一种海水淡化装置及其方法，涉及一种电解技术、电容吸附去离子技术和低压反渗透技术相结合的海水装置及其方法。装置设有电解净化系统、电容吸附去离子系统和低压反渗透系统；电解净化系统设有截止阀、供水泵、电解机、沉淀罐和微滤装置；电容吸附去离子系统设有截止阀、提升泵、保安过滤器、供水泵、电容吸附去离子装置、初级淡水贮罐和浓缩水增压泵；低压反渗透系统设有截止阀、供水泵、保安过滤器、高压泵、低压反渗透膜组件和淡水贮罐。先电解，再进行电容吸附去离子初级脱盐，最后低压反渗透脱盐。具有工艺流程短、投资少，对环境污染小，反渗透系统材料要求低、便宜、解决了国产化问题，淡化效率高、能耗低、生产成本低，设备集成度高、体积小、操作简单等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，特别是涉及一种电解技术、电容吸附去离子技术和低压反渗透技术相结合的海水装置及其方法。
技术介绍
全球水的总储量为13. 86亿km3，海水就占有96. 5%，人类可取用的地表淡水和浅层地下淡水仅为O. 79%，且随地域和季节变化分布极不均匀。淡水资源短缺已经成为21世纪的三大环境问题之一。向大海要水、要资源，是解决沿海(近海)地区淡水资源短缺的现实选择，也是实现水资源可持续利用，保障沿海地区经济社会可持续发展的重大措施，具有·新技术，也是解决我国水资源危机的重要措施之一。海水中含有大量的盐，从海水中去除盐份，提取出淡水是人类追求了几百年的梦想。早在世界大航海的时代，英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。时至今日，国内外海水淡化的方法已有数百种之多，主要有蒸馏法、冷冻法、反渗透法、太阳能法、低温多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、流通电容吸附法、露点蒸发法、水电联产、热膜联产等。这些方法，要么效率不高，要么能耗大，不经济。在这些方法中，反渗透法经过几十年的发展，取得了很大的技术进步，其优点是海水淡化的效率较高，规模可以根据需要进行个性化设计，生产能力大；但其不足之处也比较突出一是成本高，若采用单级反渗透淡化，产品(淡化水)的硼和溴化物超标，不符合GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》，不能作为生活饮用水；如果是采用二级或多级反渗透淡化，产品(淡化水)虽然能达到GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》，但生产成本又比较高。二是能耗大(普遍大于3KWh/m3，多在Γ4. 5Kffh/m3)。三是对膜的依赖程度也大，寿命较短(一般2年左右)，需要定期更换膜组件，从经济合算的标准衡量，仍然不尽如人意。四是对预处理的要求高，普遍使用的反渗透膜技术采用添加絮凝剂进行预处理，不仅增加成本，而且添加了新的化学物质，从而有造成二次化学污染的风险。因而，为满足日益增长的用水需要，研发一种可长时间高负荷运行、产量高、能耗小、成本低、寿命长、可大规模应用的海水淡化技术及其设备迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的海水淡化装置存在的不足，提供一种脱盐效率高、能耗低、材料便宜、寿命长、生产成本低、对环境污染小、设备集成度高、操作简单的海水淡化>J-U ρ α装直。本专利技术的另一目的在于提供一种海水淡化方法。本专利技术所述海水淡化装置设有电解净化系统、电容吸附去离子系统和低压反渗透系统。所述电解净化系统用于对海水进行电解净化处理；电解净化系统设有截止阀、供水泵、电解机、沉淀罐和微滤装置；截止阀的进口外接海水贮水罐，供水泵的进口接截止阀的出口，供水泵的出口接电解机的进口，电解机的出口接沉淀罐的进口，沉淀罐的出口接微滤装置的进口，微滤装置的出口与电容吸附去离子系统的进水口联接； 所述电解机设有电源和电解槽；所述电解槽内的电极材料为石墨、钛、铁、铝、锌、铜、铅、镍、钥、铬、金属的合金和纳米催化惰性电极中的一种。所述纳米催化惰性电极的表层涂覆有晶粒为10 35nm的金属氧化物惰性催化涂层，所述纳米催化惰性电极的基板可为钛板或塑料板等，这种电极具有较高的电催化反应活性，可以大幅度降低电解的过电位，减少副反应的发生。所述电容吸附去离子系统用于将电解净化系统处理所得的净化海水进行进一步处理，在直流电压为110V/m 2X106V/m的条件下，实现初步脱盐，将电导率为20000 35000μ8/οπι的海水脱盐到电导率为2000 5000μ8/αιι，得到初级淡水；电容吸附去离子系统设有截止阀、提升泵、保安过滤器、供水泵、电容吸附去离子装置、初级淡水贮罐和浓缩水增压泵；所述截止阀的进口接电解净化系统的电解机的出口，截止阀出口接提升泵的进口，·提升泵的出口接保安过滤器的进口，保安过滤器的出口接供水泵的进口，供水泵的进口接电容吸附去离子装置的进口，电容吸附去离子装置的透析水出口接初级淡水贮罐的进口，初级淡水贮罐的出口与低压反渗透系统的进口联接；电容吸附去离子系统将电解净化系统所得净化海水经保安过滤器后用供水泵泵入电容吸附去离子装置，经电容吸附去离子装置处理得透析水和浓缩水，透析水进入贮罐得初级淡水；浓缩水经过浓缩水增压泵回流进入电解净化系统循环使用； 所述电容吸附去离子装置的阳极采用表面覆盖有晶粒为10 35nm的金属氧化物涂层的钛基板阳极；所述阳极为平板状阳极、圆弧状阳极、圆筒状阳极或网状阳极；所述电容吸附去离子装置的阴极为钛阴极、铁阴极、铝阴极、不锈钢阴极、锌阴极、铜阴极、镍阴极、铅阴极或石墨阴极，所述阴极为圆弧状阴极、圆筒状阴极或网状阴极；所述电容吸附去离子装置通过短接静置，使电极再生，实现反冲洗；所述反冲洗可根据进水条件以及产水率要求选择一级反洗、二级反洗、三级反洗或四级反洗。所述低压反渗透系统用于将电容吸附去离子系统处理所得的电导率2000 500(^s/cm的初级淡水过滤、分离，得透析水和浓缩水，低压反渗透系统设有截止阀、供水泵、保安过滤器、高压泵、低压反渗透膜组件和淡水贮罐，截止阀的进口接电容吸附去离子系统的初级淡水贮罐的出口，截止阀的出口依次经供水泵、保安过滤器和高压泵进入低压反渗透膜组件，低压反渗透膜组件的透析水出口接淡水贮罐的进口，低压反渗透系统将电容吸附去离子系统所得初级淡水经保安过滤器后用高压泵泵入低压反渗透膜过滤系统，经反渗透膜过滤分离得透析水和浓缩水，透析水进入贮罐得淡水；浓缩水一部分经过浓缩水增压泵回流进行循环膜过滤分离，一部分回流进入电解净化系统循环利用，多余部分排放； 所述低压反渗透系统还包括反渗透浓缩水回收系统，反渗透浓缩水回收系统用于将反渗透膜过滤的浓缩水进行回收利用的系统，反渗透浓缩水回收系统设有回流浓缩水增压泵、阀门和截止阀，低压反渗透系统的浓缩水出口一路经回流浓缩水增压泵回流至低压反渗透过滤膜系统，另一路回流接电解净化系统重复利用； 所述低压反渗透系统还包括一个反渗透膜清洗再生系统，反渗透膜清洗再生系统用于清洗低压反渗透过滤膜系统，反渗透膜清洗再生系统设有清洗液罐、反冲洗泵和截止阀，清洗液罐的进口经截止阀接低压反渗透系统透析水出口，清洗液罐的一路出口接反渗透系统浓缩水出口，清洗液罐的另一路出口经反冲洗泵接供水泵出口。本专利技术所述一种海水淡化方法包括以下步骤 O电解将海水经水泵提取后，输入电解机中进行电解，杀灭海水中的浮游生物、细菌和病毒等微生物，再经沉淀和微滤过滤，去除微生物尸体、悬浮物和胶体物质，得净化海水； 在步骤I)中，所述电解的电解槽的工作电压为2 250V，相邻两个电极间的电压为2 18V,最佳电压为3 6V,电流密度为10 300mA/cm2,最佳电流密度为50 260mA/2·cm ο2)电容吸附去离子将经过电解净化系统处理所得的净化海水经管道流入电容吸附去离子系统，进行脱盐处理得初级淡水； 步骤2)中，所述电容吸附去离子是将电导率为20000 3500(^s/cm的净化海水经过电容吸附去离子处理得到电导率为2000 5000μ8/αιι的初级淡水，脱盐率达80°/Γ90%。；所述电容吸附去离子装置的电场强度为llOV/m 2X106V/m。3)低压反渗透脱盐将经过电容吸附去离子系统处理所得的初级淡水经过低压反渗透膜过滤脱盐，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种海水淡化装置，其特征在于设有电解净化系统、电容吸附去离子系统和低压反渗透系统；所述电解净化系统用于对海水进行电解净化处理；电解净化系统设有截止阀、供水泵、电解机、沉淀罐和微滤装置；截止阀的进口外接海水贮水罐，供水泵的进口接截止阀的出口，供水泵的出口接电解机的进口，电解机的出口接沉淀罐的进口，沉淀罐的出口接微滤装置的进口，微滤装置的出口与电容吸附去离子系统的进水口联接；所述电解机设有电源和电解槽；所述电容吸附去离子系统用于将电解净化系统处理所得的净化海水进行进一步处理，在直流电压为110V/m？~2×106V/m的条件下，实现初步脱盐，将电导率为20000～35000μs/cm海水的脱盐到电导率为2000～5000μs/cm，得到初级淡水；电容吸附去离子系统设有截止阀、提升泵、保安过滤器、供水泵、电容吸附去离子装置、初级淡水贮罐和浓缩水增压泵；所述截止阀的进口接电解净化系统的微滤膜组件的出口，截止阀出口接提升泵的进口，提升泵的出口接保安过滤器的进口，保安过滤器的出口接供水泵的进口，供水泵的进口接电容吸附去离子装置的进口，电容吸附去离子装置的透析水出口接初级淡水贮罐的进口，初级淡水贮罐的出口与低压反渗透系统的进口联接；电容吸附去离子系统将电解净化系统所得净化海水经保安过滤器后用供水泵泵入电容吸附去离子装置，经电容吸附去离子装置处理得透析水和浓缩水，透析水进入贮罐得初级淡水；浓缩水经过浓缩水增压泵回流进入电解净化系统循环使用；所述低压反渗透系统用于将电容吸附去离子系统处理所得的电导率2000～5000μs/cm初级淡水过滤、分离，得透析水和浓缩水，低压反渗透系统设有截止阀、供水泵、保安过滤器、高压泵、低压反渗透膜组件和淡水贮罐，截止阀的进口接电容吸附去离子系统的初级淡水贮罐的出口，截止阀的出口依次经供水泵、保安过滤器、高压泵、进入低压反渗透膜组件，低压反渗透膜组件的透析水出口接淡水贮罐的进口，低压反渗透系统将电容吸附去离子系统所得初级淡水经保安过滤器后用高压泵泵入低压反渗透膜过滤系统，经反渗透膜过滤分离得透析水和浓缩水，透析水进入贮罐得淡水；浓缩水一部分经过浓缩水增压泵回流进行循环膜过滤分离，一部分回流进入电解净化系统循环利用，多余部分排放；所述低压反渗透系统还包括反渗透浓缩水回收系统，反渗透浓缩水回收系统用于将反渗透膜过滤的浓缩水进行回收利用的系统，反渗透浓缩水回收系统设有回流浓缩水增压泵、阀门和截止阀，低压反渗透系统的浓缩水出口一路经回流浓缩水增压泵回流至低压反渗透过滤膜系统，另一路回流接电解净化系统重复利用；所述低压反渗透系统还包括一个反渗透膜清洗再生系统，反渗透膜清洗再生系统用于清洗低压反渗透过滤膜系统，反渗透膜清洗再生系统设有清洗液罐、反冲洗泵和截止阀，清洗液罐的进口经截止阀接低压反渗透系统透析水出口，清洗液罐的一路出口接反渗透系统浓缩水出口，清洗液罐的另一路出口经反冲洗泵接供水泵出口。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张世文，宁鹏，秦婧，
申请(专利权)人：波鹰厦门科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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