海水淡化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种海水淡化装置及方法，涉及海水处理技术领域，用于提高系统运行的稳定性和安全性并降低系统运行费用。本发明专利技术的海水淡化装置，包括低压膜分离装置以及低压膜淡化装置，利用低压膜分离装置盐分部分截留的特点将一价盐水(即氯化钠溶液)与二价盐水(如氯化镁、氯化钙及硫酸盐溶液)进行分离，其可以分摊部分的渗透压，以降低其下游设备的负担，由于膜两侧盐水可抵消部分渗透压，系统自身运行压力也因此大幅降低；由于低压膜分离装置分离后的氯化钠溶液含盐量降低，其渗透压也大幅降低，因此可以在较低的操作压力下就可以实现除盐淡化、产水出合格淡化水的目的。

Seawater desalination devices and methods

The invention relates to a seawater desalination device and method, which relates to the technical field of seawater treatment, and is used to improve the stability and safety of the system operation and reduce the operation cost of the system. The seawater desalination device of the invention includes a low-pressure membrane separation device and a low-pressure membrane desalination device, which separates the monovalent brine (i.e. sodium chloride solution) from the divalent brine (e.g. magnesium chloride, calcium chloride and sulfate solution) by utilizing the characteristics of the partial interception of the salt in the low-pressure membrane separation device. The osmotic pressure of the divalent brine can be apportioned so as to reduce the burden of the downstream equipment. Because the salt content of sodium chloride solution after separation by low-pressure membrane separation device decreases, the osmotic pressure of sodium chloride solution decreases greatly, so the purpose of desalination and qualified desalination water can be achieved at lower operating pressure.

【技术实现步骤摘要】
海水淡化装置及方法
本专利技术涉及海水处理
，特别地涉及一种海水淡化装置及方法。
技术介绍
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。现有的海水淡化膜分离装置及淡化方法是海水通过一定的预处理，一般使用高压(大于或等于4Pa)反渗透(8MPa)法克服海水盐分极高的渗透压、脱盐淡化制取得到淡水。该方法为了保证一次脱除盐分的效果，以及防止污染，就会有以下的缺陷之处，例如必须克服海水很高的渗透压，特别是高回收率下的浓缩液盐度倍增，渗透压更高，从而使操作压力更高，因此对不利于系统的稳定性和安全性，此外现有的海水淡化膜分离装置其投资及运行费用高，且海水淡化应用率低。
技术实现思路
本专利技术提供一种海水淡化装置及方法，用于提高系统运行的稳定性和安全性并降低系统运行费用。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供一种海水淡化装置，包括低压膜分离装置，其用于分离海水中的氯化钠溶液；低压膜淡化装置，其与所述低压膜分离装置相连，用于分离氯化钠溶液中的淡化水；以及后处理装置，其用于处理所述低压膜淡化装置(2)中浓缩分离的氯化钠浓水；其中，所述低压膜分离装置和所述低压膜淡化装置之间还设置有第一中间水箱，所述低压膜分离装置浓缩分离的氯化钠溶液经由所述第一中间水箱被输送至所述低压膜淡化装置，所述低压膜淡化装置中分离的氯化钠浓水返回至所述第一中间水箱中进行循环，浓缩的氯化钠浓水进入所述后处理装置进行处理，使第一中间水箱的氯化钠盐水的浓度降低。在一个实施方式中，所述后处理装置包括均相膜电渗析装置，其与所述第一中间水箱相连，用于浓缩氯化钠溶液；氯化钠高盐水箱，其与所述均相膜电渗析装置相连，所述低压膜淡化装置浓缩分离的氯化钠浓水通过均相膜电渗析装置迁移至所述氯化钠高盐水箱，使所述第一中间水箱的氯化钠盐水的浓度降低；以及氯化钠固体制备装置，其与所述均相膜电渗析装置的浓缩循环系统连通，用于制备氯化钠固体。在一个实施方式中，所述均相膜电渗析装置中氯化钠溶液的电导率高于预定值时，所述均相膜电渗析装置的浓缩循环系统与所述氯化钠固体制备装置连通。在一个实施方式中，所述氯化钠高盐水箱还与所述低压膜淡化装置的其中一个输出端相连。在一个实施方式中，所述氯化钠高盐水箱的其中一个输入端通过回流阀与所述均相膜电渗析装置的其中一个输出端相连；所述氯化钠高盐水箱的另一个输入端通过补水阀与所述低压膜淡化装置的其中一个输出端相连；所述氯化钠高盐水箱的输出端与所述均相膜电渗析装置的其中一个输入端相连。在一个实施方式中，还包括前处理装置，所述前处理装置包括依次相连的微滤装置、第二中间水箱、增压泵和精密过滤器，所述精密过滤器的输出端与所述低压膜分离装置的输入端相连。在一个实施方式中，所述低压膜分离装置的输出端与所述第二中间水箱的其中一个输入端相连。在一个实施方式中，所述第一中间水箱的第一个输入端与所述低压膜分离装置的其中一个输出端相连，所述第一中间水箱的第二个输入端与所述均相膜电渗析装置的其中一个输出端相连，所述第一中间水箱的第三个输入端与所述低压膜淡化装置的其中一个输出端通过第二调节阀相连；所述第一中间水箱的输出端与所述均相膜电渗析装置的其中一个输入端相连。在一个实施方式中，所述低压膜分离装置和所述精密过滤器之间以及所述第一中间水箱和所述低压膜淡化装置之间均连接有高压泵。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供一种采用上述的海水淡化装置淡化海水的方法，包括以下步骤：采用低压膜分离装置对经过前处理的海水进行氯化钠溶液的分离，低压膜分离装置中分离的氯化钠溶液通过第一中间水箱进入低压膜淡化装置中进行淡化水的分离，低压膜淡化装置中分离的淡化水进入淡化水箱中，低压膜淡化装置中分离的氯化钠浓水进入第一中间水箱和/或氯化钠高盐水箱中；第一中间水箱中的氯化钠溶液进入均相膜电渗析装置进行浓缩处理，浓缩后氯化钠溶液选择性地进入氯化钠固体制备装置中。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：利用低压膜分离装置盐分部分截留的特点将一价盐水(即氯化钠溶液)与二价盐水(如氯化镁、氯化钙及硫酸盐溶液)进行分离，其可以分摊部分的渗透压，以降低其下游设备的负担，由于膜两侧盐水可抵消部分渗透压，系统自身运行压力也因此大幅降低；并且低压膜分离装置分离后的氯化钠溶液含盐量降低，其渗透压也大幅降低；同时系统自身运行压力也因此大幅降低；由于低压膜分离装置分离后的氯化钠溶液其渗透压大幅降低，而且含盐量降低，因此可以在较低的操作压力下就可以实现除盐淡化、产出合格淡化水的目的；因此通过两级分离操作分别分离不同的产物，不仅能够分摊渗透压，降低运行压力以及降低能耗，使系统运行的稳定性和安全性得以提高，也可形成产水水质的双重保障。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。图1是本专利技术的实施例中海水淡化装置的结构示意图。附图标记：1-低压膜分离装置；11-第一调节阀；12-第一冲洗阀；2-低压膜淡化装置；21-补水阀；22-淡化水箱；23-第二冲洗阀；24-第二调节阀；3-第一中间水箱；4-均相膜电渗析装置；41-回流阀；42-排放阀；5-氯化钠固体制备装置；6-氯化钠高盐水箱；7-前处理装置；71-增压泵；72-微滤装置；73-精密过滤器；74-第二中间水箱；8-高压泵。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供一种海水淡化装置，其包括低压膜分离装置1和低压膜淡化装置2，其中，低压膜分离装置1用于分离海水中的氯化钠溶液；低压膜淡化装置2与低压膜分离装置1相连，用于分离氯化钠溶液中的淡化水。具体地，低压膜分离装置1和低压膜淡化装置2之间还设置有第一中间水箱3，低压膜分离装置1分离的氯化钠溶液经由第一中间水箱3被输送至低压膜淡化装置2，低压膜淡化装置2中分离的氯化钠浓水返回至第一中间水箱3中进行循环。如图1所示，低压膜分离装置1中分离的氯化钠溶液进入第一中间水箱3中进行缓冲，以防对其下游的装置产生冲击而影响低压膜淡化装置2的作业过程。第一中间水箱3中的氯化钠溶液通过高压泵8将其输送至低压膜淡化装置2，经过低压膜淡化装置2的浓缩分离后，其将淡化水输入至淡化水箱22中，将氯化钠浓水则通过第二调节阀24再次返回至第一中间水箱3中，从而对氯化钠溶液进行循环浓缩分离；此外，低压膜淡化装置2还可根据第一中间水箱3的硅化物含量选择通过第二冲洗阀23将氯化钠浓水进行排放。在一个实施例中，专利技术的海水淡化装置还包括后处理装置，其中后处理装置包括均相膜电渗析装置4、氯化钠高盐水箱6和氯化钠固体制备装置5，其中，均相膜电渗析装置4与第一中间水箱3相连，用于浓缩氯化钠溶液；氯化钠高盐水箱6与均相膜电渗析装置4相连，使第一中间水箱3中的氯化钠溶液进入均相膜电渗析装置4，在均相膜电渗析装置4中通过离子迁移得以淡化，同时氯化钠高盐水箱6的氯化钠溶液浓度得以提高，从而达到降低第一中间水箱3的氯化钠盐水的浓度的目的；氯化钠固体制备装置5与均相膜电渗析装置4的浓缩循环系统连通，用于制备氯化钠固体。具体来说，由于氯化钠溶液经通过均相膜电渗析装置4进行离子迁移，因此通过监测氯化钠高盐水箱6中氯化钠溶液的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海水淡化装置，其特征在于，包括：低压膜分离装置(1)，其用于分离海水中的氯化钠溶液；低压膜淡化装置(2)，其与所述低压膜分离装置(1)相连，用于分离氯化钠溶液中的淡化水；以及后处理装置，其用于处理所述低压膜淡化装置(2)中浓缩分离的氯化钠浓水；其中，所述低压膜分离装置(1)和所述低压膜淡化装置(2)之间还设置有第一中间水箱(3)，所述低压膜分离装置(1)分离的氯化钠溶液经由所述第一中间水箱(3)被输送至所述低压膜淡化装置(2)，所述低压膜淡化装置(2)中浓缩分离的氯化钠浓水返回至所述第一中间水箱(3)中进行循环，浓缩的氯化钠浓水进入所述后处理装置进行处理，使第一中间水箱(3)的氯化钠盐水的浓度降低。

【技术特征摘要】
1.一种海水淡化装置，其特征在于，包括：低压膜分离装置(1)，其用于分离海水中的氯化钠溶液；低压膜淡化装置(2)，其与所述低压膜分离装置(1)相连，用于分离氯化钠溶液中的淡化水；以及后处理装置，其用于处理所述低压膜淡化装置(2)中浓缩分离的氯化钠浓水；其中，所述低压膜分离装置(1)和所述低压膜淡化装置(2)之间还设置有第一中间水箱(3)，所述低压膜分离装置(1)分离的氯化钠溶液经由所述第一中间水箱(3)被输送至所述低压膜淡化装置(2)，所述低压膜淡化装置(2)中浓缩分离的氯化钠浓水返回至所述第一中间水箱(3)中进行循环，浓缩的氯化钠浓水进入所述后处理装置进行处理，使第一中间水箱(3)的氯化钠盐水的浓度降低。2.根据权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，所述后处理装置包括：均相膜电渗析装置(4)，其与所述第一中间水箱(3)相连；氯化钠高盐水箱(6)，其与所述均相膜电渗析装置(4)相连，所述低压膜淡化装置(2)浓缩分离的氯化钠浓水通过均相膜电渗析装置(4)迁移至所述氯化钠高盐水箱(6)，使所述第一中间水箱(3)的氯化钠盐水的浓度到降低；以及氯化钠固体制备装置(5)，其与所述均相膜电渗析装置(4)的浓缩循环系统连通，用于制备氯化钠固体。3.根据权利要求2所述的海水淡化装置，其特征在于，所述均相膜电渗析装置(4)中氯化钠溶液的电导率高于预定值时，所述均相膜电渗析装置(4)的浓缩循环系统与所述氯化钠固体制备装置(5)连通。4.根据权利要求2或3所述的海水淡化装置，其特征在于，所述氯化钠高盐水箱(6)还与所述低压膜淡化装置(2)的其中一个输出端相连。5.根据权利要求4所述的海水淡化装置，其特征在于，所述氯化钠高盐水箱(6)的其中一个输入端通过回流阀(41)与所述均相膜电渗析装置(4)的其中一个输出端相连；所述氯化钠高盐水箱(6)的另一个输入端通过补水阀(21)与所述低压膜淡化装置(2)的其中一个输出端相连；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：慕史臣，慕一凡，
申请(专利权)人：淄博格瑞水处理工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37