CN204151159U - 模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海水淡化领域，具体为一种模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备。该设备由取水泵、杀菌剂加药装置、过滤器、超滤膜组、循环泵、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置、高压泵、反渗透膜组、后处理加药系统、清洗水箱、可折叠储水袋组成反渗透海水淡化系统，除取水泵、清洗水箱、可折叠储水袋外全部固定安装于拖车箱体内，整个箱体称之为反渗透海水淡化模块。采用过滤器+超滤+反渗透的双膜法工艺，将预处理单元、反渗透淡化单元、化学加药单元、化学清洗单元紧凑、稳固、合理集成于自带封闭箱体的拖车内，体积小、重量轻，可灵活移动，也可通过航空、公路、铁路和船载等方式进行运输。

Description

模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备

技术领域

本实用新型涉及海水淡化领域，具体为一种模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备。

背景技术

在经济日益发展的今天，全世界大部分国家都面临着水资源短缺这一共同问题。我国是海洋大国，海岛众多，且沿海和中西部地区拥有极为丰富的地下苦咸水资源，在地下取水和跨区域调水受到越来越多的条件限制的情况下，开发利用海水和苦咸水资源，进行海水(苦咸水)淡化就成为开源节流，解决我国淡水紧缺的重要战略途径。

反渗透是目前较为经济适用的海水淡化技术。目前，我国已经投入运行海水淡化项目大多为都为千吨、万吨级的海水淡化厂。一些研发机构针对中等规模的海水淡化项目开发了以标准规格集装箱为载体的海水淡化设备，日产水量都在百吨以上。

中国实用新型专利(公开号为CN2677366Y)公开了一种中小型一体化反渗透海水淡化装置，装置由自动清洗过滤器、阻垢剂加药装置、超滤冲洗水泵、超滤冲洗水箱、超滤膜组件、高压泵、增压泵、能量回收装置、反渗透膜组、反渗透冲洗水箱、反渗透冲洗水泵组成，上述系统中除原水泵以外的全部设备均固定于一个6'×3'、12'×3'的集装箱内。集装箱式海水淡化设备的研发适用于在施工条件受限的地区，降低了工程投资成本，减少施工周期，但也存在结构复杂、体积相对庞大、不便移动的问题。

作为反渗透海水淡化的预处理，超滤工艺以其占地面积小、出水水质稳定、药剂成本低的优点，逐渐替代了常规的混凝-沉淀-砂滤技术。其主要问题为膜污染问题，即随着运行的时间增长，膜阻力增加，膜污染导致超滤运行的压力增加或者产水量的降低，必须采用化学清洗来恢复期性能。然而，频繁的化学清洗降低运行稳定性，会减少膜的寿命。

中国发明专利申请(公开号为CN101844837A)公开了一种反渗透海水淡化超滤预处理方法，在海水的原水罐中加入混凝剂，经水力搅拌和机械搅拌联合混凝后，不经沉淀池直接通过浸没式超滤膜进行超滤，其中包含对超滤膜的化学强化反冲洗，过滤周期30～60min，反洗时间0.5～4min，化学强化反冲洗频率为1～7天/次。中国实用新型专利(公开号为CN201056504Y)公开了一种车载式海水淡化装置，海水淡化装置包括过滤装置、淡化装置及自动化操作系统，过滤装置包括悬砂过滤器、自清洗过滤器、浸没式超滤器，预处理后的海水存放于中间水箱。淡化装置包括保安过滤器、高压泵、反渗透膜元件等，并含能量回收装置，回收高压浓水通过增压泵再进入反渗透膜。

上述两项专利申请中都采用浸没式超滤作为反渗透的预处理，然而浸没式超滤需要在运行过程中进行频繁的清洗来保障膜的过滤性能，要求自动化程度高。作为超滤的预处理，无论加混凝剂机械搅拌海水采用自清洗过滤器，都需要较高的自动化程度。自动化程度高虽然免去了人工操作，但也带来了较高的设备投资成本和系统运营成本。作为浸没式超滤的清洗系统，中国发明专利申请(公开号为CN101844837A)需要配备专门的膜清洗系统(水箱、水泵、管道)，中国实用新型专利(公开号为CN201056504Y)虽未提及，但作为同样的处理工艺，也必然需要上述设备。而且，中国实用新型专利(公开号为CN201056504Y)中超滤渗透液进入超滤中间水箱也占用车体空间，增大车体体积。在反渗透系统中，除反渗透系统必须的反渗透膜和高压泵外，还配备了能量回收装置和增压泵。

中国实用新型专利(公开号为CN201538698U)公开了一种反渗透浓水能量回收装置及车载式海水淡化装置，该装置包括反渗透装置，反渗透装置链接有浓水能量回收装置，能量回收装置原水出口与反渗透装置之间链接有增压泵。上述专利中车载式海水淡化，采用能量回收装置和增压泵。然而，能量回收装置虽可大幅降低反渗透海水淡化装置的运行能耗和造水成本，但由于能量回收装置本身价格高昂，附带的增压泵、高压管道都将增大系统投资成本、维护成本，这对于产水规模小的载式海水淡化淡化系统来说显然是不经济的。且目前能量回收装置多用于大中型海水淡化系统，针对小型车载式海水淡化系统并不适用。

此外，中国实用新型专利(公开号为CN201056504Y)和中国实用新型专利(公开号为CN201538698U)，上述两个专利都没有说名称车体的形式，及海水淡化系统的供电方式问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，采用过滤器+超滤+反渗透海水淡化产水量及产水水质稳定，通过反渗透海水淡化模块可实现长距离运输，并轻松实现设备的空运、陆运、船运。

本实用新型的技术方案是：

一种模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，该设备具有反渗透海水淡化系统，反渗透海水淡化系统包括：取水泵、杀菌剂加药装置、过滤器、超滤膜组、循环泵、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置、高压泵、反渗透膜组、后处理加药系统、可折叠储水袋，除取水泵、可折叠储水袋外全部固定安装于拖车箱体内，整个拖车箱体称之为反渗透海水淡化模块，具体结构如下：

取水泵通过管路与反渗透海水淡化模块的进水接口连通，反渗透海水淡化模块的进水接口通过管路与过滤器的输入端连通，在反渗透海水淡化模块的进水接口与过滤器连通的管路上设置杀菌剂加药装置，过滤器的输出端通过管路与超滤膜组的输入端连通，超滤膜组的输出端分两路：一路为超滤产水输出端，与高压泵的输入端连通，在超滤膜组与高压泵连通的超滤产水管路上设置还原剂加药装置、阻垢剂加药装置；另一路为超滤浓水输出端，与循环泵的输入端连通；循环泵的输出端通过管路与反渗透海水淡化模块的排水接口连通，在过滤器与超滤膜组连通的管路、循环泵与反渗透海水淡化模块排水接口连通的管路之间设置连通管路；高压泵的输出端通过管路与反渗透膜组的输入端连通，在高压泵与反渗透膜组连通的管路、循环泵与反渗透海水淡化模块排水接口连通的管路之间设置连通管路；反渗透膜组的输出端分两路：一路为反渗透产水管路，与反渗透海水淡化模块的产水接口连通，在反渗透膜组与反渗透海水淡化模块产水接口连通的管路上设置后处理加药系统，反渗透海水淡化模块的产水接口通过管路与可折叠储水袋连通；另一路为反渗透浓水管路，连至循环泵与反渗透海水淡化模块排水接口连通的管路上。

所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，反渗透海水淡化系统还包括位于反渗透海水淡化模块外侧的清洗水箱，由清洗水箱、循环泵、带快速接头的外接软管组成膜清洗系统，清洗水箱的箱底出口连接有快速接头A'，清洗水箱的顶部连接有快速接头B'、C'、D'；循环泵入口管路上装有快速接头A，超滤膜组出口管路装有快速接头B，反渗透海水淡化模块的产水接口为快速接头C，反渗透海水淡化模块的排水接口为快速接头D；清洗超滤膜组时，采用两端带快速接头的软管连接快速接头C、C'，采用两端带快速接头的软管连接快速接头A-A'和B-B'；清洗反渗透膜组时，采用两端带快速接头的软管连接快速接头C、C'，采用两端带快速接头的软管连接快速接头A-A'和D-D'。

所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，反渗透海水淡化系统还包括位于反渗透海水淡化模块内侧的发电机，发电机分别为反渗透海水淡化系统中的用电设备供电。

所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，反渗透海水淡化模块进水、排水、产水的接口采用快速接头，所述快速接头固定安装于反渗透海水淡化模块端板上，反渗透海水淡化模块分别通过进水、排水、产水的快速接头，使反渗透海水淡化模块与外界取水泵、清洗水箱、可折叠储水袋连接；采用两端带快速接头的软管连接取水泵出水接口与模块端板上进水接口，采用两端带快速接头的软管连接可折叠储水袋进水接口与模块端板上出水接口。

所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，反渗透海水淡化一体化设备由上往下依次设置反渗透海水淡化模块、储物模块、运动模块，其中：运动模块为整个移动式海水淡化设备的安装、移动基础，由拖车钩、车轮、拖车架体组成，拖车架体的底部设置车轮，拖车架体的一端设置拖车钩；储物模块在拖车架体上，反渗透海水淡化模块下；反渗透海水淡化模块由拖车箱体及拖车箱体内部反渗透海水淡化部件组成，反渗透海水淡化模块的拖车箱体由拖车箱体端板一、拖车箱体端板二、拖车箱体壁板一、拖车箱体壁板二及顶板、底板按左、右、前、后、上、下位置组合而成。

所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，超滤膜组中的超滤膜为卷式超滤膜，卧式布置，安装在反渗透膜的标准玻璃钢膜壳内，通过膜元件串联、膜组件并联形成超滤膜组；反渗透膜组中的反渗透膜为卷式反渗透膜，卧式布置，安装在反渗透膜的标准玻璃钢膜壳内，通过膜元件串联、膜组件并联形成反渗透膜组。

本实用新型的设计思想是：

1、反渗透海水淡化的预处理结构和工艺

作为国内传统的多介质过滤器+活性炭过滤器+保安过滤器的替代工艺，采用50μm过滤器+卷式超滤作为反渗透的预处理，此种组合降低化学药剂的种类与加药量，免除了介质和活性炭的频繁更换；超滤膜无需反洗；产水量及产水水质稳定，免去超滤的中间水箱；同时省去了保安过滤器，简化了工艺流程。

1)向系统中的海水加入杀菌剂，之后海水进入50μm过滤器，再进入超滤膜组过滤。杀菌剂与海水的混合采用安装在管道上的静态混合器，使药剂与海水混合均匀。

2)50μm过滤器采用筛网过滤器，用于去除50μm以上的细小沙粒、浮游生物、藻类、悬浮物。筛网过滤器是超滤膜组的预处理装置，保障超滤装置的正常运行。

3)超滤膜组中的超滤膜为卷式超滤膜，通过膜元件的串联、膜组件的并联形成超滤系统。卷式超滤膜采用连续错流过滤，浓水部分循环、部分排放，通过浓水排放量控制UF超滤系统总回收率。采用错流循环，使大量进水在膜表面循环，可以减少膜表面微粒的堵塞，降低清洗频率，保证超滤膜通量，保证超滤产水水质及连续的产水量。超滤通量为11LMH，3～6个月清洗一次，清洗为化学强化清洗。

2、适用于移动式小型海水淡化设备的膜清洗系统

1)采用超滤膜做为系统预处理，虽然保证了预处理的水质，但频繁的超滤膜反清洗无形中提高了系统自动化程度，增加了设备投资成本。突破性的卷式超滤膜的应用，降低了超滤系统的清洗频率，从每30～60min进行一次反洗、1～7天进行一次化学加强洗降低到3～6个月进行一次化学清洗，清洗频率与反渗透滤一致。同时，由于反渗透也为卷式膜，减少了化学清洗药剂的种类，方便的人工维护。

2)系统没有专门的膜清洗管路、清洗泵。清洗时，将非固定安装的100L的清洗水箱装一定量的反渗透产水，通过带快速接头的软管，实现清洗水箱与循环泵、超滤膜、反渗透膜的连接，并形成闭合回路；手动启动循环泵，根据需要实现超滤膜、反渗透膜的清洗时的循环、浸泡、冲洗等过程。

3、采用模块化设计，通过设计巧妙的快速接头以及带快速接头的软管，可实现海水淡化模块与外界的连接。通过快速接头变通管路连接方式，可实现系统外界取水、排水，系统内部清洗等功能。

4、采用柴油发电机实现系统供电，可满足无供电条件下的用水需求。

5、所有加药点采用静态混合器实现药剂与处理水的均匀混合。

本实用新型的优点及有益效果是：

1、本实用新型设备体积小(3600mm×1800mm×2300mm)、重量轻(仅4吨)，车体无动力牵引装置，需近距离移动时，将拖车钩挂于任何车辆上即可实现海水淡化设备的短距离移动；需远距离移动时，可用小型自卸吊车即可实现长距离运输，并轻松实现设备的空运、陆运、船运。

2、本实用新型设备采用高回收率低能耗的、先进的卷式反渗透膜，同时匹配与反渗透膜具备同样组件型式的卷式超滤膜，清洗频率低，仅需3～6个月清洗一次，解决了针对小型设备频繁进行超滤膜清洗的困扰，省去了传统超滤设计中必需专门为超滤膜的清洗配备的固定化的管路、清洗泵等的清洗系统。并且，降低了设备投资成本，减少人工运行维护频率，可以解决现有反渗透海水淡化的膜污染和膜堵塞问题，以及频繁的化学清洗降低运行稳定性、减少膜的使用寿命等问题。

3、本实用新型设备产水量小，可满足150人生活用水需求，15000人的日常饮水需求。从经济效益角度没有设置能量回收系统，省去了能量回收装置、增压泵、能量回收高压管道，降低设备投资成本，更适用于小型海水淡化系统的设计。

4、本实用新型设备采用柴油发电机为海水淡化系统供电，使反渗透海水淡化系统能在偏远地区，在脱离电网情况下正常工作，可满足无供电条件下的用水需求，解决了偏远地区淡水获取难度大的问题。

5、本实用新型设备适用于：沙漠及边远地区石油、探矿等野外作业区、部队战地演习、战地医院、抗洪救灾、舰艇、守岛、边防部队、石油平台、工矿、企业等(临时)应急用水，需在沿海移动作业的军事和民用部门。

附图说明

图1是本实用新型反渗透海水淡化一体化设备的原理示意图。

图2是本实用新型反渗透海水淡化一体化设备的结构主视图。

图3是本实用新型反渗透海水淡化一体化设备的结构俯视图。

图4是本实用新型反渗透海水淡化一体化设备的结构左视图。

图5是本实用新型的快速接头结构示意图。其中，a快速接头一；b快速接头二。

图中，1取水泵；2杀菌剂加药装置；3过滤器；4超滤膜组；5循环泵；6还原剂加药装置；7阻垢剂加药装置；8高压泵；9反渗透膜组；10后处理加药系统；11清洗水箱；12柴油发电机；13可折叠储水袋；14反渗透海水淡化模块；15储物模块；16运动模块；17拖车箱体端板一；18拖车箱体壁板一；19拖车箱体端板二；20拖车箱体壁板二；21控制面板；22拖车架体；23车轮；24拖车钩。

具体实施方式

如图1-图5所示，本实用新型模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，采用过滤器+超滤+反渗透的双膜法工艺，将预处理单元、反渗透淡化单元、化学加药单元、化学清洗单元、电气和控制单元紧凑、稳固、合理集成于一个小型、自带封闭箱体的拖车内，体积小、重量轻，可灵活移动，也可通过航空、公路、铁路和船载等方式进行运输。该设备主要包括：取水泵1、杀菌剂加药装置2、过滤器3、超滤膜组4、循环泵5、还原剂加药装置6、阻垢剂加药装置7、高压泵8、反渗透膜组9、后处理加药系统10、清洗水箱11、柴油发电机12、可折叠储水袋13、反渗透海水淡化模块14(简称模块)、储物模块15、运动模块16、拖车箱体端板一17、拖车箱体壁板一18、拖车箱体端板二19、拖车箱体壁板二20、控制面板21等，具体结构如下：

由取水泵1、杀菌剂加药装置2、过滤器3、超滤膜组4、循环泵5、还原剂加药装置6、阻垢剂加药装置7、高压泵8、反渗透膜组9、后处理加药系统10、清洗水箱11、柴油发电机12、可折叠储水袋13组成反渗透海水淡化系统，除取水泵1、清洗水箱11、可折叠储水袋13外全部固定安装于拖车箱体内，整个箱体称之为反渗透海水淡化模块14，柴油发电机12分别为反渗透海水淡化系统中的用电设备供电，高压泵8为与反渗透膜组9配套使用的常规泵体。

取水泵1通过管路与反渗透海水淡化模块14的进水接口连通，反渗透海水淡化模块14的进水接口通过管路与过滤器3的输入端连通，在反渗透海水淡化模块14的进水接口与过滤器3连通的管路上设置杀菌剂加药装置2，过滤器3的输出端通过管路与超滤膜组4的输入端连通，超滤膜组4的输出端分两路：一路为超滤产水输出端，与高压泵8的输入端连通，在超滤膜组4与高压泵8连通的超滤产水管路上设置还原剂加药装置6、阻垢剂加药装置7和快速接头B；另一路为超滤浓水输出端，与循环泵5的输入端连通，在超滤膜组4与循环泵5连通的超滤浓水管路上设置快速接头A；循环泵5的输出端通过管路与反渗透海水淡化模块14的排水接口(快速接头D)连通，在过滤器3与超滤膜组4连通的管路、循环泵5与反渗透海水淡化模块14排水接口连通的管路之间设置连通管路M(此管路有两个作用，系统正常运行的时候浓水从循环泵5流出后，一部分浓水通过此管路进入超滤膜组4，另一部分浓水排出模块外。清洗超滤膜组4的时候，循环泵5将清洗水箱11中的产水泵入后通过此管路对超滤膜组4进行清洗)。高压泵8的输出端通过管路与反渗透膜组9的输入端连通，在高压泵8与反渗透膜组9连通的管路、循环泵5与反渗透海水淡化模块14排水接口连通的管路之间设置连通管路N；反渗透膜组9的输出端分两路：一路为反渗透产水管路，与反渗透海水淡化模块14的产水接口(快速接头C)连通，在反渗透膜组9与反渗透海水淡化模块14产水接口连通的管路上设置后处理加药系统10，反渗透海水淡化模块14的产水接口通过管路与可折叠储水袋13连通；另一路为反渗透浓水管路，连至循环泵5与反渗透海水淡化模块14排水接口连通的管路上。

由清洗水箱11、循环泵5、带快速接头的外接软管组成膜清洗系统，清洗水箱11的箱底出口连接有快速接头A'，清洗水箱11的顶部连接有快速接头B'、C'、D'。循环泵5入口管路上装有快速接头A，超滤膜组4出口管路装有快速接头B。清洗超滤膜组4时，首先用两端带快速接头的软管连接快速接头C、C'，将反渗透产水装入清洗水箱11，用于后续清洗。清洗时用两端带快速接头的软管连接快速接头A-A'和B-B'，即可实现超滤膜组4的清洗。清洗反渗透膜组9时，首先用两端带快速接头的软管连接快速接头C、C'，将反渗透产水装入清洗水箱11，用于后续清洗。再用两端带快速接头的软管连接快速接头A-A'和D-D'，即可实现反渗透膜组9的清洗。其中，①清洗超滤膜组4和反渗透膜组9时断开C、C'的连接；②清洗超滤模组4：产水通过A-A'之间的软管进入循环泵5，再通过循环泵5和超滤模组4之间的管路M进入超滤模组4进行清洗，清洗后的水通过B-B'之间的软管流入清洗水箱11。③清洗反渗透模组9：产水通过A-A'之间的软管进入循环泵5，再通过循环泵5和反渗透模组9之间的管路N进入反渗透模组9进行清洗，清洗后的水通过D-D'之间的软管流入清洗水箱11。

反渗透海水淡化模块14进水、排水、产水的接口采用快速接头一，快速接头一固定安装于模块端板(拖车箱体端板一17)上，快速接头一的接头形式见附图5a。反渗透海水淡化模块14分别通过进水、排水、产水的快速接头一，实现反渗透海水淡化模块14与外界取水泵1、清洗水箱11、可折叠储水袋13的连接。采用一根两端带快速接头二的软管实现取水泵1出水接口(快速接头一)与模块端板上进水接口(快速接头一)的连接，快速接头二的接头形式见附图5b。采用一根两端带快速接头二的软管实现取可折叠储水袋13进水接口(快速接头一)与模块端板上出水接口(快速接头一)的连接。

如图2-图4所示，反渗透海水淡化一体化设备由三部分组成，由上往下依次为反渗透海水淡化模块14、储物模块15、运动模块16。反渗透海水淡化模块14由拖车箱体及拖车箱体内部反渗透海水淡化相关部件组成，反渗透海水淡化模块14的拖车箱体由拖车箱体端板一17、拖车箱体端板二19、拖车箱体壁板一18、拖车箱体壁板二20及顶板、底板按左、右、前、后、上、下位置组合而成(见图3)。拖车箱体壁板一18，开两扇0.6米宽的门，作为反渗透海水淡化系统控制柜、柴油发电机12控制柜的操作窗(见图2)。运动模块16为整个移动式海水淡化设备的安装、移动基础，由拖车钩24、车轮23、拖车架体22组成，拖车架体22的底部设置车轮23，拖车架体22的一端设置拖车钩24(见图4)。反渗透海水淡化一体化设备无动力牵引装置，需近距离移动时，将拖车钩24挂于任何车辆上即可实现海水淡化设备的移动。储物模块15在拖车架体22上，反渗透海水淡化模块14下。在反渗透海水淡化系统不工作时、长短距离运输时，用于存放反渗透海水淡化模块14所有外接软管、可折叠储水袋、取水泵、取水泵浮筒等。

如图4所示，在拖车箱体端板一17、拖车箱体端板二19上，分别对称开1.2米宽的门，供设备维护员进出。拖车箱体端板一17开门孔的一侧为反渗透海水淡化系统操作的控制面板21，反渗透海水淡化系统的所有压力表、流量计、进水、排水、产水接口、取水泵连接电源、反渗透(RO)浓水调节阀门、超滤(UF)浓水调节阀门均集中于这一控制面板21上。

整个反渗透海水淡化系统除取水泵1、外部链接管道、清洗水箱11、可折叠储水袋13外，全部设备均固定于拖车箱体内，便于移动使用。循环泵5、高压泵8、控制柜、柴油发电机12通过螺栓与拖车箱体固定连接，反渗透膜组9、超滤膜组4的膜壳固定在膜架上，膜架再通过螺栓与拖车箱体相连。后处理加药系统10、过滤器3固定在钢结构支架上，钢结构支架再通过螺栓固定于拖车箱体内。

如图1-图5所示，本实用新型的工作过程如下：

取水泵1将海水泵入反渗透海水淡化模块14，进入反渗透海水淡化模块14的海水经软管进入的筛网过滤器3，去除50μm以上的细小沙粒、浮游生物、藻类、悬浮物。筛网过滤器3是超滤膜组4的预处理装置，保障超滤装置的正常运行。海水进入筛网过滤器3前，杀菌剂加药装置2在管道中加入杀菌剂，杀菌剂(如：次氯酸钠)采用安装于管道中的静态混合器实现药剂与处理海水的均匀混合。经筛网过滤器3后，海水进入超滤膜组4。超滤膜组4中的超滤膜为卷式超滤膜，卧式布置，安装在反渗透膜的标准玻璃钢膜壳内，通过膜元件串联、膜组件并联形成超滤膜组。进入超滤膜组4中的海水采用连续错流过滤，错流过滤使海水中的固体悬浮物沿膜表面流动，在膜表面上形成流体剪切条件，从而使得污染物难以在膜表面堆积，延长膜清洗周期，3～6个月清洗一次即可，同时使膜在清洗周期间内获得长期相对稳定的产水能力。

在超滤膜元件内进水被分成通过超滤膜的、仅含小分子物质和溶解性固体(无机盐)的产水(称超滤渗透液)和未通过超滤膜的、含有胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物浓度高的超滤浓水(UF浓水)。其中，通过超滤膜的超滤渗透液进入反渗透膜组9(RO膜组)，未通过超滤膜的超滤浓水全部进入循环泵5，超滤浓水从循环泵5流出后，一部分超滤浓水并同来自取水泵1的、经杀菌过滤的原海水进入超滤膜组4，另一部分超滤浓水排出反渗透海水淡化模块14外。超滤系统回收率可达到90％以上，通过调节超滤浓水调节阀控制产水和浓水的比例，即控制超滤膜组的回收率。排出反渗透海水淡化模块14外的超滤浓水量用调节阀控制，通过转子流量计显示，超滤浓水的转子流量计安装在拖车箱体端板外侧。调节阀的手柄安装在拖车箱体端板外侧，对应调节阀的阀体留在箱体内，即拖车箱体端板内侧。

通过超滤膜组4的超滤渗透液进入反渗透膜组9前，需通过还原剂加药系统6加入还原剂，实现去除水中余氯、保护反渗透膜的作用，还原剂采用静态混合器实现药剂与处理水的均匀混合。去除余氯的超滤渗透液需通过阻垢剂加药系统7加入阻垢剂，实现保护反渗透膜、防止膜结垢的作用，阻垢剂采用静态混合器实现药剂与处理水的均匀混合，加入阻垢剂的超滤渗透液经高压泵8泵连续升压泵入反渗透膜组9。反渗透膜组9中的反渗透膜为卷式反渗透膜，卧式布置，安装在反渗透膜的标准玻璃钢膜壳内，通过膜元件串联、膜组件并联形成反渗透膜组。

进入反渗透膜组9的超滤渗透液，在反渗透膜元件内被分成通过反渗透膜的、含溶解性固体(无机盐)低的或更纯的产水(称渗透液)和未通过反渗透膜的、含溶解性固体(无机盐)浓度高的反渗透浓水(RO浓水)。通过反渗透膜组9的渗透液经过反渗透产水软管流入反渗透海水淡化模块14外的可折叠储水袋13。可折叠储水袋13的进水接口为快速接头一，快速接头一形式如图5a。反渗透产水先流经反渗透海水淡化模块14的产水接口(快速接头一)，再由两端带快速接头二(快速接头二形式如图5b)的软管，连接所述产水接口和可折叠储水袋13的进水接口，使反渗透产水流入可折叠储水袋13。未通过反渗透膜的反渗透浓水全部排出反渗透海水淡化模块14外，排出反渗透海水淡化模块14外的反渗透浓水量用调节阀控制，通过转子流量计显示。调节阀的手柄安装在拖车箱体端板外侧，对应的阀体留在箱体内，即端板内侧，反渗透浓水的转子流量计安装在拖车箱体端板外侧。通过调节反渗透浓水调节阀控制产水和浓水的比例，即控制反渗透膜组的回收率。反渗透浓水的排水接口与超滤浓水的排水接口共用，反渗透浓水和超滤浓水流经反渗透海水淡化模块14的排水接口(快速接头一)，反渗透海水淡化模块14的排水接口形式见附图5a，反渗透海水淡化模块14的排水接口与一端带快速接头二(见附图5b)的浓水排放软管连接，浓水排放软管另一端放置于指定排水点，使浓水排出反渗透海水淡化模块14外。

超滤膜组4、反渗透膜组9运行一段时间后，需进行超滤膜和反渗透膜的清洗。膜清洗系统由清洗水箱11、循环泵5、带快速接头的外接软管组成，清洗水箱11的箱底出口连接有快速接头A'，清洗水箱11的顶部连接有快速接头B'、C'、D'，快速接头A'、B'、C'、D'的接头形式均为附图5a。循环泵5入口管路上装有快速接头A，超滤膜组4出口管路装有快速接头B，快速接头A、B的接头形式均为附图5a。正常运行时，快速接头A、B用结构形式为图5b的快速接头封住。清洗超滤膜组4时，用两端带快速接头(结构形式为图5b)的软管连接快速接头C、C'，将反渗透产水装入清洗水箱11。再用两端带快速接头(结构形式为图5b)的软管连接快速接头A-A'和B-B'，即可实现超滤膜组的清洗。清洗反渗透膜组9时，用两端带快速接头(结构形式为图5b)的软管连接快速接头C、C'，将反渗透产水装入清洗水箱11。再用两端带快速接头(结构形式为图5b)的软管连接快速接头A-A'和D-D'，即可实现反渗透膜组的清洗。

整个反渗透海水淡化系统的开启、运行采用PLC系统实现常规地自动控制。反渗透海水淡化系统常规运行时，反渗透海水淡化系统设置为全部自动，反渗透海水淡化系统可实现完全自动运行无需人工操作(也可以手动操作)。反渗透海水淡化系统清洗时，只需将循环泵5调节为手动，管路连接完后，启动循环泵5即可完成清洗。当PLC系统检测到反渗透海水淡化系统某个检测指标异常时，发送信号至报警系统，同时将故障原因及位置显示于操作显示屏幕上，相关操作人员接到PLC系统报警后，根据PLC系统提示完成异常修正，反渗透海水淡化系统重置后可正常运行。反渗透海水淡化系统不工作时，断开外接管路与反渗透海水淡化系统的连接，并用快速接头(见附图5b)封住系统进水、排水、产水接头。

本实用新型中，相关术语解释如下：

(1)在膜分离领域，按分离精度划分主要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)四种分离技术。它们的分离机理是原水在压力驱动下，根据膜分离孔径的不同，大于膜孔径的物质被膜截留，小于膜孔径的物质透过膜，从而达到分离的目的。

(2)超滤技术：对水中的悬浮物、胶体、大分子物质、细菌等几乎可以完全截留，对BOD和COD的去除率在20％～60％，对小分子有机物和无机离子几乎不截留。利用超滤膜能够分离物质的特性，可以通过超滤去除水中的污染物质，也可以利用特定孔径的膜将液体中某些成份提炼出来。

(3)卷式膜：将膜、支撑材料、膜间隔材料依次叠好，围绕一中心管卷紧即成一个膜组。料液在膜表面通过间隔材料沿轴向流动，透过液沿螺旋形流向中心管。卷式膜组件应用比较广泛，其设备比较紧凑，单位体积内的膜面积大，湍流状况好，膜片抗压性较强。

(4)反渗透技术：反渗透是最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，醋酸纤维素反渗透膜脱盐率一般可大于95％，反渗透复合膜脱盐率一般大于98％。它们广泛用于海水及苦咸水淡化，锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水生产，废水处理及特种分离等过程，在离子交换前使用反渗透可大幅度地降低操作费用和废水排放量。

(5)膜元件：将膜片与进水流道网格、产水流道材料、产水中心管和抗应力器等用胶粘剂等组装在一起，能实现进水与产水分开的反渗透过程的最小单元称为膜元件；

(6)膜组件：膜元件安装在受压力的压力容器外壳内构成膜组件；

(7)渗透液：经过膜系统产生的净化产水。

(8)流量：流量是指进入膜元件的进水流率，常以每小时立方米(m³/h)或每分钟加仑表示(gpm)。浓水流量是指离开膜元件系统的未透过膜的那部分的“进水”流量。这部分浓水含有从原水水源带入的可溶性的组份，常以每小时立方米(m³/h)或每分钟加仑表示(gpm)。

(9)通量：以单位膜面积透过液的流率，通常以每小时每平方米升(l/m²·h)或每天每平方英尺加仑表示(gfd)。

(10)浓溶液：未透过膜的那部分溶液，如：反渗透系统的浓缩水。

(11)死端过滤：又叫全量过滤，过滤时原水从膜组件一端进入，全部透过超滤膜后流出。死端过滤时没有浓缩液排出，污染物全部被截留在膜表面，只能通过定期反冲洗将其排出。这种操作方式适用于较好的进水水质，能耗较低。

(12)错流过滤：在过滤时有一部分的浓缩液体从超滤膜的另一端排掉，当原液中能被膜截留的物质浓度很高时，膜的过滤阻力增长很快，此时多采用错流过滤。错流过滤因为有浓缩液排放，在膜表面可形成较大的剪切力，有效降低膜的污染。错流过滤的浓水流量与产水流量的比为回流比，对于较差的水质，可选择较高的回流比，以减轻膜的污染；浓缩液回到原水箱或是预处理的入口，重新进入超滤系统进行过滤处理，也可增加循环泵使浓缩液循环。

实施例结果表明，与中国实用新型专利(公开号为CN201056504Y)和其他现有技术相比，本实用新型的优势如下：

(1)本实用新型设备采用拖车式设计，设备体积小(3600mm×1800mm×2300mm)、重量轻(仅4吨)，车体无动力牵引装置，需近距离移动时，将拖车钩挂于任何车辆上即可实现海水淡化设备的短距离移动；需远距离移动时，可用小型自卸吊车即可实现长距离运输，并轻松实现设备的空运、陆运、船运。

(2)本实用新型设备采用卷式超滤膜作为反渗透的预处理，连续错流过滤、清洗频率低，仅需3～6个月清洗一次，系统操作维护简单、方便易学。

(3)本实用新型设备省去超滤膜组件、反渗透膜组件的清洗系统，不增加额外的清洗泵、清洗管路，即可实现RO膜及UF膜的清洗，实现外接管路的高效利用、降低设备、管道投资费用，简化工艺，减少人工运行维护频率。

(4)本实用新型设备反渗透部分没有能量回收装置、增压泵、连接能量回收装置与增压泵之间的高压管道，更适用于小型移动式海水淡化系统，降低设备投资成本，系统系统综合性价比。

(5)本实用新型设备采用柴油发电机，使反渗透海水淡化系统能在偏远地区，在脱离电网情况下正常工作，解决了偏远地区淡水获取难度大的问题。

Claims (6)

1.一种模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，其特征在于，该设备具有反渗透海水淡化系统，反渗透海水淡化系统包括：取水泵、杀菌剂加药装置、过滤器、超滤膜组、循环泵、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置、高压泵、反渗透膜组、后处理加药系统、可折叠储水袋，除取水泵、可折叠储水袋外全部固定安装于拖车箱体内，整个拖车箱体称之为反渗透海水淡化模块，具体结构如下：

取水泵通过管路与反渗透海水淡化模块的进水接口连通，反渗透海水淡化模块的进水接口通过管路与过滤器的输入端连通，在反渗透海水淡化模块的进水接口与过滤器连通的管路上设置杀菌剂加药装置，过滤器的输出端通过管路与超滤膜组的输入端连通，超滤膜组的输出端分两路：一路为超滤产水输出端，与高压泵的输入端连通，在超滤膜组与高压泵连通的超滤产水管路上设置还原剂加药装置、阻垢剂加药装置；另一路为超滤浓水输出端，与循环泵的输入端连通；循环泵的输出端通过管路与反渗透海水淡化模块的排水接口连通，在过滤器与超滤膜组连通的管路、循环泵与反渗透海水淡化模块排水接口连通的管路之间设置连通管路；高压泵的输出端通过管路与反渗透膜组的输入端连通，在高压泵与反渗透膜组连通的管路、循环泵与反渗透海水淡化模块排水接口连通的管路之间设置连通管路；反渗透膜组的输出端分两路：一路为反渗透产水管路，与反渗透海水淡化模块的产水接口连通，在反渗透膜组与反渗透海水淡化模块产水接口连通的管路上设置后处理加药系统，反渗透海水淡化模块的产水接口通过管路与可折叠储水袋连通；另一路为反渗透浓水管路，连至循环泵与反渗透海水淡化模块排水接口连通的管路上。

2.按照权利要求1所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，其特征在于，反渗透海水淡化系统还包括位于反渗透海水淡化模块外侧的清洗水箱，由清洗水箱、循环泵、带快速接头的外接软管组成膜清洗系统，清洗水箱的箱底出口连接有快速接头A'，清洗水箱的顶部连接有快速接头B'、C'、D'；循环泵入口管路上装有快速接头A，超滤膜组出口管路装有快速接头B，反渗透海水淡化模块的产水接口为快速接头C，反渗透海水淡化模块的排水接口为快速接头D；清洗超滤膜组时，采用两端带快速接头的软管连接快速接头C、C'，采用两端带快速接头的软管连接快速接头A-A'和B-B'；清洗反渗透膜组时，采用两端带快速接头的软管连接快速接头C、C'，采用两端带快速接头的软管连接快速接头A-A'和D-D'。

3.按照权利要求1所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，其特征在于，反渗透海水淡化系统还包括位于反渗透海水淡化模块内侧的发电机，发电机分别为反渗透海水淡化系统中的用电设备供电。

4.按照权利要求1所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，其特征在于，反渗透海水淡化模块进水、排水、产水的接口采用快速接头，所述快速接头固定安装于反渗透海水淡化模块端板上，反渗透海水淡化模块分别通过进水、排水、产水的快速接头，使反渗透海水淡化模块与外界取水泵、清洗水箱、可折叠储水袋连接；采用两端带快速接头的软管连接取水泵出水接口与模块端板上进水接口，采用两端带快速接头的软管连接可折叠储水袋进水接口与模块端板上出水接口。

5.按照权利要求1所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，其特征在于，反渗透海水淡化一体化设备由上往下依次设置反渗透海水淡化模块、储物模块、运动模块，其中：运动模块为整个移动式海水淡化设备的安装、移动基础，由拖车钩、车轮、拖车架体组成，拖车架体的底部设置车轮，拖车架体的一端设置拖车钩；储物模块在拖车架体上，反渗透海水淡化模块下；反渗透海水淡化模块由拖车箱体及拖车箱体内部反渗透海水淡化部件组成，反渗透海水淡化模块的拖车箱体由拖车箱体端板一、拖车箱体端板二、拖车箱体壁板一、拖车箱体壁板二及顶板、底板按左、右、前、后、上、下位置组合而成。

6.按照权利要求1所述的模块化可移式的反渗透海水淡化一体化设备，其特征在于，超滤膜组中的超滤膜为卷式超滤膜，卧式布置，安装在反渗透膜的标准玻璃钢膜壳内，通过膜元件串联、膜组件并联形成超滤膜组；反渗透膜组中的反渗透膜为卷式反渗透膜，卧式布置，安装在反渗透膜的标准玻璃钢膜壳内，通过膜元件串联、膜组件并联形成反渗透膜组。