一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置的製作方法
2023-06-13 15:02:26
專利名稱：一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於海水淡化技術領域，適用於淡水資源缺乏的沿海及海島地區，可為當地提供淡水。
背景技術：
水資源日益成為全球性戰略資源，人類發展與進步所面臨的人口膨脹、資源短缺和環境惡化三大問題均與水資源密切相關。中國水資源總量為億噸，居世界第六位， 但是人均淡水資源佔有量不足世界人均佔有量的1/4，660座大中城市中有400座城市缺水，其中108個城市嚴重缺水，加上時空分布嚴重不均、環境汙染加劇，致使缺水問題雪上加霜。據預測，在2030年左右我國人均水資源量只有1750噸，工業缺水量將達到600億噸以上，預計用水量已經接近可利用水量的上限，將進入嚴重缺水國家行列，如果不採取有力措施，開發新的水資源，我國有可能在未來出現嚴重的水危機。地球上的水資源總量，淡水僅佔2. 5%，海水佔97. 5%，利用海水是解決我國水資源危機的重要措施之一。向大海要水是解決沿海(近海)以及海島等地區淡水資源短缺的現實選擇，也是實現水資源可持續利用，保障沿海及海島等地區經濟社會可持續發展的重大措施，具有重大的現實意義和戰略意義。海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，水質好、價格漸趨合理。現在所用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透和納濾膜法，目前納濾膜法以其設備簡單、易於維護和設備模塊化的優點迅速佔領市場，雙級納濾是新的海水淡化技術，具有能耗小、成本低、產水回收率高、無汙染等優勢，而且容易實現裝置的小型化，特別適用於淡水資源缺乏的沿海及海島等地區，可為當地提供淡水。
發明內容
本發明的目的是提供一種操作壓力低、能耗低、產水回收率高、處理效率高且便於攜帶的雙級納濾法海水淡化裝置。本發明一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置，包括有水箱、原水泵、 多介質過濾器、超濾膜、納濾泵、納濾膜等，其特徵在於裝有海水的原水箱底部出水口通過管道與原水泵的進水口相連；所述原水泵的出水口通過管道與多個質過濾器的進水口相連；所述多介質過濾器的出水口通過管道與超濾膜的進水口相連；所述超濾膜的產水口通過管道與一級納濾泵的進水口相連；所述一級納濾泵的出水口通過管道與一級納濾膜的進水口相連；所述一級納濾膜的濃水口通過濃水管道與原水箱頂部進水口相連，一級納濾膜的產水口通過產水管道與二級納濾泵的進水口相連；所述二級納濾泵的出水口通過管道與二級納濾膜的進水口相連；所述二級納濾膜的濃水口通過濃水管道與一級納濾膜的產水口相連，二級納濾膜的產水口通過產水管道與產水箱頂部進水口相連，淡水可從產水箱的底部出水口流出。所述的一級納濾膜設置數量為2個，二級納濾膜設置數量為1個。本發明一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置的工作原理如下所述首先使用多介質過濾器和超濾膜對海水進行預處理，用原水泵提供系統運行所需要的工作壓力，除去海水中的懸浮物、微生物、小顆粒和懸浮物膠體，防止這些物質對納濾膜的汙染和堵塞；經過所述預處理的海水可以達到納濾膜的進水要求，海水進入第一級納濾泵，納濾泵提供納濾膜工作所需要的壓力，進行第一次納濾膜脫鹽淡化，除去海水中大部分的鈣離子、鎂離子及硫酸根離子等二價離子，對鈉離子、氯離子等一價離子也有很高的脫除率，被脫除的離子可以隨濃水從納濾膜的濃水口回流到原水箱，產出的淡化水從納濾膜的產水口流出，經過管道進入第二級納濾泵；所述第二級納濾泵將水加壓後送入第二級納濾膜，進行第二次納濾脫鹽淡化，這次可將海水中的二價離子基本上完全脫除，對一價離子的脫除率也在99%以上，被脫除的離子隨濃水回流到第一級納濾膜的產水口，淡水從第二級納濾膜產水口流出進入產水箱，即為產品水。本發明一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置的優點和特點如下所述本系統裝置在運行時工作壓力低、單位淡水產量能耗低、產水回收率高且處理效率高； 採用雙級納濾為脫鹽淡化核心，不僅脫鹽效果不亞於反滲透技術，所需的工作壓力也比反滲透降低三分之二以上，能耗也比反滲透小，所需水泵性能及管路規格沒有反滲透技術高， 因此總體成本低；所述多介質過濾器、超濾膜、納濾膜與水泵均有體積較小的型號，可以實現整個系統的小型化與便攜化，特別適合應用於海島等淡水資源缺乏地區。
圖1為本發明一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置的工作流程圖。
具體實施例方式現將本發明系統裝置的具體實施例敘述於後。例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護範圍。實施例一參見圖1，圖1為本實例一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置的工作流程圖。本系統裝置包括有水箱、原水泵、多介質過濾器、超濾膜、納濾泵、納濾膜等，以及流量計、壓力表、閥門等常用附件部件。裝有海水的原水箱底部出水口通過管道與原水泵的進水口相連；所述原水泵的出水口通過管道與多介質過濾器的進水口相連；所述多介質過濾器的出水口通過管道與超濾膜的進水口相連；所述超濾膜的產水口通過管道與一級納濾泵的進水口相連；所述一級納濾泵的出水口通過管道與一級納濾膜的進水口相連；所述一級納濾膜的濃水口通過濃水管道與原水箱頂部進水口相連，一級納濾膜的產水口通過產水管道與二級納濾泵的進水口相連；所述二級納濾泵的出水口通過管道與二級納濾膜的進水口相連；所述二級納濾膜的濃水口通過濃水管道與一級納濾膜的產水口相連， 二級納濾膜的產水口通過產水管道與產水箱頂部進水口相連，淡水可從產水箱的底部出水口流出。本實施例一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置的運作過程如下所述(1)預處理過程用原水泵提供系統運行所需要的工作壓力，使海水依次通過多介質過濾器與超濾膜，除去海水中的懸浮物、微生物、小顆粒和懸浮物膠體，防止這些物質對納濾膜的汙染和堵塞；
(2)雙級納濾脫鹽過程經過上述預處理的海水可以達到納濾膜的進水要求，海水進入第一級納濾泵，納濾泵提供納濾膜工作所需要的壓力，進行第一次納濾膜脫鹽淡化， 除去海水中大部分的鈣離子、鎂離子及硫酸根離子等二價離子，對鈉離子、氯離子等一價離子也有很高的脫除率，被脫除的離子可以隨濃水從納濾膜的濃水口回流到原水箱，產出的淡化水從納濾膜的產水口流出，經過管道進入第二級納濾泵；所述第二級納濾泵將水加壓後送入第二級納濾膜，進行第二次納濾脫鹽淡化，這次可將海水中的二價離子基本上完全脫除，對一價離子的脫除率也在99%以上，被脫除的離子隨濃水回流到第一級納濾膜的產水口，淡水從第二級納濾膜產水口流出進入產水箱，即為產品水。在本實施例中，採用含鹽量35000mg/L的海水作淡化運行試驗，各參數如下多介質過濾器與超濾膜的操作壓力為0. 2MPa，超濾膜的出水濁度< 0. 5NTU, SDI < 3，一級納濾膜的操作壓力為1. OMPa，二級納濾膜的操作壓力為0. 7MPa，二級納濾膜產水即淡水的含鹽量小於200mg/L。
權利要求
1.一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置，包括水箱、原水泵、多介質過濾器、超濾膜、納濾泵、納濾膜等，其特徵在於裝有海水的原水箱底部出水口通過管道與原水泵的進水口相連；所述原水泵的出水口通過管道與多介質過濾器的進水口相連；所述多介質過濾器的出水口通過管道與超濾膜的進水口相連；所述超濾膜的產水口通過管道與一級納濾泵的進水口相連；所述一級納濾泵的出水口通過管道與一級納濾膜的進水口相連； 所述一級納濾膜的濃水口通過濃水管道與原水箱頂部進水口相連，一級納濾膜的產水口通過產水管道與二級納濾泵的進水口相連；所述二級納濾泵的出水口通過管道與二級納濾膜的進水口相連；所述二級納濾膜的濃水口通過濃水管道與一級納濾膜的產水口相連，二級納濾膜的產水口通過產水管道與產水箱頂部進水口相連，淡水可從產水箱的底部出水口流出ο
2.如權利要求1所述的一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置，其特徵在於所述的一級納濾膜設置數量為2個，二級納濾膜設置數量為1個。
全文摘要
本發明涉及一種可為沿海及海島地區提供淡水的海水淡化裝置，屬於海水淡化的技術領域。本發明裝置以雙級納濾為核心，包括依次設置的水箱、原水泵、多介質過濾器、超濾膜、一級納濾泵、一級納濾膜、二級納濾泵、二級納濾膜、水箱，水泵提供整個工作過程運行所需要動力，本系統裝置的工作流程如下海水→原水箱→原水泵多介質→過濾器→超濾膜→一級納濾泵→一級納濾膜→二級納濾泵→二級納濾膜→產水箱→淡水。本發明裝置的優點是能耗低、操作壓力低、產水回收率高、脫鹽淡化處理效果好、系統運行穩定。
文檔編號C02F103/08GK102476868SQ20101055832
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者傅學起, 趙後昌 申請人:天津市塘沽區鑫宇環保科技有限公司