一種反滲透海水淡化系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于海水淡化和水處理技術領域，涉及一種反滲透海水淡化系統。
【背景技術】
[0002]海水淡化是指脫除海水中的大部分鹽分，使處理后的水符合用水(如生活用水、飲用水、鍋爐補給水和其它工業用水等)標準的水處理技術的總稱。發展至今，海水淡化的方法有多種，主要途徑有兩條，一是將水從海水中分離出來，以蒸餾法和反滲透法為代表；另一種方法是將鹽從海水中分離出來，以離子交換法和電滲析法為代表。國際上特別是中東地區，海水淡化已成為獲取淡水的重要方法之一。海水淡化發展較早的方法有蒸餾法和電滲析法，后來隨著膜技術的發展，膜法海水淡化法也被人們所重視。目前世界上應用較為廣泛的主要有反滲透(RO)、多級閃蒸(MSF)和多效蒸餾(MED)。反滲透(RO)海水淡化由于其設備的簡易性及相對較低的投資和運行成本，市場日趨廣闊。反滲透(RO)海水淡化是通過施加大于海水滲透壓的壓力利用反滲透膜從而將海水分離成淡化水和濃海水的一種技術。與蒸餾法的機理不同，反滲透海水淡化是純物理過程，無加熱步驟和相變。大型反滲透海水淡化主要由以下四個步驟組成:原水預處理、高壓栗加壓、反滲透膜分離及淡化水后處理。原水預處理、淡化水后處理以及反滲透膜化學清洗過程中都需使用酸和堿。
[0003]海水淡化雖然從很大程度上緩解了淡水缺乏的這個世界性難題，但是淡化后產生的大量濃海水仍然是人們需要重視并尋求解決方案的重點。濃海水不但含鹽量高(含鹽量大約為6%)，且含有海水預處理過程中添加的一些藥劑。如果排放不當，將會對近海及周邊環境造成嚴重影響。濃海水中主要含有氯化鈉、鎂鹽、鉀鹽和溴等化學資源，大量排放含有如此豐富資源的濃海水也是資源的浪費。因此，從環境和經濟兩個方面考慮，都應對濃海水進行合理利用，從而提高海水利用率并保護環境。
[0004]電滲析技術是指在電場力作用下離子通過選擇性離子交換膜的膜分離過程，其核心部分為陰陽離子交換膜，即利用陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過的特性對溶液中離子進行選擇性分離的技術。在電場力作用下，溶液中的陰陽離子發生定向迀移，從一部分水體迀移到另一部分水體，從而達到溶液分離、提純和濃縮的目的。雙極膜的出現，使電滲析的用途得到擴展。雙極膜是由陰離子交換膜和陽離子交換膜復合而成的，在兩層中間通常稱為中間催化層。其原理為:在雙極膜兩側加上電壓時，溶液中的離子會發生定向迀移，與此同時水分子會透過陰陽離子交換膜進入到中間催化層，在兩側活性基團作用下發生電解生成氫離子和氫氧根離子，以此來充當電荷負載，消耗的水又通過周圍溶液中的水向膜中間層滲透而得到補充。與常規電滲析相比，在雙極膜作用下水解離速率被提高5千萬倍以上，因此能耗大大降低，電滲析的應用范圍也大大延伸。雙極膜電滲析也屬于電滲析應用范圍，是通過將雙極膜與離子交換膜相結合，組成不同的隔室(酸室、堿室和料液室)，使其在酸堿制備領域有獨特的優勢。在一定的電壓作用下，陰陽離子能分別通過陰陽離子交換膜，與雙極膜產生的氫離子和氫氧根離子結合產生對應的酸和喊。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種反滲透海水淡化系統。
[0006]為此，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]一種反滲透海水淡化系統，所述反滲透海水淡化系統包括預處理單元、海水反滲透單元以及反滲透清洗單元，海水反滲透單元包括海水反滲透裝置，所述反滲透清洗單元包括超濾裝置和雙極膜裝置，所述預處理單元的出口通過管道連接至海水反滲透單元的海水反滲透裝置的入口，海水反滲透裝置的濃縮液出口通過管道連接至超濾裝置的入口，超濾裝置的出口通過管道連接至雙極膜裝置的入口，雙極膜裝置的堿液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的堿液入口，雙極膜裝置的酸液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的酸液入口。所述預處理單元用于去除海水中的懸浮顆粒及膠體，所述海水反滲透裝置的產水供生活和生產用，所述超濾裝置用于去除海水反滲透的濃縮液中的Ca2+和Mg'
[0008]優選地，海水反滲透裝置的濃縮液出口與超濾裝置的入口的連接管道上設置堿液入口。
[0009]優選地，海水反滲透裝置的濃縮液出口與超濾裝置的入口的連接管道上的堿液入口的下游設置CO2的入口。
[0010]優選地，超濾裝置的出口與雙極膜裝置的入口的連接管道上設置酸液入口。
[0011]優選地，所述雙極膜裝置的堿液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的濃縮液出口與超濾裝置的入口的連接管道。
[0012]優選地，所述雙極膜裝置的酸液出口通過管道連接至超濾裝置的出口與雙極膜裝置的入口的連接管道。
[0013]優選地，所述超濾裝置采用管式超濾膜。
[0014]優選地，所述雙極膜裝置的堿液出口通過管道連接堿液儲槽。
[0015]優選地，所述雙極膜裝置的酸液出口通過管道連接酸液儲槽。
[0016]本實用新型所提供的一種反滲透海水淡化系統具有如下優點:
[0017]I)本實用新型所提供的系統能夠對海水反滲透的濃縮液進行資源化利用，工藝簡單，可完全實現自控，節約人力成本；
[0018]2)本實用新型所提供的系統結構緊湊，占地面積少，能夠實現真正意義上的反滲透海水淡化系統酸堿自備功能，既環保又安全，無酸堿運輸過程的高度危險性，具有推廣價值；
[0019]3)本實用新型所提供的系統能夠制備I mol/L以上的HCl溶液和I mol/L以上的NaOH溶液，能完全滿足系統運行所需添加濃度和反滲透膜的化學清洗所需濃度；
[0020]4)本實用新型所提供的系統能大幅度降低海水反滲透的濃縮液中的含鹽量，在回收海水反滲透的濃縮液中化學資源的同時也減輕了海水反滲透的濃縮液的排放過程中對周邊生態環境造成的影響。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型所提供的一種反滲透海水淡化系統的示意圖；
[0022]圖中:101-預處理單元；102-海水反滲透裝置；103-海水反滲透裝置的堿液入口 ；104-海水反滲透裝置的酸液入口 ；201_超濾裝置；202_雙極膜裝置；203_堿液儲槽；204-酸液儲槽；205-堿液入口 ；206-C02的入口 ；207_酸液入口。
【具體實施方式】
[0023]參照附圖和具體實施例，對本發明做進一步地描述。
[0024]一種反滲透海水淡化系統，所述反滲透海水淡化系統包括預處理單元101、海水反滲透單元以及反滲透清洗單元，海水反滲透單元包括海水反滲透裝置102，所述反滲透清洗單元包括超濾裝置201和雙極膜裝置202，所述預處理單元的出口通過管道連接至海水反滲透單元的海水反滲透裝置102的入口，海水反滲透裝置102的濃縮液出口通過管道連接至超濾裝置201的入口，超濾裝置201的出口通過管道連接至雙極膜裝置202的入口，雙極膜裝置202的堿液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的堿液入口 103，雙極膜裝置202的酸液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的酸液入口 104。
[0025]優選地，海水反滲透裝置102的濃縮液出口與超濾裝置201的入口的連接管道上設置堿液入口 205。
[0026]優選地，海水反滲透裝置102的濃縮液出口與超濾裝置201的入口的連接管道上的堿液入口 205的下游設置CO2的入口 206。
[0027]優選地，超濾裝置201的出口與雙極膜裝置202的入口的連接管道上設置酸液入P 207ο
[0028]優選地，所述雙極膜裝置202的堿液出口通過管道連接至海水反滲透裝置102的濃縮液出口與超濾裝置201的入口的連接管道。
[0029]優選地，所述雙極膜裝置202的酸液出口通過管道連接至超濾裝置201的出口與雙極膜裝置202的入口的連接管道。
[0030]優選地，所述超濾裝置201采用管式超濾膜。
[0031]優選地，所述雙極膜裝置202的堿液出口通過管道連接堿液儲槽203。
[0032]優選地，所述雙極膜裝置202的酸液出口通過管道連接酸液儲槽204。
[0033]上述【具體實施方式】用來解釋說明本實用新型，僅為本實用新型的優選實施例而已，而不是對本實用新型進行限制，在本實用新型的精神和權利要求的保護范圍內，對本實用新型作出的任何修改、等同替換、改進等，都落入本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種反滲透海水淡化系統，所述反滲透海水淡化系統包括預處理單元、海水反滲透單元以及反滲透清洗單元，海水反滲透單元包括海水反滲透裝置，其特征在于，所述反滲透清洗單元包括超濾裝置和雙極膜裝置，所述預處理單元的出口通過管道連接至海水反滲透單元的海水反滲透裝置的入口，海水反滲透裝置的濃縮液出口通過管道連接至超濾裝置的入口，超濾裝置的出口通過管道連接至雙極膜裝置的入口，雙極膜裝置的堿液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的堿液入口，雙極膜裝置的酸液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的酸液入口。2.根據權利要求1所述的一種反滲透海水淡化系統，其特征在于，海水反滲透裝置的濃縮液出口與超濾裝置的入口的連接管道上設置堿液入口。3.根據權利要求2所述的一種反滲透海水淡化系統，其特征在于，海水反滲透裝置的濃縮液出口與超濾裝置的入口的連接管道上的堿液入口的下游設置CO2的入口。4.根據權利要求1所述的一種反滲透海水淡化系統，其特征在于，超濾裝置的出口與雙極膜裝置的入口的連接管道上設置酸液入口。5.根據權利要求1所述的一種反滲透海水淡化系統，其特征在于，所述雙極膜裝置的堿液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的濃縮液出口與超濾裝置的入口的連接管道。6.根據權利要求1所述的一種反滲透海水淡化系統，其特征在于，所述雙極膜裝置的酸液出口通過管道連接至超濾裝置的出口與雙極膜裝置的入口的連接管道。7.根據權利要求1所述的一種反滲透海水淡化系統，其特征在于，所述超濾裝置采用管式超濾膜。8.根據權利要求1所述的一種反滲透海水淡化系統，其特征在于，所述雙極膜裝置的堿液出口通過管道連接堿液儲槽。9.根據權利要求1所述的一種反滲透海水淡化系統，其特征在于，所述雙極膜裝置的酸液出口通過管道連接酸液儲槽。
【專利摘要】本實用新型涉及一種反滲透海水淡化系統，所述反滲透海水淡化系統包括預處理單元、海水反滲透單元以及反滲透清洗單元，所述預處理單元的出口通過管道連接至海水反滲透單元的海水反滲透裝置的入口，海水反滲透裝置的濃縮液出口通過管道連接至超濾裝置的入口，超濾裝置的出口通過管道連接至雙極膜裝置的入口，雙極膜裝置的堿液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的堿液入口，雙極膜裝置的酸液出口通過管道連接至海水反滲透裝置的酸液入口。本實用新型所提供的系統能夠對海水反滲透的濃縮液進行資源化利用，工藝簡單，可完全實現自控，節約人力成本；系統能夠通過雙極膜制備堿液和酸液用于反滲透清洗單元的運行和海水反滲透裝置的清洗。
【IPC分類】C02F103/08, C02F9/06
【公開號】CN204918258
【申請號】CN201520601054
【發明人】譚斌, 談賓賓, 黃傳敏, 方毓淳, 俞海燕, 李濱, 李鑫
【申請人】杭州上拓環境科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年8月11日