一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水處理設備領域，具體而言，涉及一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統。
【背景技術】
[0002]淡水是人類必不可缺的資源之一。隨著人類的發展，淡水資源越來越匱乏，因此如何從廢水、污水及海水等中提煉淡水，是一項越來越重要的技術。
[0003]現有技術中處理設備或方法較為不合理，成本高，處理效率低，較難滿足人類社會發展的需求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供了一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統，旨在改善上述問題。
[0005]本實用新型是這樣實現的:
[0006]一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統，包括依次相連的攪拌箱、循環箱、管式超濾膜系統及離子交換軟化系統，所述管式超濾膜系統內設有超濾膜；
[0007]離子交換軟化系統與正滲透膜系統相連，正滲透膜系統內通過正滲透膜將其分為濃縮層及稀釋層，所述離子交換軟化系統與濃縮層的入口相連，所述濃縮層的出口與濃水氨氮回收汽提塔相連，所述稀釋層的入口與汲取液儲罐連接，稀釋層的出口與汲取液精餾回收塔相連，該汲取液精餾回收塔分別與反滲透精處理系統及所述汲取液儲罐相連，所述濃水氨氮回收汽提塔也與汲取液儲罐相連。
[0008]攪拌箱的產水通過循環箱送至管式超濾膜系統進行凈化處理。超濾膜的主要材質為聚偏氟乙烯(簡稱PVDF)，其孔徑約為0.05微米，該孔徑能夠攔截大部分的高含鹽水中的氫氧化鈉和碳酸鈉產生的沉淀物，而只允許水分子和其他可溶性鹽類透過超濾膜，極其適用于去除高含鹽水中的鈣離子和鎂離子硬度。不僅如此，管式超濾膜系統還能極大程度上去除高含鹽水中泥沙等雜質的含量，實驗證明，經管式超濾膜系統處理后的高含鹽水，其濁度小于0.5NTU。NTU即散射濁度，表明儀器在與入射光成90°角的方向上測量散射光強度。經管式超濾膜系統處理后的水會經離子交換軟化系統再次軟化處理，使其內部含鹽量進一步降低。
[0009]進一步地，所述管式超濾膜系統上設有排水口及排污口，所述排水口通過排水管與離子交換軟化系統相連，所述排污口通過排污管與循環箱相連。經過這樣改進之后，沉積物會通過排污口及排污管重新回到循環箱。隨著過濾的進行，循環箱中的混合液的沉積物濃度會逐漸升高，該沉積物濃度稱為污泥濃度。污泥濃度過高會導致超濾膜表面發生污堵，因此需要定期排放部分污泥以降低循環箱中的污泥濃度。
[0010]進一步地，所述排污管上設有排污閥門。關閉排污閥門可使沉積物暫留在管式超濾膜系統中；打開排污閥門可使沉積物沿排污口及排污管進入循環箱。
[0011]進一步地，所述循環箱與管式超濾膜系統的入口之間設有循環泵。打開循環泵可增強高含鹽水前進的動力，提高整個淡化系統的效率。
[0012]進一步地，所述排水管上連接有第一分管，該第一分管與反洗水箱連接，所述反洗水箱的出口連接有反洗水泵，所述反洗水泵的出口通過第二分管與管式超濾膜系統的入口連接，所述第二分管與排水管之間連接有第三分管，所述第一分管、第二分管及第三分管上分別設有第一控制閥門、第二控制閥門及第三控制閥門。
[0013]打開第一控制閥門，可使經超濾膜過濾后的高含鹽水經第一分管進入反洗水箱，這部分水稱為反洗水。需要對超濾膜表面進行清洗時，關閉第二控制閥門，打開第三控制閥門，通過反洗水泵將反洗水箱內的反洗水泵入管式超濾膜系統中，可對超濾膜的表面進行清洗，此時反洗水的流向與超濾膜過濾高含鹽水時的流向相反，因此將該過程稱為反洗。
[0014]此時可通過閥門關閉離子交換軟化系統的入口，防止反洗水進入離子交換軟化系統內；可打開管式超濾膜系統的入口，將清洗過超濾膜的反洗水排出。
[0015]通過這樣的處理，基本上可將超濾膜表面的沉積物沖洗干凈，使超濾膜可重新使用。
[0016]進一步地，所述離子交換軟化系統的入口設于其頂部，出口設于其底部，離子交換軟化系統的中部填充有離子交換樹脂層。高含鹽水經離子交換樹脂后可將其內部鹽分部分去除。
[0017]優選地，所述汲取液儲罐用防腐材質制成，使其堅固耐用，更優選地，汲取液儲罐用聚乙烯或聚丙烯制成。
[0018]進一步地，所述汲取液精餾回收塔及濃水氨氮回收汽提塔上均設有壓力表及溫度表。壓力表可測量精餾塔或汽提塔內的壓力，溫度表可測量精餾塔或汽提塔內的溫度。
[0019]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過上述設計得到的基于管式膜的高含鹽水淡化系統，經攪拌箱、循環箱、管式超濾膜系統及離子交換軟化系統組成的高含鹽水預處理系統，可將高含鹽水中的泥沙、懸浮物等雜質去除，并初步降低其內部鈣離子及鎂離子的含量；通過正滲透膜系統、汲取液精餾回收塔、濃水氨氮回收汽提塔及反滲透精處理系統組成的高含鹽水濃縮系統可進一步降低高含鹽水中的含鹽量，得到淡水。這種高含鹽水淡化系統淡化效果好，效率高，能夠滿足社會對于淡水的需求。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0021]圖1是本實用新型實施例提供的基于管式膜的高含鹽水淡化系統的結構示意圖；
[0022]圖2是本實用新型實施例提供的基于管式膜的高含鹽水淡化系統的高含鹽水預處理系統的結構示意圖；
[0023]圖3是本實用新型實施例提供的基于管式膜的高含鹽水淡化系統的正滲透膜系統的結構示意圖。
[0024]圖中標記分別為:
[0025]攪拌箱101 ;循環箱102 ;管式超濾膜系統103 ;離子交換軟化系統104 ;正滲透膜系統105 ;濃縮層106 ;稀釋層107 ;濃水氨氮回收汽提塔108 ;汲取液儲罐109 ;汲取液精餾回收塔110 ;排水管113 ;排污管114 ;排污閥門115 ;循環泵116 ;第一分管117 ;反洗水箱118 ;反洗水泵119 ;第二分管120 ;第三分管121 ;第一控制閥門122 ;第二控制閥門123 ;第三控制閥門124 ;反滲透精處理系統125。
【具體實施方式】
[0026]淡水是人類必不可缺的資源之一。隨著人類的發展，淡水資源越來越匱乏，因此如何從廢水、污水及海水等中提煉淡水，是一項越來越重要的技術。
[0027]現有技術中處理設備或方法較為不合理，成本高，處理效率低，較難滿足人類社會發展的需求。
[0028]本領域技術人員長期以來一直在尋求一種改善該問題的工具或方法。
[0029]鑒于此，本實用新型的設計者通過長期的探索和嘗試，以及多次的實驗和努力，不斷的改革創新，設計出了一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統，使用這種系統可高效高質量地將高含鹽水淡化，得到能夠使用的淡水。
[0030]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031]實施例，請參閱圖1-3
[0032]本實施例提供的基于管式膜的高含鹽水淡化系統，簡稱淡化系統，包括依次相連的攪拌箱101、循環箱102、管式超濾膜系統103及離子交換軟化系統104，所述管式超濾膜系統103內設有超濾膜。
[0033]攪拌箱101、循環箱102、管式超濾膜系統103及離子交換軟化系統104組成的高含鹽水預處理系統。在使用時，向攪拌箱101內通入高含鹽水，同時加入沉淀劑，通過攪拌箱101的攪拌，使沉淀劑充分溶入高含鹽水中，沉淀劑可使高含鹽水中的鎂離子、鈣離子及部分不溶解雜質沉淀，將其去除。
[0034]優選地，沉淀劑采用這種方式配制:石灰溶液配制成0-40 %的石灰乳液，氫氧化鈉溶液配制成濃度10-40%的溶液，碳酸鈉溶液配制成濃度5% -20%的溶液；加入高含鹽水中的石灰乳液含量為2-15% (體積百分比)，氫氧化鈉溶液含量為1-10% (體積百分比)和碳酸鈉溶液含量為1-10% (體積百分比)。這種沉淀劑可使鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，鈣離子生成碳酸鈣沉淀，從而使鈣鎂離子沉降下來，又能通過產生的活性泥渣的吸附和捕捉作用將高鹽水中的懸浮物沉降下來，降低高含鹽水中的濁度。
[0035]攪拌箱101的產水通過循環箱102送至管式超濾膜系統103進行凈化處理。超濾膜的主要材質為聚偏氟乙烯(簡稱PVDF)，其孔徑約為0.05微米，該孔徑能夠攔截大部分的高含鹽水中的氫氧化鈉和碳酸鈉產生的沉淀物，而只允許水分子和其他可溶性鹽類透過超濾膜，極其適用于去除高含鹽水中的鈣離子和鎂離子硬度。不僅如此，管式超濾膜系統103還能極大程度上去除高含鹽水中泥沙等雜質的含量，實驗證明，經管式超濾膜系統103處理后的高含鹽水，其濁度小于0.5NTU。
[0036]NTU即散射濁度，表明儀器在與入射光成90°角的方向上測量散射光強度。
[0037]經管式超濾膜系統103處理后的水會經離子交換軟化系統104再次軟化處理，使其內部含鹽量進一步降低。
[0038]經過上述過程處理完的水稱為軟化高鹽水，軟化高鹽水中仍含有大量的溶解鹽類，需要進一步處理才能得到所需的淡水。因此，進一步地，該淡化系統還包括高含鹽水濃縮系統，高含鹽水濃縮系統包括正滲透膜系統105、汲取液精餾回收塔110、濃水氨氮回收汽提塔108及反滲透精處理系統125。
[0039]離子交換軟化系統104與正滲透膜系統105相連，正滲透膜系統105內通過正滲透膜將其分為濃縮層106及稀釋層107，所述離子交換軟化系統104與濃縮層106的入口相連，所述濃縮層106的出口與濃水氨氮回收汽提塔108相連，所述稀釋層107的入口與汲取液儲罐109連接，稀釋層107的出口與汲取液精餾回收塔110相連，該汲取液精餾回收塔110分別與反滲透精處理系統125及所述汲取液儲罐109相連，所述濃水氨氮回收汽提塔10