CN108862798A - 一种电渗析海水淡化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海水淡化处理技术领域，具体涉及一种电渗析海水淡化方法；包括以下步骤：(1)海水预处理；(2)超滤过滤；(3)一级反渗透过滤；(4)二反渗透过滤；(5)电渗析处理；本发明提供的一种电渗析海水淡化方法，该方法经过海水预处理、超滤过滤、一级反渗透过滤、二反渗透过滤和电渗析处理等步骤进行实施的，在海水预处理阶段，先通过调节PH后加入硫酸亚铁和过氧化氢，通过硫酸亚铁和过氧化氢作用后形成的强氧化性，对海水进行絮凝处理的同时，对海水中的部分有机物进行去除；本发明提供的电渗析海水淡化方法，较大幅度地降低了海水淡化的成本，可以产生可观的经济效益，而且充分利用资源，投资少，运行成本低，具有较高的推广价值。

Description

一种电渗析海水淡化方法
技术领域
本发明涉及海水淡化处理技术领域，具体涉及一种电渗析海水淡化方法。
背景技术
淡化海水是解决淡水资源危机的主要途径，国内已有数个海水淡化水厂建成投厂，而目前制得的海水淡化水硬度较低，缺乏人体必需的矿物质Ca2+和Mg2+，同时水质稳定性较差，具有很强的腐蚀性和侵蚀性，会对金属输水管道产生腐蚀作用，特别是使用原有旧市政供水管网进行海水淡化水输送时，旧管网内部原存在的腐蚀物将由于水质的剧烈变化而溶于水中，从而出现“红水”现象，发生供水事故。因此若利用现有的城市供水管网进行输送，则必须对其进行矿化稳定性处理，使处理后的海水淡化水指标除满足饮用水的生化指标、侵蚀性和腐蚀性方面的要求外，还要保持与原城市供水水源性质相近，这样才能保证避免海水淡化水对现有城市供水管网的侵蚀性和腐蚀性，保证输水水质。
随着淡水需求量的不断增加，在许多国家和地区，尤其在我国北方地区，淡水已经成为决定经济发展的重要因素，因此，迫切需要寻求一种淡水来源的新途径。通过将海水转化成淡水，是解决淡水稀缺的重要途径。因此，目前迫切需要研发一种电渗析海水淡化方法来满足市场的需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电渗析海水淡化方法，本发明提供的电渗析海水淡化方法，较大幅度地降低了海水淡化的成本，可以产生可观的经济效益，而且充分利用资源，投资少，运行成本低，具有较高的推广价值。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种电渗析海水淡化方法，包括以下步骤：
（1）海水预处理：将海水原水通过海水泵提升至澄清池，调节PH为2.5-5.5，向澄清池中加入硫酸亚铁和过氧化氢，进行搅拌混合，反应2-5h后，向澄清池中加入缓蚀剂，然后调节PH为6.5-8.5，经过缓蚀处理后，所产海水进入清水池；
（2）超滤过滤：清水池中的海水经过前过滤器后进入超滤系统，经过超滤过滤后的所产海水进入超滤水池；
（3）一级反渗透过滤：超滤水池中的所产海水分别进入高压泵和能量回收装置，经过能量回收装置增压之后的海水与经过高压泵的海水共同进入一级反渗透系统进行过滤，过滤后得到的所产海水一部分直接进入淡化水池，另一部分进入二级反渗透系统；
（4）二反渗透过滤：二级反渗透系统对进入的所产海水进行进一步处理，经过二级反渗透过滤的所产海水进入淡化水池；
（5）电渗析处理：淡化水池的所产海水进入电渗析器进行脱盐及浓缩，获得电渗析浓水和电渗析淡水，电渗析浓水经过提升泵提升后进入蒸发制盐装置进行制盐。
优选的，步骤（1）中分别采用盐酸和氢氧化钠进行调节PH。
优选的，步骤（1）中的缓蚀剂由以下重量份数组成：
钨酸钠20-30份、钼酸钠15-25份、乙酸铈5-10份、硝酸锌6-11份和去离子水30-50份。
优选的，步骤（3）中的缓蚀剂包括以下步骤：
向反应器中加入去离子水，然后进行升温至35℃，依次加入钨酸钠、钼酸钠、乙酸铈、硝酸锌，开始进行搅拌80min，静置放置3h后即可。
优选的，步骤（3）中的操作温度为25℃，进水压力为3.60MPa。
优选的，步骤（4）中的操作温度为25℃，进水压力为0.65MPa。
本发明的有益效果为：本发明提供的电渗析海水淡化方法，较大幅度地降低了海水淡化的成本，可以产生可观的经济效益，而且充分利用资源，投资少，运行成本低，具有较高的推广价值。具体的，本发明的方法经过海水预处理、超滤过滤、一级反渗透过滤、二反渗透过滤和电渗析处理等步骤进行实施的，在海水预处理阶段，先通过调节PH后加入硫酸亚铁和过氧化氢，通过硫酸亚铁和过氧化氢作用后形成的强氧化性，对海水进行絮凝处理的同时，对海水中的部分有机物进行去除，然后通过加入缓蚀剂钨酸钠、钼酸钠、乙酸铈、硝酸锌和去离子水等混合物和调节PH，进而提高了海水的缓蚀性能，缓解了海水淡化后的腐蚀性，延长了设备和输送管道的使用寿命；通过在超滤过滤、一级反渗透过滤、二反渗透过滤阶段，对海水中的有害元素和杂质进行进一步的过滤和脱除，保证了海水淡化水的品质；在电渗析处理阶段，可以在海水淡化的同时进行生产高品质的盐。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
实施例1
本发明实施例提供了一种电渗析海水淡化方法，包括以下步骤：
（1）海水预处理：将海水原水通过海水泵提升至澄清池，调节PH为2.5，向澄清池中加入硫酸亚铁和过氧化氢，进行搅拌混合，反应2h后，向澄清池中加入缓蚀剂，然后调节PH为6.5，经过缓蚀处理后，所产海水进入清水池；
（2）超滤过滤：清水池中的海水经过前过滤器后进入超滤系统，经过超滤过滤后的所产海水进入超滤水池；
（3）一级反渗透过滤：超滤水池中的所产海水分别进入高压泵和能量回收装置，经过能量回收装置增压之后的海水与经过高压泵的海水共同进入一级反渗透系统进行过滤，过滤后得到的所产海水一部分直接进入淡化水池，另一部分进入二级反渗透系统；
（4）二反渗透过滤：二级反渗透系统对进入的所产海水进行进一步处理，经过二级反渗透过滤的所产海水进入淡化水池；
（5）电渗析处理：淡化水池的所产海水进入电渗析器进行脱盐及浓缩，获得电渗析浓水和电渗析淡水，电渗析浓水经过提升泵提升后进入蒸发制盐装置进行制盐。
其中，步骤（1）中分别采用盐酸和氢氧化钠进行调节PH。
步骤（1）中的缓蚀剂由以下重量份数组成：钨酸钠20份、钼酸钠20份、乙酸铈5份、硝酸锌8份和去离子水30份；缓蚀剂的制备方法包括以下步骤：
向反应器中加入去离子水，然后进行升温至35℃，依次加入钨酸钠、钼酸钠、乙酸铈、硝酸锌，开始进行搅拌80min，静置放置3h后即可。
步骤（3）中的操作温度为25℃，进水压力为3.60MPa。
步骤（4）中的操作温度为25℃，进水压力为0.65MPa。
实施例2
本发明实施例提供了一种电渗析海水淡化方法，包括以下步骤：
（1）海水预处理：将海水原水通过海水泵提升至澄清池，调节PH为3，向澄清池中加入硫酸亚铁和过氧化氢，进行搅拌混合，反应3h后，向澄清池中加入缓蚀剂，然后调节PH为7，经过缓蚀处理后，所产海水进入清水池；
（2）超滤过滤：清水池中的海水经过前过滤器后进入超滤系统，经过超滤过滤后的所产海水进入超滤水池；
（3）一级反渗透过滤：超滤水池中的所产海水分别进入高压泵和能量回收装置，经过能量回收装置增压之后的海水与经过高压泵的海水共同进入一级反渗透系统进行过滤，过滤后得到的所产海水一部分直接进入淡化水池，另一部分进入二级反渗透系统；
（4）二反渗透过滤：二级反渗透系统对进入的所产海水进行进一步处理，经过二级反渗透过滤的所产海水进入淡化水池；
（5）电渗析处理：淡化水池的所产海水进入电渗析器进行脱盐及浓缩，获得电渗析浓水和电渗析淡水，电渗析浓水经过提升泵提升后进入蒸发制盐装置进行制盐。
其中，步骤（1）中分别采用盐酸和氢氧化钠进行调节PH。
步骤（1）中的缓蚀剂由以下重量份数组成：钨酸钠24份、钼酸钠15份、乙酸铈7份、硝酸锌6份和去离子水35份；缓蚀剂的制备方法包括以下步骤：
向反应器中加入去离子水，然后进行升温至35℃，依次加入钨酸钠、钼酸钠、乙酸铈、硝酸锌，开始进行搅拌80min，静置放置3h后即可。
步骤（3）中的操作温度为25℃，进水压力为3.60MPa。
步骤（4）中的操作温度为25℃，进水压力为0.65MPa。
实施例3
本发明实施例提供了一种电渗析海水淡化方法，包括以下步骤：
（1）海水预处理：将海水原水通过海水泵提升至澄清池，调节PH为3.5，向澄清池中加入硫酸亚铁和过氧化氢，进行搅拌混合，反应4h后，向澄清池中加入缓蚀剂，然后调节PH为7.5，经过缓蚀处理后，所产海水进入清水池；
（2）超滤过滤：清水池中的海水经过前过滤器后进入超滤系统，经过超滤过滤后的所产海水进入超滤水池；
（3）一级反渗透过滤：超滤水池中的所产海水分别进入高压泵和能量回收装置，经过能量回收装置增压之后的海水与经过高压泵的海水共同进入一级反渗透系统进行过滤，过滤后得到的所产海水一部分直接进入淡化水池，另一部分进入二级反渗透系统；
（4）二反渗透过滤：二级反渗透系统对进入的所产海水进行进一步处理，经过二级反渗透过滤的所产海水进入淡化水池；
（5）电渗析处理：淡化水池的所产海水进入电渗析器进行脱盐及浓缩，获得电渗析浓水和电渗析淡水，电渗析浓水经过提升泵提升后进入蒸发制盐装置进行制盐。
其中，步骤（1）中分别采用盐酸和氢氧化钠进行调节PH。
步骤（1）中的缓蚀剂由以下重量份数组成：钨酸钠26份、钼酸钠17份、乙酸铈8份、硝酸锌9份和去离子水40份；缓蚀剂的制备方法包括以下步骤：
向反应器中加入去离子水，然后进行升温至35℃，依次加入钨酸钠、钼酸钠、乙酸铈、硝酸锌，开始进行搅拌80min，静置放置3h后即可。
步骤（3）中的操作温度为25℃，进水压力为3.60MPa。
步骤（4）中的操作温度为25℃，进水压力为0.65MPa。
实施例4
本发明实施例提供了一种电渗析海水淡化方法，包括以下步骤：
（1）海水预处理：将海水原水通过海水泵提升至澄清池，调节PH为4.5，向澄清池中加入硫酸亚铁和过氧化氢，进行搅拌混合，反应4.5h后，向澄清池中加入缓蚀剂，然后调节PH为8，经过缓蚀处理后，所产海水进入清水池；
（2）超滤过滤：清水池中的海水经过前过滤器后进入超滤系统，经过超滤过滤后的所产海水进入超滤水池；
（3）一级反渗透过滤：超滤水池中的所产海水分别进入高压泵和能量回收装置，经过能量回收装置增压之后的海水与经过高压泵的海水共同进入一级反渗透系统进行过滤，过滤后得到的所产海水一部分直接进入淡化水池，另一部分进入二级反渗透系统；
（4）二反渗透过滤：二级反渗透系统对进入的所产海水进行进一步处理，经过二级反渗透过滤的所产海水进入淡化水池；
（5）电渗析处理：淡化水池的所产海水进入电渗析器进行脱盐及浓缩，获得电渗析浓水和电渗析淡水，电渗析浓水经过提升泵提升后进入蒸发制盐装置进行制盐。
其中，步骤（1）中分别采用盐酸和氢氧化钠进行调节PH。
步骤（1）中的缓蚀剂由以下重量份数组成：钨酸钠28份、钼酸钠22份、乙酸铈9份、硝酸锌10份和去离子水45份；其中，步骤（3）中的缓蚀剂包括以下步骤：向反应器中加入去离子水，然后进行升温至35℃，依次加入钨酸钠、钼酸钠、乙酸铈、硝酸锌，开始进行搅拌80min，静置放置3h后即可。
步骤（3）中的操作温度为25℃，进水压力为3.60MPa。
步骤（4）中的操作温度为25℃，进水压力为0.65MPa。
实施例5
本发明实施例提供了一种电渗析海水淡化方法，包括以下步骤：
（1）海水预处理：将海水原水通过海水泵提升至澄清池，调节PH为5.5，向澄清池中加入硫酸亚铁和过氧化氢，进行搅拌混合，反应5h后，向澄清池中加入缓蚀剂，然后调节PH为8.5，经过缓蚀处理后，所产海水进入清水池；
（2）超滤过滤：清水池中的海水经过前过滤器后进入超滤系统，经过超滤过滤后的所产海水进入超滤水池；
（3）一级反渗透过滤：超滤水池中的所产海水分别进入高压泵和能量回收装置，经过能量回收装置增压之后的海水与经过高压泵的海水共同进入一级反渗透系统进行过滤，过滤后得到的所产海水一部分直接进入淡化水池，另一部分进入二级反渗透系统；
（4）二反渗透过滤：二级反渗透系统对进入的所产海水进行进一步处理，经过二级反渗透过滤的所产海水进入淡化水池；
（5）电渗析处理：淡化水池的所产海水进入电渗析器进行脱盐及浓缩，获得电渗析浓水和电渗析淡水，电渗析浓水经过提升泵提升后进入蒸发制盐装置进行制盐。
其中，步骤（1）中分别采用盐酸和氢氧化钠进行调节PH。
步骤（1）中的缓蚀剂由以下重量份数组成：钨酸钠30份、钼酸钠25份、乙酸铈10份、硝酸锌11份和去离子水50份；缓蚀剂的制备方法包括以下步骤：
向反应器中加入去离子水，然后进行升温至35℃，依次加入钨酸钠、钼酸钠、乙酸铈、硝酸锌，开始进行搅拌80min，静置放置3h后即可。
步骤（3）中的操作温度为25℃，进水压力为3.60MPa。
步骤（4）中的操作温度为25℃，进水压力为0.65MPa。
其中，在上述实施例1、2、3、4、5中，投加的硫酸亚铁、过氧化氢和缓蚀剂量分别与海水淡化体积的比例为3-5mg:1L；12-15mg:1L；5-10mg:1L。
对通过上述实施例1-5处理后得到的海水进行电导及元素检测，测试结果如下表所示。
由上述测试结果可知，本发明提供的海水淡化方法对海水中的有害元素和杂质进行了过滤和脱除，保证了海水淡化水的品质，而且其淡化水稳定性得到了提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电渗析海水淡化方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）海水预处理：将海水原水通过海水泵提升至澄清池，调节PH为2.5-5.5，向澄清池中加入硫酸亚铁和过氧化氢，进行搅拌混合，反应2-5h后，向澄清池中加入缓蚀剂，然后调节PH为6.5-8.5，经过缓蚀处理后，所产海水进入清水池；
（2）超滤过滤：清水池中的海水经过前过滤器后进入超滤系统，经过超滤过滤后的所产海水进入超滤水池；
（3）一级反渗透过滤：超滤水池中的所产海水分别进入高压泵和能量回收装置，经过能量回收装置增压之后的海水与经过高压泵的海水共同进入一级反渗透系统进行过滤，过滤后得到的所产海水一部分直接进入淡化水池，另一部分进入二级反渗透系统；
（4）二反渗透过滤：二级反渗透系统对进入的所产海水进行进一步处理，经过二级反渗透过滤的所产海水进入淡化水池；
（5）电渗析处理：淡化水池的所产海水进入电渗析器进行脱盐及浓缩，获得电渗析浓水和电渗析淡水，电渗析浓水经过提升泵提升后进入蒸发制盐装置进行制盐。
2.根据权利要求1所述的电渗析海水淡化方法，其特征在于：所述步骤（1）中分别采用盐酸和氢氧化钠进行调节PH。
3.根据权利要求1或2所述的电渗析海水淡化方法，其特征在于，所述步骤（1）中的缓蚀剂由以下重量份数组成：
钨酸钠20-30份、钼酸钠15-25份、乙酸铈5-10份、硝酸锌6-11份和去离子水30-50份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电渗析海水淡化方法，其特征在于，所述步骤（3）中的缓蚀剂包括以下步骤：
向反应器中加入去离子水，然后进行升温至35℃，依次加入钨酸钠、钼酸钠、乙酸铈、硝酸锌，开始进行搅拌80min，静置放置3h后即可。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电渗析海水淡化方法，其特征在于：所述步骤（3）中的操作温度为25℃，进水压力为3.60MPa。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电渗析海水淡化方法，其特征在于：所述步骤（4）中的操作温度为25℃，进水压力为0.65MPa。
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