[发明专利]高硬度苦咸水淡化处理系统及其工艺方法

权利要求书

1.一种高硬度苦咸水淡化处理系统及其工艺方法，包括用水源泵（22）将水源中的高硬度苦咸水通过管路打入调节水箱（1）中，调节水箱（1）中的水再用调节泵（2）通过管路与反应槽（3）连通；其特征在于反应槽（3）分别用管路与NaOH加药装置（13）中的计量泵一（13-2）连通，与Na₂CO₃加药装置（14）中的计量泵二（14-2）连通；与絮凝剂加药装置（15）中的计量泵三（15-2）连通；反应槽（3）的上水面用管路与循环水箱（4）连通，反应槽（3）水面高于循环水箱（4）的水面；循环水箱（4）的底部左侧用管路与污泥储池（12）底部连通，底部左侧用管路与循环水泵（5）的入水口连通，循环水泵（5）的出水口用管路与管式微滤膜（6）下端连通；管式微滤膜（6）上端用三通及管路与循环水箱（4）和微滤清洗水箱（17）连通；微滤清洗水箱（17）下端用管路与微滤清洗泵（16）的入水口连通，微滤清洗泵（16）的出水口用管路通过三通与管式微滤膜（6）下端连通，管式微滤膜（6）还用管路和三通分别与微滤脉冲反洗装置（20）连通，微滤脉冲反洗装置（20）另一端用压缩空气管路（20-1）与压气控制系统中的电磁阀连通，并予以控制；中间水箱（7）的上口用管路与酸加药装置（21）中的计量泵四（21-1）连通；中间水箱（7）的左下侧用管路与高压泵（8）的入口连通；高压泵（8）的出口用管路和三通与苦咸水反渗透膜组件（9）左端和反渗透清洗泵（18）出口连通；渗透清洗泵（18）的入口用管路与反渗透清洗水箱（19）连通；苦咸水反渗透膜组件（9）的右端分别用管路与产品水箱（10）连通，并和在管路上装有阀门（23）的浓水外排水管（9-1）连通；苦咸水反渗透膜组件（9）的右下端用管路与反渗透清洗水箱（19）上部连通；产品水箱（10）与消毒水箱（11）连通，消毒水箱（11）用管路供饮用水。

2.根据权利要求1所述的高硬度苦咸水淡化处理系统及其工艺方法，其特征在于所述的反应槽（3）中装有电动搅拌机一（3-1），中间水箱（7）中装有电动搅拌机二（7-1），NaOH加药装置（13）中装有电动搅拌机三（13-1），Na₂CO₃加药装置（14）中装有电动搅拌机四（14-1），絮凝剂加药装置（15）中装有电动搅拌机五（15-1）。

3.高硬度苦咸水淡化处理系统的工艺方法是：首先用水源泵（22）通过进水管A将高硬度苦咸水打到调节水箱（1）中，再用调节泵（2）通过管路将调节水箱（1）中的水打到反应槽（3）中，待处理水量为100立方米，其特征在于采取以下步骤：

a.脱硬度反应：向NaOH加药装置（13）中装入自来水，水量是待处理水量每立方为2~20升，NaOH为200~~2000克；启动电动搅拌机三（13-1）搅拌均匀，后用计量泵一（13-2）通过管路放到反应槽（3）中；同样向Na₂CO₃加药装置（14）中装入自来水，水量是待处理水量每立方为2~20升， Na₂CO₃每立方为200~2000克，启动电动搅拌机四（14-1）搅拌均匀，后用计量泵二（14-2）通过管路放到反应槽中，去除水中高浓度的钙镁离子、氯化物、硫酸盐污染物；同样向食品级的铝盐絮凝剂加药装置（15）中装入自来水，水量是待处理水量每立方为0~0.6升，絮凝剂为每立方为0~~30克，启动电动搅拌机五（15-1）搅拌均匀，后用计量泵三（15-2）通过管路放到反应槽中，用于吸附去除水中有机物，提高沉淀效果；

b.管式微滤膜分离：经反应槽（3）内处理后的苦咸水通过重力经管路自流进入循环水箱（4），循环水箱（4）的功能是用于接收经过软化反应后的苦咸水同时接收从管式微滤膜（6）不断回流的浓水；随着管式微滤膜（6）的不断分离，浓水的回流使得循环水箱（4）内的钙镁污泥浓度不断增加，根据运行情况定时将钙镁污泥排至污泥储池（12）内进行进一步沉淀分离；污泥储池（12）沉淀后的污泥打开污泥脱水管（12-1）上的阀门（23）放外处置，上清液回流至调节水箱（1）中；循环水箱（4）内的苦咸水通过循环水泵（5）进入管式微滤膜（6），管式微滤膜（6）是在压力及高流速的运行工况下通过多孔膜的错流过滤过程使得悬浮的固体颗粒与苦咸水进行分离；在每一个膜组列中，通过剪切力的作用，将沉淀在莫内表面的固体量最小化；同时通过定期的微滤脉冲反洗装置（20）来降低膜污染并延长微滤膜的清洗周期；过滤后的脱硬度含盐水进入中间水箱（7）；

c.pH调整：管式微滤膜（6）的产水为弱碱性，为保证产水的pH需要在中间水箱（7）内进行pH调节，通过投加食品级酸性药剂将脱硬含盐水的pH值回调至中性；

d.反渗透脱盐：pH调整后的脱硬含盐水通过高压泵（8）提升至苦咸水反渗透膜组件（9）内进行盐分的反渗透分离，分离后的淡水进入产品水箱（10），浓水通过浓水外排管路（9-1），打开阀门（23）排出；

e.消毒：产品水箱内的水可达到饮用水标准，通过后续的在线消毒装置进行杀菌处理后进入供水系统；

f.管式微滤膜清洗：在管式微滤膜（6）的不断运行中，会由于微量的固体或有机物对膜造成堵塞，从而降低膜通量，根据污染物的性质对膜进行酸性、碱性以及清水冲洗，清洗后的管式微滤膜（6）通量可恢复至原通量的99%以上；

g.反渗透膜清洗：苦咸水膜的不断运行中也会由于微量的固体或有机物对膜造成堵塞，从而降低膜通量，可根据污染物的性质对膜进行酸性、碱性以及清水冲洗，清洗后的反渗透通量可恢复至原通量的99%以上。