[实用新型]膜法海水淡化产水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及海水淡化装置，具体地指一种膜法海水淡化产水装置。

背景技术

近年来，随着经济的发展，需求的淡水用量越来越大，而我国的江河湖海普遍受到污染，七大水系，除珠江和长江外，其他水系水质多在IV类和V类，沿海地区，地下水超采引起海水入侵，土地盐碱化问题也日益严重；此时向大海要水，发展海水淡化技术，已经受到普遍的重视。

海水淡化，是通过海水脱盐设备除去海水中盐分并获得淡水的工艺过程。目前，海水淡化的方法主要有蒸馏法和膜法。随着膜性能的提高、高压泵的改进及能量回收效率的提高，膜法海水淡化应用越来越广泛，反渗透膜法成为投资最省、成本最低的海水淡化制取淡水的方法。

膜法海水淡化采用反渗透技术，它利用半透性能的薄膜，在压力的作用下，使盐水中的水透过半透性能的薄膜，而盐分和杂质被截留下来，从而达到淡化海水的目的。

现有的膜法海水淡化产水装置，将海水经高压泵导入海水淡化装置的反渗透膜壳的进口端，产出的水仅从膜壳的一端接出。通常的情况下，一级膜法海水淡化产水的含盐量约100～500mg/L、硬度较低(约2～10mg/L)、硼较高(约0.5～1.0mg/L)，该水质无法满足饮用水的要求，只能基本满足工业用水的要求。根据GB 5749-2006(生活饮用水卫生标准)，硼的极限值＜0.5mg/L，采用一级反渗透膜法产水就不能达到这个标准。若要达到饮用水标准，则需通过与水库水沟兑后，或者将一级海水淡化的产水再经过二级反渗透处理后，再经过活化处理后，用于饮用水。

发明内容

本实用新型的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种膜法海水淡化产水装置，能使一级膜法海水淡化的产水既能满足工业用水的要求，又能满足饮用水要求。

为实现上述目的，本实用新型所设计的膜法海水淡化产水装置，包括多个并联设置的反渗透膜压力容器，每个反渗透膜压力容器的外壳两端分别设置有海水进口和浓水出口，每个反渗透膜压力容器内还设置有一根贯穿的中心管，中心管上串联设置有多个反渗透膜元件，多个反渗透膜元件通过开设在中心管上的渗透孔与中心管的内腔相连，中心管靠近浓水出口的一端延伸出反渗透膜压力容器外并与工业用水管相连，中心管靠近海水进口的一端延伸出反渗透膜压力容器外并与生活饮用水管相连。

优选地，所述工业用水管和生活饮用水管上均设置有控制流量的手动阀和气动阀。这样，可根据海水淡化的处理情况，通过气动阀和手动阀调节生活饮用水的流量。

优选地，所述工业用水管的横截面积是生活饮用水管的横截面积的2.5～5倍。这样，控制生活饮用水管的流量值占总产水流量的30％以下，可保证取得的淡水能完全满足饮用水要求。

优选地，所述反渗透膜压力容器内串联设置有4～6支反渗透膜元件。这样，可以有效提高反渗透膜压力容器的产水效率。

以反渗透膜压力容器内串联设置有6支反渗透膜元件为例，检测反渗透膜元件的进水含盐量及产水含盐量变化趋势如下：

第1支反渗透膜元件靠近反渗透膜压力容器的海水进口端，其压力P最高、海水含盐量TDS最低，即第一支反渗透膜元件的进水含盐量C₁值最低；第6支反渗透膜元件靠近反渗透膜压力容器的浓水出口端，压力P最低、海水含盐量TDS最高，即第六支反渗透膜元件的进水含盐量C₆值最高，六支反渗透膜元件的进水含盐量是逐步增加的，即其数学关系为C₁＜C₂＜C₃＜C₄＜C₅＜C₆。对应地，六支反渗透膜元件的产水含盐量也是逐步增加的，即其数学关系为C_p1＜C_p2＜C_p3＜C_p4＜C_p5＜C_p6。较高的含盐量意味着较高的渗透压Pc，所以海水的推动力(P-P_c)是逐步降低的。靠近反渗透膜压力容器的海水进口端的产水压力较高，水质较好，可作为饮用水；靠近反渗透膜压力容器的浓水出口端的产水压力较低，产水水质相对较差，但其含盐量约300～800mg/L，仍可满足工业用水的需要。试验表明，前三支反渗透膜元件硼含量＜0.5mg/L，可满足饮用水的要求。