海水淡化制取超纯水装置制造方法及图纸

技术编号:1819335 阅读:230 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术提供了一种海水淡化制取装置,其包括按进水顺序连接的进水单元、预处理单元和反渗透单元,其中:所述进水单元用于将待淡化的海水送入预处理单元,并且所述的待淡化的海水是电厂的直流循环冷却水排水;所述预处理单元包括依进水顺序连接的沉淀装置、过滤装置,所述沉淀装置的上游连接进水单元,所述沉淀装置的下游连接所述过滤装置;所述反渗透单元包括依进水顺序连接的升压装置、能量回收装置和反渗透装置;其中,所述升压装置的上游连通所述预处理单元中的过滤装置,所述升压装置的下游连通反渗透装置。本实用新型专利技术的海水淡化装置成本低从而可大范围推广、环保且具有规模效益,并可以用于制取超纯水。(*该技术在2017年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及分离提纯装置和方法,具体地涉及海水淡化装置及其方法。 背聚技术缺水问题对我国的可持续发展是非常迫切的和重要的。我国淡水资源总量名列世界第六,但人均淡水资源量仅为世界平均值的1/4,属于贫水国家,居世界第 1 0 9位;沿海城市和岛屿地区缺水更为突出,城市人均水平大部分少于500立方 米,天津、青岛、连云港、上海更少于200立方米,大大低于国际公认人均1000 立方米的严重缺水标准。据测算,到2 0 1 O年后,我国将进入严重缺水时期。解决缺水的方法包括传统意义上的调水和蓄水工程、节水以及污水回用,但 这些措施仅是从地区上与时间上对淡水资源进行再调配,并没有从根本上增加淡水 资源的总量,淡水紧缺问题至今依然十分严重。目前海水淡化技术受到越来越多的 重视。目前海水淡化使用较广的有反渗透法、蒸馏法和电渗析法。其中反滲透法海 水淡化技术是当今较先进、稳定、有效的除盐技术,但是现有技术的反渗透法海水 淡化技术有其不足之处。首先,其对预处理要求较高、初期投资较大。例如,反渗透装置的进水其SDI (污染指数)必须<3,为了保证进水水质需要设置庞大的预处理装置,即多介质 过滤器、活性炭过滤器等设备。如果进行大规模的生产则设备台数较多,占地大、 水质控制复杂且系统自动化程度较低。其次,由于反渗透装置产水量随水温变化较大(一般温度每变化rc,反渗透膜元件产水量变化2.5%),为了稳定地保证供水量,通常需要配置加热器使整个 系统保持恒温,加热源或是蒸汽或是电源,从而增加了投资成本和运行成本,而成 本加大带来的后果就是水价上升,最终增大了用户的负担。再则,利用反渗透法淡化海水,只有部分海水变成淡水,而另外则变成浓盐 水,这就产生了环保上的问题。目前的发展方向是综合利用模式,例如从海水中晒 盐,但这种做法可能会受到土地资源、盐类市场等因素的制约。综上所述,本领域缺乏一种成本低、环保且具有规模效益的海水淡化制取超纯水装置和方法。为了适应淡水资源日趋紧张的形势、国家环保政策的日趋完善和 水处理技术的发展,迫切需要开发成本低从而可大范围推广、环保且具有规模效益 的海水淡化制取超纯水装置和方法。
技术实现思路
本技术的目的在于获得成本低从而可大范围推广、环保且具有规模效益 的海水淡化制取装置。本技术一方面提供一种海水淡化制取装置,其包括按进水顺序连接的进 水单元、预处理单元和反渗透单元,其中所述进水单元用于将待淡化的海水送入所述预处理单元;所述预处理单元包括依进水顺序连接的沉淀装置、过滤装置,所述沉淀装置 的上游连接所述进水单元,所述沉淀装置的下游连接所述过滤装置;所述反渗透单元包括依进水顺序连接的升压装置和反渗透装置;其中,所述 升压装置的上游连通所述预处理单元中的过滤装置,所述升压装置的下游连通所述 反渗透装置。在一优选例中,所述反渗透单元中,所述的升压装置为高压变频泵,且所述 反渗透单元中不包括加热恒温装置。在一优选例中,所述的高压变频泵为双相钢高压变频泵。优选地,所述高压 变频泵压力等级为6.2±0.2MPa,更优选6.2MPa。在一优选例中,所述预处理单元中的过滤装置为超滤装置。在一优选例中,所述超滤装置为浸没式外压超滤膜。优选地,所述装置满足下列(i)一(iii)的条件中的一种或多种-(i) 所述的沉淀装置去除水中杂质使得浊度为20NTU或以下;<1%的概率为 100mg/L;总溶解固型物含量为10mg/L或以下;(ii) 所述的过滤装置用于进一步去除水体中的杂质,至其浊度〈0.1NTU, SDI 90%时间在2.5以下;99%时间<3;和/或(出)所述的反渗透装置的脱盐率>99%。在一优选例中,所述反渗透单元中的反渗透装置包括连通上游预处理单元的 一级海水反渗透膜组件和设在所述一级海水反渗透膜组件下游的二级或多级淡水 反渗透膜组件。在一优选例中,所述一级海水反渗透膜组件浓水侧装有能量回收装置。 在一优选例中,所述能量回收装置为PX型能量回收装置。在一优选例中,所述二级或多级淡水反渗透膜组件连通在所述过滤装置下游 设置的过滤产水箱,其中所述二级或多级淡水反渗透膜组件排出的浓水通过在过滤产水箱进行收 集,且所述过滤产水箱中,所述过滤装置产水和所述二级或多级淡水反渗透膜组件 排出的浓水合并后进入所述反渗透装置。在一优选例中,所述的能量回收装置的浓水侧还连接电解制备次氯酸钠装置, 其中经能量回收后的一级海水反渗透浓水排放到所述电解制备次氯酸钠装置以供 电解制氯。本技术的有益效果在于1、 原海水取自循环冷却水的排水,充分利用其温升(正常情况下温升9'C), 即利用废热,在整个系统中省去了原水加热装置,从而可节省工程投资;2、 本技术大大降低了发电过程中的水耗。我国水资源相对短缺,特别在 煤炭储量比较集中的地区更是短缺。而燃煤发电需要大量的循环冷却水、工业冷却 水和化学补充水。本技术把"节约用水,降低水耗"作为重要的课题,努力提 高发电厂用水的复用指数,采用先进的污水处理技术,实施零排放(ZLD),同 时将得到的超纯水用于制备超超临界燃煤发电机组所需要的工业水和/或超纯水。3、 本技术的装置可以方便地进行放大,例如整套海水淡化系统总制水量 不低于每天44000m3 (即每小时1830 m3)。系统可做到分质供水,循环利用,基 本做到零排放,使环境污染程度降到最低;4、 在一个优选实施方式中采用浸没式外压超滤膜,使原多用于污水处理的中 空纤维超滤膜现用于海水淡化系统,增大了进水的适应性,从而可简化预处理反应 沉淀装置的配置及减小该装置出水控制要求;5、 在一个优选实施方式中采用浸没式外压超滤膜,超滤膜反冲洗水除悬浮杂 质含量增加外,水质与进水无差别,故收集后回收至前级的反应沉淀池,以减少取 水量及废水排放量;6、 在一个优选实施方式中,超滤、 一级反渗透、二级反渗透出水均进入相应 的水箱,即使在各单元设备发生故障或检修时也能保证整个系统的连续供水;7、 在一个优选实施方式中, 一级海水反渗透膜组件组件排出的浓水经过PX型能量回收装置后将高压能量转换成进水压力,从而减少了高压泵48%的进水流 量,降低了运行用电负荷;8、 在一个优选实施方式中,经能量转换后的一级浓排水(含盐量为原海水的 2倍)作为电解制次氯酸钠系统的进水,不仅提高了电解制氯装置的效率,还降低 了浓水直接排放对附近海域的影响程度;9、 在一个优选实施方式中,二级淡水反渗透膜组件装置的淡水回收率高达85 %,极大地提高了制水效益,同时排出的浓水全部回收至超滤产水箱,无任何外排。附圉说明附图说明图1为本技术的一个实施方式的示意图。图2为图1的实施装置的加药单元的示意图。图2.1 2.3为各个环节的加药单 元的构成。具体实施方式本技术人经过广泛而深入的研究,通过改进制备工艺,将原海水作 为循环冷却水水源,并将经过热力系统循环后的排水作为海水淡化制取超纯 水装置的进水,从而省去了反渗透装置前的加热器。在此基础上完成了本实 用新型。在本技术的优选实施方式中,还采用了特定的技术手段(例如特 定的过滤装置、升压装置、回收装置)得到成本低从而可大范围推广、环保且具 有规模效益的海水淡化制取超纯水本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种海水淡化制取超纯水装置,其特征在于,包括按进水顺序连接的进水单元(1)、预处理单元(2)和反渗透单元(3),其中:    所述进水单元(1)用于将待淡化的海水送入所述预处理单元(2);    所述预处理单元(2)包括依进水顺序连接的沉淀装置(21)、过滤装置(22),所述沉淀装置(21)的上游连接所述进水单元(1),所述沉淀装置(21)的下游连接所述过滤装置(22);    所述反渗透单元(3)包括依进水顺序连接的升压装置(31)和反渗透装置(32);其中,所述升压装置(31)的上游连通所述预处理单元(2)中的过滤装置(22),所述升压装置(31)的下游连通所述反渗透装置(32)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王洁如龚顾前
申请(专利权)人:中国电力工程顾问集团华东电力设计院
类型:实用新型
国别省市:31[中国|上海]

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