CN218709760U - 一种海上纯水制备和供应系统 - Google Patents
一种海上纯水制备和供应系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218709760U CN218709760U CN202222854271.6U CN202222854271U CN218709760U CN 218709760 U CN218709760 U CN 218709760U CN 202222854271 U CN202222854271 U CN 202222854271U CN 218709760 U CN218709760 U CN 218709760U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pure water
- water
- supply system
- offshore
- desalination
- 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.)
- Active
Links
Images
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
一种海上纯水制备和供应系统，原料水通过原料水供应系统依次与预处理淡化系统、脱盐系统和纯水储存供应系统；原料水供应系统带有高位海底门和低温海底门，高位海底门和低位海底门的出口伸出的管路汇合后通过海水供给泵与除垢装置连接。预处理淡化系统带有的除垢装置通过管路依次与除氯装置、反渗透造水机、淡水舱连接，淡水舱内的淡水通过淡水供给泵输送至脱盐系统，淡水供给泵通往脱盐系统的管路上设置有硬度在线分析仪和电导率在线分析仪。本发明采用通过原料水供应系统、预处理及淡化系统、脱盐系统和纯水储存及供应系统，以海水为原料水，最终可以制备得到电导率在2～10μs/cm之间的纯水，满足海上用户对纯水供应的需求。
Description
技术领域
本发明属于海上纯水制备领域，具体涉及一种海上纯水制备和供应系统。
背景技术
纯水指的是不含杂质的H2O，是指化学纯度极高的水，通常纯水电导率在2～10μs/cm之间，其主要应用在生物、化学化工、宇航和电子等领域；超纯水又称UP水，是指电阻率在25℃达到18MΩ·CM(0.056μs/cm)的水，这种水几乎没有什么矿物质和有机物。纯水和超纯水的制备通常采用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术，这些纯水制备工艺系统所需的原料水一般要求为淡水。
近年来，在船舶和海洋工程领域，一些专有的设备和系统对于纯水的需求量很大，例如海上风电制氢系统和FPSO/FLNG上的燃气-蒸汽联合发电系统。海上风电制氢是指利用海上风电通过碱性/PEM电解槽电解水进行制氢，电解水制氢对纯水的技术要求很高，纯水水质通常需满足GB/T11446《电子级水》II类水要求；FPSO/FLNG上的燃气-蒸汽联合发电系统，蒸汽动力系统需要不断的补充淡水来满足汽水消耗，为了减缓汽轮机叶片的磨损和延长维修周期，这些油气生产平台上蒸汽动力系统也通常采用纯水进行补水；这些船舶和平台都需要电导率在2～10μs/cm之间的持续稳定的纯水供应系统。受海上环境和平台空间限制，海上纯水制备相对于陆上纯水制备具有如下特殊要求：一是海上无法获得成本较为便宜的淡水原料水，原料水只能为海水；二是纯水制备工艺设备和流程应尽量简单，以便于舱室布置；三是系统设计稳定、运行可靠和便于维护。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种海上纯水制备和供应系统，旨在达到以海水为原料水制备电导率在2～10μs/cm之间，并持续稳定的提供给海上用户纯水的目的，其所采用的技术方案是：
一种海上纯水制备和供应系统，原料水通过原料水供应系统依次与预处理淡化系统、脱盐系统和纯水储存供应系统；
原料水供应系统带有高位海底门和低温海底门，高位海底门和低位海底门的出口伸出的管路汇合后通过海水供给泵与除垢装置连接，高位海底门、低位海底门出口伸出的管路分别先经过粗滤器，汇合后再经过细滤器与海水供给泵连接。
预处理淡化系统带有的除垢装置通过管路依次与除氯装置、反渗透造水机、淡水舱连接，淡水舱内的淡水通过淡水供给泵输送至脱盐系统。
淡水供给泵通往脱盐系统的管路上依次设置有硬度在线分析仪和电导率在线分析仪，电导率在线分析仪分别与活性炭滤器或不合格水泄放舱或污水泄放舱连接，活性炭滤器通过管路依次与EDI除盐装置、纯水罐连接，纯水罐的回水通过管路回流至脱盐系统。
上述一种海上纯水制备和供应系统，更进一步地，活性炭滤器通往EDI除盐装置的通路上设置有温度传感器和压力传感器。
上述一种海上纯水制备和供应系统，更进一步地，活性炭滤器、EDI除盐装置均伸出有支管路与污水泄放舱连接。
上述一种海上纯水制备和供应系统，更进一步地，纯水罐伸出有回水管路经由反冲洗泵回流至EDI除盐装置，形成循环网。
上述一种海上纯水制备和供应系统，更进一步地，纯水罐设置有氮气封舱系统。
上述一种海上纯水制备和供应系统，更进一步地，纯水罐内的纯水通过纯水输送泵输送给纯水用户。
上述一种海上纯水制备和供应系统，更进一步地，防海生物装置通过管路与海底门连接，将次氯酸持续注入到海底门。
上述一种海上纯水制备和供应系统，更进一步地，活性炭滤器入口处设置有压力控制阀。
本发明一种海上纯水制备和供应系统，具有以下优点：
1)本发明采用通过原料水供应系统、预处理及淡化系统、脱盐系统和纯水储存及供应系统，以海水为原料水，最终可以制备得到电导率在2～10μs/cm之间的纯水，满足海上用户对纯水供应的需求；
2)本发明通过合理设置每一级处理系统的进水和产水的水质标准，并设置硬度、电导率、压力和温度在线监测仪表，实现的系统运行稳定、维护周期长和运行成本低的目标；
3)本发明纯水的海上储存有效避免了二次污染，可以持续稳定的提供给用户。
附图说明
图1是本发明所述一种海上纯水制备和供应系统示意图；
其中，1-原料水供应系统、2-预处理淡化系统、3-脱盐系统、4-纯水储存供应系统、5-防海生物装置、6-高位海底门、7-低位海底门、9-海水供给泵、10-除垢装置、11-除氯装置、12-反渗透造水机、13-淡水舱、14-淡水供给泵、15-活性炭滤器、16-EDI除盐装置、17-反冲洗泵、18-污水泄放舱、19-不合格淡水泄放舱、20-纯水罐、21-纯水输送泵、22-氮气封舱系统、24-粗滤器、25-细滤器、26-压力控制阀、27-硬度在线分析仪、28-电导率在线分析仪、29-温度传感器、30-压力传感器、101～103、105～125-阀门。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种海上纯水制备和供应系统，包含原料水供应系统、预处理淡化系统、脱盐系统和纯水储存供应系统。
原料水供应系统包含通过海水总管连接的高位海底门和低位海底门，海水总管上设置有通海阀101和粗滤器，海水支管上连接细滤器和海水供给泵，将原料水输送到预处理及淡水系统；为了保护管路和系统，防海生物装置将次氯酸持续注入到高位海底门和低位海底门，用于杀死海生物。海水管路的材质选用玻璃钢管，可以有效防止海水对管路的腐蚀；以上所述仅为原料水供应系统的一种形式，具体系统设计可以根据船舶和平台形式确定。
所述预处理及淡化系统包含通过管路依次连接的除垢装置、除氯装置、反渗透造水机和淡水舱，淡水舱内淡水通过淡水供给泵输送到脱盐系统。海水经粗滤器和细滤器初步处理后，其中的大颗粒杂质大部分除去，随后进入除垢装置进行进一步的预处理，除去细小的杂质；除氯装置利用中和法除去海水中的次氯酸，防止次氯酸损坏反渗透造水机的RO膜；本发明合理的设置了每一级处理系统的产水的水质标准，优选的反渗透造水机产水水质总硬度(钙镁阳离子的总量)小于4ppm，电导率小于25μs/cm；淡水舱为船体结构柜，舱内的加强肋板布置在舱外，舱内壁涂装可以有效避免腐蚀。
所述脱盐系统包含通过管路依次连接的硬度在线分析仪、电导率在线分析仪、压力控制阀、活性炭滤器、EDI除盐装置、反冲洗水泵、污水泄放舱和不合格水泄放舱。活性炭滤器原料淡水进口管路上设置有硬度在线分析仪，并和进口管路上的遥控阀门112及不合格水泄放管路上的遥控阀门121连锁，硬度在线分析仪设定高/低位限值，优选的高位限值设定在4ppm，优选的低位限值设定在2ppm，高于高位限值4ppm时，进口管路上的遥控阀门112自动关闭，同时不合格淡水泄放管路上的遥控阀门121自动打开，将不合格淡水排入不合格水泄放舱。
活性炭滤器原料淡水进口管路上设置有电导率在线分析仪，并和进口管路上的遥控阀门112及不合格淡水泄放管路上的遥控阀门121连锁，导电率在线分析仪设定高/低位限值，优选的高位限值设定在25μs/cm，优选的低位限值设定在15μs/cm，高于高位限值25μs/cm时，进口管路上的遥控阀门112自动关闭，同时不合格淡水泄放管路上的遥控阀门121自动打开，将不合格淡水排入不合格水泄放舱。
活性炭滤器原料淡水进口管路上设置有压力控制阀，优选的压力设定在5bar，控制活性炭滤器进水压力。
EDI除盐装置16进水管路设置有压力传感器和温度传感器，设定高/低位限值并连接到报警系统，温度传感器的优选的高位报警设定值为45℃，压力传感器优选的低位报警设定值为2.8bar和优选的高位报警设定值为2.5bar，监测进水压力和温度，有效保护EDI除盐装置交换膜。
反冲洗泵进口管路连接纯水罐，出口管路上的阀门119处于锁定关闭状态，出口管路连接活性炭滤器的出口管路；反冲洗操作时，污水通过阀门123泄放至污水泄放舱。
所述纯水储存及供应系统包含通过管路连接的纯水罐、纯水输送泵、纯水用户及氮气封舱系统。氮气封舱系统是用于控制罐内环境气氛，避免罐内细菌滋生，采用两个压力控制阀，优选的一个压力控制阀设定点500mmWC(水柱)，低于设定点开启补充氮气，优选的一个压力控制阀设定点1000mmWC(水柱)，高于设定点开启透气至大气。
本发明的目标是通过合理的设置每一级处理系统的进水和产水的水质标准，以海水为原料水制备电导率在2～10μs/cm之间的纯水，使得每一级处理系统的设备配置简单、参数选择合理，从而达到系统运行稳定、维护长期长、运行成本低等目标，满足海上应用条件。
Claims (8)
1.一种海上纯水制备和供应系统，其特征在于：原料水依次通过原料水供应系统(1)、预处理淡化系统(2)、脱盐系统(3)和纯水储存供应系统(4)；
原料水供应系统带有高位海底门(6)和低温海底门(7)，高位海底门和低位海底门出口伸出的管路汇合后通过海水供给泵(9)与除垢装置(10)连接，高位海底门、低位海底门出口伸出的管路分别先经过粗滤器(24)，汇合后再经过细滤器(25)与海水供给泵连接；
预处理淡化系统带有的除垢装置通过管路依次与除氯装置(11)、反渗透造水机(12)、淡水舱(13)连接，淡水舱内的淡水通过淡水供给泵(14)输送至脱盐系统；
淡水供给泵通往脱盐系统的管路上依次设置有硬度在线分析仪(27)和电导率在线分析仪(28)，电导率在线分析仪分别与活性炭滤器(15)、不合格淡水泄放舱(19)、污水泄放舱(18)连接，活性炭滤器通过管路依次与EDI除盐装置(16)、纯水罐(20)连接；
纯水罐的回水通过管路回流至脱盐系统。
2.根据权利要求1所述的一种海上纯水制备和供应系统，其特征在于：活性炭滤器通往EDI除盐装置的通路上设置有温度传感器(29)和压力传感器(30)。
3.根据权利要求1所述的一种海上纯水制备和供应系统，其特征在于：活性炭滤器、EDI除盐装置均伸出有支管路与污水泄放舱连接。
4.根据权利要求1所述的一种海上纯水制备和供应系统，其特征在于：纯水罐伸出有回水管路经由反冲洗泵(17)回流至EDI除盐装置，形成循环网。
5.根据权利要求1所述的一种海上纯水制备和供应系统，其特征在于：纯水罐设置有氮气封舱系统(22)。
6.根据权利要求1所述的一种海上纯水制备和供应系统，其特征在于：纯水罐内的纯水通过纯水输送泵(21)输送给纯水用户。
7.根据权利要求1所述的一种海上纯水制备和供应系统，其特征在于：防海生物装置(5)通过管路与海底门连接，将次氯酸持续注入到海底门。
8.根据权利要求1所述的一种海上纯水制备和供应系统，其特征在于：活性炭滤器入口处设置有压力控制阀(26)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222854271.6U CN218709760U (zh) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 一种海上纯水制备和供应系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222854271.6U CN218709760U (zh) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 一种海上纯水制备和供应系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218709760U true CN218709760U (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=85592712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222854271.6U Active CN218709760U (zh) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 一种海上纯水制备和供应系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218709760U (zh) |
-
2022
- 2022-10-28 CN CN202222854271.6U patent/CN218709760U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wade | Technical and economic evaluation of distillation and reverse osmosis desalination processes | |
| EP0843650B1 (en) | Biofouling reduction | |
| US6869540B2 (en) | Ballast water ozone injection method and system | |
| EP1214137A1 (en) | Seawater pressure-driven desalinization apparatus and method with gravity-driven brine return | |
| CN102448890A (zh) | 安装在驳船上的海水淡化装置及用于放置海水淡化装置的方法 | |
| CN219731071U (zh) | 一种用于海上风电制氢电解用水的制备及供给系统 | |
| CN107445262A (zh) | 一种次氯酸收集处理系统及其处理过程 | |
| US9914683B2 (en) | Fuel synthesis from an aqueous solution | |
| TW200722341A (en) | System for producing desalinated water in vessels, particularly in single-hull vessels | |
| CN218709760U (zh) | 一种海上纯水制备和供应系统 | |
| KR20120002074A (ko) | 고농도 차아염소산나트륨 수용액 제조장치 | |
| Pacenti et al. | Submarine seawater reverse osmosis desalination system | |
| AU710973B2 (en) | Seawater desalination system - Kish water supply scheme | |
| CN116328510A (zh) | 自给自足的二氧化碳捕捉和封存系统 | |
| TW202325663A (zh) | 用於捕捉大氣二氧化碳之海洋鹼化系統及方法 | |
| Al-Arrayedh et al. | Construction and operation of 46,000 m3/day reverse osmosis desalination plant, Ra's Abu Jarjur, Bahrain | |
| Tahri | Desalination experience in Morocco | |
| US11970410B2 (en) | Subsea desalination systems and methods using fluid displacement | |
| Balable et al. | Analysis of a hybrid renewable energy stand-alone unit for simultaneously producing hydrogen and fresh water from sea water | |
| Pepper | Pretreatment and operating experience on reverse osmosis plant in the Middle East | |
| RU2198285C2 (ru) | Способ добычи и транспорта природного газа из газовых и газогидратных морских месторождений - "цветы и пчелы" | |
| EP3954455A1 (en) | Submarine desalination plant for desalinating seawater by means of inverse osmosis and method for arranging the submarine desalination plant on the seabed | |
| Nada et al. | SWRO drinking water project in Shuqaiq: Advanced BWRO, membrane oxidation, and scaling | |
| US20220144672A1 (en) | Seawater treatment and injection platform | |
| WO2023107339A1 (en) | Apparatus and method for green hydrogen production using submerged desalination system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |