CN209178048U - 一种节能型反渗透亚海水淡化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于亚海水淡化技术领域，尤其是涉及一种节能型反渗透亚海水淡化系统。本实用新型所提供的节能型反渗透亚海水淡化系统通过增加段间增压泵并通过段间增压泵操作压力的控制及优化，使得每段膜组的进水压力和流量保持在最佳工作状态范围内，平衡段间产水量，延长反渗透膜组件的使用寿命；能量回收装置回收浓水能量用于亚海水进水B的增压，可操作性强，能量损失更小，能量回收效率更高，同时还能取消能量回收提升泵，减少了设备的投资；本实用新型所提供的节能型反渗透亚海水淡化系统适用于亚海水、苦咸水淡化工艺，针对性强，可实施性高。
Description
技术领域
本实用新型属于亚海水淡化技术领域，尤其是涉及一种节能型反渗透亚海水淡化系统。
背景技术
我国海岸线绵长，岛屿众多，具有丰富的亚海水资源。亚海水的形成主要有两种形式，一种是江河入海口，河口水域含盐量受水域位置、河水流量和潮汐等因素影响而变化较大；另一种是沿海滩涂水库，其含盐量较稳定，并随着时间推移，含盐量逐渐降低。如玉环漩门二期围海蓄淡水库，经过10多年自然淡化，其含盐量为1500-3000 mg/L，象山大唐围海蓄淡水库，经过20余年自然淡化，其含盐量约为2000 mg/L。
反渗透亚海水淡化技术是应用反渗透膜将亚海水淡化为淡水，同时得到浓水的方法。其与反渗透海水淡化技术类似，也具有能耗较低，工艺简单，易工程实现等优点。由于亚海水含盐量仅约为标准海水含盐量的3%-30%，反渗透亚海水淡化技术系统回收率、工艺流程和设备选型与反渗透海水淡化技术都有很大不同，无论在工程投资，还是在运行能耗、制水成本上都远低于反渗透海水淡化技术。与同等规模海水淡化系统相比，亚海水淡化系统运行能耗降低一半以上，制水成本约为2元/吨，已经低于自来水的价格，具有很高的经济性和实用性。
然而，目前尚没有公开的亚海水淡化工艺或装置相关的专利。传统的反渗透海水（苦咸水）淡化工艺，包括预处理系统，反渗透脱盐系统和淡化水后处理系统。预处理系统一般包括絮凝+沉淀+过滤池/气浮池、机械滤器/超滤系统、加药系统等，主要目的是去除海水中的沉淀物、悬浮固体、胶体物质、微生物等杂质，使处理后的进水水质达到进反渗透装置的要求。反渗透脱盐系统主要包括保安过滤器、反渗透膜组、提升泵、高压泵、能量回收装置、反渗透化学清洗、冲洗和加药系统等，主要目的是将海水（苦咸水）在高压的作用下经过反渗透膜组分离得到淡化水，并通过能量回收装置回收高压浓水中的能量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种节能型反渗透亚海水淡化系统。
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种节能型反渗透亚海水淡化系统，所述节能型反渗透亚海水淡化系统包括一级N段锥形排列的反渗透膜组，其中：N≥2；第N段反渗透膜组中并排布置的反渗透膜装置的个数小于第N-1段反渗透膜组中并排布置的反渗透膜装置的个数；所述节能型反渗透亚海水淡化系统包括亚海水进水A支路和亚海水进水B支路；所述亚海水进水A支路与第1段反渗透膜组的入口相连通，所述亚海水进水B支路与能量回收装置的第一入口相连通且能量回收装置的亚海水进水B出口与第N-1段反渗透膜组的入口相连通，所述能量回收装置的另一个入口与第N段反渗透膜组的高压浓水出口相连通。
在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
优选地，相邻两段反渗透膜组之间设置段间增压泵。
优选地，所述段间增压泵的增压范围为0.3~1.0 MPa，扬程为30~100 m。
优选地，第N段反渗透膜组的反渗透膜元件面积或数量与第N-1段反渗透膜组的反渗透膜元件面积或数量之比为0.3~0.5。
优选地，第N段反渗透膜组的操作压力与第N-1段反渗透膜组的操作压力之比为1.1~1.5。
优选地，第1段反渗透膜组的入口前设置依次设置反渗透保安滤器和高压泵。
优选地，所述高压泵的操作压力范围为1.2~4.0 MPa，扬程为120~400 m。
优选地，所述反渗透保安滤器的过滤精度为5μm。
优选地，第1-N段反渗透膜组中反渗透膜元件为苦咸水淡化反渗透膜元件。
优选地，所述能量回收装置为正位移式能量回收装置。
本实用新型提供一种节能型反渗透亚海水淡化系统，具有如下有益效果：
（1）增加段间增压泵，通过段间增压泵操作压力的控制及优化，使得每段膜组的进水压力和流量保持在最佳工作状态范围内，平衡段间产水量，延长反渗透膜组件的使用寿命；（2）能量回收装置回收浓水能量用于亚海水进水B的增压，可操作性强，能量损失更小，能量回收效率更高，同时还能取消能量回收提升泵，减少了设备的投资；（3）本实用新型所提供的节能型反渗透亚海水淡化系统适用于亚海水、苦咸水淡化工艺，针对性强，可实施性高。（4）本实用新型所提供的节能型反渗透亚海水淡化系统已经在河口亚海水淡化工程和围海蓄淡水库亚海水淡化工程中实际应用，工程实践表明，上述节能型反渗透亚海水淡化系统设计合理，运行稳定可靠，是亚海水淡化合理有效的系统。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种节能型反渗透亚海水淡化系统的示意图。
图2为一级二段节能型反渗透亚海水淡化系统的示意图。
图中：1-反渗透保安滤器；2-高压泵；3-能量回收装置；4-段间增压泵。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。
一种节能型反渗透亚海水淡化系统，包括一级N段锥形排列的反渗透膜组，其中：N≥2；第N段反渗透膜组中并排布置的反渗透膜装置的个数小于第N-1段反渗透膜组中并排布置的反渗透膜装置的个数；节能型反渗透亚海水淡化系统包括亚海水进水A支路和亚海水进水B支路；亚海水进水A支路与第1段反渗透膜组的入口相连通，亚海水进水B支路与能量回收装置3的第一入口相连通且能量回收装置3的亚海水进水B出口与第N-1段反渗透膜组的入口相连通，能量回收装置3的另一个入口与第N段反渗透膜组的高压浓水出口相连通。
相邻两段反渗透膜组之间设置段间增压泵4。
段间增压泵4的增压范围为0.3~1.0 MPa，扬程为30~100 m。
第N段反渗透膜组的反渗透膜元件面积或数量与第N-1段反渗透膜组的反渗透膜元件面积或数量之比为0.3~0.5。
第N段反渗透膜组的操作压力与第N-1段反渗透膜组的操作压力之比为1.1~1.5。
第1段反渗透膜组的入口前设置依次设置反渗透保安滤器1和高压泵2。
高压泵2的操作压力范围为1.2~4.0 MPa，扬程为120~400 m。
反渗透保安滤器1的过滤精度为5μm。
第1-N段反渗透膜组中反渗透膜元件为苦咸水淡化反渗透膜元件。
能量回收装置3为正位移式能量回收装置。
当N为2时，节能型反渗透亚海水淡化系统如图2所示。图2为一级二段节能型反渗透亚海水淡化系统的示意图。本实施例中并未示N为其他具体数值的示意图，很显然，N也可以为3、4等；且均落在本实用新型的保护范围内。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，所述节能型反渗透亚海水淡化系统包括一级N段锥形排列的反渗透膜组，其中：N≥2；第N段反渗透膜组中并排布置的反渗透膜装置的个数小于第N-1段反渗透膜组中并排布置的反渗透膜装置的个数；所述节能型反渗透亚海水淡化系统包括亚海水进水A支路和亚海水进水B支路；所述亚海水进水A支路与第1段反渗透膜组的入口相连通，所述亚海水进水B支路与能量回收装置的第一入口相连通且能量回收装置的亚海水进水B出口与第N-1段反渗透膜组的入口相连通，所述能量回收装置的另一个入口与第N段反渗透膜组的高压浓水出口相连通。
2.根据权利要求1所述的节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，相邻两段反渗透膜组之间设置段间增压泵。
3. 根据权利要求2所述的节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，所述段间增压泵的增压范围为0.3~1.0 MPa，扬程为30~100 m。
4.根据权利要求1所述的节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，第N段反渗透膜组的反渗透膜元件面积或数量与第N-1段反渗透膜组的反渗透膜元件面积或数量之比为0.3~0.5。
5.根据权利要求1所述的节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，第N段反渗透膜组的操作压力与第N-1段反渗透膜组的操作压力之比为1.1~1.5。
6.根据权利要求1所述的节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，第1段反渗透膜组的入口前设置依次设置反渗透保安滤器和高压泵。
7. 根据权利要求6所述的节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，所述高压泵的操作压力范围为1.2~4.0 MPa，扬程为120~400 m。
8.根据权利要求6所述的节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，所述反渗透保安滤器的过滤精度为5μm。
9.根据权利要求1所述的节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，第1-N段反渗透膜组中反渗透膜元件为苦咸水淡化反渗透膜元件。
10.根据权利要求1所述的节能型反渗透亚海水淡化系统，其特征在于，所述能量回收装置为正位移式能量回收装置。
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