一套海水淡化資源化調質裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一套海水淡化資源化調質裝置，海水淡化來水管道連接至二氧化碳吸收塔的進水口，二氧化碳吸收塔的出水口連至海水淡化水箱的進水口；主管道一端連接至海水淡化水箱的出水口、一端連接至石灰乳管道混合器的進水口■’且主管道上設置有海水淡化水泵和與二氧化碳氣體調節閥連鎖設置的第一在線PH表計；石灰乳管道混合器的出口管道連接至調質水箱，連接管道上設置有與石灰乳投加計量泵連鎖設置的第二在線PH表計。整套系統設備由PLC或DCS控制，通過精確投加，補充海水淡化水一定量的礦化物質，維護居民身體健康，同時保護供水管網安全運行。
【專利說明】一套海水淡化資源化調質裝置
【技術領域】
[0001] 本發明應用于海水淡化飲用水領域，具體涉及一套海水淡化資源化調質裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，水資源短缺已成為制約我國社會經濟可持續發展的重要因素之一。全國 669座城市中有400多座供水不足，其中嚴重缺水的有110座。水資源短缺問題在一些沿 海經濟發達城市表現得尤為嚴重。與此同時，我國不少沿海城市水資源結構單一，過度依 賴于地表水，而近幾年地表水水源微污染化和突發性污染事件的發生，引起了居民對供水 的擔憂。
[0003] 海水淡化的取水不受時間和氣候的影響，水質穩定且水量充足，生產的淡化水水 質完全可以達到飲用水水質標準，并且優于傳統水源和凈水工藝生產的飲用水。近幾十 年，隨著科技的進步，海水淡化技術飛速發展，生產工藝日趨成熟，制水成本不斷下降。 通過發展海水淡化技術解決水資源危機，已得到世界各國的普遍認同。我國海岸線長達 32647公里，海水資源豐富。因此，發展海水淡化技術，將海水淡化用于沿海城市市政供 水，不僅可以有效解決我國淡水資源短缺問題，而且能夠提高沿海城市和海島居民的生活 用水水質和保證居民用水安全。
[0004] 海水淡化水在進入供水管網之前，需要補充一定量的礦物質，其目的主要是維護 居民身體健康和穩定水質使其滿足管網輸配的要求。水中各種元素離子對人體健康的影響 是一個長期、緩慢的過程。流行病學研究表明，心血管病死亡率與飲用水硬度成負相關關 系，水中的鈣、鎂離子對人體心血管系統有一定的保護功效。
[0005] 水質化學穩定性主要表現在腐蝕性和結垢性兩方面。當水中碳酸鈣含量超過其飽 和值時，會引起碳酸鈣沉淀結垢，輕微的結垢可以在管路內壁形成一定的保護膜，使金屬 表面不與水中的溶解氧直接接觸，從而抑制電化學腐蝕。相反，當水中碳酸鈣含量低于飽 和值時，已經沉淀的碳酸鈣能重新溶解于水，加速管路腐蝕。管路的腐蝕可能會引發"紅 水"問題，并增加鉛和鎘等重金屬元素析出的風險，影響供水水質，危害飲用者健康。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是：提供一套適應能力強、工藝簡單可靠、處理效果好的海水淡化資 源化調質裝置，海水淡化水在進入供水管網之前，通過該海水淡化資源化調質裝置補充一 定量的礦化物質，以維護居民身體健康，同時輕微的結垢在管路內壁形成一定的保護膜， 使金屬表面不與水中的溶解氧直接接觸，從而抑制電化學腐蝕，保護供水管網安全。
[0007] 本發明的技術方案是：一套海水淡化資源化調質裝置，包括海水淡化水箱、海水 淡化水泵、二氧化碳氣瓶、二氧化碳吸收塔、石灰儲存系統、石灰乳制備裝置、石灰乳投加裝 置、主管道、調質水箱；所述石灰乳投加裝置包括與海水淡化水泵的出力相匹配的石灰乳投 加計量泵、石灰乳管道混合器；
[0008] 海水淡化來水管道連接至二氧化碳吸收塔的進水口，二氧化碳吸收塔的出水口連 至海水淡化水箱的進水口，二氧化碳吸收塔的二氧化碳出氣口通過二氧化碳氣體調節閥管 道連接至二氧化碳氣瓶；
[0009] 所述主管道一端連接至海水淡化水箱的出水口、一端連接至石灰乳管道混合器的 進水口；且主管道上設置有海水淡化水泵；
[0010] 所述石灰乳管道混合器的出口管道連接至調質水箱。 toon] 進一步的，所述石灰儲存系統包括石灰筒倉、布袋除塵器、螺旋給料機、螺旋輸送 機，所述石灰筒倉內設置有震動料斗。
[0012] 進一步的，所述石灰乳制備裝置包括石灰乳攪拌機、溶解箱、儲存箱，所述溶解箱 和儲存箱為一體化裝置。
[0013] 進一步的，所述石灰乳投加裝置包括石灰乳進口管道過濾器和石灰乳管道混合器 的出口 Y型過濾器。過濾效果好，保證調制水箱的進水水質。
[0014] 進一步的，所述主管道上設置有與二氧化碳氣體調節閥連鎖設置的第一在線PH 表計；具體控制方法如下：當第一在線PH表計監測數值高于第一在線PH表計的最高控制 指標時，增大二氧化碳氣體調節閥的調節門，控制出水PH值至第一在線PH表計的正常范圍 內；當第一在線PH表計監測數值低于第一在線PH表計的最低控制指標時，關小二氧化碳氣 體調節閥的調節門，控制出水PH值至第一在線PH表計的正常范圍內。
[0015] 進一步的，所述石灰乳管道混合器的出水管道上設置有與石灰乳投加計量泵連鎖 設置的第二在線PH表計，具體控制方法如下：石灰乳投加計量泵變頻控制，當第二在線PH 表計監測數值高于第二在線PH表計的最高控制指標時，減小石灰乳投加計量泵運行頻率， 控制出水PH值至第二在線PH表計的正常范圍內；當第二在線PH表計監測數值低于第二在 線PH表計的最低控制指標時，增大石灰乳投加計量泵運行頻率，控制出水PH值至第二在線 PH表計的正常范圍內。
[0016] 進一步的，包括循環水泵，所述循環水泵一端連接至海水淡化水箱的出水口、一端 連接至海水淡化來水管道；所述循環水泵的控制方法如下：當二氧化碳氣體調節閥與第一 在線PH表計連鎖運行出水PH值無法達到第一在線PH表計的正常范圍內時，啟動循環水 泵，將海水淡化水箱的出水返回到二氧化碳吸收塔重新吸收二氧化碳，直至海水淡化水箱 的出水達到第一在線PH表計的正常范圍內。
[0017] 本發明的有益效果是：海水淡化水在進入供水管網之前，通過該海水淡化資源化 調質裝置補充一定量的礦化物質，以維護居民身體健康，同時通過控制出水朗格里爾飽和 指數（LSI)，確保朗格里爾飽和指數（LSI)值為微正值，使產水具有微結垢傾向。輕微的結 垢能在管路內壁形成一定的保護膜，使金屬表面不與水中的溶解氧直接接觸，從而抑制電 化學腐蝕，保護供水管網安全運行。同時該海水淡化資源化調質裝置還具有以下特點：（1) 裝置適應性強，能適用于各種水量的海水淡化資源化調質。（2)裝置自動化程度高，維護簡 單。（3)裝置調質出水穩定，運行可靠。（4)系統設備由PLC或DCS控制，能實現較精確的 過程控制，減小運行成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明的結構示意圖；
[0019] 圖中：海水淡化水箱1、海水淡化水泵2、、二氧化碳氣瓶3、二氧化碳吸收塔4、石灰 儲存系統5、石灰乳制備裝置6、石灰乳投加裝置7、石灰乳管道混合器8、主管道9、調質水箱 10、二氧化碳氣體調節閥11、石灰乳投加計量泵12、第一在線PH表計13、第二在線PH表計 14、循環水泵15、Y型過濾器16。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0021] 如圖1所示，一套海水淡化資源化調質裝置，包括海水淡化水箱1、海水淡化水泵 2、循環水泵15、二氧化碳氣瓶3、二氧化碳吸收塔4、石灰儲存系統5、石灰乳制備裝置6、石 灰乳投加裝置7、主管道9、調質水箱10。石灰乳投加裝置7包括石灰乳投加計量泵12、石 灰乳管道混合器8。
[0022] 海水淡化來水管道連接至二氧化碳吸收塔4的進水口，二氧化碳吸收塔4的出水 口連至海水淡化水箱1的進水口，二氧化碳吸收塔4的二氧化碳出氣口通過二氧化碳氣體 調節閥11管道連接至二氧化碳氣瓶3。主管道9 一端連接至海水淡化水箱1的出水口、一 端連接至石灰乳管道混合器8的進水口。主管道9上設置有海水淡化水泵2。
[0023] 石灰儲存系統包括石灰筒倉、布袋除塵器、設置于石灰筒倉內的震動料斗、螺旋給 料機、螺旋輸送機，震動料斗的震動效果使筒倉內石灰粉長期不結塊。石灰筒倉出料時，石 灰粉下落到螺旋給料機，螺旋給料機通過水量變頻精確計量石灰粉的加藥量，粉狀石灰通 過螺旋輸粉機進入石灰乳制備裝置。石灰儲存計量系統除正常巡視和石灰筒倉的藥劑補充 夕卜，實現無人職守。
[0024] 石灰乳制備裝置包括石灰乳攪拌機，溶解箱，儲存箱，溶解箱和儲存箱為一體化裝 置。
[0025] 石灰乳制備裝置工作過程完全采用程序控制，實現自動運行，達到無人職守的工 作狀態。
[0026] 石灰乳制備裝置所用石灰為質量分數大于98%并且符合衛生行政許可的產品，以 減少石灰乳中帶入的其他雜質含量，防止海水淡化水水質不達標。
[0027] 石灰乳投加裝置包括石灰乳進口管道過濾器、石灰乳投加計量泵12、石灰乳管道 混合器8、石灰乳管道混合器的出口 Y型過濾器16和就地控制柜。
[0028] 工作時，海水淡化來水通過管道輸送進入二氧化碳吸收塔，二氧化碳吸收塔內裝 滿填料，海水淡化水自上而下流經二氧化碳吸收塔，吸收適量的二氧化碳氣體后自流進入 海水淡化水箱，二氧化碳氣體通過氣瓶減壓閥減壓后進入二氧化碳吸收塔。海水淡化水箱 出水通過海水淡化水泵管道輸送至石灰乳管道混合器，同時，石灰儲存系統中的石灰經石 灰乳制備裝置制備后通過石灰乳投加裝置投加入石灰乳管道混合器中，經石灰乳管道混合 器混合后輸送至調制水箱。
[0029] 作為優選的方案，本發明在主管道9上設置有與二氧化碳氣體調節閥11連鎖設置 的第一在線PH表計13,具體控制方法如下：當第一在線PH表計監測數值高于第一在線PH 表計的最高控制指標時，增大二氧化碳氣體調節閥的調節門，控制出水PH值至第一在線PH 表計的正常范圍內；當第一在線PH表計監測數值低于第一在線PH表計的最低控制指標時， 關小二氧化碳氣體調節閥的調節門，控制出水PH值至第一在線PH表計的正常范圍內。其 中，第一在線PH表計的最高控制指標、第一在線PH表計的正常范圍、第一在線PH表計的最 低控制指標，可根據設計人員的具體要求而定。本實施例中，設置第一在線PH表計的最高 控制指標為5,第一在線PH表計的正常范圍為4. 4-4. 6,第一在線PH表計的最低控制指標 為4。通過第一在線PH表計的精確控制，確保出水水質穩定，減小運行成本。
[0030] 石灰乳管道混合器（8)的出水管道上設置有與石灰乳投加計量泵（12)連鎖設置 的第二在線PH表計（14)，具體控制方法如下：石灰乳投加計量泵變頻控制，當第二在線PH 表計監測數值高于第二在線PH表計的最高控制指標時，減小石灰乳投加計量泵運行頻率， 控制出水PH值至第二在線PH表計的正常范圍內；當第二在線PH表計監測數值低于第二在 線PH表計的最低控制指標時，增大石灰乳投加計量泵運行頻率，控制出水PH值至第二在線 PH表計的正常范圍內。其中，第二在線PH表計的最高控制指標、第二在線PH表計的正常范 圍、第二在線PH表計的最低控制指標，可根據設計人員的具體要求而定。本實施例中，設置 第二在線PH表計的最高控制指標為8,第二在線PH表計的正常范圍為7. 4-7. 6,第二在線 PH表計的最低控制指標為7。通過第二在線PH表計的精確控制，確保出水水質穩定，減小 運行成本。
[0031] 同時，循環水泵15 -端連接至海水淡化水箱的出水口、一端連接至海水淡化來水 管道；所述循環水泵15的控制方法如下：當二氧化碳氣體調節閥11與第一在線PH表計連 鎖運行出水PH值無法達到第一在線PH表計的正常范圍內時，啟動循環水泵，將海水淡化水 箱的出水返回到二氧化碳吸收塔重新吸收二氧化碳，直至海水淡化水箱的出水達到第一在 線PH表計的正常范圍內。
[0032] 本發明裝置時，石灰乳投加計量泵12的出力與海水淡化水泵2的出力相匹配。如 當海水淡化水泵2的出力為100t/h時，石灰乳投加計量泵選用130L/h的出力。
[0033] 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明。本發明所屬技 術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因 此，本發明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
【權利要求】
1. 一套海水淡化資源化調質裝置，其特征在于：包括海水淡化水箱（I)、海水淡化水泵 (2)、二氧化碳氣瓶（3)、二氧化碳吸收塔（4)、石灰儲存系統（5)、石灰乳制備裝置（6)、石灰 乳投加裝置（7)、主管道（9)、調質水箱（10);所述石灰乳投加裝置（7)包括與海水淡化水 泵（2)的出力相匹配的石灰乳投加計量泵（12)、石灰乳管道混合器（8); 海水淡化來水管道連接至二氧化碳吸收塔（4)的進水口，二氧化碳吸收塔（4)的出水 口連至海水淡化水箱（1)的進水口，二氧化碳吸收塔（4)的二氧化碳出氣口通過二氧化碳 氣體調節閥（11)管道連接至二氧化碳氣瓶（3); 所述主管道（9) 一端連接至海水淡化水箱（1)的出水口、一端連接至石灰乳管道混合 器（8)的進水口；且主管道（9)上設置有海水淡化水泵（2); 所述石灰乳管道混合器（8)的出口管道連接至調質水箱（10)。
2. 根據權利要求1所述的一套海水淡化資源化調質裝置，其特征在于：所述石灰儲存 系統（5)包括石灰筒倉、布袋除塵器、螺旋給料機、螺旋輸送機，所述石灰筒倉內設置有震 動料斗。
3. 根據權利要求1所述的一套海水淡化資源化調質裝置，其特征在于：所述石灰乳制 備裝置（6)包括石灰乳攪拌機、溶解箱、儲存箱，所述溶解箱和儲存箱為一體化裝置。
4. 根據權利要求1所述的一套海水淡化資源化調質裝置，其特征在于：所述石灰乳投 加裝置（7)包括石灰乳進口管道過濾器和石灰乳管道混合器（8)的出口 Y型過濾器（16)。
5. 根據權利要求1所述的一套海水淡化資源化調質裝置，其特征在于：所述主管道（9) 上設置有與二氧化碳氣體調節閥（11)連鎖設置的第一在線PH表計（13);具體控制方法如 下：當第一在線PH表計（13)監測數值高于第一在線PH表計的最高控制指標時，增大二氧 化碳氣體調節閥（11)的調節門，控制出水PH值至第一在線PH表計的正常范圍內；當第一 在線PH表計（13)監測數值低于第一在線PH表計的最低控制指標時，關小二氧化碳氣體調 節閥（11)的調節門，控制出水PH值至第一在線PH表計的正常范圍內。
6. 根據權利要求1所述的一套海水淡化資源化調質裝置，其特征在于：所述石灰乳管 道混合器（8)的出水管道上設置有與石灰乳投加計量泵（12)連鎖設置的第二在線PH表計 (14) ，具體控制方法如下：石灰乳投加計量泵（12)變頻控制，當第二在線PH表計（14)監測 數值高于第二在線PH表計的最高控制指標時，減小石灰乳投加計量泵（12)運行頻率，控制 出水PH值至第二在線PH表計的正常范圍內；當第二在線PH表計（14)監測數值低于第二 在線PH表計的最低控制指標時，增大石灰乳投加計量泵（12)運行頻率，控制出水PH值至 第二在線PH表計的正常范圍內。
7. 根據權利要求1所述的一套海水淡化資源化調質裝置，其特征在于：包括循環水泵 (15) ，所述循環水泵（15) -端連接至海水淡化水箱（1)的出水口、一端連接至海水淡化來 水管道；所述循環水泵（15)的控制方法如下：當二氧化碳氣體調節閥（11)與第一在線PH 表計（13)連鎖運行出水PH值無法達到第一在線PH表計的正常范圍內時，啟動循環水泵 (15)，將海水淡化水箱（1)的出水返回到二氧化碳吸收塔（4)重新吸收二氧化碳，直至海水 淡化水箱（1)的出水達到第一在線PH表計的正常范圍內。
【文檔編號】C02F9/04GK104211224SQ201410449695
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月4日 優先權日:2014年9月4日
【發明者】馮錦, 付建新, 尹大偉, 章媛 申請人:南京中電環保工程有限公司