CN110627268A - 绿色环保型海水淡化系统及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种免添加药剂、提高海水淡化效率和无毒无害的环保型海水淡化系统及其工艺。该环保型海水淡化系统包括依次连通的海水进水管、供水泵一、预处理过滤装置、二级海水淡化主机和产水箱，所述海水淡化系统还包括功能水机，所述功能水机内设置电解发生器和与所述电解发生器相连通的加电解泵，所述电解发生器通电电解产生酸性水和碱性水，所述酸性水通过酸水排放管与所述二级海水淡化主机相连接，所述碱性水通过碱水排放管与所述产水箱相连接，所述酸水排放管和与所述碱水排放管上均设置有控制阀。本发明应用于海水淡化的技术领域，还可应用于苦咸水淡化领域以及应用反渗透系统的其它项目领域中。
Description
技术领域
本发明涉及海水淡化的技术领域,特别涉及一种绿色环保型海水淡化系统及其工艺。
背景技术
我国淡水资源短缺，特别是北方沿海地区是我国缺水最严重的地区之一，海水淡化是解决我国沿海城市水资源短缺的必然趋势。
目前，海水淡化技术已经比较相对成熟，传统工艺中海水淡化产出的水PH值均偏低于自来水标准，洗漱时略有不适感觉，采用在水箱内加入碱片或其它药剂来调节PH值，从而到达人体饮用水标准的做法。另外在海水淡化系统运行中，海水淡化设备会因为反渗透膜上结垢而影响产水效率，此时需要停机加药来清除反渗透膜上的结垢，此操作影响了海水淡水的生产效率又增加了设备的人工管理强度，同时由于以上所用药剂运输保管困难，也影响到海水淡化设备的正常运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种少用药剂、提高海水淡化效率和无毒无害的绿色环保型海水淡化系统及其工艺，同时进一步提高海水淡化自动化水平和向真正实现海水淡化无人值目标守再迈进一步。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括绿色环保型海水淡化系统及其工艺，所述环保型海水淡化系统包括依次连通的海水进水管、供水泵一、预处理过滤装置、二级海水淡化主机和产水箱，所述海水淡化系统还包括功能水机，所述功能水机内设置电解发生器和与所述电解发生器相连通的加电解质泵，所述电解发生器通电电解产生无氧化性的酸性水和碱性水，所述酸性水通过酸水排放管与所述二级海水淡化主机相连接，所述碱性水通过碱水排放管与所述产水箱相连接，所述酸水排放管和与所述碱水排放管上均设置有控制阀。
进一步的，所述预处理过滤装置包括石英砂过滤器和精密过滤器一，所述石英砂过滤器的进水口与所述供水泵一相连接，所述石英砂过滤器的出水口与所述精密过滤器一的进水口相连接，所述精密过滤器一的出水口与所述二级海水淡化主机的进水口相连接。
进一步的，所述功能水机包括依次连通的进水管、供水泵二、过滤器组件、高压泵、反渗透膜组件和所述电解发生器，所述加电解质泵设置于所述反渗透膜组件与所述所述电解发生器之间。
进一步的，所述加电解质泵内装有硫酸钠盐为主的电解质溶液。
进一步的，所述过滤器组件包括多介质过滤器和与所述多介质过滤器相连接的精密过滤器二，所述供水泵二与所述多介质过滤器之间设置有逆止阀一，所述精密过滤器二与所述高压泵之间设置有球阀一和压力开关一，所述高压泵与所述反渗透膜组件之间设置有球阀二和逆止阀二，所述反渗透膜组件与所述自吸泵之间依次设置有压力表一、流量表、电导率仪、球阀三和压力开关二，所述电解发生器的碱水排放管与酸水排放管上均设置有球阀四和计量泵。
进一步的，所述二级海水淡化主机的产水口处设置有压力表二，所述产水箱内设置有PH检测仪一。
进一步的，所述二级海水淡化主机设置有废水排放管，所述废水排放管上设置有PH检测仪二，所述碱水排放管上设置有与所述废水排放管上相连通的分支管，所述废水排放管和所述分支管上均设置有电动阀门。
所述环保型海水淡化工艺，它包括以下步骤：
A.通过供水泵一将海水抽入预处理过滤装置过滤，过滤完的海水再进入二级海水淡化主机进行淡化，淡化后的海水直接排入产水箱；
B.加电解质泵在经过所述反渗透膜组件淡化的二级淡化水进入电解发生器之前加入饱和的电解质水溶液，然后电解发生器将饱和电解质水溶液进行电解，产生酸性水和碱性水；
C.当压力表二检测到二级海水淡化主机的膜系统的压差高于设定值一时，清洗程序开启，酸水排放管上的控制阀打开，使酸性水排放进二级海水淡化主机的反渗透膜中，对反渗透膜上结的垢进行清洗，清洗完毕后，酸水排放管上的控制阀关闭，停止将酸性水排放进二级海水淡化主机的反渗透膜上；
D.当PH检测仪一检测到产水箱的PH值小于设定值三时，碱水排放管的控制阀打开，通过计量泵定量的将碱性水排放到产水箱内调节PH值，当系统停机或产水箱充满后，碱水排放管的控制阀关闭，停止将碱性水排放到产水箱内。
进一步的，所述步骤A中的预处理过滤装置过滤包括先通过石英砂过滤器去除海水中的杂质再通过精密过滤器去除海水中细小颗粒。
本发明的有益效果是：由于本发明包括环保型海水淡化系统及其工艺，所述环保型海水淡化系统包括依次连通的海水进水管、供水泵一、预处理过滤装置、二级海水淡化主机和产水箱，所述海水淡化系统还包括功能水机，所述功能水机内设置电解发生器和与所述电解发生器相连通的加电解质泵，所述电解发生器通电电解产生酸性水和碱性水，所述酸性水通过酸水排放管与所述二级海水淡化主机相连接，所述碱性水通过碱水排放管与所述产水箱相连接，所述酸水排放管和与所述碱水排放管上均设置有控制阀,所以本发明通过在所述电解发生器中电解含有硫酸钠盐的溶液，产生的碱性水直接用于调节产水箱内的PH值，避免了人工投入碱片或其它添加剂来调节PH值，另外通过电解含有硫酸钠盐的溶液所产生的无氧化性酸性水可以用来清洗二级海水淡化主机上反渗透膜的膜结垢问题，避免传统的停机清洗膜结垢，提高了本发明的工作效率。同时，本发明解决了反渗透膜的清洗废水仍呈酸性或碱性的问题，反渗透膜的清洗废水在排放时，将通过PH检测仪二检测废水排放管的PH值，再通过所述功能水机制备的酸性水或碱性水对清洗液进行中和处理，这样排出的清洗液将呈中性的无害的盐水。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是功能水机的工艺流程图；
图3是功能水机的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，在本实施例中，本发明包括环保型海水淡化系统及其工艺，所述环保型海水淡化系统包括依次连通的海水进水管1、供水泵一2、预处理过滤装置3、二级海水淡化主机4和产水箱5，所述二级海水淡化主机4是反渗透海水淡化设备，所述供水泵一2用于给海水提供动力，所述二级海水淡化主机4主要用于分离盐分，产出纯水，所述海水淡化系统还包括功能水机6，所述功能水机6内设置电解发生器7和与所述电解发生器7相连通的加电解质泵8，所述电解发生器7的正极上设置有碱水排放管10，所述电解发生器7的负极上设置酸水排放管9，所述电解发生器7通电电解产生酸性水71和碱性水72，所述酸性水71通过酸水排放管9与所述二级海水淡化主机4相连接，所述碱性水72通过碱水排放管10与所述产水箱5相连接，所述酸水排放管9和与所述碱水排放管10上均设置有控制阀，所述二级海水淡化主机4的产水口处设置有压力表二，所述产水箱5内设置有PH检测仪一。
在本实施例中，所述加电解质泵8内装有硫酸钠盐为主的电解质溶液，加入硫酸钠盐为主的电解质溶液可以使电解产生的酸性水中无氧化性，可用于清洗二级海水淡化主机上反渗透膜的膜结垢，普通的氯化钠盐水电解产生的酸性水是因有较强的氧化性不能清洗膜元件；所以该设计仅利用了一种常见、易配的电解质溶液可代替目前海水淡化系统及反渗透系统运行需要的多种药剂：酸性清洗剂、碱性清洗剂、氧化还原剂、PH调节剂、阻垢剂，不仅节省了大量的药剂费用、降低了运行成本，而且避免了上述药剂里诸多受到的道路运输限制，保障了海水淡化及反渗透系统的运行。
在本实施例中，所述预处理过滤装置3包括石英砂过滤器31和精密过滤器一32，所述石英砂过滤器31的进水口与所述供水泵一2相连接，所述石英砂过滤器31的出水口与所述精密过滤器一32的进水口相连接，所述精密过滤器一32的出水口与所述二级海水淡化主机4的进水口相连接。
在本实施例中，所述功能水机6包括依次连通的进水管61、供水泵二62、过滤器组件63、高压泵64、反渗透膜组件65和所述电解发生器7，所述加电解质泵8设置于所述反渗透膜组件65与所述所述电解发生器7之间。
在本实施例中，所述过滤器组件63包括多介质过滤器631和与所述多介质过滤器631相连接的精密过滤器二632，所述精密过滤器二632是由20"PP过滤器和由20"活性炭过滤器组成，所述供水泵二62与所述多介质过滤器631之间设置有逆止阀一66，所述精密过滤器二632与所述高压泵64之间设置有球阀一67和压力开关一68，所述高压泵64与所述反渗透膜组件65之间设置有球阀二69和逆止阀二610，所述反渗透膜组件65与所述电解发生器7之间依次设置有压力表一、流量表、电导率仪、球阀三和压力开关二，所述电解发生器7的碱水排放管与酸水排放管上均设置有球阀四和计量泵。
进一步的，所述二级海水淡化主机4设置有废水排放管，所述废水排放管上设置有PH检测仪二，所述碱水排放管上设置有与所述废水排放管上相连通的分支管，所述废水排放管和所述分支管上均设置有电动阀门，
在本实施例中，所述功能水机还包括清洗箱11，所述清洗箱11的进水口与所述过滤器相连接，所述清洗箱11设置有出水口，所述出水口上设置有三个出水分支管，所述三个出水分支管分别与所述电解发生器7的进水口和所述电解发生器7的正负极相连接，每个所述出水分支管均设置有逆止阀三。
在本实施例中，所述环保型海水淡化工艺包括以下步骤：
A通过供水泵一2将海水抽入预处理过滤装置3过滤，过滤完的海水再进入二级海水淡化主机4进行淡化，淡化后的海水直接排入产水箱5；
B.加电解质泵8在经过所述反渗透膜组件65淡化的二级淡化水进入电解发生器7之前加入电解质形成饱和电解质水溶液，然后电解发生器7将饱和电解质水溶液进行电解，产生酸性水71和碱性水72；
C.当压力表二检测到二级海水淡化主机4的膜系统的压差高于设定值一时，设备的清洗程序将开启，酸水排放管上的控制阀打开，使酸性水71排放进二级海水淡化主机4的反渗透膜上进行反渗透膜的清洗，清洗后的废液由PH检测仪二在线监控PH值，将过量的酸性废水通过分支管流进碱性水72进行中和，使废液最终满足符合环保排放标准要求；清洗完毕后，酸水排放管上的控制阀关闭，即当压力表二检测到二级海水淡化主机4的膜系统的压差低于设定值二时，酸水排放管上的控制阀关闭，停止将酸性水71排放进二级海水淡化主机4的反渗透膜上；
D.当PH检测仪一检测到产水箱5的PH值小于设定值三时，碱水排放管的控制阀打开，使碱性水72通过计量泵2排放到产水箱5内调节PH值，当PH检测仪一检测到产水箱5的PH值大于设定值四时，碱水排放管的控制阀关闭，停止将碱性水72排放到产水箱5内。
在本实施例中，所述步骤A中的预处理过滤装置3过滤包括先通过石英砂过滤器31去除海水中的杂质再通过精密过滤器去除海水中细小颗粒。
在本实施例中，所述设定值一和所述设定值二是根据不同的淡化设备选择不同的数值，常规的选取设定值一为6.5MPa，所述设定值二为7.0MPa，所述设定值三为大于或等于6.5，所述设定值三为小于等于7.5.
在本实施例中，所述二级海水淡化主机4的膜系统的压差为二级海水淡化主机4上的反渗透膜进出水压差。
本发明应用于海水淡化的技术领域，还可应用于苦咸水淡化领域以及应用反渗透系统的其它项目领域中。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。
Claims (9)
1.一种绿色环保型海水淡化系统，其特征在于：它包括依次连通的海水进水管(1)、供水泵一(2)、预处理过滤装置(3)、二级海水淡化主机(4)和产水箱(5)，所述海水淡化系统还包括功能水机(6)，所述功能水机(6)内设置电解发生器(7)和与所述电解发生器(7)相连通的加电解质泵(8)，所述电解发生器(7)通电电解产生酸性水(71)和碱性水(72)，所述酸性水(71)通过酸水排放管(9)与所述二级海水淡化主机(4)相连接，所述碱性水(72)通过碱水排放管(10)与所述产水箱(5)相连接，所述酸水排放管(9)和与所述碱水排放管(10)上均设置有控制阀。
2.根据权利要求1所述的绿色环保型海水淡化系统，其特征在于：所述预处理过滤装置(3)包括石英砂过滤器(31)和精密过滤器一(32)，所述石英砂过滤器(31)的进水口与所述供水泵一(2)相连接，所述石英砂过滤器(31)的出水口与所述精密过滤器一(32)的进水口相连接，所述精密过滤器一(32)的出水口与所述二级海水淡化主机(4)的进水口相连接。
3.根据权利要求2所述的绿色环保型海水淡化系统，其特征在于：所述功能水机(6)包括依次连通的进水管(61)、供水泵二(62)、过滤器组件(63)、高压泵(64)、反渗透膜组件(65)和所述电解发生器(7)，所述加电解质泵(8)设置于所述反渗透膜组件(65)与所述所述电解发生器(7)之间。
4.根据权利要求1所述的绿色环保型海水淡化系统，其特征在于：所述加电解质泵(8)内装有硫酸钠盐为主的电解质溶液。
5.根据权利要求3所述的绿色环保型海水淡化系统，其特征在于：所述过滤器组件(63)包括多介质过滤器(631)和与所述多介质过滤器(631)相连接的精密过滤器二(632)，所述供水泵二(62)与所述多介质过滤器(631)之间设置有逆止阀一(66)，所述精密过滤器二(632)与所述高压泵(64)之间设置有球阀一(67)和压力开关一(68)，所述高压泵(64)与所述反渗透膜组件(65)之间设置有球阀二(69)和逆止阀二(610)，所述反渗透膜组件(65)与所述电解发生器(7)之间依次设置有压力表一、流量计、电导率仪、球阀三和压力开关二，所述电解发生器(7)的碱水排放管与酸水排放管上均设置有球阀四和计量泵。
6.根据权利要求3所述的绿色环保型海水淡化系统，其特征在于：所述二级海水淡化主机(4)的产水口处设置有压力表二，所述产水箱(5)内设置有PH检测仪一。
7.根据权利要求3所述的绿色环保型海水淡化系统，其特征在于：所述二级海水淡化主机(4)设置有废水排放管，所述废水排放管上设置有PH检测仪二，所述碱水排放管上设置有与所述废水排放管上相连通的分支管，所述废水排放管和所述分支管上均设置有电动阀门。
8.一种环保型海水淡化工艺，其特征在于，它包括以下步骤：
A.通过供水泵一(2)将海水抽入预处理过滤装置(3)过滤，过滤完的海水再进入二级海水淡化主机(4)进行淡化，淡化后的海水直接排入产水箱(5)；
B.加电解质泵(8)在经过所述反渗透膜组件(65)淡化的二级淡化水进入电解发生器(7)之前加入饱和的电解质水溶液，然后电解发生器(7)将饱和电解质水溶液进行电解，产生酸性水(71)和碱性水(72)；
C.当压力表二检测到二级海水淡化主机(4)的膜系统的压差高于设定值一时，清洗程序开启，酸水排放管上的控制阀打开，使酸性水(71)排放进二级海水淡化主机(4)的反渗透膜上，清洗完毕后，酸水排放管上的控制阀关闭，停止将酸性水(71)排放进二级海水淡化主机(4)的反渗透膜上；
D.当PH检测仪一检测到产水箱(5)的PH值小于设定值三时，碱水排放管的控制阀打开，通过计量泵定量的将碱性水(72)排放到产水箱(5)内调节PH值，当系统停机或产水箱(5)充满后，碱水排放管的控制阀关闭，停止将碱性水(72)排放到产水箱(5)内。
9.根据权利要求8所述的绿色环保型海水淡化系统，其特征在于：所述步骤A中的预处理过滤装置(3)过滤包括先通过石英砂过滤器(31)去除海水中的杂质再通过精密过滤器去除海水中细小颗粒。
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