一种高含盐水淡化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水处理设备领域，具体而言，涉及一种高含盐水淡化系统。
【背景技术】
[0002]淡水是人类必不可缺的资源之一。随着人类的发展，淡水资源越来越匮乏，因此如何从废水、污水及海水等中提炼淡水，是一项越来越重要的技术。
[0003]现有技术中处理设备或方法较为不合理，成本高，处理效率低，较难满足人类社会发展的需求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种高含盐水淡化系统，旨在提供一种较好的系统，改善上述冋题。
[0005]本实用新型是这样实现的:
[0006]一种高含盐水淡化系统，包括依次相连的泥渣分离接触型澄清池(以下简称澄清池)、砂滤系统、离子交换软化系统，澄清池、砂滤系统及离子交换软化系统组成了高含盐水预处理系统。其中，澄清池上设有入口，通过该入口可将高含盐水通入该系统。澄清池可将高含盐水中的悬浮物去除，并去除部分泥沙等杂质，降低其内部悬浮及胶体状态的微粒含量(该含量又称散射浊度，简称NTU，表明仪器在与入射光成90°角的方向上测量散射光强度)；砂滤系统可进一步将高含盐水中的泥沙等杂质去除，降低其散射浊度；离子交换软化系统可大幅降低高含盐水中的钙离子及镁离子，降低其硬度，使其软化。
[0007]经过上述过程处理完的水称为软化高盐水，软化高盐水中仍含有大量的溶解盐类，因此需要进一步处理才能得到所需的淡水。因此，进一步地，该高含盐水淡化系统还包括高含盐水浓缩系统，高含盐水浓缩系统包括正渗透膜系统、汲取液精馏回收塔、浓水氨氮回收汽提塔及反渗透精处理系统。
[0008]正渗透膜系统内通过正渗透膜将其分为浓缩层及稀释层，所述离子交换软化系统与浓缩层的入口相连，所述浓缩层的出口与浓水氨氮回收汽提塔(简称汽提塔)相连，所述稀释层的入口与汲取液储罐连接，稀释层的出口与汲取液精馏回收塔(简称精馏塔)相连，该汲取液精馏回收塔分别与反渗透精处理系统及所述汲取液储罐相连，所述浓水氨氮回收汽提塔也与汲取液储罐相连。
[0009]正渗透膜是一种现有的渗透膜，其不需要外加压力即可将含杂质的水中的纯水提取，因此具有能耗低、抗污染性高的特点。
[0010]软化高盐水经离子交换软化系统进入正渗透膜系统的浓缩层，正渗透膜系统的稀释层中通入浓缩汲取液，这种浓缩汲取液浓度高于软化高盐水，因此软化高盐水中的水分会经过正渗透膜渗入浓缩汲取液中，浓缩汲取液经水分的稀释会变为稀释汲取液，流向精馏塔；而软化高盐水经浓缩后会变为浓缩高盐水，流入汽提塔内。这种浓缩高盐水的含盐量在 180000-260000mg/L，甚至更高。
[0011]精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于各工业部门。流入精馏塔的稀释汲取液经精馏，可将其内部的水分提取，将其分为高含盐水浓缩系统产水，及浓缩汲取液；浓缩汲取液会流入汲取液储罐内存储，可进一步循环利用。
[0012]所得的高含盐水浓缩系统产水经反渗透精处理系统可进一步降低其内部含盐量，并最终得到所需的淡水。
[0013]在正渗透膜系统中，浓缩(稀释)汲取液中的少量铵根离子会渗过正渗透膜进入软化(浓缩)高盐水中，这部分铵根离子需进一步提取并回收利用。
[0014]汽提塔为工业领域常用设备，是利用气体通过液体时把液体中要提走的成分带走的装置。经正渗透膜系统处理得到的浓缩高盐水流入汽提塔内，经汽提塔的作用，可脱除其内部的铵根离子，提出的铵根离子回到汲取液储罐继续利用，脱除了铵根离子的浓缩高盐水可外排，或送至下一处理单元进行处理。优选地，汽提塔的内部装有金属填料。金属填料为汽提塔内常用设计，可使挥发的气体冷凝，并流入相应通道。
[0015]经这种高含盐水淡化系统处理的高含盐水，能得到所需的淡水，其产生的废水、污水及废渣均符合国家相关规定，排放后不会对自然造成污染。此外，该系统处理效率高，速度快，能耗低，相比现有设备有大幅提升。
[0016]本系统中的澄清池采用如下结构设计:所述泥渣分离接触型澄清池包括澄清室及设于澄清室内部且与澄清室相通的内筒，所述内筒内设有搅拌桨，该澄清室的侧壁设有入水口、出水口及排污口，所述出水口位于排污口的上方，澄清室的底部设有排渣口。
[0017]在处理高含盐水的过程中，向内筒内投入沉淀剂(比如石灰、氢氧化钠和碳酸钠)，通过搅拌桨的搅拌，使沉淀剂充分溶入高含盐水中，沉淀剂可使高含盐水中的镁离子、钙离子及部分不溶解杂质沉淀，将其去除。
[0018]优选地，石灰溶液配制成0-40%的石灰乳液，氢氧化钠溶液配制成浓度10-40%的溶液，碳酸钠溶液配制成浓度5% -20%的溶液；加入高含盐水中的石灰乳液含量为2-15% (体积百分比)，氢氧化钠溶液含量为1-10% (体积百分比)和碳酸钠溶液含量为1-10% (体积百分比)。这种沉淀剂可使镁离子生成氢氧化镁沉淀，钙离子生成碳酸钙沉淀，从而使钙镁离子沉降下来，又能通过产生的活性泥渣的吸附和捕捉作用将高盐水中的悬浮物沉降下来，降低高含盐水中的浊度。
[0019]经本实用新型的设计者实验证明，经上述沉淀剂处理过的高含盐水中钙离子及镁离子的总硬度(以碳酸钙计)可降低至小于10mg/L。
[0020]在出水口及排污口处可设置阀门，在澄清池处理过程中，可将这两个阀门关闭，待搅拌结束并沉淀一段时间后，其内部沉淀物下沉，澄清室内上部的产水为清液，此时可打开上述阀门，使其流入相应设备。
[0021]优选地，所述澄清室的底部为螺旋锥形，所述排渣口设于澄清室的最底部。这种形状的澄清室可使沉淀物及废渣最大限度地从排渣口流出。
[0022]经澄清池处理后的高含盐水流入砂滤系统，优选地，砂滤系统的入口设于其顶部，出口设于其底部，砂滤系统的中部设有石英砂层。高含盐水自上而下流过，经石英砂的过滤作用，可进一步降低其内部悬浮物，实验证明，经砂滤系统处理后的高含盐水浊度小于1-2NTU。
[0023]离子交换软化系统的入口设于其顶部，出口设于其底部，离子交换软化系统的中部填充有离子交换树脂层。离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。离子交换树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。高含盐水经离子交换树脂后可将其内部盐分部分去除。
[0024]优选地，正渗透膜采用8040正渗透膜，这种8040正渗透膜具有双重抗污染性能、不易结垢、多层过滤的特性，其采用高分子处理材质膜丝，具有超强度的韧性，不易断丝。使用寿命是常规膜元件的2-3倍。
[0025]优选地，所述汲取液储罐用防腐材质制成，使其坚固耐用，更优选地，汲取液储罐用聚乙烯或聚丙烯制成。
[0026]在汲取液精馏回收塔及浓水氨氮回收汽提塔上均设有压力表及温度表，这是本领域常用的设计方式。压力表可测量精馏塔或汽提塔内的压力，温度表可测量精馏塔或汽提塔内的温度。
[0027]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过上述设计得到的高含盐水淡化系统，通过泥渣分离接触型澄清池、砂滤系统及离子交换软化系统组成的高含盐水预处理系统可将高含盐水中的泥沙、悬浮物等杂质去除，并初步降低其内部钙离子及镁离子的含量，通过正渗透膜系统、汲取液精馏回收塔、浓水氨氮回收汽提塔及反渗透精处理系统组成的高含盐水浓缩系统可进一步降低高含盐水中的含盐量，得到淡水。这种高含盐水淡化系统淡化效果好，效率高，能够满足社会对于淡水的需求。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0029]图1是本实用新型实施例提供的高含盐水淡化系统的结构示意图；
[0030]图2是本实用新型实施例提供的高含盐水淡化系统的泥渣分离接触型澄清池的结构示意图；
[0031]图3是本实用新型实施例提供的高含盐水淡化系统的正渗透膜系统的结构示意图；
[0032]图4是本实用新型实施例提供的高含盐水淡化系统的浓水氨氮回收汽提塔的结构示意图。
[0033]图中标记分别为:
[0034]泥渣分离接触型澄清池101 ;砂滤系统102 ;离子交换软化系统103 ;正渗透膜系统104 ;浓缩层105 ;稀释层106 ;浓水氨氮回收汽提塔107 ;汲取液储罐108 ;汲取液精馏回收塔109 ;反渗透精处理系统110 ;澄清室111 ;内筒112 ;搅拌桨113 ;入水口 114 ;出水口115 ;排污口 116 ;排渣口 117 ;压力表118 ;温度表119。
【具体实施方式】
[0035]淡水是人类必不可缺的资源之一。随着人类的发展，淡水资源越来越匮乏，因此如何从废水、污水及海水等中提炼淡水，是一项越来越重要的技术。
[0036]现有技术中处理设备或方法较为不合理，成本高，处理效率低，较难满足人类社会发展的需求。
[0037]本领域技术人员长期以来一直在寻求一种改善该问题的工具或方法。
[0038]鉴于此，本实用新型的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，设计出了一种高含盐水淡化系统，使用这种高含盐水淡化系统可高效高质量地将高含盐水淡化，得到能够使用的淡水。
[0039]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0040]实施例，请参阅图1_4
[0041]本实施例提供的高含盐水淡