一種反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置及應用的制作方法

本發明屬于海水淡化技術領域，尤其是涉及一種反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置及應用。

背景技術：

隨著經濟的迅速發展、人名生活水平的不斷提高、水資源的日趨緊張和海水淡化技術的不斷進步，海水淡化已成為解決海島居民生活用水的第一水源，淡化海水將成為調水困難的沿海城市的重要補充水源和應急水源。海水淡化將成為解決水資源危機各項措施的有效補充。其中，反滲透海水淡化已成為最經濟的海水淡化方法，是海水淡化的主要過程之一。

目前公開的一種中小型反滲透海水淡化低壓沖洗和化學清洗裝置流程圖見圖1，由沖洗水箱x2，沖洗泵p4，清洗保安濾器l2組成。

中小型反滲透海水淡化低壓沖洗和化學清洗裝置包括依次相連的沖洗/沖洗水箱x2，沖洗泵p4，保安濾器l2，連通管路和閥門。反滲透海水淡化系統產水管路上的電動球閥v11的一端通過管路與沖洗/沖洗水箱x2的上端進水口相連，高壓濃水管路上的高壓球閥v13通過管路與沖洗/沖洗水箱x2的上端進水口相連，沖洗/沖洗水箱x2的下端出水口通過管路連接到球閥v17，球閥v17的另一端通過管路和沖洗泵p4的吸入口相連，沖洗泵p4的出水口通過管路連接到球閥v16，球閥v16的另一端通過管路連接到保安濾器l2的進水口，保安濾器l2的進水口還與球閥v15的一端相連，球閥v15的另一端通過管路連接至沖洗/沖洗水箱x2的上端進水口，沖洗/清洗保安濾器l2的出水口通過管路連接至高壓球閥v8，高壓球閥v8的另一端連接至反滲透海水淡化系統的高壓進水管路。

反滲透海水淡化系統正常運行時，海水透過反滲透膜m1成為淡水進入產水管路。此時，沖洗/沖洗水箱x2處于低液位，電動球閥v11連通至沖洗/沖洗水箱x2上端進水口，淡水經過電動球閥v11進入沖洗/沖洗水箱x2，作為沖洗/清洗用水。待沖洗/沖洗水箱x2達到高液位后，電動球閥v11連通至淡水箱x3。此時，淡水淡水經過電動球閥v11進入淡水箱x3。

進行低壓沖洗時，依次停止高壓泵p2，再停止能量回收裝置n1和壓力提升泵p3，最后停止海水泵p1。打開高壓球閥v13、高壓球閥v8、球閥v16和球閥v17。啟動沖洗泵p4提升沖洗淡水進入保安濾器l2。經過過濾的沖洗淡水，經過高壓球閥v8流入反滲透膜m1進水口，由濃水口流出經過高壓球閥v13回流至沖洗/沖洗水箱x2。

進行化學清洗時，依次停止高壓泵p2，再停止能量回收裝置n1和壓力提升泵p3，最后停止海水泵p1。首先將清洗劑加入沖洗/沖洗水箱x2，打開循環攪拌管路上的球閥v19、球閥v16、球閥v17，關閉高壓球閥v8。啟動沖洗泵p4，清洗水經過v19回流至沖洗/沖洗水箱x2，達到攪拌藥劑的效果。攪拌完畢后，打開高壓球閥v13、高壓球閥v8、球閥v16和球閥v17，關閉球閥v19。啟動沖洗泵p4提升清洗水進入保安濾器l2。經過過濾的清洗水，經過高壓球閥v8流入反滲透膜m1進水口，由濃水口流出經過高壓球閥v13回流至沖洗/沖洗水箱x2。

上述中小型反滲透海水淡化低壓沖洗和化學清洗裝置，存在以下問題：

1、需要設置保安濾器l2、高壓球閥v8、高壓球閥v11，增加了設備成本。

2、增加了反滲透海水淡化系統中的啟停頻率，不利于設備的使用壽命。

3、系統停機后，濃水管路仍然保有較高的壓力，導致高壓球閥v8和v11較難開啟。同時，沖洗回流管路通向大氣沒有壓力，而產水管路保有一定的低壓，可能引起產水倒吸的情況。

技術實現要素：

本發明的第一個目的在于，針對背景技術中存在的不足，提供一種反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置。

為此，本發明的上述目的通過以下技術方案來實現：

一種反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置，其特征在于，所述反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置包括：沖洗水箱（x2）和沖洗泵（p4），所述沖洗水箱（x2）的下端出水口經球閥（v15）與沖洗泵（p4）的進水口相連接，所述沖洗泵（p4）的出水口和沖洗水箱（x2）的上端進水口的連接管道上順次設置球閥（v14）和球閥（v13），所述球閥（v14）和球閥（v13）的連接管道經設置在反滲透海水淡化系統中的反滲透進水管路上的三通球閥（v4）與設置在反滲透進水管路上的保安濾器（l1）的進水口相連接；所述沖洗水箱（x2）的第二上端進水口經球閥（v10）與反滲透海水淡化系統中的能量回收裝置（n1）的低壓出水口（n14）相連接；所述沖洗水箱（x2）的第三上端進水口經設置在反滲透海水淡化系統中的反滲透淡水管路上的三通球閥（v8）與反滲透膜（m1）的淡水出口相連接。

在采用上述技術方案的同時，本發明還可以采用或者組合采用以下進一步的技術方案：

優選地，所述反滲透海水淡化系統沿著管道依次包括海水箱（x1）、機械濾器（r1）、保安濾器（l1）、反滲透膜（m1）和淡水箱（x3），所述海水箱（x1）和機械濾器（r1）的連接管道上設置海水泵（p1），所述機械濾器（r1）和保安濾器（l1）的連接管道上設置三通球閥（v4），所述保安濾器（l1）和反滲透膜（m1）的連接管道上設置高壓泵（p2），所述保安濾器（l1）和高壓泵（p2）的連接管道與能量回收裝置（n1）的低壓進水口（n12）相連接，能量回收裝置（n1）的高壓出水口（n11）與壓力提升泵（p3）的進水口相連接，壓力提升泵（p3）的出水口與高壓泵（p2）和反滲透膜（m1）的連接管道相連接，反滲透膜（m1）的濃水出口與能量回收裝置（n1）的高壓進水口（n13）相連接，能量回收裝置（n1）的低壓出水口（n14）經球閥（v10）與沖洗水箱（x2）的第二上端進水口，反滲透膜（m1）的淡水出口連接三通球閥（v8），三通球閥（v8）的另外兩個出口分別與淡水箱（x3）的上端進水口、沖洗水箱（x2）的第三上端進水口相連接。

優選地，海水箱（x1）、沖洗水箱（x2）和淡水箱（x3）上均設置高、低液位開關。

優選地，機械濾器（r1）和三通球閥（v4）的連接管道上設置低壓止回閥（v3）。

優選地，高壓泵（p2）與壓力提升泵（p3）和反滲透膜（m1）的連接管道之間的連接管道上設置高壓止回閥（v5）。

優選地，淡水箱（x3）的下端出水口經球閥（v11）與淡水泵（p5）的進水口相連接，淡水泵（p5）的出水口的連接管道上設置球閥（v12）。

本發明的另外一個目的在于，針對背景技術中存在的不足，提供一種反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置的應用，所述反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置應用于低壓沖洗。

為此，本發明的上述目的通過以下技術方案來實現：

停止反滲透海水淡化系統中的海水泵（p1），三通球閥（v4）連通沖洗泵（p4）的出水口和保安濾器（l1）的進水口，打開回流管路上的球閥（v10），啟動沖洗泵（p4），沖洗水箱（x2）中的清洗淡水經過沖洗泵（p4）增壓，流經三通球閥（v4）進入保安濾器（l1）后分為兩路：一路清洗淡水經反滲透海水淡化系統中的高壓泵（p2）加壓后進入反滲透膜（m1）；另一路清洗淡水流經反滲透海水淡化系統中的能量回收裝置（n1），再經過反滲透海水淡化系統中的壓力提升泵（p3）增壓后進入反滲透膜（m1）；進入反滲透膜（m1）中的高壓清洗淡水分為兩路：一路高壓清洗淡水透過反滲透膜（m1）成為淡水；另一路未透過反滲透膜（m1）的沖洗淡水經能量回收裝置（n1）能量回收后，流經回流管路上的球閥（v10）回流至沖洗水箱（x2）。

本發明還有一個目的在于，針對背景技術中存在的不足，提供一種反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置的應用，所述反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置應用于化學清洗。

為此，本發明的上述目的通過以下技術方案來實現：

停止反滲透海水淡化系統中的海水泵（p1），三通球閥（v4）連通反滲透海水淡化系統中的機械濾器（r1）的出水口和保安濾器（l1）的進水口；打開球閥（v13），投加清洗劑至沖洗水箱（x2）中，啟動沖洗泵（p4），將藥液回流攪拌均勻；將三通球閥（v4）連通沖洗泵（p4）的出水口和反滲透海水淡化系統中的保安濾器（l1）的進水口，關閉球閥（v13），沖洗水箱（x2）中的清洗液經過沖洗泵（p4）增壓，流經三通球閥（v4）進入保安濾器（l1）后分為兩路：一路清洗液經過高壓泵（p2）加壓后進入反滲透膜（m1）；另一路流經能量回收裝置（n1），再經過壓力提升泵（p3）增壓后進入反滲透膜（m1）；反滲透膜（m1）中的清洗液從反滲透膜（m1）的濃水口流出，經過能量回收裝置（n1）之后，流經回流管路上的球閥（v10）回流至沖洗水箱（x2）。

本發明提供一種反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置及應用，所述反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置不需要另外再設置一個保安濾器以及伴隨增加的保安濾器所增加的設備，從而減少設備成本的增加，也降低了系統控制的難易程度；所述反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗裝置在低壓清洗和化學清洗兩個過程中并不需要反滲透海水淡化系統反復啟停，從而增加了反滲透海水淡化系統的使用壽命。

附圖說明

圖1為現有技術中公開的一種中小型反滲透海水淡化低壓沖洗和化學清洗裝置的示意圖；

圖2為本發明所提供的一種反滲透海水淡化的低壓沖洗和化學清洗的裝置的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好地理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。

海水箱x1的出口端連接有第一低壓水管g1，第一低壓水管g1的另一端通過球閥v1連接有第二低壓水管g2，第二低壓水管g2的另一端連接有海水泵p1，海水泵p1的出口端連接有第三低壓水管g3，第三低壓水管g3的另一端通過球閥v2連接有第四低壓水管g4，第四低壓水管g4的另一端連接有機械濾器r1，機械濾器r1的進出水口均設置有壓力表，機械濾器r1的出口端連接有第五低壓水管g5，第五低壓水管g5的另一端通過低壓止回閥v3連接有第六低壓水管g6，第六低壓水管g6的另一端連接有電動三通球閥v4。

電動三通球閥v4的公共端連接有第七低壓水管g7，第七低壓水管g7的另一端連接有保安濾器l1，保安濾器l1的進水管路上設置有流量計，保安濾器l1的進出水口均設置有壓力表，保安濾器l1的出口端連接有第八低壓水管g8，第八低壓水管g8的另一端連接有高壓泵p2及能量回收裝置n1的低壓進水口n12，高壓泵p2的進水端安裝有電導率儀和壓力變送器，高壓泵p2的出口端連接有第一高壓水管h1，第一高壓水管h1通過高壓止回閥v5連接有第二高壓水管h2，第二高壓水管h2的另一端連接有反滲透膜m1及壓力提升泵p3的出口端，反滲透膜m1的進水管路上設置有高壓壓力表反和壓力變送器，反滲透膜m1的濃鹽水出口端連接有第四高壓水管h4，第四高壓水管h4的另一端連接有能量回收裝置n1的高壓進水口n13，能量回收裝置n1的高壓出水口n11連接有第三高壓水管h3，第三高壓水管h3的另一端與壓力提升泵p3相連。

反滲透膜m1的淡水出口端連接有第十低壓水管g10，反滲透膜m1的淡水出口端設置有流量計、壓力表和電導率儀，第十低壓水管g10的另一端連接有球閥v6及球閥v7，球閥v7的另一端連接有電動三通球閥v8的公共端，電動三通球閥v8的其中一端連接有淡水箱x3，電動三通球閥v8的其另一端連接有沖洗水箱x2的進水口。

淡水箱x3的出水口連接有第十六低壓水管g16，第十六低壓水管g16的另一端通過球閥v11連接有第十七低壓水管g17，第十七低壓水管g17的另一端連接有淡水泵p5，淡水泵p5的出口端連接有第十八低壓水管g18，第十八低壓水管g18的另一端通過球閥v12連接有第十九低壓水管g19。

能量回收裝置n1的低壓出水口n14連接有第十四低壓水管g14，第十四低壓水管g14的另一端連接有球閥v9及球閥v10，球閥v10的另一端通過第十五低壓水管g15與沖洗水箱x2進水口相連。

沖洗水箱x2的出口端連接有第二十三低壓水管g23，第二十三低壓水管g23的另一端通過球閥v15連接有第二十二低壓水管g22，第二十二低壓水管g22的另一端連接有沖洗泵p4，沖洗泵p4的出口端連接有第二十一低壓水管g21，第二十一低壓水管g21的另一端通過球閥v14連接有第九低壓水管g9，第九低壓水管g9的另一端連接有電動三通球閥v4及球閥v13，球閥v13的另一端連接有第二十低壓水管g20，第二十低壓水管g20的另一端與沖洗水箱x2進水口相連。

海水箱x1、沖洗水箱x2和淡水箱x3上均設置有高低液位開關。

一種中小型反滲透海水淡化低壓沖洗和化學清洗裝置的應用，如圖2所示，包括：

（a）反滲透海水淡化系統正常運行時，電動三通球閥v4連通機械濾器r1的出水口和保安濾器l1的進水口。電動三通球閥v8連通產水管路和沖洗水箱x2，關閉回流管路上的球閥v10。首先，啟動海水泵p1提升海水壓力至3bar，海水經過機械濾器r1過濾后進入到保安濾器l1。

（b）啟動壓力提升泵p3和能量回收裝置n1，再啟動高壓泵p2。低壓海水經過保安濾器l1過濾后，分為兩路。一路經過高壓泵p2加壓后進入反滲透膜m1；另一路低壓海水進入到能量回收裝置n1，經過與流入裝置的高壓濃鹽水進行壓力交換后成為高壓海水，再經過壓力提升泵p3增壓后進入反滲透膜m1。

（c）經過反滲透作用，進入反滲透膜m1中的高壓海水分為兩路水：一路高壓海水透過反滲透膜m1成為了淡水；另一路高壓海水未透過反滲透膜m1成為了高壓濃鹽水。

（d）透過反滲透膜m1的淡水分為兩路：一路淡水進入到沖洗水箱x2，作為沖洗淡水，；另一路經過后處理加藥系統j3，進入到淡水箱x3，再通過淡水泵p5加壓，輸送至淡水用水點。淡水首先補充進入沖洗水箱x2，沖洗水箱x2中安裝有高低液位開關，當沖洗水箱中的淡水達到高液位時，液位開關發送信號給控制系統，控制系統操作電動三通球閥v8運轉，將產水管路與淡水箱x3連通，當沖洗水箱中的淡水達到低液位時，液位開關發送信號給控制系統，控制系統操作電動三通球閥v8運轉，將產水管路與沖洗水箱x2連通。

（e）未透過反滲透膜m1的高壓濃鹽水，進入到能量回收裝置n1，經過與流入裝置的低壓海水進行壓力交換后，成為低壓濃鹽水排出管道。

（f）進行低壓沖洗時，停止海水泵p1，電動三通球閥v4連通沖洗泵p4出水口和保安濾器l1進水口，打開回流管路上的球閥v10。啟動沖洗泵p4，沖洗水箱x2中的沖洗淡水，經過沖洗泵p4增壓，流經電動三通球閥v4進入保安濾器l1后分為兩路：一路沖洗淡水經過高壓泵p2加壓后進入反滲透膜m1；另一路沖洗淡水流經能量回收裝置n1，再經過壓力提升泵p3增壓后進入反滲透膜m1。

（g）進入反滲透膜m1中的高壓沖洗淡水分為兩路水：一路高壓沖洗淡水透過反滲透膜m1；另一路未透過反滲透膜m1的高壓沖洗淡水，經過能量回收裝置n1之后，流經回流管路上的球閥v10回流至沖洗水箱x2。

（h）進行化學清洗時，停止海水泵p1，電動三通球閥v4連通機械濾器r1出水口和保安濾器l1進水口，打開球閥v13。投加藥劑至沖洗水箱x2，啟動沖洗泵p4，將藥液回流攪拌均勻后，電動三通球閥v4連通沖洗泵p4出水口和保安濾器l1進水口，關閉球閥v13。沖洗水箱x2中的清洗液，經過沖洗泵p4增壓，流經電動三通球閥v4進入保安濾器l1后分為兩路：一路清洗液經過高壓泵p2加壓后進入反滲透膜m1；另一路清洗液流經能量回收裝置n1，再經過壓力提升泵p3增壓后進入反滲透膜m1。

（i）進入反滲透膜m1中的清洗液從滲透膜m1的濃水口流出，經過能量回收裝置n1之后，流經回流管路上的球閥v10回流至沖洗水箱x2。

上述具體實施方式用來解釋說明本發明，僅為本發明的優選實施例，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發明作出的任何修改、等同替換、改進等，都落入本發明的保護范圍。