一种高浓缩比海水淡化处理系统

本发明涉及海水淡化工程，具体涉及一种高浓缩比海水淡化处理系统。

背景技术：

1、世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。到2006年，世界上已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术，全球海水淡化日产量约3775万吨，其中80％用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题。

2、海水淡化是指从海水中获取淡水的技术和过程，通过脱除海水中的大部分盐类，使处理后的海水达到生活和生产用水标准的水处理技术。最初是航海的兴起推动了海水淡化技术的发展，至今淡化方法已出现了数十种，技术种类虽然很多，但达到商业规模的主要有反渗透法和蒸馏法。

3、我国海水淡化虽基本具备了产业化发展条件，但研究水平及创新能力、装备的开发制造能力、系统设计和集成等方面与国外仍有较大的差距。需围绕制约海水淡化成本降低的关键问题，发展核心技术，研发具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品，提高核心竞争能力。

4、目前，现有海水淡化设备主要存在如下缺陷：单位源海水的利用率相对偏低，单位源海水经淡化产出的饮用淡水量仅为单位源海水的20-30％；ro膜在海水淡化过程中承受的压力较大，一般在5-6兆帕，ro膜易老化、寿命短，仅能维持1年左右，降低了海水淡化设备的使用年限。

5、鉴于此，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高浓缩比海水淡化处理系统，以解决现有技术中所存在的系统产水率低、膜组件使用寿命短等问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高浓缩比海水淡化处理系统，包括：超滤模块、电渗析模块和ro模块；其中，所述超滤模块中设置有第一超滤膜组件和第二超滤膜组件，所述第一超滤膜组件和第二超滤膜组件的输入端连接超滤源水箱，所述第一超滤膜组件和第二超滤膜组件的输出端通过超滤出水管连接所述电渗析模块；所述超滤出水管通过连接管分别连接所述电渗析模块中的浓水补水管、淡水补水管和极水补水管，所述浓水补水管、淡水补水管和极水补水管分别连接浓海水箱、淡海水箱和极海水箱；所述浓海水箱、淡海水箱和极海水箱分别通过浓水进水管、淡水进水管和极水进水管连接电渗析膜组件的进水端；所述电渗析膜组件的出水端通过淡水输出管连接所述ro模块中的ro源水箱；所述ro源水箱连接第一ro膜组件和第二ro膜组件的输入端，所述第一ro膜组件和第二ro膜组件的输出端连接ro产水箱。

3、可选实施例中，所述电渗析膜组件的出水端还分别通过浓水回流管、淡水回流管和极水回流管连接所述浓海水箱、淡海水箱和极海水箱。

4、可选实施例中，所述淡水回流管并联连接淡水排出管；所述极水回流管并联连接极水排出管。

5、可选实施例中，所述浓水进水管、淡水进水管和极水进水管分别通过浓水增压泵、淡水增压泵和极水增压泵连接所述电渗析膜组件。

6、可选实施例中，所述超滤源水箱通过超滤进水管、超滤增压泵连接所述第一超滤膜组件和第二超滤膜组件的输入端，所述第一超滤膜组件和第二超滤膜组件并联。

7、可选实施例中，所述浓海水箱通过反冲连接管、反冲泵和反冲进水管连接所述第一超滤膜组件和第二超滤膜组件的输出端；所述第一超滤膜组件和第二超滤膜组件的输入端还连接有超滤排污管。

8、可选实施例中，所述ro源水箱通过ro进水管、ro高压水泵连接所述第一ro膜组件和第二ro膜组件的输入端，所述第一ro膜组件和第二ro膜组件通过ro膜组件连接管串接。

9、可选实施例中，所述第一ro膜组件和第二ro膜组件的输出端通过ro产水管连接所述ro产水箱，所述ro产水管上设置有活性炭吸附器；所述第一ro膜组件和第二ro膜组件的输出端还通过ro回流管连接所述浓海水箱。

10、可选实施例中，所述ro产水箱通过正冲进水管、正冲增压泵和预过滤器连接所述第一ro膜组件和第二ro膜组件的输入端，所述第一ro膜组件和第二ro膜组件的输出端还连接有ro排污管。

11、可选实施例中，所述超滤模块、电渗析模块和ro模块均安装在支架上；所述超滤模块、ro模块配套设置有超滤-ro模块控制柜，所述电渗析模块配套设置有电渗析模块控制柜。

12、本发明的有益效果在于：

13、该高浓缩比海水淡化处理系统中超滤源水箱中的海水源源不断地注入，经超滤模块过滤后进入电渗析模块，后再进入ro模块完成产水。尤其需要指出的是，在电渗析模块中，完成超滤后的海水首先进入浓海水箱、淡海水箱和极海水箱，在增压泵的作用下三个水箱中的海水进入电渗析膜组件中，完成电渗析的海水按照含盐量可分为浓海水、淡海水、极海水，其中淡海水分流为第一部分淡海水和第二部分淡海水，浓海水、第一部分淡海水和极海水分别回流至相应的浓海水箱、淡海水箱和极海水箱中，且，当浓海水箱、极海水箱中的海水含盐量超过电渗析模块的负载时，完成电渗析的部分浓海水和极海水排出；同时，预处理完成得到的第二部分淡海水经ro模块的产出的含盐量不满足要求的水回流至浓海水箱中。通过以上设置，回流的第一部分淡海水和极海水与超滤模块输送至淡水箱和极水箱中的海水中和，回流的浓海水与超滤模块输送至浓海水箱的海水、ro模块回流至浓海水箱的含盐量不满足要求的水中和，使每个水箱中的海水含盐量均不超过电渗析膜组件的最大负载，既保证了电渗析膜组件的正常工作，又可以将电渗析膜组件输出的含盐量较高的回流海水得到再次利用，从而提高整个系统的产水量，可将源海水的整体利用率提高至55％。此外，经过电渗析膜组件的作用，预处理完成的海水中含盐量较低，对ro模块中的两ro膜组件产生的压力较小，在2兆帕左右，提高两ro膜组件的使用寿命至2-3年，进而提高了整套系统的使用寿命。

技术特征：

1.一种高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，包括：超滤模块(1)、电渗析模块(2)和ro模块(3)；

2.如权利要求1所述的高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，所述电渗析膜组件(21)的出水端还分别通过浓水回流管(217)、淡水回流管(218)和极水回流管(219)连接所述浓海水箱(23)、淡海水箱(24)和极海水箱(25)。

3.如权利要求2所述的高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，所述浓水回流管(218)并联连接浓水排出管(221)；所述极水回流管(219)并联连接极水排出管(222)。

4.如权利要求3所述的高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，所述浓水进水管(211)、淡水进水管(212)和极水进水管(213)分别通过浓水增压泵(214)、淡水增压泵(215)和极水增压泵(216)连接所述电渗析膜组件(21)。

5.如权利要求1所述的高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，所述超滤源水箱(14)通过超滤进水管(15)、超滤增压泵(16)连接所述第一超滤膜组件(11)和第二超滤膜组件(12)的输入端，所述第一超滤膜组件(11)和第二超滤膜组件(12)并联。

6.如权利要求5所述的高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，所述浓海水箱(23)通过反冲连接管(110)、反冲泵(19)和反冲进水管(111)连接所述第一超滤膜组件(11)和第二超滤膜组件(12)的输出端；所述第一超滤膜组件(11)和第二超滤膜组件(12)的输入端还连接有超滤排污管(112)。

7.如权利要求1所述的高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，所述ro源水箱(31)通过ro进水管(33)、ro高压水泵(35)连接所述第一ro膜组件(34)和第二ro膜组件(38)的输入端，所述第一ro膜组件(34)和第二ro膜组件(38)通过ro膜组件连接管(36)串接。

8.如权利要求7所述的高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，所述第一ro膜组件(34)和第二ro膜组件(38)的输出端通过ro产水管(39)连接所述ro产水箱(32)，所述ro产水管(39)上设置有活性炭吸附器(310)；所述第一ro膜组件(34)和第二ro膜组件(38)的输出端还通过ro回流管(37)连接所述浓海水箱(23)。

9.如权利要求8所述的高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，所述ro产水箱(32)通过正冲进水管(312)、正冲增压泵(313)和预过滤器(314)连接所述第一ro膜组件(34)和第二ro膜组件(38)的输入端，所述第一ro膜组件(34)和第二ro膜组件(38)的输出端还连接有ro排污管(311)。

10.如权利要求1所述的高浓缩比海水淡化处理系统，其特征在于，所述超滤模块(1)、电渗析模块(2)和ro模块(3)均安装在支架(4)上；所述超滤模块(1)、ro模块(3)配套设置有超滤-ro模块控制柜(13)，所述电渗析模块(2)配套设置有电渗析模块控制柜(22)。

技术总结
本发明涉及海水淡化工程技术领域，提供了一种高浓缩比海水淡化处理系统。包括：超滤模块、电渗析模块和RO模块；源水箱中的海水源源不断地注入，经超滤模块综合过滤、电渗析模块双脱盐处理实施系统降压后，进入RO模块低压运行完成产水。其有益效果在于：电渗析模块处理后回流的淡海水和极海水与超滤模块处理后输送至淡水箱和极水箱中的海水中和，电渗析模块处理后回流的浓海水、超滤模块处理后输送至浓海水箱的海水与RO模块处理后回流至浓海水箱的水中和，保障每个水箱中的海水含盐量均不超过相应膜组件的最大负载，在降低了系统运行压力、延长了膜组件使用寿命的同时，通过将排出的海水回流再利用，可将源海水的整体利用率提高至55％。

技术研发人员：沈灿铎,绳以健,韩笑,王侨
受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院系统工程研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15