CN114853120B - 一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统，原水泵与一级高压泵连接后再与一级一段反渗透膜堆进水口连接，一级一段反渗透膜堆浓水口与段间增压泵连接后，再分别与一级二段反渗透膜堆进水口和排放阀连接，一级二段反渗透膜堆浓水口通过管道与循环泵连接后再与排放阀连接，一级一段反渗透膜堆浓水端产水口通过管道分别与二级高压泵和一级二段反渗透膜堆产水口连接；二级高压泵通过管道与二级反渗透膜堆的进水口连接；二级反渗透膜堆的产水口连接有产品水管；一级一段反渗透膜堆进水端产水口通过管道与产品水管连接；二级反渗透膜堆的浓水口通过管道与一级高压泵的进口连接。本发明在高回收率分质产水过程中同步实现海水的高效浓缩。

Description

一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统
技术领域
本发明属于海水淡化技术领域，尤其是涉及一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统。
背景技术
海水淡化作为开源增量技术，目前广泛应用于电力、化工、石油等行业，其中循环冷却用水是主要用途，其对淡化水中盐度、氯根含量有明确要求，一级反渗透产水受制于用水水质要求和海水温度的影响，产水盐度和氯根含量难以满足工业循环冷却用水要求，一般需要进行二级反渗透脱盐，传统二级反渗透规模较大，投资偏高，进一步增加了吨水成本；此外，目前反渗透淡化系统回收率只有40-45％，浓海水大多直接排放，浓海水含有丰富的溴、钾、纳、镁等元素，可作为盐化工行业的重要原料，但浓盐水受制于盐度偏低的影响，直接利用会导致成本较大，因此，需要开发高回收率的淡化技术，进一步提高浓海水盐度，有利于促进浓海水排放问题的彻底解决。
中国专利CN 113354032 A公开了一种海水淡化反渗透系统，利用多级反渗透系统串联，淡水侧安装有淡水循环泵使淡水循环，浓水侧安装有循环泵使浓水循环，浓海水盐度显著提高，该专利虽然可以实现高回收率下高盐度浓海水，但由于其产水侧设置了一定盐度的料液循环，使得系统没有淡化水产出，仅为浓缩系统。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统。
本发明的技术方案概述如下：
一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统，包括原水泵1，所述原水泵1通过管道与一级高压泵2连接后再与一级一段反渗透膜堆3进水口连接，一级一段反渗透膜堆浓水口通过管道与段间增压泵6连接后，再分别与一级二段反渗透膜堆7进水口和排放阀9连接，一级二段反渗透膜堆浓水口通过管道与循环泵8连接后再与排放阀9连接，排放阀9连接有浓盐水排放管；一级一段反渗透膜堆浓水端产水口通过管道分别与二级高压泵4和一级二段反渗透膜堆产水口连接；二级高压泵4通过管道与二级反渗透膜堆5的进水口连接；二级反渗透膜堆5的产水口连接有产品水管；一级一段反渗透膜堆进水端产水口通过管道与产品水管连接；二级反渗透膜堆5的浓水口通过管道与一级高压泵2的进口连接。
所述一级二段反渗透膜堆中反渗透膜元件优选耐压120bar的超高压反渗透卷式膜元件。
本发明的优点：
(1)本发明的一级一段反渗透膜堆采用双端产水，二级反渗透膜堆仅需要对含盐量较高部分的一级一段反渗透膜堆产水进行处理，可有效减少二级反渗透膜堆规模，有利于节约投资和减少吨水成本。
(2)一级一段反渗透膜堆浓水端产水和一级二段反渗透膜堆产水通过二级反渗透膜堆进一步脱盐，可保证产水中盐度、氯根等含量满足用水要求。
(3)一级二段反渗透膜堆采用闭路循环反渗透技术进行深度浓缩，频繁且彻底的浓水冲刷可有效阻止钙、镁等污垢的沉积，使得前端无需进行软化处理，高倍浓缩后的浓盐水可作为盐化工行业的优质原料。
附图说明
图1为本发明一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统示意图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明作进一步的说明。
一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统，见图1，包括原水泵1，所述原水泵1通过管道与一级高压泵2连接后再与一级一段反渗透膜堆3进水口连接，一级一段反渗透膜堆浓水口通过管道与段间增压泵6连接后，再分别与一级二段反渗透膜堆7进水口和排放阀9连接，一级二段反渗透膜堆浓水口通过管道与循环泵8连接后再与排放阀9连接，排放阀9连接有浓盐水排放管；一级一段反渗透膜堆浓水端产水口通过管道分别与二级高压泵4和一级二段反渗透膜堆产水口连接；二级高压泵4通过管道与二级反渗透膜堆5的进水口连接；二级反渗透膜堆5的产水口连接有产品水管；一级一段反渗透膜堆进水端产水口通过管道与产品水管连接；二级反渗透膜堆5的浓水口通过管道与一级高压泵2的进口连接。
一级二段反渗透膜堆中反渗透膜元件优选耐压120bar的超高压反渗透卷式膜元件。
一级一段反渗透膜堆的进水端产水与浓水端产水比例可根据具体产水水质要求来调节。
原海水通过原水泵、一级高压泵增压后进入一级一段反渗透膜堆，一级一段反渗透膜堆浓水通过段间增压泵加压后进入一级二段反渗透膜堆，一级二段反渗透膜堆产水和一级一段反渗透膜堆浓水端产水汇合后通过二级高压泵增压后进入二级反渗透膜堆，二级反渗透膜堆产水与一级一段反渗透膜堆进水端产水汇合后作为最终产品水，二级反渗透膜堆浓水回流至一级高压泵进口，一级二段反渗透膜堆浓水通过循环泵不断提高盐度至设计值，通过排放阀排出系统，然后关闭排放阀。
一级二段反渗透膜堆中反渗透膜元件优选为耐压120bar的超高压反渗透卷式膜元件，例如XUS型号。
一级一段反渗透膜堆进水端产水与一级一段反渗透膜堆浓水端产水比例可根据具体产水水质要求来调节，调节比例为0～100％。
下面以10000m3/d产水规模的分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统为例，对本发明进行进一步的说明。
(1)设计参数：原海水含盐量32000mg/L，一级一段反渗透膜堆回收率49％，平均膜通量13.8LMH；一级二段反渗透膜堆回收率50％，平均膜通量8.6LMH；二级反渗透膜堆回收率90％，平均膜通量32.2LMH；
一级一段反渗透膜堆的反渗透膜元件为SW30HRLE-440；
一级二段反渗透膜堆的反渗透膜元件为XUS180808；
二级反渗透膜堆的反渗透膜元件为BW30HRLE-440i；
一级一段反渗透膜堆进水端和一级一段反渗透膜堆浓水端的产水比例为60％、40％。
(2)运行结果：原海水温度30℃，总进水量569m3/h；一级一段反渗透膜堆进水压力5.13MPa，进水端产水含盐量117mg/L，流量175.0m3/h；一级一段反渗透膜堆浓水端产水含盐量369mg/L，流量116.8m3/h；一级二段反渗透膜堆进水压力11.12MPa，产水含盐量1180mg/L，流量152.0m3/h；二级反渗透膜堆进水压力0.95MPa，产水含盐量52mg/L，流量242.0m3/h；最终浓盐水含盐量123540mg/L，流量152.0m3/h；最终产品水含盐量79mg/L,氯根含量47mg/L，流量417.0m3/h，整个系统回收率为73.3％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本方面的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统，包括原水泵，所述原水泵通过管道与一级高压泵连接后再与一级一段反渗透膜堆进水口连接，一级一段反渗透膜堆浓水口通过管道与段间增压泵连接后，再分别与一级二段反渗透膜堆进水口和排放阀连接，一级二段反渗透膜堆浓水口通过管道与循环泵连接后再与排放阀连接，排放阀连接有浓盐水排放管；一级一段反渗透膜堆浓水端产水口通过管道分别与二级高压泵和一级二段反渗透膜堆产水口连接；二级高压泵通过管道与二级反渗透膜堆的进水口连接；二级反渗透膜堆的产水口连接有产品水管；一级一段反渗透膜堆进水端产水口通过管道与产品水管连接；二级反渗透膜堆的浓水口通过管道与一级高压泵的进口连接；一级一段反渗透膜堆进水端产水含盐量低于一级一段反渗透膜堆浓水端产水含盐量。
2.根据权利要求1所述一种分质产水兼同步浓缩反渗透海水淡化系统，其特征在于所述一级二段反渗透膜堆中反渗透膜元件为耐压120bar的超高压反渗透卷式膜元件。
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