CN114105367A - 一种海水淡化的预处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海水淡化处理技术领域，且公开了一种海水淡化的预处理工艺，包括海水进水泵、斜板沉淀池、提升泵、改性硅藻土吸附塔、改性硅藻土吸附剂和排水泵，所述提升泵的输出端与所述斜板沉淀池的输入端之间通过管道相连接，所述斜板沉淀池的输出端与所述提升泵的输入端之间通过管道连接，所述提升泵的输出端与所述改性硅藻土吸附塔的输入端之间通过管道连接；本发明根据海水的水质水量情况，开发出经济、高效的去除藻类和悬浮物处理工艺，以绿色高效为主要任务，积极保证工业企业的用水稳定，并且本发明制备的改性硅藻土吸附剂疏松多孔，具有较大的比表面积，活性点位带有负电荷，具有很强的吸附性能，可有效去除各类藻类和悬浮物。

Description

一种海水淡化的预处理工艺
技术领域
本发明涉及海水淡化处理技术领域，具体为一种海水淡化的预处理工艺。
背景技术
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海钢铁企业的工业用水稳定。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。
不过海水需要经过预处理才能进入蒸发或反渗透等装置，因为海水中的藻类和悬浮物会影响后续蒸发和反渗透装置的效率，甚至全面堵塞后续的蒸发和反渗透装置。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种海水淡化的预处理工艺，解决了上述背景技术中所存在的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海水淡化的预处理工艺，包括海水进水泵、斜板沉淀池、提升泵、改性硅藻土吸附塔、改性硅藻土吸附剂和排水泵，所述提升泵的输出端与所述斜板沉淀池的输入端之间通过管道相连接，所述斜板沉淀池的输出端与所述提升泵的输入端之间通过管道连接，所述提升泵的输出端与所述改性硅藻土吸附塔的输入端之间通过管道连接，所述改性硅藻土吸附塔中填充有改性硅藻土吸附剂，且所述改性硅藻土吸附塔的输出端与所述排出泵的输入端之间通过管道连接，所述斜板沉淀池分为加药搅拌区和沉淀区，所述加药搅拌区和沉淀区左右分布，所述工艺具体包括如下过程：海水首先通过海水进水泵打入到斜板沉淀池中，然后往斜板沉淀池的加药搅拌区中投加次氯酸钠和硫酸铝两种药剂，并在加药搅拌区中将两种药剂和海水充分混合，然后进入到斜板沉淀池中的沉淀区中进行沉淀，去除海水中的藻类和悬浮物，经过沉淀区沉淀的海水再通过提升泵进入到改性硅藻土吸附塔中，然后通过改性硅藻土吸附塔中的改性硅藻土吸附剂可以有效的将海水中的各种藻类和悬浮物去除，最后，通过排水泵将经过改性硅藻土吸附塔处理的海水打入后续的低温多效处理单元，从海水中生产淡水。
优选的，所述加药搅拌区的水力停留时间为2-4min，机械搅拌速度为45-65r/min，并且往加药搅拌区中投加工业级次氯酸钠的投加量为2-5mg/L，硫酸铝的投加量为45-278mg/L。
优选的，所述沉淀区的水力停留时间为15-27min，其主要作用是沉淀藻类及悬浮物。
优选的，所述改性硅藻土吸附塔中的水力停留时间为25-41min，改性硅藻土吸附剂占改性硅藻土吸附塔内部体积的85-92%。
优选的，所述改性硅藻土吸附剂的制备过程如下：
①、选取粒径为200-300目的硅藻土，用质量比为0.5-2.2%的稀硫酸清洗1-2次，再用去离子水清洗1-2次后，干燥；
②、将干燥后的硅藻土、石英砂、椰壳活性炭按质量比11-17∶2-4∶1比例混合，机械搅拌15-25min，形成改性硅藻土混合物；
③、将改性硅藻土混合物放入质量比8-12%的氯化钠溶液中浸泡2-4h，取出后将改性硅藻土混合物放入马弗炉中，按2-5℃/min中的升温速度加热至210-275℃，然后恒温15-30min，冷却后制备成改性硅藻土吸附剂；
经过上述步骤制备成的改性硅藻土吸附剂，其密度为2.1-2.7g/cm3，吸附比表面积为57-71m2/g，大大提高了吸附各种藻类和悬浮物的能力。
（三）有益效果
本发明提供了一种海水淡化的预处理工艺，具备以下有益效果：
本发明根据海水的水质水量情况，开发出经济、高效的去除藻类和悬浮物处理工艺，以绿色高效为主要任务，积极保证工业企业的用水稳定，并且本发明制备的改性硅藻土吸附剂疏松多孔，具有较大的比表面积，活性点位带有负电荷，具有很强的吸附性能，可有效去除各类藻类和悬浮物。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图中：1、海水进水泵；2、斜板沉淀池；201、加药搅拌区；202、沉淀区；3、提升泵；4、改性硅藻土吸附塔；5、改性硅藻土吸附剂；6、排水泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种海水淡化的预处理工艺，包括海水进水泵1、斜板沉淀池2、提升泵3、改性硅藻土吸附塔4、改性硅藻土吸附剂5和排水泵6，提升泵1的输出端与斜板沉淀池2的输入端之间通过管道相连接，斜板沉淀池2的输出端与提升泵3的输入端之间通过管道连接，提升泵3的输出端与改性硅藻土吸附塔4的输入端之间通过管道连接，改性硅藻土吸附塔4中填充有改性硅藻土吸附剂5，改性硅藻土吸附剂5占改性硅藻土吸附塔4内部体积的92%，且改性硅藻土吸附塔4的输出端与排出泵6的输入端之间通过管道连接，斜板沉淀池2分为加药搅拌区201和沉淀区202，加药搅拌区201和沉淀区202左右分布，工艺具体包括如下过程：将藻含量为4.3×104个/L，悬浮物为127mg/L的海水首先通过海水进水泵1打入到斜板沉淀池2中，然后往斜板沉淀池2的加药搅拌区201中投加工业级次氯酸钠5mg/L和硫酸铝178mg/L，加药搅拌区201的水力停留时间为4min，机械搅拌速度为65r/min，将两种药剂和海水充分混合，然后进入到斜板沉淀池2中的沉淀区202中进行沉淀24min，去除海水中的藻类和悬浮物，沉淀后海水中的藻含量为1.9×102个/L，悬浮物为55mg/L，经过沉淀区202沉淀的海水再通过提升泵3进入到改性硅藻土吸附塔4中，并在改性硅藻土吸附塔4中停留41min，然后通过改性硅藻土吸附塔4中的改性硅藻土吸附剂5可以有效的将海水中的各种藻类和悬浮物去除，此时海水中的藻含量为51个/L，悬浮物为11mg/L，最后，通过排水泵6将经过改性硅藻土吸附塔4处理的海水打入后续的低温多效处理单元，从海水中生产淡水。
改性硅藻土吸附剂5的制备过程如下：
①、选取粒径为300目的硅藻土，用质量比为2.2%的稀硫酸清洗2次，再用去离子水清洗2次后，干燥；
②、将干燥后的硅藻土、石英砂、椰壳活性炭按质量比17∶4∶1比例混合，机械搅拌25min，形成改性硅藻土混合物；
③、将改性硅藻土混合物放入质量比12%的氯化钠溶液中浸泡4h，取出后将改性硅藻土混合物放入马弗炉中，按5℃/min中的升温速度加热至255℃，然后恒温30min，冷却后制备成改性硅藻土吸附剂；
经过上述步骤制备成的改性硅藻土吸附剂5，其密度为2.6g/cm3，吸附比表面积为67m2/g，大大提高了吸附各种藻类和悬浮物的能力。
实施例2
如图1所示，一种海水淡化的预处理工艺，包括海水进水泵1、斜板沉淀池2、提升泵3、改性硅藻土吸附塔4、改性硅藻土吸附剂5和排水泵6，提升泵1的输出端与斜板沉淀池2的输入端之间通过管道相连接，斜板沉淀池2的输出端与提升泵3的输入端之间通过管道连接，提升泵3的输出端与改性硅藻土吸附塔4的输入端之间通过管道连接，改性硅藻土吸附塔4中填充有改性硅藻土吸附剂5，改性硅藻土吸附剂5占改性硅藻土吸附塔4内部体积的89%，且改性硅藻土吸附塔4的输出端与排出泵6的输入端之间通过管道连接，斜板沉淀池2分为加药搅拌区201和沉淀区202，加药搅拌区201和沉淀区202左右分布，工艺具体包括如下过程：将藻含量为3.1×104个/L，悬浮物为88mg/L的海水首先通过海水进水泵1打入到斜板沉淀池2中，然后往斜板沉淀池2的加药搅拌区201中投加工业级次氯酸钠3mg/L和硫酸铝123mg/L，加药搅拌区201的水力停留时间为2min，机械搅拌速度为55r/min，将两种药剂和海水充分混合，然后进入到斜板沉淀池2中的沉淀区202中进行沉淀16min，去除海水中的藻类和悬浮物，沉淀后海水中的藻含量为1.8×102个/L，悬浮物为42mg/L，经过沉淀区202沉淀的海水再通过提升泵3进入到改性硅藻土吸附塔4中，并在改性硅藻土吸附塔4中停留29min，然后通过改性硅藻土吸附塔4中的改性硅藻土吸附剂5可以有效的将海水中的各种藻类和悬浮物去除，此时海水中的藻含量为33个/L，悬浮物为6mg/L，最后，通过排水泵6将经过改性硅藻土吸附塔4处理的海水打入后续的低温多效处理单元，从海水中生产淡水。
改性硅藻土吸附剂5的制备过程如下：
①、选取粒径为200目的硅藻土，用质量比为0.7%的稀硫酸清洗1次，再用去离子水清洗2次后，干燥；
②、将干燥后的硅藻土、石英砂、椰壳活性炭按质量比11∶3∶1比例混合，机械搅拌15min，形成改性硅藻土混合物；
③、将改性硅藻土混合物放入质量比8%的氯化钠溶液中浸泡2h，取出后将改性硅藻土混合物放入马弗炉中，按3℃/min中的升温速度加热至215℃，然后恒温20min，冷却后制备成改性硅藻土吸附剂；
经过上述步骤制备成的改性硅藻土吸附剂5，其密度为2.2g/cm3，吸附比表面积为62m2/g，大大提高了吸附各种藻类和悬浮物的能力。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种海水淡化的预处理工艺，包括海水进水泵（1）、斜板沉淀池（2）、提升泵（3）、改性硅藻土吸附塔（4）、改性硅藻土吸附剂（5）和排水泵（6），其特征在于：所述提升泵（1）的输出端与所述斜板沉淀池（2）的输入端之间通过管道相连接，所述斜板沉淀池（2）的输出端与所述提升泵（3）的输入端之间通过管道连接，所述提升泵（3）的输出端与所述改性硅藻土吸附塔（4）的输入端之间通过管道连接，所述改性硅藻土吸附塔（4）中填充有改性硅藻土吸附剂（5），且所述改性硅藻土吸附塔（4）的输出端与所述排出泵（6）的输入端之间通过管道连接，所述斜板沉淀池（2）分为加药搅拌区（201）和沉淀区（202），所述加药搅拌区（201）和沉淀区（202）左右分布，所述工艺具体包括如下过程：海水首先通过海水进水泵（1）打入到斜板沉淀池（2）中，然后往斜板沉淀池（2）的加药搅拌区（201）中投加次氯酸钠和硫酸铝两种药剂，并在加药搅拌区（201）中将两种药剂和海水充分混合，然后进入到斜板沉淀池（2）中的沉淀区（202）中进行沉淀，去除海水中的藻类和悬浮物，经过沉淀区（202）沉淀的海水再通过提升泵（3）进入到改性硅藻土吸附塔（4）中，然后通过改性硅藻土吸附塔（4）中的改性硅藻土吸附剂（5）可以有效的将海水中的各种藻类和悬浮物去除，最后，通过排水泵（6）将经过改性硅藻土吸附塔（4）处理的海水打入后续的低温多效处理单元，从海水中生产淡水。
2.根据权利要求1所述的一种海水淡化的预处理工艺，其特征在于：所述加药搅拌区（201）的水力停留时间为2-4min，机械搅拌速度为45-65r/min，并且往加药搅拌区（201）中投加工业级次氯酸钠的投加量为2-5mg/L，硫酸铝的投加量为45-278mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种海水淡化的预处理工艺，其特征在于：所述沉淀区（202）的水力停留时间为15-27min，其主要作用是沉淀藻类及悬浮物。
4.根据权利要求1所述的一种海水淡化的预处理工艺，其特征在于：所述改性硅藻土吸附塔（4）中的水力停留时间为25-41min，改性硅藻土吸附剂（5）占改性硅藻土吸附塔（4）内部体积的85-92%。
5.根据权利要求1所述的一种海水淡化的预处理工艺，其特征在于：所述改性硅藻土吸附剂（5）的制备过程如下：
①、选取粒径为200-300目的硅藻土，用质量比为0.5-2.2%的稀硫酸清洗1-2次，再用去离子水清洗1-2次后，干燥；
②、将干燥后的硅藻土、石英砂、椰壳活性炭按质量比11-17∶2-4∶1比例混合，机械搅拌15-25min，形成改性硅藻土混合物；
③、将改性硅藻土混合物放入质量比8-12%的氯化钠溶液中浸泡2-4h，取出后将改性硅藻土混合物放入马弗炉中，按2-5℃/min中的升温速度加热至210-275℃，然后恒温15-30min，冷却后制备成改性硅藻土吸附剂；
经过上述步骤制备成的改性硅藻土吸附剂（5），其密度为2.1-2.7g/cm3，吸附比表面积为57-71m2/g，大大提高了吸附各种藻类和悬浮物的能力。
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