CN202440382U - 一种超高回收率的海水淡化处理系统 - Google Patents

一种超高回收率的海水淡化处理系统 Download PDF

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韦相亮
盖理·波德拉伯斯基
许永根
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Abstract

本实用新型公开了一种超高回收率的海水淡化处理系统，包括一般海水淡化处理系统和初级浓海水淡化处理系统，一般海水淡化处理系统产生淡化水和浓海水；初级浓海水淡化处理系统的膜脱气系统与一般海水淡化处理系统相连接，其另一端与反渗透高压泵、能量回收装置组成的复合体相连接，再将高压海水输送到海水反渗透系统，再次产生的浓海水再通过能量回收装置，产生最终的浓海水。本实用新型在一般海水淡化处理系统的基础上，再通过初级浓海水淡化处理系统，使海水淡化产水率由现有的40％-45％提高到58％以上；最终产生的浓海水不含气体，其浓度可达到8°Bé以上，从而大大降低了浓海水开发再利用的成本和技术难度。

Description

一种超高回收率的海水淡化处理系统
技术领域
本实用新型涉及海水处理系统，尤其涉及一种具有超高回收率的海水淡化处理系统。
背景技术
目前，随着我国经济的发展，淡水资源越来越紧缺，海水淡化作为实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水供应总量，正在逐步推广中。
然而，国内海水淡化系统目前普遍采用海水反渗透技术，其所达到的淡化水回收率普遍在40％-45％之间。回收率低，系统能耗较高，海水淡化的成本压力和低回收率的现状，对于海水淡化的大范围推广造成了极大的障碍。
另一方面，海水淡化后的浓海水外排所带来的危害性也是显而易见的，浓海水中含有大量无机盐不宜排回大海，以免引起环境污染。
但是，即使对浓海水要加以开发、再利用，低回收率所造成浓海水的浓度普遍在5.2-6°Bé之间，溶解性总固体(TDS)含量较低，大大增加了浓海水开发再利用的成本和技术难度。
发明内容
本实用新型的目的在于克服已有技术的不足，提供一种能够提高海水淡化的产水率和海水浓度的海水淡化处理系统；该系统同时还可以在海水淡化过程中进行脱气处理，为后续浓海水的再开发利用提供良好的基础条件。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
一种超高回收率的海水淡化处理系统，包括一般海水淡化处理系统，该系统通过连接管道将气浮系统1、混合器2、超滤系统3、反渗透高压泵4、能量回收装置6和海水反渗透系统(5)依次连接；所述的反渗透高压泵4与能量回收装置6组成复合体将高压海水输送到海水反渗透系统5，产生的浓海水再重新通过连接管道与能量回收装置6相连接；
其特征在于，所述的一般海水淡化处理系统与初级浓海水淡化处理系统相连接，初级浓海水淡化处理系统的膜脱气系统7与一般海水淡化处理系统的能量回收装置6相连接，其另一端与反渗透高压泵8、能量回收装置9和海水反渗透系统10依次连接；所述的反渗透高压泵8与能量回收装置9组成复合体将高压海水输送到海水反渗透系统10，再次产生的浓海水再通过连接管道与能量回收装置9相连接，产生最终的浓海水。
所述超滤系统3使用浸没式超滤系统。
所述超滤系统3的膜材质为聚偏氟乙烯，膜过滤孔径＜0.1微米。
所述能量回收装置6和能量回收装置9选用正位移式的高效率能量回收系统，能量回收效率达到98％。
所述海水反渗透膜组5和海水反渗透膜组10的操作压力＞5.5Mpa，反渗透膜的长度为1.0米，膜面积为400平方英尺，单根膜脱盐率最低为99.5％。
本实用新型的有益效果是，提供了一种能够提高海水淡化产水率并提高了海水浓度的海水淡化处理系统，本实用新型通过一般海水淡化处理系统和初级浓海水淡化处理系统，使海水淡化产水率由现有水平的40％-45％提高到到58％以上；最终产生的浓海水不含气体，其浓度可达到8°Bé以上，从而大大降低了浓海水开发再利用的成本和技术难度。
附图说明
图1是本实用新型超高回收率的海水淡化处理系统的工作流程图。
附图标记如下：
1——气浮系统                    2——混合器
3——超滤系统                    4——反渗透高压泵
5——海水反渗透膜组              6——能量回收装置
7——膜脱气系统                  8——反渗透高压泵
9——能量回收装置                10——海水反渗透模组
11——一般海水淡化处理系统       12——初级浓海水淡化处理系统。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
本实用新型的超高回收率的海水淡化处理系统，包括一般海水淡化处理系统11和初级浓海水淡化处理系统12。
如图1所示，一般海水淡化处理系统11通过连接管道将气浮系统(DAF)1、混合器2、超滤系统(UF)3、反渗透高压泵4、能量回收装置(ERT)6和海水反渗透膜组(RO)5依次连接，然后将产生的浓海水再重新通过连接管道与能量回收装置(ERT)6相连接，以输送给初级浓海水淡化处理系统12的膜脱气系统(GTM)7，再通过连接管道与反渗透高压泵8、能量回收装置(ERT)9与海水反渗透系统(RO)10相连接，再次产生的浓海水再通过连接管道与能量回收装置9连接，产生最终浓海水。
本实用新型的海水淡化处理系统的工作流程是：海水首先经过气浮系统1，以去除海水中的油、有机物及其他悬浮颗粒物；之后，加硫酸经过混合器2，再进入超滤系统3，超滤系统的出水供后续海水反渗透使用；反渗透高压泵4和能量回收装置6的复合体将高压海水水输送到海水反渗透系统5，淡化水作为产品水对外供应。此阶段的海水淡化回收率较低，普遍在40％-45％。
经过能量回收装置6回收能量后的初级浓海水中的二氧化碳容易生成碳酸钙，低浓度的浓海水及设备结垢问题对其后续的再开发利用带来非常不利的影响，也无法对初级浓海水再次进行海水反渗透处理。因此，本实用新型将初级浓海水通过膜脱气系统7，以去除初级浓海水中的二氧化碳、氧气、气体及可挥发性有机物，初级浓海水再通过反渗透高压泵8与能量回收装置9的复合体进入海水反渗透膜组10，反渗透高压泵8为海水反渗透膜组10提供足够进水压力，同时结合能量回收装置9为海水反渗透膜组10提供正常运行的压力。
实用新型产生的淡化水作为产品水对外供应，经过能量回收装置9回收能量后最终浓海水可进行开发再利用，以提取精制盐和其他盐化工产品。初级浓海水的海水淡化回收率可达到25-30％，由此，本实用新型总的海水淡化回收率可达到58％以上。
作为优选，所述的超滤系统3使用浸没式超滤系统；
作为优选，所述的能量回收装置6和能量回收装置9选用正位移式的高效率能量回收系统，能量回收效率可达到98％
所述的反渗透系统5和反渗透系统10包含多套一级多段膜系统装置和相关各种辅助装置，以并联或者串联方式连接组成该系统装置。
本实用新型超高回收率的海水淡化处理系统实施例中的主要设备，超滤系统3采用美能材料科技公司的外压式中空纤维膜，膜材质为聚偏氟乙烯(PVDF)，膜过滤孔径＜0.1微米，产水水质高并且水质稳定，出水浊度＜0.1NTU，TSS＜0.5ppm，细菌总数＜100/mL，SDI＜3；能量回收装置6采用美国ERI的高效率能量回收系统，使能量回收效率从常规的96％提升至98％。；海水反渗透膜组5和海水反渗透膜组10选用世界上优秀的日本东丽公司的超高压系列海水淡化复合反渗透膜，操作压力＞5.5Mpa，此型号反渗透膜的长度为1.0米，膜面积为400平方英尺，单根膜脱盐率最低为99.5％。

Claims (5)

1.一种超高回收率的海水淡化处理系统，包括一般海水淡化处理系统，该系统通过连接管道将气浮系统(1)、混合器(2)、超滤系统(3)、反渗透高压泵(4)、能量回收装置(6)和海水反渗透系统(5)依次连接；所述的反渗透高压泵(4)与能量回收装置(6)组成复合体将高压海水输送到海水反渗透系统(5)，产生的浓海水再重新通过连接管道与能量回收装置(6)相连接；
其特征在于，所述的一般海水淡化处理系统与初级浓海水淡化处理系统相连接，初级浓海水淡化处理系统的膜脱气系统(7)与一般海水淡化处理系统的能量回收装置(6)相连接，其另一端与反渗透高压泵(8)、能量回收装置(9)和海水反渗透系统(10)依次连接；所述的反渗透高压泵(8)与能量回收装置(9)组成复合体将高压海水输送到海水反渗透系统(10)，再次产生的浓海水再通过连接管道与能量回收装置(9)相连接，产生最终的浓海水。
2.根据权利要求1的一种超高回收率的海水淡化处理系统，其特征在于，所述超滤系统(3)使用浸没式超滤系统。
3.根据权利要求1的一种超高回收率的海水淡化处理系统，其特征在于，所述超滤系统(3)的膜材质为聚偏氟乙烯，膜过滤孔径＜0.1微米。
4.根据权利要求1的一种超高回收率的海水淡化处理系统，其特征在于，所述能量回收装置(6)和能量回收装置(9)选用正位移式的高效率能量回收系统，能量回收效率达到98％。
5.根据权利要求1的一种超高回收率的海水淡化处理系统，其特征在于，所述海水反渗透膜组(5)和海水反渗透膜组(10)的操作压力＞5.5Mpa，反渗透膜的长度为1.0米，膜面积为400平方英尺，单根膜脱盐率最低为99.5％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10584139B2 (en) 2017-06-01 2020-03-10 Industrial Technology Research Institute Multi-branched cationic phosphonium salt, forward osmosis extract employing the same and forward osmosis seawater desalination process

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