海水淡化中陶瓷膜預處理方法
2023-10-18 12:23:19 1
專利名稱：海水淡化中陶瓷膜預處理方法
技術領域：
本發明涉及海水淡化技術，特別是一種海水淡化中陶瓷膜預處理方法。
背景技術：
水是所有生命機體的組成物質，也是生命代謝活動所必需的物質，對於人類來說，水又是生產活動的重要資源。地球上水的總量約為1.4×1018米3。其中97％在海洋中。其餘依次分布在冰川和高山積雪、深層地下水、淡水湖泊、鹹水湖和內海、淺層地下水、大氣、河流和生物體。由於人類社會的發展和人類活動對大自然的種種幹預，淡水資源的短缺已構成人類社會進一步發展的瓶頸。如今人們已經認識到向海洋索取水是解決淡水短缺的最終途徑。但海水與淡水不同，其鹽度為江水的300倍，雨水的400倍，故不能直接拿來飲用。據測定，海水的主要鹽份如下(以幹分之幾表示)氯 化 物 18.980硫 酸 鹽 0.649重碳酸鹽 0.140溴 化 物 0.065硼 酸 鹽 0.026氟 化 物 0.001鈉 10.556鎂 1.272鈣 0.400鉀 0.380鍶 0.013由此可見，海水中主要溶解物的總量約為3.5％(重量)，必需使水中含鹽量小於1000PPm時才符合飲用水的標準。
海水淡化技術已經歷經數十年的發展，目前使用較多的為反滲透(RO)膜技術和多級閃蒸技術。由於RO膜技術能提供最高純度的水，故在其技術開發的初期即用於海水和苦鹽水的淡化。十多年來，此種海水淡化技術已有了長足的進展。海水淡化系統通常由三部分組成預處理、RO過程和後處理。其中RO過程為系統的核心，而預處理則為成功實施RO過程的前提。如果沒有預處理，海水中的懸浮物(其中包括泥漿、膠體、海藻和微生物)和金屬沉澱物等會沉積在RO膜的表面，從而導致RO膜流通量的急劇下降，甚至使膜失效。
目前國內外通用的海水預處理技術系由以下過程所組成海水進入沉澱池，沉澱物沉降到池的底部；加石灰和硫酸鐵，使水中未沉降的顆粒物形成絮凝物而沉降，另外亦使水中的部分鈣沉澱而出；加硫酸以調節水的PH值為中性；用多介質過濾器以截留水的細顆粒；用孔徑為5μm的高分子濾芯，作為預處理的終極過濾，使預處理後的水達到RO膜的要求，此種淡化的預處理技術頗為繁複，其經濟性亦較差；終極過濾所用的高分子濾芯是不能再生的，故需頻頻更換(當海水中懸浮物和沉澱物較多時，1-2周內濾芯即全部被堵死)，這樣一來，既增加了材料的消耗，亦使系統難以實施穩定操作；在處理海藻時，需加入一定量的化學品，而這種化學品又需在後面的工序中除去，從而增加了過程的複雜性；現有的預處理技術對海水的水質適應性差，亦即，當進料海水的水質波動較大時，經預處理的水質常常達不到RO的要求。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的缺陷而提供一種具有能適應海水的腐蝕性環境、能方便地截留海水中的藻類、膠體及其它固體、系統穩定、投資和操作費用低但陶瓷膜壽命長、系統產生的處理水質量極高的陶瓷膜預處理方法。
本發明的海水淡化中陶瓷膜預處理方法包括在常溫下，將海水加壓到0.1-0.4MPa後直接進入陶瓷膜組成的微濾單元，海水中的懸浮物和沉澱物被截留在膜的進料一側，而從該單元流出的透過液即可完全滿足RO膜系統的要求，從而取代了傳統預處理技術繁複的工藝過程。
其中，所述陶瓷膜為市售產品釋然(CěRAM INSIDE)陶瓷膜，孔徑範圍為0.1-10μm。它以特種陶瓷為基材，並塗覆氧化鋯的活性層，此種氧化鋯層呈品型結構，孔障率高，比表面大，因而具有極強的吸附能力。本釋然陶瓷膜的其特點如下清洗方便。經清洗後，膜能回復到初始狀態；其壽命比高分子膜和金屬膜長；其價格低於金屬膜；有卓越的耐腐蝕性能；能適應PH 0-14的環境；適合中等和大處理量的場合；在能耗、滯留量和佔地面積方面達到最佳的權衡；單支膜管的表面積大；最高耐溫到150℃；最高爆破壓力超過90巴。
所述陶瓷膜組數為2-4。
所述海水在陶瓷膜單元中的流速為0.1-6米/秒。
所述被處理海水的PH值為0-14。
本發明的海水淡化中陶瓷膜預處理方法具有以下很大的優越性1、省去了顆粒的自然沉降過程。
2、省去了顆粒的絮凝沉降過程。
3、無需另加化學品，因而也不需要後序的除去化學品的過程。
4、陶瓷膜洗滌方便，耐腐蝕性好，使用壽命為5-10年，大減少了運行費用。
5、能適應進料海水的多種情況，特別是較高固體含量的情況。
6、動力消耗低。
7、能提高RO的產水能力。
下面結合實施例進一步描述本發。
具體實施例方式
實施例1一種海水淡化中陶瓷膜預處理方法，它包括在常溫下，將海水加壓到0.3MPa後直接進入由法國達米(Tami)公司所產的釋然陶瓷膜組成的微濾單元，海水中的懸浮物和沉澱物被截留在膜的進料一側，而從該單元流出的透過液即可完全滿足RO膜系統的要求。
該微濾單元的膜孔徑為0.5μm；海水在微濾單元中的流速為3.5米/秒；所述陶瓷膜組數為3；被處理海水的PH值為6。
實施例2一種海水淡化中陶瓷膜預處理方法，它包括在常溫下，將海水加壓到0.2MPa後直接進入由法國達米(Tami)公司所產的釋然陶瓷膜組成的微濾單元，海水中的懸浮物和沉澱物被截留在膜的進料一側，而從該單元流出的透過液即可完全滿足RO膜系統的要求。
該微濾單元的膜孔徑為8μm；海水在微濾單元中的流速為5米/秒；所述陶瓷膜組數為3；被處理海水的PH值為6。
權利要求
1.一種海水淡化中陶瓷膜預處理方法，其待徵是在常溫下，將海水加壓到0.1-0.4MPa後進入由數組陶瓷膜組成的微濾單元，從微濾單元流出的透過液即可完全滿足反滲透膜系統的要求。
2.如權利要求1所述的預處理方法，其特徵是所述陶瓷膜為釋然陶瓷膜，孔徑範圍為0.1-10μm。
3.如權利要求1所述的預處理方法，其特徵是所述膜組數為2-4。
4.如權利要求1所述的預處理方法，其特徵是海水在陶瓷膜單元中的流速為0.1-6米/秒。
5.如權利要求1所述的預處理方法，其特徵是被處理海水的PH值為0-14。
全文摘要
本發明為一種海水淡化中陶瓷膜預處理方法，即將海水加壓後進入由釋然 (Cě RAM INSIDE
文檔編號C02F1/44GK1511790SQ0215905
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月27日 優先權日2002年12月27日
發明者蔡躍明, 閻勇, 盧天雄, 李琳 申請人:蔡躍明