[发明专利]一种兼具水量和能量回收的海水淡化装置与方法

说明书

一种兼具水量和能量回收的海水淡化装置与方法，装置包括海水清水池、一级两段海水淡化反渗透系统和二级低压反渗透系统；一级两段海水淡化反渗透系统包括一段和二段海水淡化反渗透系统；海水清水池通过海水淡化高压泵接一段海水淡化反渗透系统，一段海水淡化反渗透系统的产水出口接一段产水池，浓水出口直接连接二段海水淡化反渗透系统，二段海水淡化反渗透系统的产水出口接二段产水池，浓水出口接能量回收装置I；二段产水池直接连接二级低压反渗透系统，二级低压反渗透系统的产水出口接一段产水池，浓水出口接能量回收装置II，能量回收装置II的出水口回接至海水清水池。本发明能减少海水取用量和预处理规模，最大限度回收浓水能量。

技术领域

本发明属于海水淡化处理技术领域，特别涉及一种兼具水量和能量回收的海水淡化装置与方法。

背景技术

目前主流的海水淡化技术主要包括反渗透法和热力淡化法。常规的反渗透法通常采用一级一段(7芯或8芯)的反渗透系统，主体设备主要由高压泵、反渗透膜和能量回收三部分组成。海水经海水调节池和预处理单元后进入海水清水池，通过增压泵经保安过滤器过滤、高压泵增压进入一级一段海水反渗透系统，相应的反渗透系统产水作为生活用水或生产用水，反渗透系统浓水经能量装置回收后直接外排。通常海水反渗透系统的回收率较低(40-45％)，海水的利用率较低，取用量较大，增加了预处理设施规模，且吨水成本较高。如何在现有系统的基础上进行升级，提高反渗透系统的回收率，同时降低海水淡化项目的吨水成本，实现水量和能量最大限度的回收利用，是目前反渗透膜法海水淡化大规模工程化应用过程中面临的难题，也是其后续更大规模推广应用工程中亟待解决的关键问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种兼具水量和能量回收的海水淡化装置与方法，能够提高海水的利用率，减少25-30％海水取用量和预处理规模，降低预处理投资和运行成本；同时，能够最大限度的回收浓水能量，简化系统内传输能耗单元，实现水量和能量回收的双重作用，节约投资和运行成本，且管理便捷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种兼具水量和能量回收的海水淡化装置，包括海水清水池、一级两段海水淡化反渗透系统和二级低压反渗透系统；所述一级两段海水淡化反渗透系统包括一段海水淡化反渗透系统和二段海水淡化反渗透系统；

所述一段海水淡化反渗透系统和二段海水淡化反渗透系统采用不同渗透系数的反渗透膜元件；

所述海水清水池通过海水淡化高压泵接一段海水淡化反渗透系统，所述一段海水淡化反渗透系统的产水出口接一段产水池，浓水出口直接连接所述二段海水淡化反渗透系统，所述二段海水淡化反渗透系统的产水出口接二段产水池，浓水出口接能量回收装置I；

所述二段产水池直接连接所述二级低压反渗透系统，所述二级低压反渗透系统的产水出口接所述一段产水池，浓水出口接能量回收装置II，能量回收装置II的出水口回接至所述海水清水池。

在一个实施例中，所述海水清水池的入水口连接预处理单元，所述预处理单元由过滤子单元和超滤子单元组成；所述海水清水池与海水淡化高压泵的连接管路上设置有增压泵和保安过滤器。

在一个实施例中，所述一段海水淡化反渗透系统采用抗污染高脱盐海水淡化膜，平均脱盐率不低于99.8％；

所述二段海水淡化反渗透系统采用平均脱盐率为90％的反渗透膜元件；

所述二级低压反渗透系统采用抗污染的41Bar压力等级反渗透膜元件。

在一个实施例中，所述一段海水淡化反渗透系统前端的海水淡化高压泵管路前后分别设有低压保护传感器和高压保护传感器，当给水压力供给不足时，所述海水淡化高压泵自动启动，当给水压力供给超过一段海水淡化反渗透系统供水压力时，海水淡化高压泵自动停止。