CN203845898U - 一种环保型反渗透海水淡化系统 - Google Patents
一种环保型反渗透海水淡化系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203845898U CN203845898U CN201420035361.5U CN201420035361U CN203845898U CN 203845898 U CN203845898 U CN 203845898U CN 201420035361 U CN201420035361 U CN 201420035361U CN 203845898 U CN203845898 U CN 203845898U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- seawater
- bipolar membrane
- membrane device
- seawater desalination
- environment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 33
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 32
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract 5
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 6
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 6
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 150000007516 brønsted-lowry acids Chemical class 0.000 description 3
- 150000007528 brønsted-lowry bases Chemical class 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 244000144992 flock Species 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 235000019600 saltiness Nutrition 0.000 description 2
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241000628997 Flos Species 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- -1 iron ion Chemical class 0.000 description 1
- 229910021506 iron(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Abstract
本实用新型提供了一种环保型反渗透海水淡化系统，包括沉淀池、机械过滤装置、保安滤器、反渗透装置、淡水池；系统还设有电解装置及双极膜装置；所述电解装置处在沉淀池之前，所述沉淀池的进水在进沉淀池之前先经过电解装置，或者电解装置处在沉淀池中；所述双极膜装置用于对海水进行处理生产盐酸和氢氧化钠，所述双极膜装置所生产的盐酸的输送管通至保安滤器前，向进入保安滤器的海水加入盐酸，所述双极膜装置所生产的氢氧化钠的输送管通至淡水池。采用本实用新型的反渗透海水淡化系统进行海水淡化处理，无需运输危险化学品，对周围环境影响小，是实现最绿色的循环经济和环保生产工艺的反渗透海水淡化系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及反渗透海水淡化系统。
背景技术
海水淡化膜元件是海水淡化的心脏，海水淡化膜元件的寿命直接关系到装置设计是否成功，并且是成本核算时运行费用的一个重要组成部分。海水淡化操作中，由于海水本身的特性:硬度和总溶解固体含量(TDS)都很高，浊度和细菌含量不稳定，以及膜的特性(荷电性、极性、易氧化等)常常给操作过程带来膜污染及高能耗等一系列问题。膜垢污染已经成为反渗透海水淡化面临的最严重的问题。膜垢的形成使得膜通量下降、压力增加和膜降解，造成膜的使用寿命缩短，能耗增加，成本提高。在目前典型海水淡化工艺中一般采用在原水中加氯，在水力澄清池入口加絮凝药剂，在保安过滤器前加酸和还原剂，产水加碱提高pH。
加氯是水处理中最常见的消毒方法也是反渗透系统中最常采用的一种杀菌方法。但由于反渗透膜自身的化学特性, 使其对氯的氧化性较为敏感，因此原水加氯预处理后还必须加还原剂，才能进入反渗透膜装置中。
原海水中的杂质按尺寸的大小可分为溶解物、胶体和悬浮物。胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也很难下沉。一般在预处理的水力澄清池入口加入絮凝药剂，使海水中的胶体及有机物充分凝絮成大的絮状物被机械滤器除去。
由于海水的含盐量一般在35000mg/L左右，为避免淡化后浓水含盐量过高造成在反渗透膜面上沉淀使膜元件损坏，一般均将海水淡化的回收率控制在40%左右，同时在原海水添加浓度为12ppm的H2SO4作为阻垢剂使原海水的pH为6.5左右，按此计算，每小时处理1000吨海水的系统，需要添加12kg/h的H2SO4作为阻垢剂，而这些H2SO4全部通过浓海水排入大海。酸虽然被稀释，但长期大量的浓海水的排放，不但对海水淡化的包括水沟和建筑等的混凝土设施慢慢腐蚀，也对该地区的海水水质带来影响。特别是液体的酸，运输也比较危险、具有较大的不安全性。另一方面，透过膜的反渗透的产水pH比反渗透进水侧的原海水更低，需要调高其pH值才能符合应用水的标准和要求，一般需要加NaOH或纯碱Na2CO3，这些海水淡化工艺中所需酸碱需要外购。
凡此种种，既增加了环境负担，又增加了运输成本并存在运输中的安全风险。而且，对于海水淡化系统来说，其一般都应用在偏远的海岛，由于上述药剂属于消耗品，因此，其日常运输、存储负担非常重。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种环保型反渗透海水淡化系统，能够达到上述药剂的各项处理效果。为此，本实用新型采用以下技术方案：
一种环保型反渗透海水淡化系统，包括沉淀池、机械过滤装置、保安滤器、反渗透装置、淡水池；其特征在于所述系统还设有电解装置及双极膜装置；所述电解装置处在沉淀池之前，所述沉淀池的进水在进沉淀池之前先经过电解装置，或者电解装置处在沉淀池中；所述双极膜装置用于对海水进行处理生产盐酸和氢氧化钠，所述双极膜装置所生产的盐酸的输送管通至保安滤器前，向进入保安滤器的海水加入盐酸，所述双极膜装置所生产的氢氧化钠的输送管通至淡水池。
进一步地，所述双极膜装置的原料水取自经保安滤器过滤后的海水。
本实用新型基于传统海水淡化工艺加氯灭菌、加药絮凝、加酸阻垢、加碱调pH这4个环节存在的问题，提出能够实现上述功能的海水淡化绿色环保方案。
电化学技术作为一种对各种废水处理适应性强、高效、无二次污染的处理方法，用其作为杀菌、絮凝等作用，避免了释放氯气等对环境有影响且运输、存放都存在危险的手段。所述电解装置的杀菌絮凝过程在电解槽(或者沉淀池)中完成，槽中（或沉淀池中）安置一对以上平行的金属铁（钛或铝）板，作为电解的正负。
以铁阳极为例，通过直流电时，电极反应如下：
阳极氧化 Fe-2e→Fe2+ (1)
Fe-3e→Fe3+ (2)
阴极还原 2H2O+2e→H2↑+2OH- (3)
总反应为 Fe+2H2O→Fe(OH)2↓+H2↑ (4)
4Fe+10H2O+O2→4Fe(OH)3↓+4H2↑ (5)
铁阳极失去电子后，溶解在水中成为铁离子，再经水解反应而形成氢氧化铁和氢氧化亚铁微絮体，就可起凝聚作用以吸附去除水中的污染物。
同时，在阴极上产生的新生态的氢，其还原能力很强，可与海水中的污染物起还原反应，杀死海水中的微生物，并使海水中的大部分带电荷的悬浮物质和带电荷胶体物质通过直流电的作用，聚集在一起，形成沉淀。同时海水中的Zn、Cu、Mn等微生物生长所必需的微量元素在微电解作用下析出，也会影响微生物的生长。
此外，在电流的作用下，海水中的部分有机物可能分解为低分子有机物，还有可能直接被氧化为C02和H20而不产生污泥。未被彻底氧化的有机物部分还可和悬浮固体颗粒被Fe(OH)2、 Fe(OH)3、Al(OH)3吸附凝聚并在氢气和氧气带动下上浮分离。
双极膜装置一般由阴离子交换树脂层（AL）、阳离子交换树脂层（CL）和中间催化层组成。在直流电场的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-并分别通过阳膜和阴膜，作为H+和OH-离子源。双极膜法制取酸碱的反应方程式为：
由此，在采用本实用新型的技术方案后，本实用新型采用电化学法进行海水淡化前的杀菌絮凝，在电解装置的电流作用下杀死海水中的微生物，并使海水中的大部分带电荷的悬浮物质和带电荷胶体物质通过直流电的作用，聚集在一起，形成沉淀。并且，本实用新型利用双极膜装置将海水分解生成酸和碱，分解生成酸和碱，在反渗透海水淡化的预处理工段加入酸，在产水工段加入碱，多余的碱随浓海水中酸中和后排放，就地用海水制取酸和碱，就地用完。因此，采用本实用新型的反渗透海水淡化系统进行海水淡化处理，无需运输危险化学品，对周围环境影响小，是实现最绿色的循环经济和环保生产工艺的反渗透海水淡化系统。
附图说明
图1为本实用新型所提供的实施例的示意图。
具体实施方式
本实用新型所提供的环保型反渗透海水淡化系统，包括沉淀池1、机械过滤装置2、保安滤器3、反渗透装置4、淡水池5；在本实用新型中参与海水淡化处理的各装置、管线、泵、能量回收装置均可采用目前普遍在采用的相应装置。
所述机械过滤装置2可采用多介质过滤器。附图标号8为沉淀池1与机械过滤装置2之间的清水池。
所述海水淡化系统还设有电解装置及双极膜装置。
所述电解装置6处在沉淀池之前，所述沉淀池的进水在进沉淀池之前先经过电解装置，或者电解装置处在沉淀池中，利用沉淀池作为电解槽体，电解装置的极板为一对平行的金属铁（钛或铝）板，在电解装置中根据海水流量及杀菌絮凝要求可设置数量不等的多对极板。
所述双极膜装置7用于对海水进行处理生产盐酸和氢氧化钠，所述双极膜装置所生产的盐酸的输送管通至保安滤器3前，向进入保安滤器的海水加入盐酸，所述双极膜装置所生产的氢氧化钠的输送管通至淡水池5。
所述双极膜装置7的原料水取自经保安滤器3过滤后的海水。
所述双极膜装置7的氢氧化钠输送管同时也通至海水淡化系统的浓海水排放路线中，中和浓海水中的盐酸。
附图标号9为海水淡化系统中回收反渗透装置处理后的高压浓海水能量的能量回收装置。
Claims (3)
1.一种环保型反渗透海水淡化系统，包括沉淀池、机械过滤装置、保安滤器、反渗透装置、淡水池；其特征在于所述系统还设有电解装置及双极膜装置；所述电解装置处在沉淀池之前，所述沉淀池的进水在进沉淀池之前先经过电解装置，或者电解装置处在沉淀池中；所述双极膜装置用于对海水进行处理生产盐酸和氢氧化钠，所述双极膜装置所生产的盐酸的输送管通至保安滤器前，向进入保安滤器的海水加入盐酸，所述双极膜装置所生产的氢氧化钠的输送管通至淡水池。
2.如权利要求1所述的一种环保型反渗透海水淡化系统，其特征在于所述双极膜装置的原料水取自经保安滤器过滤后的海水。
3.如权利要求1所述的一种环保型反渗透海水淡化系统，其特征在于所述双极膜装置的氢氧化钠输送管同时也通至海水淡化系统的浓海水排放路线中，中和浓海水中的盐酸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420035361.5U CN203845898U (zh) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 一种环保型反渗透海水淡化系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420035361.5U CN203845898U (zh) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 一种环保型反渗透海水淡化系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203845898U true CN203845898U (zh) | 2014-09-24 |
Family
ID=51558937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420035361.5U Expired - Fee Related CN203845898U (zh) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 一种环保型反渗透海水淡化系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203845898U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104944646A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-30 | 浙江工业大学 | 一种膜电耦合的废水深度处理方法 |
| CN113493239A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-10-12 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种电化学处理装置、海水淡化系统和方法 |
-
2014
- 2014-01-21 CN CN201420035361.5U patent/CN203845898U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104944646A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-30 | 浙江工业大学 | 一种膜电耦合的废水深度处理方法 |
| CN113493239A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-10-12 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种电化学处理装置、海水淡化系统和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2050723A1 (en) | Method and integral system for treating water for cooling towers and processess requiring removal of silica from the water | |
| CN201722249U (zh) | 一种工业污水电化学处理装置 | |
| US9181119B2 (en) | Electrolysis method, and method and plant for the pretreatment of raw water | |
| CN105565569A (zh) | 一种高含盐工业废水的强化深度浓缩系统及其工艺 | |
| WO2013143505A1 (zh) | 海水淡化装置及其方法 | |
| CN103755082B (zh) | 一种离子交换树脂再生废水资源回收系统及方法 | |
| CN103787551B (zh) | 一种线路板生产油墨废水的处理方法 | |
| CN102120668A (zh) | 印刷线路板综合废水资源化利用方法 | |
| CN104609613A (zh) | 一种催化剂废水处理装置及方法 | |
| CN105923852A (zh) | 钢铁酸洗废水处理工艺 | |
| CN106242129A (zh) | 一种市政污水处理厂排放水由一级b到一级a的提标方法 | |
| CN105565553A (zh) | 含氰重金属污水零排放净化回用系统 | |
| CN104341066A (zh) | 一种工业达标外排废水的深度处理与回用系统及方法 | |
| CN202144471U (zh) | 一种焦化废水深度处理回用装置 | |
| CN203768178U (zh) | 一种线路板生产油墨废水处理系统 | |
| CN203845898U (zh) | 一种环保型反渗透海水淡化系统 | |
| CN105481202B (zh) | 一种不锈钢酸洗废水处理系统及处理方法 | |
| CN104030500B (zh) | 一种去除铝型材废水中镍离子的工艺及设备 | |
| CN109502878B (zh) | 一种电镀废水处理系统及其处理方法 | |
| CN203639277U (zh) | 电镀废水处理设备 | |
| CN203768157U (zh) | 一种离子交换树脂再生废水资源回收系统 | |
| CN114314937A (zh) | 一种水厂反渗透浓水制备次氯酸钠方法 | |
| CN113493239A (zh) | 一种电化学处理装置、海水淡化系统和方法 | |
| CN203999221U (zh) | 一种去除铝型材废水中镍离子的设备 | |
| CN104370425B (zh) | 一种处理杂环化合物废水的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140924 |