專利名稱：一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，適用于淡水資源缺乏的沿海及海島地區(qū)，可為當?shù)靥峁┑?br> 背景技術(shù)：
水資源日益成為全球性戰(zhàn)略資源，人類發(fā)展與進步所面臨的人口膨脹、資源短缺和環(huán)境惡化三大問題均與水資源密切相關(guān)。中國水資源總量為億噸，居世界第六位， 但是人均淡水資源占有量不足世界人均占有量的1/4，660座大中城市中有400座城市缺水，其中108個城市嚴重缺水，加上時空分布嚴重不均、環(huán)境污染加劇，致使缺水問題雪上加霜。據(jù)預(yù)測，在2030年左右我國人均水資源量只有1750噸，工業(yè)缺水量將達到600億噸以上，預(yù)計用水量已經(jīng)接近可利用水量的上限，將進入嚴重缺水國家行列，如果不采取有力措施，開發(fā)新的水資源，我國有可能在未來出現(xiàn)嚴重的水危機。地球上的水資源總量，淡水僅占2. 5%，海水占97. 5%，利用海水是解決我國水資源危機的重要措施之一。向大海要水是解決沿海(近海)以及海島等地區(qū)淡水資源短缺的現(xiàn)實選擇，也是實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，保障沿海及海島等地區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重大措施，具有重大的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，水質(zhì)好、價格漸趨合理?，F(xiàn)在所用的海水淡化方法有海水凍結(jié)法、電滲析法、蒸餾法、反滲透和納濾膜法，目前納濾膜法以其設(shè)備簡單、易于維護和設(shè)備模塊化的優(yōu)點迅速占領(lǐng)市場，雙級納濾是新的海水淡化技術(shù)，具有能耗小、成本低、產(chǎn)水回收率高、無污染等優(yōu)勢，而且容易實現(xiàn)裝置的小型化，特別適用于淡水資源缺乏的沿海及海島等地區(qū)，可為當?shù)靥峁┑?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作壓力低、能耗低、產(chǎn)水回收率高、處理效率高且便于攜帶的雙級納濾法海水淡化裝置。本發(fā)明一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置，包括有水箱、原水泵、 多介質(zhì)過濾器、超濾膜、納濾泵、納濾膜等，其特征在于裝有海水的原水箱底部出水口通過管道與原水泵的進水口相連；所述原水泵的出水口通過管道與多個質(zhì)過濾器的進水口相連；所述多介質(zhì)過濾器的出水口通過管道與超濾膜的進水口相連；所述超濾膜的產(chǎn)水口通過管道與一級納濾泵的進水口相連；所述一級納濾泵的出水口通過管道與一級納濾膜的進水口相連；所述一級納濾膜的濃水口通過濃水管道與原水箱頂部進水口相連，一級納濾膜的產(chǎn)水口通過產(chǎn)水管道與二級納濾泵的進水口相連；所述二級納濾泵的出水口通過管道與二級納濾膜的進水口相連；所述二級納濾膜的濃水口通過濃水管道與一級納濾膜的產(chǎn)水口相連，二級納濾膜的產(chǎn)水口通過產(chǎn)水管道與產(chǎn)水箱頂部進水口相連，淡水可從產(chǎn)水箱的底部出水口流出。所述的一級納濾膜設(shè)置數(shù)量為2個，二級納濾膜設(shè)置數(shù)量為1個。本發(fā)明一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置的工作原理如下所述首先使用多介質(zhì)過濾器和超濾膜對海水進行預(yù)處理，用原水泵提供系統(tǒng)運行所需要的工作壓力，除去海水中的懸浮物、微生物、小顆粒和懸浮物膠體，防止這些物質(zhì)對納濾膜的污染和堵塞；經(jīng)過所述預(yù)處理的海水可以達到納濾膜的進水要求，海水進入第一級納濾泵，納濾泵提供納濾膜工作所需要的壓力，進行第一次納濾膜脫鹽淡化，除去海水中大部分的鈣離子、鎂離子及硫酸根離子等二價離子，對鈉離子、氯離子等一價離子也有很高的脫除率，被脫除的離子可以隨濃水從納濾膜的濃水口回流到原水箱，產(chǎn)出的淡化水從納濾膜的產(chǎn)水口流出，經(jīng)過管道進入第二級納濾泵；所述第二級納濾泵將水加壓后送入第二級納濾膜，進行第二次納濾脫鹽淡化，這次可將海水中的二價離子基本上完全脫除，對一價離子的脫除率也在99%以上，被脫除的離子隨濃水回流到第一級納濾膜的產(chǎn)水口，淡水從第二級納濾膜產(chǎn)水口流出進入產(chǎn)水箱，即為產(chǎn)品水。本發(fā)明一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置的優(yōu)點和特點如下所述本系統(tǒng)裝置在運行時工作壓力低、單位淡水產(chǎn)量能耗低、產(chǎn)水回收率高且處理效率高； 采用雙級納濾為脫鹽淡化核心，不僅脫鹽效果不亞于反滲透技術(shù)，所需的工作壓力也比反滲透降低三分之二以上，能耗也比反滲透小，所需水泵性能及管路規(guī)格沒有反滲透技術(shù)高， 因此總體成本低；所述多介質(zhì)過濾器、超濾膜、納濾膜與水泵均有體積較小的型號，可以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的小型化與便攜化，特別適合應(yīng)用于海島等淡水資源缺乏地區(qū)。


圖1為本發(fā)明一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置的工作流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)將本發(fā)明系統(tǒng)裝置的具體實施例敘述于后。例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。實施例一參見圖1，圖1為本實例一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置的工作流程圖。本系統(tǒng)裝置包括有水箱、原水泵、多介質(zhì)過濾器、超濾膜、納濾泵、納濾膜等，以及流量計、壓力表、閥門等常用附件部件。裝有海水的原水箱底部出水口通過管道與原水泵的進水口相連；所述原水泵的出水口通過管道與多介質(zhì)過濾器的進水口相連；所述多介質(zhì)過濾器的出水口通過管道與超濾膜的進水口相連；所述超濾膜的產(chǎn)水口通過管道與一級納濾泵的進水口相連；所述一級納濾泵的出水口通過管道與一級納濾膜的進水口相連；所述一級納濾膜的濃水口通過濃水管道與原水箱頂部進水口相連，一級納濾膜的產(chǎn)水口通過產(chǎn)水管道與二級納濾泵的進水口相連；所述二級納濾泵的出水口通過管道與二級納濾膜的進水口相連；所述二級納濾膜的濃水口通過濃水管道與一級納濾膜的產(chǎn)水口相連， 二級納濾膜的產(chǎn)水口通過產(chǎn)水管道與產(chǎn)水箱頂部進水口相連，淡水可從產(chǎn)水箱的底部出水口流出。本實施例一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置的運作過程如下所述(1)預(yù)處理過程用原水泵提供系統(tǒng)運行所需要的工作壓力，使海水依次通過多介質(zhì)過濾器與超濾膜，除去海水中的懸浮物、微生物、小顆粒和懸浮物膠體，防止這些物質(zhì)對納濾膜的污染和堵塞；
(2)雙級納濾脫鹽過程經(jīng)過上述預(yù)處理的海水可以達到納濾膜的進水要求，海水進入第一級納濾泵，納濾泵提供納濾膜工作所需要的壓力，進行第一次納濾膜脫鹽淡化， 除去海水中大部分的鈣離子、鎂離子及硫酸根離子等二價離子，對鈉離子、氯離子等一價離子也有很高的脫除率，被脫除的離子可以隨濃水從納濾膜的濃水口回流到原水箱，產(chǎn)出的淡化水從納濾膜的產(chǎn)水口流出，經(jīng)過管道進入第二級納濾泵；所述第二級納濾泵將水加壓后送入第二級納濾膜，進行第二次納濾脫鹽淡化，這次可將海水中的二價離子基本上完全脫除，對一價離子的脫除率也在99%以上，被脫除的離子隨濃水回流到第一級納濾膜的產(chǎn)水口，淡水從第二級納濾膜產(chǎn)水口流出進入產(chǎn)水箱，即為產(chǎn)品水。在本實施例中，采用含鹽量35000mg/L的海水作淡化運行試驗，各參數(shù)如下多介質(zhì)過濾器與超濾膜的操作壓力為0. 2MPa，超濾膜的出水濁度< 0. 5NTU, SDI < 3，一級納濾膜的操作壓力為1. OMPa，二級納濾膜的操作壓力為0. 7MPa，二級納濾膜產(chǎn)水即淡水的含鹽量小于200mg/L。
權(quán)利要求
1.一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置，包括水箱、原水泵、多介質(zhì)過濾器、超濾膜、納濾泵、納濾膜等，其特征在于裝有海水的原水箱底部出水口通過管道與原水泵的進水口相連；所述原水泵的出水口通過管道與多介質(zhì)過濾器的進水口相連；所述多介質(zhì)過濾器的出水口通過管道與超濾膜的進水口相連；所述超濾膜的產(chǎn)水口通過管道與一級納濾泵的進水口相連；所述一級納濾泵的出水口通過管道與一級納濾膜的進水口相連； 所述一級納濾膜的濃水口通過濃水管道與原水箱頂部進水口相連，一級納濾膜的產(chǎn)水口通過產(chǎn)水管道與二級納濾泵的進水口相連；所述二級納濾泵的出水口通過管道與二級納濾膜的進水口相連；所述二級納濾膜的濃水口通過濃水管道與一級納濾膜的產(chǎn)水口相連，二級納濾膜的產(chǎn)水口通過產(chǎn)水管道與產(chǎn)水箱頂部進水口相連，淡水可從產(chǎn)水箱的底部出水口流出ο
2.如權(quán)利要求1所述的一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置，其特征在于所述的一級納濾膜設(shè)置數(shù)量為2個，二級納濾膜設(shè)置數(shù)量為1個。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可為沿海及海島地區(qū)提供淡水的海水淡化裝置，屬于海水淡化的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明裝置以雙級納濾為核心，包括依次設(shè)置的水箱、原水泵、多介質(zhì)過濾器、超濾膜、一級納濾泵、一級納濾膜、二級納濾泵、二級納濾膜、水箱，水泵提供整個工作過程運行所需要動力，本系統(tǒng)裝置的工作流程如下海水→原水箱→原水泵多介質(zhì)→過濾器→超濾膜→一級納濾泵→一級納濾膜→二級納濾泵→二級納濾膜→產(chǎn)水箱→淡水。本發(fā)明裝置的優(yōu)點是能耗低、操作壓力低、產(chǎn)水回收率高、脫鹽淡化處理效果好、系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
文檔編號C02F103/08GK102476868SQ20101055832
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者傅學(xué)起, 趙后昌 申請人:天津市塘沽區(qū)鑫宇環(huán)保科技有限公司