正渗透膜反应器及一体式海水淡化系统和海水淡化工艺技术方案

本发明专利技术提供了一种正渗透膜反应器及一体式海水淡化系统和海水淡化工艺。该正渗透膜反应器包括一个大竖井，所述大竖井的底部设置有第一汲取液存储池，在所述大竖井内设置有隔离墙，所述隔离墙将所述大竖井分隔为蜂窝状的子竖井，所述的子竖井包括一个存储子竖井、一个交通子竖井和若干个正渗透膜子竖井；该一体式海水淡化系统包括正渗透膜反应器和纳滤装置，海水淡化工艺包括正渗透工序和纳滤工序。本发明专利技术的一体式海水淡化系统操作简单易行，易于建造，适用性广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海水淡化领域，具体的涉及一种正渗透膜反应器及包括该正渗透膜反应器的一体式海水淡化系统及相应的海水淡化工艺。
技术介绍
随着工业迅猛发展和人口的不断增加，水的消耗量越来越大，淡水资源的短缺和污染已经成为困扰当今世界的一大难题。为了解决这一问题，全世界越来越重视海水淡化和污水的资源化。地球表面70. 8%的面积被水覆盖，其中97. 5%的水资源是无法饮用的海水，因此通过淡化海水的方法得到淡水资源是一种战略选择。目前，海水淡化在世界范围内得到了广泛应用，很多沿海国家和地区都相继建设了一大批海水淡化工程。据统计全球淡化装机容量在过去5年内以每年12%的平均速度增长，2010年底全球淡化产水规模已达65X 106m3/d0目前，海水淡化技术主要有以下四种蒸馏法，如多级闪蒸和多效蒸馏法进行海水淡化。此方法需要加热使水发生相变变成蒸气，然后让蒸气冷凝收集，其缺陷是加热过程能耗很大，成本较高；离子交换法，利用离子交换树脂分离出淡水，其缺陷是离子交换树脂容易饱和，树脂再生需要耗费大量酸碱，成本高；电渗析法，利用新型离子交换膜将海水分离为淡水和浓缩水；反渗透法，采用反渗透膜，对海水施加一个大于其渗透压的外压，推动海水中的纯水通过反渗透膜，该方法简单，但能耗还是较大，成本较高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种正渗透膜反应器以及包括该正渗透膜反应器的一体式海水淡化系统及相应的海水淡化工艺，本专利技术采用正渗透膜工艺汲取海水中的淡水，利用纳滤装置的浓水作为汲取液，节省投资，成本低，运行成本低。本专利技术的技术方案如下—种正渗透膜反应器，所述正渗透膜反应器包括一个大竖井，所述大竖井的底部设置有第一汲取液存储池，在所述大竖井内设置有隔离墙，所述隔离墙将所述大竖井分隔为蜂窝状的子竖井，所述的子竖井包括一个存储子竖井、一个交通子竖井和若干个正渗透膜子竖井；在每个所述的正渗透膜子竖井内设置有正渗透膜单元；所述存储子竖井与所述正渗透膜子竖井相连通，所述的正渗透膜子竖井与所述第一汲取液存储池相连通，所述交通子竖井与所述第一汲取液存储池相连通。在其中一个实施例中，所述的正渗透膜反应器设置在低于海平面3(T200米的位置。在其中一个实施例中，所述的存储子竖井和正渗透膜子竖井的上端封闭，所述交通子竖井上端开口，所述交通子竖井与大气相通。在其中一个实施例中，所述正渗透膜单元将所述正渗透膜子竖井分为上下两室，在所述的正渗透膜子竖井的上室设置有第一海水进口和与所述存储子竖井相连通的第一浓水排放口，所述的正渗透膜子竖井的下室设置有第一汲取液进口和与所述的第一汲取液存储池相连通的第一汲取液出口。在其中一个实施例中，所述正渗透膜单元将所述正渗透膜子竖井分为左右两室，在所述的正渗透膜子竖井的左室设置有海水进口和与所述存储子竖井相连通的浓水排放口，所述的正渗透膜子竖井的右室设置有与汲取液进口和与所述的第一汲取液存储池相连通的汲取液出口。在其中一个实施例中，所述的正渗透膜反应器还包括海水预处理装置。本专利技术的另一目的是通过以下技术方案实现的一种一体式海水淡化系统，包括纳滤装置，还包括如上所述的正渗透膜反应器，所述纳滤装置的第二浓水排放口与所述正渗透膜反应器的正渗透膜子竖井的第一汲取液进口相连通，所述纳滤装置的进水口与所述正渗透膜反应器的第一汲取液存储池相连通。在其中一个实施例中，在所述正渗透膜反应器的交通子竖井中设置有第一供水泵，所述第一供水泵用于将所述第一汲取液存储池中的汲取液输送至纳滤装置的进水口。在其中一个实施例中，所述一体式海水淡化系统还包括第二汲取液存储池，所述第二汲取液存储池与所述纳滤装置的浓水排放口连通，所述第二汲取液存储池与所述正渗透膜反应器的正渗透膜子竖井的第一汲取液进口相连通。在其中一个实施例中，所述纳滤装置设置在所述正渗透膜反应器的交通子竖井中。本专利技术还提供一种一体式海水淡化工艺，所述海水淡化工艺包括正渗透工序和纳滤工序所述正渗透工序通过正渗透膜反应器完成；所述正渗透膜反应器中设置有正渗透子竖井，所述正渗透子竖井设置有正渗透膜单元，所述正渗透膜单元采用纳滤装置产生的浓水作为汲取液，并且采用海水作为进料液，所述浓水具有比海水高的渗透压，海水中的一部分淡水透过正渗透膜与浓水形成稀释的浓水后流入纳滤装置作为纳滤装置的进水，而所述海水的剩余浓水排出正渗透膜单元；所述纳滤工序通过纳滤装置完成；所述纳滤装置的进水是所述正渗透膜反应器所产生的稀释的浓水，所述纳滤装置的浓水进入正渗透膜反应器作为正渗透膜单元的汲取液。本专利技术的有益效果是(I)本专利技术的一体式海水淡化系统设备成本低，运行成本低，装置所需的设备简单，不需要设置外压设备；(2)本专利技术的正渗透膜装置采用纳滤装置的浓水作为汲取液，省去了配置汲取液的投资及设备，同时使得纳滤装置的浓水得到了有效利用；(3)本专利技术的一体式海水淡化系统操作简单易行，易于建造，适用性广。附图说明以下结合具体附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。图1为本专利技术的正渗透膜反应器的一个实施例的整体示意图；图2为图1所示的正渗透膜反应器的A-A的剖视图；图3为本专利技术的一体式海水淡化系统的一个实施例的整体示意图；图4为本专利技术的一体式海水淡化系统的另一个实施例的整体示意图。具体实施例方式为了使本专利技术的正渗透膜反应器以及包括该正渗透膜反应器的一体式海水淡化系统及相应的海水淡化工艺的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。实施例一参见图1和图2，本专利技术提供一种正渗透膜反应器，所述正渗透膜反应器包括一个大竖井1，所述大竖井的底部设置有第一汲取液存储池2，在所述大竖井内设置有隔离墙，所述隔离墙将所述大竖井分隔为蜂窝状的子竖井，所述的子竖井包括一个存储子竖井3、一个交通子竖井4和若干个正渗透膜子竖井5 ;在每个所述的正渗透膜子竖井内设置有单独的正渗透膜单元6 ;所述存储子竖井3与所述正渗透膜子竖井5相连通，所述的正渗透膜子竖井5与所述第一汲取液存储池2相连通，所述交通子竖井4与所述第一汲取液存储池2相连通。本实施例中，为了节省空间，将存储子竖井3设置在大竖井I的中部位置，而存储子竖井3和若干个正渗透膜子竖井5环绕存储子竖井均匀设置。本实施例提供了一种正渗透膜反应器，为了方便建造，该正渗透膜反应器整体为一个大竖井，该大竖井的底部设置有第一汲取液存储池，所述的第一汲取液存储池用来存储经过正渗透膜反应器处理后的稀释后的汲取液；通过在大竖井中设置隔离墙可以将大竖井分为若干个功能子竖井，其中一个子竖井为存储子竖井，所述存储子竖井用来存储经过正渗透膜反应器处理后的浓缩盐水，其中一个子竖井为交通竖井，所述交通竖井用来将稀释后的汲取液输送至后续处理装置或者直接回用；剩余的子竖井均设置为正渗透膜子竖井，在正渗透膜子竖井中设置正渗透膜单元，所述正渗透膜单元与所述正渗透膜子竖井紧密结合以防止漏水；为了使经过正渗透膜反应器处理后的浓水进入存储子竖井，存储子竖井应当与正渗透膜子竖井连接，存储子竖井应当与正渗透膜子竖井连接的位置应当设置在正渗透膜子竖井的底部；第一汲取液存储池用来存储经过正渗透膜反应器处理后的稀释后的汲取液，因此第一汲取液存储池应当与正渗透膜子竖井连接。本实施例中的汲取液可以是常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正渗透膜反应器，其特征在于：所述正渗透膜反应器包括一个大竖井，所述大竖井的底部设置有第一汲取液存储池，在所述大竖井内设置有隔离墙，所述隔离墙将所述大竖井分隔为蜂窝状的子竖井，所述的子竖井包括一个存储子竖井、一个交通子竖井和若干个正渗透膜子竖井；在每个所述的正渗透膜子竖井内设置有正渗透膜单元；所述存储子竖井与所述正渗透膜子竖井相连通，所述的正渗透膜子竖井与所述第一汲取液存储池相连通，所述交通子竖井与所述第一汲取液存储池相连通。

【技术特征摘要】
1.一种正渗透膜反应器，其特征在于 所述正渗透膜反应器包括一个大竖井，所述大竖井的底部设置有第一汲取液存储池，在所述大竖井内设置有隔离墙，所述隔离墙将所述大竖井分隔为蜂窝状的子竖井，所述的子竖井包括一个存储子竖井、一个交通子竖井和若干个正渗透膜子竖井； 在每个所述的正渗透膜子竖井内设置有正渗透膜单元； 所述存储子竖井与所述正渗透膜子竖井相连通，所述的正渗透膜子竖井与所述第一汲取液存储池相连通，所述交通子竖井与所述第一汲取液存储池相连通。2.根据权利要求I所述的正渗透膜反应器，其特征在于 所述的正渗透膜单元设置在低于海平面3(T200米的位置。3.根据权利要求2所述的正渗透膜反应器，其特征在于 所述的存储子竖井和正渗透膜子竖井的上端封闭，所述交通子竖井上端开口，所述交通子竖井与大气相通。4.根据权利要求3所述的正渗透膜反应器，其特征在于 所述正渗透膜单元将所述正渗透膜子竖井分为上下两室，在所述的正渗透膜子竖井的上室设置有第一海水进口和与所述存储子竖井相连通的第一浓水排放口，所述的正渗透膜子竖井的下室设置有第一汲取液进口和与所述的第一汲取液存储池相连通的第一汲取液出口。5.根据权利要求3所述的正渗透膜反应器，其特征在于 所述正渗透膜单元将所述正渗透膜子竖井分为左右两室，在所述的正渗透膜子竖井的左室设置有海水进口和与所述存储子竖井相连通的浓水排放口，所述的正渗透膜子竖井的右室设置有与汲取液进口和与所述的第一汲取液存储池相连通的汲取液出口。6.根据权利要求4或5所述的正渗透膜反应器，其特征在于 所述的正渗透膜反应器还包括海水预处理装置。7.一种一体式海水淡化系...

【专利技术属性】
技术研发人员：段伟，黄浩勇，王效宁，蔡军刚，
申请(专利权)人：新加坡三泰水技术有限公司，
类型：发明
国别省市：