过滤单元，所述过滤单元包括依次连接的一多介质过滤器、一微滤过滤器、一产水缓冲罐，其中，多介质过滤器的进液口与原水提升泵的出液口相连；
一反渗透膜法水处理单元，所述反渗透膜法水处理单元包括一反渗透膜组件、一海水淡化能量回收装置，其中，反渗透膜组件具有一进液口、一RO浓水排液口、一RO产水口，其进液口通过高压泵与产水缓冲罐的出液口相连，海水淡化能量回收装置具有两对进液口与出液口，其中一对的进液口与产水缓冲罐的出液口相连，出液口通过升压泵接入反渗透膜组件的进液口，另一对的进液口与反渗透膜组件的RO浓水排液口相连，出液口连接有一RO浓水箱；
一电容法水处理单元，所述电容法水处理单元包括一电容法脱盐处理模块、一控制柜、一CDI浓水箱、一淡水箱，其中，电容法脱盐处理模块的进液口与反渗透膜组件的RO产水口相连，其出液口分别与CDI浓水箱、淡水箱的进液口相连，CDI浓水箱的出液口通过一输送泵与产水缓冲罐的进液口相连；
上述各个部件之间的液体的流通 通过输液管路连接。
进一步的，所述控制柜内安装有一直流稳压电源、一直流电能表，其中直流稳压电源与电容法脱盐处理模块通过线路联接形成回路，且直流电能表并接在两者联接的线路上。
进一步的，在高压泵与反渗透组件的输水管路上、升压泵与反渗透组件的输水管路上、升压泵与海水淡化能量回收装置的输水管路上、反渗透组件与电容法脱盐处理模块的输水管路上、电容法脱盐处理模块与CDI浓水箱及淡水箱的输水管路上均安装有压力计。
进一步的，在反渗透组件与电容法脱盐处理模块的输水管路上、电容法脱盐处理模块与CDI浓水箱及淡水箱的输水管路上均安装有电导率仪。
进一步的，所述电容法脱盐处理模块与CDI浓水箱、淡水箱的输水管路上还设置有电磁阀，且电磁阀接入控制柜内。
进一步的，所述电容法脱盐处理模块与淡水箱的输水管路上还设置有一活性炭过滤器。
本发明的优点在于：在本发明中，利用电容法海水淡化技术与反渗透膜法海水淡化技术进行联合制淡，以电容法海水淡化系统对反渗透膜法产水进行第二级处理，降低反渗透膜法产水中硼离子以及其他二价离子的含量，提高淡水的品质及降低产水管道的结垢趋势，减少淡水后处理工序与药品消耗，节约生产成本。
通过在各个输水管路上增设压力计，则是为了能够实时了解各个输水管路上的水流的压力，确保水流的顺利流通；而电导率仪的设置，则为了对各级产水的电导率进行实时检测，间接监测产水含盐量，以确保海水淡化的效果。
对于电磁阀的设置，则是为了能够使得电容法脱盐处理模块所产的水能够交叉流至CDI浓水箱或淡水箱；而在电容法脱盐处理模块与淡水箱的输水管路上增设活性炭过滤器，也是为了避免水流中含有的杂质进入淡水箱内，保证淡水箱内的淡水的纯净。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统的示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1所示的一种反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，包括
一供水单元，该供水单元包括依次连接的一海水存储容器23、一原水提升泵22，海水存储容器23的出液口与原水提升泵的出液口通过输水管路相连。
一过滤单元，该过滤单元包括依次连接的一多介质过滤器1、一微滤过滤器2、一产水缓冲罐3，其中，多介质过滤器1的进液口与原水提升泵22的出液口通过输水管路相连，多介质过滤器1的出液口与微滤过滤器2的进液口通过输水管路相连，微滤过滤器2的出液口通过输水管路与产水缓冲罐3的进液口相连。
一反渗透膜法水处理单元，该反渗透膜法水处理单元包括一反渗透膜组件6、一海水淡化能量回收装置7，其中，反渗透膜组件6具有一进液口、一RO浓水排液口、一RO产水口，反渗透膜组件6的进液口通过高压泵4与产水缓冲罐3的出液口相连，反渗透膜组件6的进液口通过输水管路与高压泵4的出液口相连，高压泵4的进液口通过输水管路与产水缓冲罐3的出液口相连，海水淡化能量回收装置7具有两对进液口与出液口，其中一对的进液口通过输水管路与产水缓冲罐3的出液口相连，出液口通过升压泵5接入反渗透膜组件6的进液口，另一对的进液口通过输水管路与反渗透膜组件6的RO浓水排液口相连，出液口通过输水管路连接有一RO浓水箱24。
一电容法水处理单元，该电容法水处理单元包括一电容法脱盐处理模块8、一控制柜10、一CDI浓水箱25、一淡水箱26，其中，电容法脱盐处理模块8的进液口通过输水管路与反渗透膜组件6的RO产水口相连，出液口分别与CDI浓水箱25、淡水箱26的进液口相连，其连接具体为：电容法脱盐处理模块8的出液口处连接有出水总管，该出水总管具有两个出水口，分别通过出水支管与CDI浓水箱25、淡水箱26的进液口相连，CDI浓水箱25的进液口通过一输送泵9与产水缓冲罐3的进液口相连。
在控制柜10内安装有一直流稳压电源27、一直流电能表28，其中直流稳压电源27与电容法脱盐处理模块8通过线路联接形成回路，且直流电能表28并接在两者联接的线路上。
在高压泵4与反渗透组件6的输水管路上安装有压力计A18、升压泵5与反渗透组件6的输水管路上安装有压力计B20、升压泵5与海水淡化能量回收装置7的输水管路上安装有压力计C21、反渗透组件6与电容法脱盐处理模块8的输水管路上安装有压力计D16、电容法脱盐处理模块8的出水总管上安装有压力计E13。通过在各个输水管路上增设压力计，则是为了能够实时了解各个输水管路上的水流的压力，确保水流的顺利流通。
在反渗透组件6与电容法脱盐处理模块8的输水管路上还安装有电导率仪F17、流量计15，在电容法脱盐处理模块8的出水总管上安装有电导率仪G13。电导率仪的设置，则为了对各级产水的电导率进行实时检测，间接监测产水含盐量，以确保海水淡化的效果。
电容法脱盐处理模块8与CDI浓水箱25、淡水箱26的出水支管上还分别设置有电磁阀12，且电磁阀12接入控制柜10内。
电容法脱盐处理模块8与淡水箱26的出水支管上还设置有一活性炭过滤器11。在电容法脱盐处理模块8与淡水箱26的出水支管上增设活性炭过滤器11，也是为了避免水流中含有的杂质进入淡水箱26内，保证淡水箱26内的淡水的纯净。
工作原理：海水从海水存储容器23通过原水提升泵22先经过多介质过滤器1与微滤过滤器2进行过滤处理，并且在过滤层时适当地加酸和阻垢剂预防结垢，过滤处理后的海水由高压泵4增压进入反渗透膜组件6，反渗透组件6离子截留率保持在98%左右；反渗透膜组件6产生的浓水进入海水淡化能量回收装置7，海水淡化能量回收装置7对处理后的海水进行提取，海水再由升压泵5加压后与高压泵4出水汇合进入反渗透膜组件6，反渗透浓水流出海水淡化能量回收装置7后进入RO浓水箱24，用于制盐的用途；反渗透膜法产水进入电容法脱盐处理模块8，电容法脱盐处理模块8离子截留率保持在90%左右，电容法脱盐处理模块8加载直流电压，由控制柜10控制电压的转换与电磁阀的开闭；电容法脱盐处理模块8制淡（吸附）阶段加载正向电压，其产水作为淡水进入淡水箱26收集，电极单元吸附饱和后加载电压反接，此时淡水出水口电磁阀12关闭，浓水出口电磁阀12打开，由进水对电极单元进行冲洗脱附，并作为浓水排入CDI浓水箱25，浓水由输送泵9抽送到产水缓冲罐3与海水汇合，一定程度上降低海水浓度，减少排放；脱附结束后加载电压正接，淡水出口与浓水出口的电磁阀12延迟30秒转换开闭，以保证良好的淡化效果。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，其特征在于：包括
一供水单元，所述供水单元包括依次连接的一海水存储容器、一原水提升泵；
一过滤单元，所述过滤单元包括依次连接的一多介质过滤器、一微滤过滤器、一产水缓冲罐，其中，多介质过滤器的进液口与原水提升泵的出液口相连；
一反渗透膜法水处理单元，所述反渗透膜法水处理单元包括一反渗透膜组件、一海水淡化能量回收装置，其中，反渗透膜组件具有一进液口、一RO浓水排液口、一RO产水口，其进液口通过高压泵与产水缓冲罐的出液口相连，海水淡化能量回收装置具有两对进液口与出液口，其中一对的进液口与产水缓冲罐的出液口相连，出液口通过升压泵接入反渗透膜组件的进液口，另一对的进液口与反渗透膜组件的RO浓水排液口相连，出液口连接有一RO浓水箱；
一电容法水处理单元，所述电容法水处理单元包括一电容法脱盐处理模块、一控制柜、一CDI浓水箱、一淡水箱，其中，电容法脱盐处理模块的进液口与反渗透膜组件的RO产水口相连，其出液口分别与CDI浓水箱、淡水箱的进液口相连，CDI浓水箱的出液口通过一输送泵与产水缓冲罐的进液口相连；
上述各个部件之间的液体的流通 通过输液管路连接。
2.根据权利要求1所述的反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，其特征在于：所述控制柜内安装有一直流稳压电源、一直流电能表，其中直流稳压电源与电容法脱盐处理模块通过线路联接形成回路，且直流电能表并接在两者联接的线路上。
3.根据权利要求1所述的反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，其特征在于：在高压泵与反渗透组件的输水管路上、升压泵与反渗透组件的输水管路上、升压泵与海水淡化能量回收装置的输水管路上、反渗透组件与电容法脱盐处理模块的输水管路上、电容法脱盐处理模块与CDI浓水箱及淡水箱的输水管路上均安装有压力计。
4.根据权利要求1所述的反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，其特征在于：在反渗透组件与电容法脱盐处理模块的输水管路上、电容法脱盐处理模块与CDI浓水箱及淡水箱的输水管路上均安装有电导率仪。
5.根据权利要求1所述的反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，其特征在于：所述电容法脱盐处理模块与CDI浓水箱、淡水箱的输水管路上还设置有电磁阀，且电磁阀接入控制柜内。
6.根据权利要求1所述的反渗透膜法与电容法海水淡化组合系统，其特征在于：所述电容法脱盐处理模块与淡水箱的输水管路上还设置有一活性炭过滤器。
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