专利名称：一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置的制作方法
技术领域：
本发明属于海水淡化技术领域，适用于淡水资源缺乏的沿海及海岛地区，可为当地提供淡水。
背景技术：
水资源日益成为全球性战略资源，人类发展与进步所面临的人口膨胀、资源短缺和环境恶化三大问题均与水资源密切相关。中国水资源总量为亿吨，居世界第六位， 但是人均淡水资源占有量不足世界人均占有量的1/4，660座大中城市中有400座城市缺水，其中108个城市严重缺水，加上时空分布严重不均、环境污染加剧，致使缺水问题雪上加霜。据预测，在2030年左右我国人均水资源量只有1750吨，工业缺水量将达到600亿吨以上，预计用水量已经接近可利用水量的上限，将进入严重缺水国家行列，如果不采取有力措施，开发新的水资源，我国有可能在未来出现严重的水危机。地球上的水资源总量，淡水仅占2. 5%，海水占97. 5%，利用海水是解决我国水资源危机的重要措施之一。向大海要水是解决沿海(近海)以及海岛等地区淡水资源短缺的现实选择，也是实现水资源可持续利用，保障沿海及海岛等地区经济社会可持续发展的重大措施，具有重大的现实意义和战略意义。海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透和纳滤膜法，目前纳滤膜法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，双级纳滤是新的海水淡化技术，具有能耗小、成本低、产水回收率高、无污染等优势，而且容易实现装置的小型化，特别适用于淡水资源缺乏的沿海及海岛等地区，可为当地提供淡水。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作压力低、能耗低、产水回收率高、处理效率高且便于携带的双级纳滤法海水淡化装置。本发明一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置，包括有水箱、原水泵、 多介质过滤器、超滤膜、纳滤泵、纳滤膜等，其特征在于装有海水的原水箱底部出水口通过管道与原水泵的进水口相连；所述原水泵的出水口通过管道与多个质过滤器的进水口相连；所述多介质过滤器的出水口通过管道与超滤膜的进水口相连；所述超滤膜的产水口通过管道与一级纳滤泵的进水口相连；所述一级纳滤泵的出水口通过管道与一级纳滤膜的进水口相连；所述一级纳滤膜的浓水口通过浓水管道与原水箱顶部进水口相连，一级纳滤膜的产水口通过产水管道与二级纳滤泵的进水口相连；所述二级纳滤泵的出水口通过管道与二级纳滤膜的进水口相连；所述二级纳滤膜的浓水口通过浓水管道与一级纳滤膜的产水口相连，二级纳滤膜的产水口通过产水管道与产水箱顶部进水口相连，淡水可从产水箱的底部出水口流出。所述的一级纳滤膜设置数量为2个，二级纳滤膜设置数量为1个。本发明一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置的工作原理如下所述首先使用多介质过滤器和超滤膜对海水进行预处理，用原水泵提供系统运行所需要的工作压力，除去海水中的悬浮物、微生物、小颗粒和悬浮物胶体，防止这些物质对纳滤膜的污染和堵塞；经过所述预处理的海水可以达到纳滤膜的进水要求，海水进入第一级纳滤泵，纳滤泵提供纳滤膜工作所需要的压力，进行第一次纳滤膜脱盐淡化，除去海水中大部分的钙离子、镁离子及硫酸根离子等二价离子，对钠离子、氯离子等一价离子也有很高的脱除率，被脱除的离子可以随浓水从纳滤膜的浓水口回流到原水箱，产出的淡化水从纳滤膜的产水口流出，经过管道进入第二级纳滤泵；所述第二级纳滤泵将水加压后送入第二级纳滤膜，进行第二次纳滤脱盐淡化，这次可将海水中的二价离子基本上完全脱除，对一价离子的脱除率也在99%以上，被脱除的离子随浓水回流到第一级纳滤膜的产水口，淡水从第二级纳滤膜产水口流出进入产水箱，即为产品水。本发明一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置的优点和特点如下所述本系统装置在运行时工作压力低、单位淡水产量能耗低、产水回收率高且处理效率高； 采用双级纳滤为脱盐淡化核心，不仅脱盐效果不亚于反渗透技术，所需的工作压力也比反渗透降低三分之二以上，能耗也比反渗透小，所需水泵性能及管路规格没有反渗透技术高， 因此总体成本低；所述多介质过滤器、超滤膜、纳滤膜与水泵均有体积较小的型号，可以实现整个系统的小型化与便携化，特别适合应用于海岛等淡水资源缺乏地区。
图1为本发明一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置的工作流程图。
具体实施例方式现将本发明系统装置的具体实施例叙述于后。例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。实施例一参见图1，图1为本实例一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置的工作流程图。本系统装置包括有水箱、原水泵、多介质过滤器、超滤膜、纳滤泵、纳滤膜等，以及流量计、压力表、阀门等常用附件部件。装有海水的原水箱底部出水口通过管道与原水泵的进水口相连；所述原水泵的出水口通过管道与多介质过滤器的进水口相连；所述多介质过滤器的出水口通过管道与超滤膜的进水口相连；所述超滤膜的产水口通过管道与一级纳滤泵的进水口相连；所述一级纳滤泵的出水口通过管道与一级纳滤膜的进水口相连；所述一级纳滤膜的浓水口通过浓水管道与原水箱顶部进水口相连，一级纳滤膜的产水口通过产水管道与二级纳滤泵的进水口相连；所述二级纳滤泵的出水口通过管道与二级纳滤膜的进水口相连；所述二级纳滤膜的浓水口通过浓水管道与一级纳滤膜的产水口相连， 二级纳滤膜的产水口通过产水管道与产水箱顶部进水口相连，淡水可从产水箱的底部出水口流出。本实施例一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置的运作过程如下所述(1)预处理过程用原水泵提供系统运行所需要的工作压力，使海水依次通过多介质过滤器与超滤膜，除去海水中的悬浮物、微生物、小颗粒和悬浮物胶体，防止这些物质对纳滤膜的污染和堵塞；
(2)双级纳滤脱盐过程经过上述预处理的海水可以达到纳滤膜的进水要求，海水进入第一级纳滤泵，纳滤泵提供纳滤膜工作所需要的压力，进行第一次纳滤膜脱盐淡化， 除去海水中大部分的钙离子、镁离子及硫酸根离子等二价离子，对钠离子、氯离子等一价离子也有很高的脱除率，被脱除的离子可以随浓水从纳滤膜的浓水口回流到原水箱，产出的淡化水从纳滤膜的产水口流出，经过管道进入第二级纳滤泵；所述第二级纳滤泵将水加压后送入第二级纳滤膜，进行第二次纳滤脱盐淡化，这次可将海水中的二价离子基本上完全脱除，对一价离子的脱除率也在99%以上，被脱除的离子随浓水回流到第一级纳滤膜的产水口，淡水从第二级纳滤膜产水口流出进入产水箱，即为产品水。在本实施例中，采用含盐量35000mg/L的海水作淡化运行试验，各参数如下多介质过滤器与超滤膜的操作压力为0. 2MPa，超滤膜的出水浊度< 0. 5NTU, SDI < 3，一级纳滤膜的操作压力为1. OMPa，二级纳滤膜的操作压力为0. 7MPa，二级纳滤膜产水即淡水的含盐量小于200mg/L。
权利要求
1.一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置，包括水箱、原水泵、多介质过滤器、超滤膜、纳滤泵、纳滤膜等，其特征在于装有海水的原水箱底部出水口通过管道与原水泵的进水口相连；所述原水泵的出水口通过管道与多介质过滤器的进水口相连；所述多介质过滤器的出水口通过管道与超滤膜的进水口相连；所述超滤膜的产水口通过管道与一级纳滤泵的进水口相连；所述一级纳滤泵的出水口通过管道与一级纳滤膜的进水口相连； 所述一级纳滤膜的浓水口通过浓水管道与原水箱顶部进水口相连，一级纳滤膜的产水口通过产水管道与二级纳滤泵的进水口相连；所述二级纳滤泵的出水口通过管道与二级纳滤膜的进水口相连；所述二级纳滤膜的浓水口通过浓水管道与一级纳滤膜的产水口相连，二级纳滤膜的产水口通过产水管道与产水箱顶部进水口相连，淡水可从产水箱的底部出水口流出ο
2.如权利要求1所述的一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置，其特征在于所述的一级纳滤膜设置数量为2个，二级纳滤膜设置数量为1个。
全文摘要
本发明涉及一种可为沿海及海岛地区提供淡水的海水淡化装置，属于海水淡化的技术领域。本发明装置以双级纳滤为核心，包括依次设置的水箱、原水泵、多介质过滤器、超滤膜、一级纳滤泵、一级纳滤膜、二级纳滤泵、二级纳滤膜、水箱，水泵提供整个工作过程运行所需要动力，本系统装置的工作流程如下海水→原水箱→原水泵多介质→过滤器→超滤膜→一级纳滤泵→一级纳滤膜→二级纳滤泵→二级纳滤膜→产水箱→淡水。本发明装置的优点是能耗低、操作压力低、产水回收率高、脱盐淡化处理效果好、系统运行稳定。
文档编号C02F103/08GK102476868SQ20101055832
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者傅学起, 赵后昌 申请人:天津市塘沽区鑫宇环保科技有限公司