用于浅水的海底脱盐系统技术方案

本发明专利技术涉及具有位于海床上的海底脱盐模板(20)的浅水海底脱盐系统。可回收的海底RO模块(4)位于海底脱盐模板(20)的海底RO模块区域(23)中，并连接到RO模块连接器。海水增压泵组件(1)包括海水入口(7)和与RO滤筒组件的海水入口侧流体连接的出口。可回收的海底增压模块(2)包括海水增压泵组件(1)。压力调节器(11)与至少一个可回收的海底RO模块(4)的滞留物侧流体连接。体连接。体连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于浅水的海底脱盐系统


[0001]本专利技术涉及一种海底脱盐系统，该系统适于位于海床上的水深小于驱动海水通过反渗透(RO)膜所需的深度。

技术介绍

[0002]海底海水浅水脱盐系统可以被设计成模块化海底脱盐系统。该系统包括用于将压力从流体静压提升到超过渗透压的压力的增压泵。
[0003]反渗透(RO)膜可以位于海底水深处，以提供大于渗透压(π)的流体静压，允许流体静压驱动海水通过反渗透(RO)膜。该水深通常大于300m。然而，在许多需要淡水的地方，水不是很深，并且本专利技术的目的是在此类区域提供脱盐系统。在本公开的上下文中，术语
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浅
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旨在描述小于将提供反渗透所需的足够流体静压的深度的水深。
[0004]在房价高的人口稠密地区或土地使用有限的地区通常需要脱盐水。本专利技术的一个目的是提供一种几乎不需要陆地区域的水脱盐系统。
[0005]反渗透(RO)膜可以放置在海水中的水深处，只要压力升高，该水深提供的流体静压小于渗透压(π)。水深通常小于285m。大于静水压力和增压压力的压力组合可用于脱盐过程以推动水分子通过RO膜。通过RO膜提供增压的泵位于RO膜的上游，从而泵送全部流速的海水。
[0006]压力调节装置将系统中的压力保持在所需水平。
[0007]用于挤压海水的一部分通过RO膜的能量可以被再生以提供耗能较少的系统，并且该能量可以通过系统中的泵中的一者与再生器之间的机械连接直接再生，或者通过包括具有发电机的再生器的电气系统再生。

技术实现思路

[0008]本专利技术基于上述原理。本专利技术的脱盐系统适于位于海床上的指定水深处。增压泵驱动海水流通过RO膜阵列。来自RO膜的渗余物(高盐度浓缩海水)通过压力调节装置局部排出。
[0009]可以用输送泵将渗透物(脱盐水)泵送到脱盐水接收设施。输送泵产生减小输送泵的入口压力的压力差，因此RO膜的渗透压力等于输送泵的入口压力。这在RO膜上提供了必要的压差以驱动反渗透。通过这种设置，海水可以利用周围海水中存在的流体静压与来自增压泵的附加压力相结合而脱盐。
[0010]在一个可选实施例中，输送泵可以省略，其中，增压泵产生足够的压力以将海水泵送通过RO模块，并将脱盐水进一步泵送到海平面以上的位置。然而，这种解决方案被认为是不太有利的。
[0011]因此，本专利技术涉及一种海底浅水脱盐系统。该系统包括适于位于海床上的海底脱盐模板，其包括至少一个RO模块区域、至少一个RO模块连接器和与至少一个RO模块连接器流体连接的脱盐模板管道。至少一个可回收的海底RO模块适于放置在该海底脱盐模板的至
少一个RO模块区域中，该至少一个可回收的海底RO模块包括适于连接至该至少一个RO模块连接的RO模板连接器，以及与该RO模板连接器流体连接的至少一个RO滤筒组件。至少一个海水增压泵组件包括海水入口和适于与至少一个RO滤筒组件的海水入口侧流体连接的出口。至少一个可回收的海底增压模块包括至少一个海水增压泵组件。至少一个增压模块模板连接器位于至少一个可回收的海底增压模块上，并且适于连接到具有增压模块区域的模板上的增压模块连接器。至少一个脱盐水管线适于将脱盐水从该至少一个可回收的海底RO模块传送到海平面以上的位置。压力调节器与至少一个可回收的海底RO模块的滞留物侧流体连接，以为RO模块提供足够的背压。
[0012]具有增压模块区域的模板可以是脱盐模板。
[0013]浅水海底脱盐系统还可包括至少一个脱盐水输送泵组件，其与可回收的海底RO模块中的至少一个RO滤筒组件的脱盐水侧流体连接。
[0014]该至少一个海水增压泵组件和该至少一个脱盐水输送泵组件可位于该增压模块中。
[0015]该至少一个脱盐水输送泵组件可位于可回收的海底脱盐水输送模块中，并且该可回收的输送模块可适于位于脱盐水输送模块区域中。
[0016]压力调节器可包括能量回收组件。
[0017]能量回收组件可位于单独的可回收的能量回收模块中。
[0018]该能量回收组件可以包括涡轮机组，该涡轮机组具有涡轮机和发电机中的一者，以及通过传动装置到增压泵或输送泵的机械连接。
[0019]浅水脱盐系统还可包括位于脱盐模板上的至少一个控制模块区域中的至少一个可回收的控制模块。
[0020]浅水脱盐系统还可包括在增压泵组件上游的可回收的预过滤模块中的预过滤组件。
[0021]可回收的预过滤模块包括过滤器，并且可位于单独的过滤和泵送站上，并且增压模块(2)可以位于脱盐模板上游的过滤和泵送站上并且与脱盐模板流体连接。
[0022]具有该至少一个输送模块的至少一个单独的输送模块模板可位于该至少一个海底脱盐模板的下游侧，该至少一个单独的输送模块模板可包括脱盐水入口和脱盐水出口，由此具有该至少一个输送模块的该单独的泵模板适于从该脱盐模板传送该脱盐水。
[0023]具有该至少一个输送模块的至少一个单独的泵模板可位于该至少一个海底脱盐模板的下游侧，该至少一个单独的输送模块模板可包括脱盐水入口和脱盐水出口，由此具有该至少一个输送模块的单独的泵模板适于从该脱盐模板传送该脱盐水。
[0024]浅水脱盐系统还可包括固定到海床锚定元件的永久性海床基座，并且其中，任何海底模板适于位于永久性海床基座的顶部。
[0025]海底模板包括输送模块模板、增压模块模板、脱盐模板、过滤模板或具有可回收的模块的任何组合的任何模板。
[0026]任何海底模板可适于位于与脱盐水管道和浓缩海水的出口流体连接的另一底座模板上。
[0027]该另一海底底座模板可适于位于永久性海床基座的顶部。
[0028]此外，本专利技术涉及用于上述脱盐系统的海底脱盐增压模块。该海底脱盐增压模块
包括至少一个海水增压泵组件，该海水增压泵组件具有适于与至少一个RO滤筒组件的海水入口侧流体连接的入口和出口。该至少一个可回收的海底增压模块上的至少一个增压模块模板连接器适于连接到具有增压模块区域的模板上的增压模块连接器。
[0029]还公开了一种更换安装在如上所述的海底脱盐系统上的用过的海底RO模块的方法。该方法包括基于定期安排的时间间隔或从一组参数、脱盐水流速、海底RO模块上的水压降以及脱盐水盐度中选择的参数来识别所使用的海底RO模块需要维修。然后在海底脱盐系统上方设置船。海底脱盐模块提升装置下降到用过的海底RO模块上。海底脱盐模块提升装置固定到用过的海底脱盐模块。从海底脱盐模板释放用过的海底RO模块。将海底脱盐模块提升装置和用过的海底脱盐模块提升到船上。海底脱盐模块提升装置和交换海底脱盐模块下降到海底脱盐模板上。交换海底RO模块固定到海底脱盐模板，并且海底脱盐模块提升装置从交换海底脱盐模块释放。
附图说明
[0030]图1是本专利技术的示意图；
[0031]图2是本专利技术的实施例的示意图；
[0032]图3是本专利技术的另一个实施例的示意性侧视图；
[0033]图4是本专利技术的示意性侧视图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种浅水脱盐系统，包括：适于位于海床上的海底脱盐模板(20)，包括至少一个反渗透(RO)模块区域(23)、至少一个RO模块连接器(24)和与所述至少一个RO模块连接器(24)流体连接的脱盐模板管道(27)；适于放置在所述海底脱盐模板(20)的至少一个RO模块区域(23)中的至少一个可回收的海底RO模块(4)，所述至少一个可回收的海底RO模块(4)包括适于连接至所述至少一个RO模块连接器(24)的RO模板连接器(36)，和与所述RO模板连接器(36)流体连接的至少一个RO滤筒组件(3)；至少一个海水增压泵组件(1)，具有适于与所述至少一个RO滤筒组件(3)的海水入口侧流体连接的入口和出口；至少一个可回收的海底增压模块(2)，包括所述至少一个海水增压泵组件(1)；在所述至少一个可收回的海底增压模块(2)上的至少一个增压模块模板连接器(34)，适于连接到具有增压模块区域(21)的模板上的增压模块连接器(22)；至少一个脱盐水管线(43)，适于将脱盐水从所述至少一个可收回的海底RO模块(4)传送到海平面上方的位置；以及压力调节器(11)，与所述至少一个可回收的海底RO模块(4)的滞留物侧流体连接。2.根据权利要求1所述的浅水脱盐系统，其中，具有增压模块区域(21)的所述模板是所述脱盐模板(20)。3.根据权利要求1所述的浅水海底脱盐系统，还包括：至少一个脱盐水输送泵组件(5)，与所述可回收的海底RO模块(4)中的所述至少一个RO滤筒组件(3)的脱盐水侧流体连接。4.根据权利要求3所述的浅水脱盐系统，其中，所述至少一个海水增压泵组件(1)和所述至少一个脱盐水输送泵组件(5)位于所述增压模块(2)中。5.根据权利要求3所述的浅水脱盐系统，其中，所述至少一个脱盐水输送泵组件(5)位于可回收的海底脱盐水输送模块(6)中；并且其中，所述可回收的输送模块(6)适于定位在脱盐水输送模块区域(25)中。6.根据前述权利要求中任一项所述的浅水脱盐系统，其中，所述压力调节器(11)包括能量回收组件(9)。7.根据权利要求6所述的浅水脱盐系统，其中，所述能量回收组件(9)位于单独的可回收的能量回收模块(10)中。8.根据权利要求6或7所述的浅水脱盐系统，其中，所述能量回收组件(9)包括涡轮机组，所述涡轮机组具有涡轮和发电机中的一者以及通过传动装置到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：达乌德，
申请(专利权)人：水化私人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：