[发明专利]规模化海水淡化系统及工艺

权利要求书

1.一种规模化海水淡化系统，其特征在于，包括顺序连接的海水预处理子系统、超滤子系统和除盐子系统，其中：

所述海水预处理子系统包括采用气水联合冲洗方式的重力式V型滤池；

所述超滤子系统包括至少一组顺序连接的自清洗过滤装置和超滤单元；自清洗过滤装置采用自动控制技术自行过滤和反洗；超滤单元包括具有PLC自动控制系统的超滤装置，并配备辅助清洗装置和反洗装置，通过PLC自动控制系统将其内部的气动或电动阀门与外部连接热源的水泵联锁控制；

所述除盐子系统包括反渗透装置及能量回收装置，反渗透装置采用一级两段式设计以脱除海水中的盐离子，反渗透装置的高压泵采用变频控制；能量回收装置用于将反渗透装置产生的高压浓海水的压力能量进行回收，再利用到反渗透装置进水端对低压海水进行施压。

2.如权利要求1所述的规模化海水淡化系统，其特征在于，所述海水预处理子系统还包括位于重力式V型滤池进水端的换热装置，换热装置在检测到海水进水温度低于预设值时启动运行，将海水先引入换热装置进行加热处理后再进入重力式V型滤池。

3.如权利要求2所述的规模化海水淡化系统，其特征在于，所述换热装置为包括多块可拆卸的波纹形传热板片的板式换热器。

4.如权利要求1所述的规模化海水淡化系统，其特征在于，所述重力式V型滤池的滤板为钢砼复合材质并采用整体浇筑，底模为具有凸凹槽的塑料板，并在底模上均匀布置滤头，以保证布气均匀；滤板上方的填料层采用粒径不均匀系数为1.2～1.3，颗粒粒径为0.8～1.2mm的石英砂；所述重力式V型滤池中与海水接触的金属材料均采用双相不锈钢2507材质，滤头采用ABS材质，密封材料采用氯丁橡胶。

5.如权利要求1所述的规模化海水淡化系统，其特征在于，所述自清洗过滤装置为叠片式，采用PP材质滤芯，当进出水压差大于预设值时自动反洗，叠片采用聚丙烯材质；超滤装置采用内压式膜组件。

6.如权利要求1所述的规模化海水淡化系统，其特征在于，所述超滤子系统包括并联的两组自清洗过滤装置和超滤装置，自清洗过滤装置的单台处理水量为200m3/h，工作压力为2～10bar；超滤装置按水温20℃及膜通量的≤50L/m2·h设计，单套净出力为175m3/h(20℃)；两组超滤装置配备一套CEB反洗设备和一套CIP清洗设备，以保证超滤膜的通量恢复和维护。

7.如权利要求1所述的规模化海水淡化系统，其特征在于，所述能量回收装置为正位移式能量回装置。

8.如权利要求1所述的规模化海水淡化系统，其特征在于，还包括后处理子系统，用于对进入市政供水管网中的淡水依次进行矿化、加氟、杀菌和消毒处理，其中：

矿化处理，对除盐子系统排出的淡水添加氢氧化钙溶液，调节PH值的同时增加矿化度；

加氟处理，对除盐子系统排出的淡水加入氟化钠、氟硅酸钠添加剂；

杀菌处理，对除盐子系统排出的淡水添加次氯酸钠溶液，并保证水体中含有一定量余氯，以起到持久杀菌作用；

消毒处理，通过紫外消毒装置对淡水进行紫外线消毒处理。

9.如权利要求1所述的规模化海水淡化系统，其特征在于，还包括光伏发电子系统，通过光伏发电子系统对海水淡化系统的各子系统供电。

10.一种规模化海水淡化工艺，其特征在于，包括以下步骤，

在检测到海水温度低于15℃时，通过换热装置将海水加热至18～22℃后再送入重力式V型滤池；

采用重力式V型滤池去除海水中大部分的颗粒物质和部分胶体物质，设计滤速为10～12m/h，水冲洗强度为2.5～3.0L/m2·s，气冲强度为15L/m2·s，产水浊度小于1NTU；

采用至少一组自清洗过滤装置和超滤装置的组合工艺进一步脱除海水中悬浮物、胶体、细菌和微生物；自清洗过滤装置的单台处理水量200m3/h，工作压力为2～10bar，在当进出水压差大于预设值时自动反洗；超滤装置按水温20℃及膜通量≤50L/m2·h进行设计，单套净出力为175t/h(20℃)；

采用一级两段式反渗透装置对海水进行脱盐处理，并控制反渗透装置的回收率为40～45％；

采用能量回收装置将反渗透装置产生的高压浓海水的压力能量进行回收，再将回收的压力能量利用到反渗透进水端对低压海水施加压力；

对进入市政供水管网中的淡水进行矿化、加氟、杀菌和消毒处理；

通过光伏发电系统对海水淡化系统的各子系统供电。