一种多膜法海水淡化集成设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于海水淡化领域，具体涉及一种多膜法海水淡化集成设备。海水储水箱的输出端依次连接有海水进水泵、保安过滤器、超滤膜装置、反洗水泵和第一水箱；所述第一水箱设置有三路输出端，第一输出端依次连接有第一水泵、浓水储箱和浓水循环泵；所述浓水循环泵、淡水循环泵和极水进水泵的输出端与整流器控制的电驱动膜装置相连；电驱动膜装置的输出端将浓水回流至浓水储箱，将淡水回流至淡水储箱，将处理过的极水直接排出；所述淡水输出端与第二水箱相连，第二水箱的输出端与反渗透装置相连；所述反渗透装置的反冲洗回路连接有流量计、清洗箱和清洗泵，所述反渗透装置的输出端与饮水箱相连，饮水箱外端设置有饮水龙头。
【专利说明】
-种多膜法海水淡化集成设备
技术领域
[0001] 本实用新型属于海水淡化领域，具体设及一种多膜法海水淡化集成设备。
【背景技术】
[0002] 我国淡水资源人均水量少，时间和地域分布不均。近年来淡水资源的短缺和污染， 已成为制约经济持续发展的重要因素，大力发展海水淡化技术可有效缓解经济发展过程中 淡水资源不足的现状。目前，我国海水淡化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存在较大差距，海水淡化的关键设备大多依赖进口，造成我国 海水淡化的成本较高、效率低等问题。因此，研发具有自主知识产权的海水淡化新设备，提 高关键材料和关键设备的质量，增强自主建设海水淡化工程的能力是发展的关键。
[0003] 海水淡化主要采用蒸馈法和膜法，其中多效蒸馈法、多级闪蒸法、电渗析法和反渗 透膜法是主流技术。反渗透法与其他水处理方法相比具有脱盐率高、出水质量好、自动化程 度高、运行效果稳定、占地面积小、能量消耗少等优势逐步取代热法海水淡化技术，目前已 占据中国海水淡化市场60% W上的市场份额，成为目前最主流的海水淡化技术。然而反渗 透技术在解决淡水资源补给问题的同时，暴露出了许多不足之处：
[0004] ①反渗透系统的操作压力高达5-8M化，且海水具有强烈的腐蚀性，累、阀、管道等 部件必须选用耐高压耐腐蚀的双相不诱钢，但该类产品也几乎被国外(如:德国）厂商垄断；
[0005] ②海水淡化反渗透膜被国外公司垄断、价格昂贵，且膜寿命一般仅为2-3年，更换 频率较高，使维护成本高昂。 【实用新型内容】
[0006] 针对W上问题，我们创新性的开发了一种超滤和电驱动膜技术为预处理单元，反 渗透膜技术为后处理单元的海水淡化新设备，有效利用反渗透技术和电渗析技术在海水淡 化中的优势，同时弥补了它们各自的不足。
[0007] 本实用新型提供一种新的脱盐率高，产水量大，运行成本低，高效集成化的海水淡 化设备。
[000引本实用新型所公开的一种多膜法海水淡化集成设备，该设备包括海水储水箱，海 水储水箱的输出端依次连接有海水进水累、保安过滤器、超滤膜装置、反洗水累和第一水 箱;超滤膜装置的输出端将多余处理过的浓水排放;所述第一水箱设置有=路输出端，第一 输出端依次连接有第一水累、浓水储箱和浓水循环累;浓水储箱的输出端直接排出处理过 的浓水;第二输出端依次连接有第二水累、淡水储箱和淡水循环累;第=输出端依次连接有 第=水累、极水储箱和极水进水累;所述浓水循环累、淡水循环累和极水进水累的输出端与 整流器控制的电驱动膜装置相连；电驱动膜装置的输出端将浓水回流至浓水储箱，将淡水 回流至淡水储箱，将处理过的极水直接排出；所述淡水储箱输出端依次通过电导率仪、流量 计和压力传感器与第二水箱相连，第二水箱的输出端与加药罐、高压累、压力传感器、流量 计、电导率仪和反渗透装置相连;所述反渗透装置的反冲洗回路连接有流量计、清洗箱和清 洗累，所述反渗透装置的输出端与饮水箱相连，饮水箱外端设置有饮水龙头。
[0009] 优选方案如下：
[0010] 所述超滤膜装置的超滤膜为聚偏氣乙締材质，表面聚合抗污染层，超滤膜孔径为 0.0]_皿。
[0011] 反渗透装置中使用压力为218-362?31，脱盐率为99.6%的低压反渗透膜。该反渗 透装置为低压反渗透，能够降低吨水能耗。
[0012] 设备管路上设置有电磁阀。
[OOU] 设备采用化C控制。
[0014] 采用该设备进行多膜法海水淡化集成工艺，步骤如下：
[0015] (1)海水储水箱中含盐量为33850-34900mg/L的海水经海水进水累进入保安过滤 器中，控制海水的上升速度为200-25化A，停留时间为20-25min，出水浊度不超过0.1 NTU后 进入超滤膜装置，此时海水中的含盐量为33000-34000mg/l;
[0016] (2)经超滤膜装置处理，检测出水处的细菌和大肠杆菌含量;判断出水水质是否满 足设定的电渗析进水水质要求;不满足设定水质要求则重复步骤2，满足设定水质要求则进 行步骤3;
[0017] (3)控制第一水累、第二水累和第=水累功率，将第一水箱中处理水的输出端分别 通入浓水储箱、淡水储箱和极水储箱中，使浓水储箱、淡水储箱和极水储箱的流量在60-70L/h；
[0018] (4)调控整流器的电流密度为25-30mA/cm2,使处理水经过电驱动膜装置处理后， 再次进入淡水储箱，控制淡水储箱的出水含盐量在lOOOOmg/L W内后进入反渗透装置;步骤 (4)的脱盐率为69.7-80%。
[0019] (5)反渗透装置进水水量控制在60-7化A，控制出水处的含盐量在400mg/LW内， 通入饮水箱内，通过外置饮水龙头控制流放使用。步骤(5)的脱盐率为96-99%。
[0020] 工作原理:海水储水箱中的海水经海水进水累进入超滤膜装置，超滤膜采用材料 为聚偏氣乙締的高抗污染超滤膜，可有效防止细菌、微生物的滞留滋生，并能够截留海水中 的悬浮物、藻类和有害细菌等。经超滤膜装置后汇入第一水箱，在第一水累、第二水累的作 用下进入电驱动膜装置，该膜在分离过程中无相变，经济效益显著。电渗析系统形成的淡水 通过淡水储箱进入反渗透装置，淡水在高压累作用下透过反渗透膜，进一步去除水中微生 物，从而达到饮用水标准。
[0021] 其中，超滤膜采用材质为聚偏氣乙締的高抗污染膜，可有效防止细菌、微生物的滞 留滋生，并能够截留海水中的悬浮物、藻类和有害细菌等。膜的水透过系数含11化/V ? h ? 0.1 MPa,具有较高的水通量，具有良好的断裂强度和断裂伸长，使用过程中不易出现断丝现 象，具有良好的耐酸碱、耐有机溶剂、耐油脂、耐光老化等性能，因此可W使用多种方法反复 清洗，W除去污染物，恢复膜通量，延长使用寿命。本发明采用的电驱动膜是均相离子交换 膜，产水率和脱盐率稳定，频繁倒极电渗析系统还具有自动化程度高，经济效益显著等特 点。
[0022] 本设备的优点:可有效降低海水浊度，防止细菌、藻类等微生物的生长，达到生物、 化学稳定，具有脱盐率高、产水量大、运行成本低、能量消耗低、占地空间小、高效集成化等 特点，便于工业上的推广应用。
【附图说明】
[0023] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是 本实用新型的一些实施例，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W根据运些附图获得其他的附图。
[0024] 图1为本实用新型设备的结构示意图；
[0025] 图中，1、海水储水箱，2、海水进水累，3、保安过滤器，4、超滤膜装置，5、反洗水累， 6、第一水箱，7、第一水累，8、第二水累，9、第=水累，10、浓水储箱，11、淡水储箱，12、极水 储箱，13、浓水循环累，14、淡水循环累，15、极水进水累，16、整流器，17、电驱动膜装置，18、 第二水箱，19、加药罐，20、高压累，21、反渗透装置，22、清洗累，23、清洗箱，24、饮水箱，25、 饮水龙头，A、浓水排放，B、极水排放。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例对本实用新型进行详细的描述，但本实用新型并不局限于具 体的实施例。
[0027] 实施例1:
[0028] -种多膜法海水淡化集成设备，该设置包括海水储水箱1，海水储水箱1的输出端 依次连接有海水进水累2、保安过滤器3、超滤膜装置4、反洗水累5和第一水箱6;超滤膜装置 4的输出端将多余处理过的浓水排放A;所述第一水箱6设置有=路输出端，第一输出端依次 连接有第一水累7、浓水储箱10和浓水循环累13;浓水储箱10的输出端直接进行浓水排放A; 第二输出端依次连接有第二水累8、淡水储箱11和淡水循环累14;第=输出端依次连接有第 =水累9、极水储箱12和极水进水累15;所述浓水循环累13、淡水循环累14和极水进水累15 的输出端与整流器16控制的电驱动膜装置17相连;电驱动膜装置17的输出端将浓水回流至 浓水储箱10,将淡水回流至淡水储箱12,将处理过的极水排放B;所述淡水储箱12输出端依 次通过电导率仪、流量计和压力传感器与第二水箱18相连，第二水箱18的输出端与加药罐 19、高压累20、压力传感器、流量计、电导率仪和反渗透装置21相连;所述反渗透装置21的反 冲洗回路连接有流量计、清洗箱23和清洗累22,所述反渗透装置21的输出端与饮水箱24相 连，饮水箱24外端设置有饮水龙头25。
[0029] 超滤膜装置4的超滤膜为聚偏氣乙締材质，表面聚合抗污染层，超滤膜孔径为 0.0]_皿。
[0030] 反渗透装置21中使用压力为218-362?31，脱盐率为99.6%的低压反渗透膜。该反 渗透装置为低压反渗透，能够降低吨水能耗。
[0031 ]设备管路上设置有电磁阀。
[0032] 设备采用化C控制。
[0033] 采用实施例1中的设备，对海水淡化集成处理工艺，步骤如下：
[0034] (1)海水储水箱1中含盐量为33850mg/L的海水经海水进水累2进入保安过滤器3 中，控制海水的上升速度为25化A，停留时间为20min，出水浊度不超过0.1 NTU后进入超滤 膜装置4，此时海水中的含盐量为33000mg/l;
[0035] (2)经超滤膜装置4处理，检测出水处的细菌和大肠杆菌含量;判断出水水质是否 满足设定的电渗析进水水质要求;不满足设定水质要求则重复步骤2,满足设定水质要求则 进行步骤3;
[0036] (3)控制第一水累7、第二水累8和第=水累9功率，将第一水箱6中处理水的输出端 分别通入浓水储箱10、淡水储箱11和极水储箱12中，使浓水储箱10、淡水储箱11和极水储箱 12的流量在60LA;
[0037] (4)调控整流器16的电流密度为30mA/cm2,使处理水经过电驱动膜装置17处理后， 再次进入淡水储箱11，控制淡水储箱11的出水含盐量在lOOOOmg/L W内后进入反渗透装置 21;步骤(4)的脱盐率为69.7%。
[0038] (5)反渗透装置21进水水量控制在70LA，控制出水处的含盐量在400mg/LW内，通 入饮水箱24内，通过外置饮水龙头25控制流放使用。步骤(5)的脱盐率为96%。
[0039] 其中，设备的总体能耗为6.5kwh/t，检测海水水质如下表所示：
[0040] 表1海水处理统计表
[0041]
[0042] 工作原理:海水储水箱1中的海水经海水进水累2进入超滤膜装置4,超滤膜采用材 料为聚偏氣乙締的高抗污染超滤膜，可有效防止细菌、微生物的滞留滋生，并能够截留海水 中的悬浮物、藻类和有害细菌等。经超滤膜装置4后汇入第一水箱6，在第一水累7、第二水累 8的作用下进入电驱动膜装置17,该膜在分离过程中无相变，经济效益显著。电渗析系统形 成的淡水通过淡水储箱11进入反渗透装置21，淡水在高压累20作用下透过反渗透膜，进一 步去除水中微生物，从而达到饮用水标准。
[0043] 其中，超滤膜采用材质为聚偏氣乙締的高抗污染膜，可有效防止细菌、微生物的滞 留滋生，并能够截留海水中的悬浮物、藻类和有害细菌等。膜的水透过系数含11化/V ? h ? 0.1 MPa,具有较高的水通量，具有良好的断裂强度和断裂伸长，使用过程中不易出现断丝现 象，具有良好的耐酸碱、耐有机溶剂、耐油脂、耐光老化等性能，因此可W使用多种方法反复 清洗，W除去污染物，恢复膜通量，延长使用寿命。本发明采用的电驱动膜是均相离子交换 膜，产水率和脱盐率稳定，频繁倒极电渗析系统还具有自动化程度高，经济效益显著等特 点。
[0044] 本设备的优点:可有效降低海水浊度，防止细菌、藻类等微生物的生长，达到生物、 化学稳定，具有脱盐率高、产水量大、运行成本低、能量消耗低、占地空间小、高效集成化等 特点，便于工业上的推广应用。
[0045] W上已将本实用新型做一详细说明，W上所述仅为本实用新型之较佳实施例而 已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本 实用新型涵盖范围内。
【主权项】
1. 一种多膜法海水淡化集成设备，该设备包括海水储水箱，其特征在于:海水储水箱的 输出端依次连接有海水进水栗、保安过滤器、超滤膜装置、反洗水栗和第一水箱;超滤膜装 置的输出端将多余处理过的浓水排放;所述第一水箱设置有三路输出端，第一输出端依次 连接有第一水栗、浓水储箱和浓水循环栗;浓水储箱的输出端直接排出处理过的浓水;第二 输出端依次连接有第二水栗、淡水储箱和淡水循环栗;第三输出端依次连接有第三水栗、极 水储箱和极水进水栗;所述浓水循环栗、淡水循环栗和极水进水栗的输出端与整流器控制 的电驱动膜装置相连；电驱动膜装置的输出端将浓水回流至浓水储箱，将淡水回流至淡水 储箱，将处理过的极水直接排出;所述淡水储箱输出端依次通过电导率仪、流量计和压力传 感器与第二水箱相连，第二水箱的输出端与加药罐、高压栗、压力传感器、流量计、电导率仪 和反渗透装置相连;所述反渗透装置的反冲洗回路连接有流量计、清洗箱和清洗栗，所述反 渗透装置的输出端与饮水箱相连，饮水箱外端设置有饮水龙头。2. 根据权利要求1所述一种多膜法海水淡化集成设备，其特征在于:所述超滤膜装置的 超滤膜为聚偏氟乙烯材质，表面聚合抗污染层，超滤膜孔径为〇. Ο?μπι。3. 根据权利要求1所述一种多膜法海水淡化集成设备，其特征在于:所述反渗透装置中 使用压力为218-362?8丨，脱盐率为99.6%的低压反渗透膜。4. 根据权利要求1所述一种多膜法海水淡化集成设备，其特征在于:所述设备管路上设 置有电磁阀。5. 根据权利要求1所述一种多膜法海水淡化集成设备，其特征在于:所述设备采用PLC 控制。
【文档编号】C02F9/06GK205473095SQ201521019637
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月9日
【发明人】高学理, 刘瑞聪, 高从堦, 单宝田, 李珊, 柯爌琼
【申请人】高学理