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一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置及其供水方法制造方法及图纸

技术编号:34800844 阅读:21 留言:0更新日期:2022-09-03 20:07
本发明专利技术公开了一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置,包括絮凝系统、预处理系统和膜处理系统,三级水水囊直接与絮凝系统相连,三级水水囊的下方设有第三出水口,预处理系统通过水泵与三级水水囊相连,二级水水囊的下端设有第二出水口,膜处理系统通过饮用水水泵与饮用水水囊相连,饮用水水囊的下端设有饮用水出口,第一出水口、第二出水口和第三出水口处均设有阀门,三级水水囊、二级水水囊和饮用水水囊内均设有TDS检测器。本发明专利技术还设置供水装置对应的供水方法。本发明专利技术安装使用便捷,具有较高的可移动性,分质提供三级水、二级水及饮用水。及饮用水。及饮用水。

【技术实现步骤摘要】
一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置及其供水方法


[0001]本专利技术属于净水领域,具体涉及一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置及其供水方法。

技术介绍

[0002]水是生命之源,我国水资源总量处于世界第七位,但人均水资源量仅为世界水平的四分之一。在我国西北部地区广泛分布的苦咸水,苦咸水的化学类型主要为氯化物型或硫酸氯化物型,已完全不能适用于人畜饮用和农业生产的需要,长期饮用会严重危害人体健康。开发与推广高效、低成本苦咸水处理技术,重点推进西北地区及东部沿海地区苦咸水综合利用,已是国家战略需求。
[0003]目前苦咸水淡化水处理工艺主要为蒸馏法、电渗析法以及反渗透法。反渗透法以压力差为推动力,是截留精度最高的膜分离技术。综合投资和运行成本来说,反渗透法以其低投资、低能耗的绝对优势,逐渐成为淡化苦咸水处理工艺的重要选择。但目前研发的苦咸水反渗透纯水系统,大多为基建项目或大型设备,面对西北地区水资源分布复杂、村落分散的整体状况,大型集中供水项目前期基建耗资大,铺设管道路途长,后期运行成本高,再加上西北地区存在牧区,通过现有大型设备集中供水系统往往难以满足当地居民的特殊需要。
[0004]随着反渗透膜法在苦咸水淡化处理领域的广泛应用,许多研究者开始着手研发中小型反渗透纯水集成设备,通过将反渗透膜法的各个环节装置一体化,形成一套完备的反渗透膜法制水体系,并针对装置的使用寿命延长、设备成本降低、使用便捷及操作简便性等各个方面做出了相应改良。
[0005]设备的寿命和成本往往与核心膜元件的寿命紧密相连。有技术专利“一种多膜式反渗透净水系统及净水器”(申请号201921678124.X)通过排布多级膜处理单元进行多级过滤,替换时即可只替换单级膜,一定程度上减缓了维护成本。但后期维护监测环节更为复杂,且同等压力水通量降低。而技术专利“反渗透膜苦咸水淡化系统”(申请号201620605985.5)及技术专利“一种高盐度苦咸水反渗透装置”(申请号201820934730.2)。两者分别通过“用压力调节泵控制水流量”及“通过多项预处理控制入水水质”来减缓膜堵塞问题,从而延长装置使用寿命。但前者低压情况下水通量无法保证,高压情冲洗情况下容易导致膜损耗。而后者则预处理成本和设备体量过大。
[0006]除了控制设备寿命,在降低净水成本、节约能源方面,许多专利通过提高苦咸水利用率实现节能,并通过各种方式实现资源利用。如专利技术专利“一种高回收率的海水(苦咸水)淡化工艺”(申请号200310117801.8)及技术专利“苦咸水处理系统”(申请号201620039920.9)。两者分别通过“多段反渗透膜组”和“两次浓缩脱盐”的方式实现高脱盐率,提高苦咸水利用率,后者更加设浓差电池实现资源再利用。但两者均存在设备复杂体量大的问题,前者多段膜组更增加了装置的制造和后期运行维护成本。
[0007]而同样在提高脱盐率、节约能源方面,技术专利“一种海水苦咸水淡化处理系
统”(申请号201820571764.x)从预处理角度出发,通过加设电化水处理设备通过电场作用击碎大水分子团簇,从而减少反渗透所需能量,同时延长膜寿命并降低成本。但该设备加设电化水处理设备,对使用电力条件要求高,也增加了设备的制造成本和运行维护成本。
[0008]除此之外,现有同类中小型净水装置通常出水单一,且常供饮用水。如果通过单一装置供水,面对日常生活多种需求,会造成大量资源浪费,苦咸水利用率也难以得到突破。因此往往需要搭配复合型供水系统来满足一个地区的供水需求。而装置使用的反渗透膜,尚存耐氯、抗氧化性能低,膜寿命短,预处理复杂的普遍性技术难题。面对西北地区水资源繁杂的情况,装置更容易出现非自然衰败,致使后期运行维护成本增加。加上现有装置核心膜原件及滤芯需要周期性更换,偏远地区维护困难,净水设备成为耗资品。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置及其供水方法,安装使用便捷,具有较高的可移动性,既可进行定点区域供水,也可针对我国西北、东部沿海等的水质分布状况复杂、牧区生活习性等方面进行移动式供水,分质提供三级水、二级水及饮用水。
[0010]为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:
[0011]一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置及其供水方法,包括絮凝系统、预处理系统和膜处理系统,
[0012]所述絮凝系统对水源进行初级处理形成三级水存储在三级水水囊中,所述三级水水囊直接与所述絮凝系统相连,所述三级水水囊的下方设有第三出水口,
[0013]所述预处理系统对三级水水囊中的三级水进行预处理形成二级水存储在二级水水囊中,所述预处理系统通过水泵与所述三级水水囊相连,所述二级水水囊的下端设有第二出水口,
[0014]所述膜处理系统对存储在二级水水囊中的二级水进行深度处理形成饮用水存储在饮用水水囊中,所述膜处理系统通过饮用水水泵与所述饮用水水囊相连,所述饮用水水囊的下端设有饮用水出口,
[0015]所述第一出水口、所述第二出水口和所述第三出水口处均设有阀门,
[0016]所述三级水水囊、所述二级水水囊和所述饮用水水囊内均设有TDS检测器。
[0017]进一步的,所述絮凝系统包括取水泵,所述取水泵的输入端伸入水源中,所述取水泵的输出端伸入到沉淀池,所述沉淀池内设有紫外线消毒处理器,所述沉淀池的底部设有苦咸水出水口,所述苦咸水出水口处设有阀门,所述沉淀池的中上部分设有管路直接连通所述三级水水囊。
[0018]进一步的,所述预处理系统包括多个过滤桶顺次相连,过滤桶内分别设有膨润土基滤芯、石英砂滤芯、活性炭滤芯和臭氧杀菌装置。
[0019]优选的,所述膜处理系统包括浓水池,所述浓水池内设有反渗透滤芯,所述浓水池的底部设有浓水出水口,所述所述浓水出水口处设有阀门。
[0020]优选的,所述反渗透滤芯包括碳纳米管、C3N4或反渗透复合膜。
[0021]进一步的,所述反渗透复合膜的制备方法包括如下步骤:
[0022]步骤A:将铸膜制备的聚砜基膜放入含有多元胺单水相液的单体槽,多元胺单水相
液包括反应催化剂樟脑磺酸、三乙胺和亲水改性的二维纳米材料浆料添加剂;
[0023]步骤B:经过除水干燥后利用精密涂膜头在表面涂覆含有多元酰氯的油相液,多元胺单水相液和多元酰氯的油相液经过静置取反应后在聚砜基膜表面形成一层致密的聚酰胺脱盐层;
[0024]步骤C:进行干燥处理去除聚砜基膜表面油相液,并在漂洗槽中进行漂洗;
[0025]步骤D:利用辊压的方式在聚砜基膜表面涂覆保护液,涂覆后的聚砜基膜再次进入干燥区热处理使涂覆在表面的保护液交联成膜,从而在表面形成抗污染保护层,经收卷得到成品反渗透复合膜片。
[0026]进一步优选的,对成品反渗透复合膜进一步加工,包括如下步骤:
[0027]步骤E:将成品反渗透复合膜片裁切后,折叠成信封状,中间夹入经过抗污染处理的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置,其特征在于:包括絮凝系统(4)、预处理系统(5)和膜处理系统(10),所述絮凝系统(4)对水源进行初级处理形成三级水存储在三级水水囊(3)中,所述三级水水囊(3)直接与所述絮凝系统(4)相连,所述三级水水囊(3)的下方设有第三出水口(3.1),所述预处理系统(5)对三级水水囊(3)中的三级水进行预处理形成二级水存储在二级水水囊(2)中,所述预处理系统(5)通过水泵(8)与所述三级水水囊(3)相连,所述二级水水囊(2)的下端设有第二出水口(2.1),所述膜处理系统(10)对存储在二级水水囊(2)中的二级水进行深度处理形成饮用水存储在饮用水水囊(1)中,所述膜处理系统(10)通过饮用水水泵(11)与所述饮用水水囊(1)相连,所述饮用水水囊(1)的下端设有饮用水出口(1.1),所述第一出水口(1.1)、所述第二出水口(2.1)和所述第三出水口(3.1)处均设有阀门,所述三级水水囊(3)、所述二级水水囊(2)和所述饮用水水囊(1)内均设有TDS检测器。2.根据权利要求1所述的一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置,其特征在于:所述絮凝系统(4)包括取水泵(6),所述取水泵(6)的输入端伸入水源中,所述取水泵(6)的输出端伸入到沉淀池(7),所述沉淀池(7)内设有紫外线消毒处理器(12),所述沉淀池(7)的底部设有苦咸水出水口(4.1),所述苦咸水出水口(4.1)处设有阀门,所述沉淀池(7)的中上部分设有管路直接连通所述三级水水囊(3)。3.根据权利要求2所述的一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置,其特征在于,所述预处理系统(5)包括多个过滤桶顺次相连,过滤桶内分别设有膨润土基滤芯(13)、石英砂滤芯(14)、活性炭滤芯(15)和臭氧杀菌装置(16)。4.根据权利要求3所述的一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置,其特征在于,所述膜处理系统(10)包括浓水池(9.1),所述浓水池(9.1)内设有反渗透滤芯(9),所述浓水池(9.1)的底部设有浓水出水口(10.1),所述所述浓水出水口(10.1)处设有阀门。5.根据权利要求4所述的一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置,其特征在于所述反渗透滤芯(9)包括碳纳米管、C3N4或反渗透复合膜。6.根据权利要求5所述的一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置,其特征在于,所述反渗透复合膜的制备方法包括如下步骤:步骤A:将铸膜制备的聚砜基膜放入含有多元胺单水相液的单体槽,多元胺单水相液包括反应催化剂樟脑磺酸、三乙胺和亲水改性的二维纳米材料浆料添加剂;步骤B:经过除水干燥后利用精密涂膜头在表面涂覆含有多元酰氯的油相液,多元胺单水相液和多元酰氯的油相液经过静置取反应后在聚砜基膜表面形成一层致密的聚酰胺脱盐层;步骤C:进行干燥处理去除聚砜基膜表面油相液,并在漂洗槽中进行漂洗;步骤D:利用辊压的方式在聚砜基膜表面涂覆保护液,涂覆后的聚砜基膜再次进入干燥区热处理使涂覆在表面的保护液交联成膜,从而在表面形成抗污染保护层,经收卷得到成品反渗透复合膜片。7.根据权利要求6所述的一种基于苦咸水水源的可移动式分质供水装置,其特征在于,对成品反渗透复合膜进一步加工,包括如下步骤:
步骤E:将成...

【专利技术属性】
技术研发人员:张建峰黄明薇贾卓慧王孟亚
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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