[实用新型]一种小型海水淡化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种海水淡化装置，尤其涉及一种将流化床结晶技术与电渗析技术结合的高效海水淡化装置。

背景技术  

海水淡化及苦咸水淡化是解决我国淡水资源不足，分布不均的一种有效方法。目前广泛应用的淡化方法有多级闪蒸、低温多效、反渗透和电渗析。尤其是电渗析技术由于其成本低、运行时间长、清洗和维修方便、出水水质稳定、脱盐率高、回收率高等特点，特别适合小型淡化领域的应用，如船用海水淡化装置。然而海水及苦咸水中均含有大量的钙、镁、碳酸氢根和硫酸根离子。且随着电渗析过程中的进行在浓水室中钙、镁等离子的含量越来越高，在浓水室容易形成CaSO4和CaCO3和Mg(OH)2等水垢，水垢沉积在离子交换膜表面（特别是阳离子交换膜），导致膜的交换容量和选择透过性下降，机械强度降低，缩短膜的使用寿命，且限制了过程中对原水的利用率和脱盐率。为了保证电渗析过程的高效安全运行，电渗析前的预处理阶段需要去除Ca2+、Mg2+等离子，即软化处理。然而现有的电渗析海水淡化装备的预处理系统一般由机械过滤器、保安过滤器组成，没有特定去除钙镁离子的设备，造成了现有电渗析淡化设备处理能力低、脱盐效率不高的局面。

传统的水质软化处理方法有化学反应沉淀法、离子交换法、酸化法和加入掩蔽剂等方法。然而传统软化法存在工艺复杂、占地面积大、消耗大量化学药品且处理效率低等问题，不适合小型海水淡化装备的使用。

发明内容

本实用新型一种小型海水淡化装置，将流化床结晶技术用于电渗析过程的预处理。流化床结晶技术将传统的化学沉淀过程与结晶过程有效结合。过程根据常温下Mg(OH)2、CaCO3和MgCO3的溶度积均较低，容易形成沉淀。通过加入氢氧化钠调节海水的pH值，协同碳酸钠与溶液中的Ca2+ 、Mg2+、HCO3 离子发生如下反应。

反应生成的碳酸钙、氢氧化镁等在预先添加晶种的作用下快速沉淀，并在流化床反应器中与液体分离。

综上，本实用新型旨在解决传统小型电渗析海水淡化装备使用中膜污染严重、脱盐率及回收率低的问题；提供一种将搅拌沉淀、固液分离、泥渣处理等阶段合为一体，具有占地面积小、反应快、去除率高等优点的小型淡化海水装置。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种小型海水淡化装置，特殊之处在于在现有的机械过滤器和保安过滤器之间加设有用于处理钙镁离子的流化床结晶器，所述机械过滤器输出连接流化床结晶器，海水经由流化床结晶器处理后输出至保安过滤器，由所述保安过滤器输出至电渗析装置；

所述流化床结晶器包括流化床结晶器主体3，所述流化床结晶器主体3的底部分别经由原水进水泵2、沉淀剂进水泵5与原水储槽1、沉淀剂储槽相连通，所述流化床结晶器主体3的顶部出水口与所述保安过滤器6相连通；

所述保安过滤器6的出水口经由中间水泵7连通至中间储水槽8，所述中间储水槽8与所述电渗析装置相连通；

所述电渗析设备包括浓水储槽11、淡水储槽12，极水储槽16、整流器18、浓水循环泵13、淡水循环泵14、极水循环泵17和膜堆15；其中所述浓水储槽11和淡水储槽12的一端经由中间水泵与中间储水槽8相连通，所述浓水储槽11、淡水储槽12、极水储槽16分别经由浓水循环泵13、淡水循环泵14、极水循环泵17与所述膜堆15相连，所述整流器15通过导线与所述膜堆15相连。

本实用新型将流化床结晶器应用于海水软化过程、提高了软化处理过程的处理效率、降低了海水结垢趋势，过程中电渗析设备的回收可达80%以上，脱盐率98%以上。且通过合理的设计，海水淡化装备结构紧凑，成本低，过程能耗低，特备适合小型化应用。该技术将搅拌沉淀、固液分离、泥渣处理等阶段合为一体，具有占地面积小、反应快、去除率高等优点。

附图说明

 图1：本实用新型一种小型海水淡化装置结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型的结构进行进一步说明。

实施例1