CN201276462Y

CN201276462Y - 一种含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置

Info

Publication number: CN201276462Y
Application number: CNU2008201735039U
Authority: CN
Inventors: 成怀刚; 高学理; 王铎
Original assignee: Ocean University of China
Current assignee: Ocean University of China
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2018-10-17

Abstract

本实用新型涉及一种含固体悬浮微粒海水的旋流－膜分离脱盐装置，属于海水软化及淡化领域。所述的旋流－膜分离脱盐装置包括增压泵、水力旋流器、活性炭过滤器、精密过滤器、高压泵和膜分离主机，其操作流程为增压泵将进料海水送入水力旋流器并去除水中粒径大于10μm的固体微粒，然后通过活性炭过滤器去除水中的异色、异味物及游离氯，利用精密过滤器去除水中粒径大于5μm的固体微粒，最后由膜分离主机制取产品水。本实用新型对固体悬浮物含量经常变化的进料海水有较强的适应性，可以自动化连续运行，有利于降低海水软化或淡化成本，具有广泛的应用前景。

Description

一种含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置

技术领域

本实用新型涉及一种含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置，属于海水软化及淡化技术领域。

背景技术

纳滤和反渗透属于压力驱动的液体分离技术，为物理脱盐方法，是通过纳滤膜或反渗透膜来实现的：利用电能驱动高压泵，将含有无机盐离子的水送入膜组件内，一部分水透过膜成为脱盐水，其余的浓盐水则被截留而排出。将纳滤和反渗透方法用于脱盐过程时，由于无相变发生，因此能耗较低；膜分离方法也被认为是分离与纯化技术领域最具发展前景的技术之一，在海水脱盐领域的应用尤为普遍。

但是纳滤或反渗透过程也具有自身的弱点。纳滤和反渗透过程所使用的膜元件大多由高分子材料制造，很容易被水中不溶性的固体颗粒划伤，从而导致膜失效。污染和结垢对膜的影响也很大，严重时甚至使整个膜元件失去工作能力。因此对进入膜分离装置的水质要求较高，预处理较为严格，需提前去除水中的不溶固体物。

在海水脱盐过程中，为了保证进水质量、降低预处理成本，海水的取水口往往不设在海边，而在距离海岸50～100m、水面下约10m处取水，并且多采用介质过滤或超滤作为预处理方法。这些预处理方法都需要定期反洗，操作较为复杂。再则，如果海水微小悬浮固体物含量较高，介质过滤器或超滤膜仍会很快发生堵塞；因此在介质过滤或超滤之前往往还需要采用絮凝、沉淀或澄清工艺，以去除大部分悬浮固体物，避免介质过滤器或超滤膜负荷过高。但是，如果不同时段海水悬浮固体含量变化较大，絮凝剂投加量就难于控制，有时可能致使纳滤或反渗透进水中仍然含有过多的悬浮固体物质或有害化学药剂，从而导致膜的污堵或伤害。因此，在纳滤或反渗透过程中，需要根据进水的水质变化及时对预处理工艺加以调整，这间接增加了整个水处理过程的运行成本。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置，该装置不受海水不溶固体悬浮物含量变化的影响，能够稳定高效地去除海水中的固体悬浮杂质。

本实用新型是通过下述的技术方案加以实现的。

一种含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置，其特征在于：

a)该装置包括增压泵1，增压泵1的出口连接到水力旋流器2的切向进口；

b)水力旋流器2在上下两端分别设有出口，其中上端出口连接活性炭过滤器3进口；

c)活性炭过滤器3出口连接至高压泵5进口，并在活性炭过滤器3至高压泵5的管路上安装有精密过滤器4；

d)高压泵5出口连接至膜分离主机6。

所述含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置的操作流程，其特征在于包括以下过程：

a)增压泵1将进料海水送入水力旋流器2的切向进口，海水在水力旋流器2中做旋转流动，粒径大于10μm的固体微粒被分离出来并由水力旋流器2下端出口排出，水力旋流器2上端口排出的海水进入活性炭过滤器3；

b)海水在活性炭过滤器3中流过，水中的异色、异味物及游离氯被活性炭吸附，活性炭过滤器3排出水进入精密过滤器4；

c)精密过滤器4将水中粒径大于5μm的固体微粒截留，出水进入高压泵5；

d)高压泵5将精密过滤器4出水加压后送入膜分离主机6，膜分离主机6的膜透过出水为最终产品水，被膜截留的浓水予以排放。

所述的含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置适用的进料海水中粒径大于5μm的固体不溶物含量为10～50000mg/L。

所述的水力旋流器2切向进口的水流速控制在2～5m/s。

所述的精密过滤器4为桶体内置滤芯的结构，滤芯为熔喷聚丙烯滤芯或线绕棉芯。

所述的膜分离主机6使用的膜为卷式纳滤膜或卷式反渗透膜。

本实用新型对不溶固体悬浮物含量经常变化的进料海水有较强的适应性，不需要对装置的运行参数进行调整即可用于不同固体悬浮物含量的进料海水的脱盐；即使在海水中的固体不溶物含量发生较大幅度变化时，该装置依然能够实现自动化连续操作。与现有的纳滤或反渗透等集成膜法脱盐装置相比，本实用新型有利于降低海水脱盐成本，具有广泛的应用前景。本实用新型同样适用于苦咸水的脱盐。

附图说明

图1是本实用新型装置组成示意图。

图中：

1-增压泵；2-水力旋流器；3-活性炭过滤器；4-精密过滤器；5-高压泵；6-膜分离主机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型加以进一步说明。

实施例1：

c)精密过滤器4将水中粒径大于5μm的固体微粒截留，排出水进入高压泵5；

d)高压泵5将精密过滤器4排出水加压后送入反渗透膜分离主机6，膜分离主机6的膜透过出水为最终产品水，被膜截留的浓水予以排放。

本实施例所述的进料海水取自海滨距岸边10m、水面下1m处，水中粒径大于5μm的固体不溶物含量为3012mg/L；进料海水经增压泵1进入水力旋流器2时，在水力旋流器2切向进口的流速控制在3～3.5m/s；精密过滤器4为不锈钢桶体内置线绕棉芯结构。进料海水、水力旋流器2出水、精密过滤器4出水及反渗透膜分离主机6出水的不溶固体含量和矿化度(溶解盐含量)分析结果见表1。

表1水质分析结果

	进料海水	水力旋流器2出水	精密过滤器4出水	膜分离主机6出水
	进料海水	水力旋流器2出水	精密过滤器4出水	膜分离主机6出水	不溶固体mg/L	3012	151	未检出	未检出
矿化度mg/L	35030	35025	34996	501	不溶固体mg/L	3012	151	未检出	未检出

表1的水质分析结果表明，进料海水经过旋流分离之后，水中悬浮的不溶固体含量从3012mg/L降到151mg/L，不溶固体去除率达到95％，再经过精密过滤器4后的出水无悬浮不溶固体检出，达到了反渗透进水要求；最终膜分离主机6出水中未检出不溶固体，矿化度为501mg/L，较进料海水降低了98％以上。

实施例2：

装置及工作过程与实施例1相同，不同之处在于进料水为河口附近掺杂一定量淡水的稀释海水，取水口位于距岸边20m、水面下1m处；膜分离主机6使用的膜为纳滤膜。进料海水中粒径大于5μm的固体不溶物含量为622mg/L；进料海水经增压泵1进入水力旋流器2时，在水力旋流器2切向进口的流速控制在2.5～3m/s；精密过滤器4为不锈钢桶体内置熔喷聚丙烯滤芯结构。进料海水、水力旋流器2出水、精密过滤器4出水及纳滤膜分离主机6出水的不溶固体含量和矿化度(溶解盐含量)分析结果见表2。

表2水质分析结果

	进料海水	水力旋流器2出水	精密过滤器4出水	膜分离主机6出水
	进料海水	水力旋流器2出水	精密过滤器4出水	膜分离主机6出水	不溶固体mg/L	622	23	未检出	未检出
矿化度mg/L	12050	12022	12022	3390.7	不溶固体mg/L	622	23	未检出	未检出

表2的水质分析结果表明，进料海水经过旋流分离之后，水中悬浮的不溶固体含量从622mg/L降到23mg/L，不溶固体去除率达到96％，再经过精密过滤器4后的出水无悬浮不溶固体检出，达到了纳滤进水要求；最终膜分离主机6出水中未检出不溶固体，矿化度为3390.7mg/L，较进料海水降低了71.8％左右。

Claims

1.一种含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置，其特征在于：

a)该装置包括增压泵(1)，增压泵(1)的出口连接到水力旋流器(2)的切向进口；

b)水力旋流器(2)在上下两端分别设有出口，其中上端出口连接活性炭过滤器(3)进口；

c)活性炭过滤器(3)出口连接至高压泵(5)进口，并在活性炭过滤器(3)至高压泵(5)的管路上安装有精密过滤器(4)；

d)高压泵(5)出口连接至膜分离主机(6)。

2.根据权利要求1所述的含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置，其特征在于：适用的进料海水中粒径大于5μm的固体不溶物含量为10～50000mg/L。

3.根据权利要求1所述的含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置，其特征在于：水力旋流器(2)切向进口的水流速控制在2～5m/s。

4.根据权利要求1所述的含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置，其特征在于：精密过滤器(4)为桶体内置滤芯的结构，滤芯为熔喷聚丙烯滤芯或线绕棉芯。

5.根据权利要求1所述的含固体悬浮微粒海水的旋流-膜分离脱盐装置，其特征在于：膜分离主机(6)使用的膜为卷式纳滤膜或卷式反渗透膜。