本實(shí)用新型涉及海水淡化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電滲析反滲透組合海水淡化工藝及裝置。

背景技術(shù)：

我國是淡水資源缺乏的國家，人口不斷增長，城市化進(jìn)程加快，工業(yè)發(fā)展迅速，對水的需求正以驚人的速度增加，而水體污染又使可供淡水大量減少。同時，氣候變化加大了干旱、洪澇發(fā)生的頻率和強(qiáng)度，也加劇了水資源問題。因此，在大力開發(fā)常規(guī)水資源、節(jié)水用水、循環(huán)利用再生水的同時，積極推進(jìn)海水、苦咸水等非常規(guī)水資源的開展利用，轉(zhuǎn)變水資源利用的理念、方式，提高水資源利用效率，對于緩解我國水資源供需矛盾具有十分重要的意義。《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》(國辦發(fā)〔2012〕13號)，提出：“鼓勵開發(fā)海水淡化新技術(shù)，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力和配套能力”、“積極研究開發(fā)海水淡化取水、預(yù)處理、淡化水后處理、濃鹽水綜合利用和排放處置等各環(huán)節(jié)的工程技術(shù)和成套裝置”。

國務(wù)院2015年4月2日印發(fā)的《水污染防治行動計(jì)劃》(“水十條”)明確強(qiáng)調(diào)，要加強(qiáng)攻關(guān)研發(fā)海水淡化等前瞻技術(shù)，推動海水利用。

海水淡化是從海水中獲取淡水的技術(shù)和過程，是通過物理、化學(xué)或物理化學(xué)等方法實(shí)現(xiàn)的。主要途徑有兩條：一是從海水中取出水，主要有蒸餾法、反滲透法、冰凍法、水合物法和溶劑萃取法等；二是從海水中取出鹽，主要有離子交換法、電滲析法、電容吸附法和壓滲法等。但到目前為止，實(shí)際應(yīng)用的僅有反滲透法、蒸餾法和電滲析法。

蒸餾法包括多級閃蒸法、多效蒸餾法和蒸汽壓縮法等。其中多級閃蒸法和多效蒸餾法是兩種比較先進(jìn)的熱法，也是在世界上大量運(yùn)用。但是蒸餾法存在依賴性強(qiáng)、占地面積大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用相對較高、運(yùn)行管理也是相對復(fù)雜的。

反滲透法是在海水一側(cè)施加大于海水滲透壓的外壓，使海水中的純水反向滲透至淡水中的淡化方法。出水水質(zhì)好、能耗低、占地面積小，但是反滲透法海水淡化，存在操作壓力大、預(yù)處理要求極其嚴(yán)格、膜需要定期清洗更換等缺點(diǎn)。

電滲析是以直流電為推動力，利用陰、陽離子交換膜對溶液中的陰、陽離子的選擇透過性，使一個水體中的離子通過膜遷移到另一個水體的物質(zhì)分離過程。電滲析法海水淡化操作壓力低、預(yù)處理要求低等特點(diǎn)，但同時也存在能耗高等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種電滲析反滲透組合海水淡化裝置，通過電滲析反滲透海水淡化組合裝置，既可以降低運(yùn)行能耗、制鹽成本，又可以避免濃水對海水生態(tài)環(huán)境的污染，能有效解決我國內(nèi)陸缺水地區(qū)、遠(yuǎn)洋船只、島嶼等缺水情況。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的提供了一種電滲析反滲透組合海水淡化裝置，包括：原水箱、多介質(zhì)過濾器、第一保安過濾器、第二保安過濾器、超濾水箱、超濾裝置、中間水池、濃水箱、淡水箱、電滲析裝置、反滲透裝置和產(chǎn)水箱，所述原水箱、多介質(zhì)過濾器、第一保安過濾器、第二保安過濾器、超濾水箱、超濾裝置依次通過管道連接，超濾裝置與中間水池相連接，中間水池與濃水箱通過管道及泵相連接，濃水箱與電滲析裝置雙向連接，電滲析裝置和淡水箱雙向連接，淡水箱和反滲透裝置通過管道相連接，反滲透裝置與產(chǎn)水箱和中間水池分別通過管道相連接。

進(jìn)一步的，所述的多介質(zhì)過濾器采用活性炭過濾器和石英砂過濾器。

進(jìn)一步的，所述第一保安過濾器。

進(jìn)一步的，所述的超濾裝置采用中空纖維膜組件。

進(jìn)一步的，所述的電滲析裝置采用海水淡化膜組件。

進(jìn)一步的，所述的反滲透裝置采用苦咸水淡化膜組件。

進(jìn)一步的，所述第一保安過濾器為5um保安過濾器，所述第二保安過濾器為1um保安過濾器。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案所具有的有益效果如下：

1、本實(shí)用新型將電滲析法和反滲透法相耦合，預(yù)處理系統(tǒng)和電滲析裝置給反滲透裝置做前期預(yù)處理，保證反滲透裝置進(jìn)水水質(zhì)處于極佳狀態(tài)，相對于僅用反滲透法海水淡化而言，其預(yù)處理系統(tǒng)要求也不需要那么嚴(yán)格；電滲析裝置將海水從3.5％脫鹽至1％后再進(jìn)入反滲透裝置能降低反滲透裝置操作壓力、保證出水水質(zhì)、降低成本；反滲透濃水因?yàn)槠錆舛鹊停芍苯踊氐诫姖B析濃水箱，當(dāng)做補(bǔ)充水；電滲析濃水則可以濃縮至15％，然后再蒸發(fā)結(jié)晶制成純度高的工業(yè)鹽，既保證電滲析濃水不污染海洋生態(tài)環(huán)境又取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2、本實(shí)用新型的電滲析反滲透海水淡化組合裝置，既可以降低運(yùn)行能耗、制鹽成本，又可以避免濃水對海水生態(tài)環(huán)境的污染，能有效解決我國內(nèi)陸缺水地區(qū)、遠(yuǎn)洋船只、島嶼等缺水情況。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、多介質(zhì)過濾器，2、5um保安過濾器，3、1um保安過濾器，4、超濾裝置，5、中間水池，6、電滲析裝置，7、淡水箱，8、反滲透裝置，9、產(chǎn)水箱，10、濃水箱，11、超濾水箱，12、原水箱。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實(shí)施例并配合附圖詳予說明。

請參閱圖1，本實(shí)施例的一種電滲析反滲透組合海水淡化裝置，包括：原水箱12、多介質(zhì)過濾器1、5um保安過濾器2、1um保安過濾器3、超濾水箱11、超濾裝置4、中間水池5、濃水箱10、淡水箱7、電滲析裝置6、反滲透裝置8和產(chǎn)水箱9，所述原水箱12、多介質(zhì)過濾器1、5um保安過濾器2、1um保安過濾器3、超濾水箱11、超濾裝置4依次通過管道連接，超濾裝置4與中間水池5相連接，中間水池5與濃水箱10通過管道及泵相連接，濃水箱10與電滲析裝置6雙向連接，電滲析裝置6和淡水箱7雙向連接，淡水箱7和反滲透裝置8通過管道相連接，反滲透裝置8與產(chǎn)水箱9和中間水池5分別通過管道相連接。

本實(shí)施例中，所述的多介質(zhì)過濾器1采用活性炭過濾器和石英砂過濾器。

本實(shí)施例中，所述5um保安過濾器采用20寸PP棉過濾器。

本實(shí)施例中，所述的超濾裝置采用中空纖維膜組件。

本實(shí)施例中，所述的電滲析裝置采用海水淡化膜組件。

本實(shí)施例中，所述的反滲透裝置采用苦咸水淡化膜組件。

采用本實(shí)施例的電滲析反滲透組合海水淡化裝置進(jìn)行海水淡化過程，其工藝包括以下步驟：

1)海水依次經(jīng)過多介質(zhì)過濾器進(jìn)行粗過濾，去除水中的泥砂、懸浮物、膠體和藻類生物，降低對膜組件的機(jī)械損傷和污染，粗過濾后的水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到下一級處理標(biāo)準(zhǔn)，

2)經(jīng)步驟1)粗過濾后的海水依次進(jìn)入5μm保安過濾器和1μm保安過濾器進(jìn)行過濾處理，去除水中殘存的微量懸浮顆粒、膠體和微生物，過濾處理后的水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到下一級處理標(biāo)準(zhǔn)，

3)經(jīng)過步驟2)過濾處理后的海水進(jìn)入超濾水箱和超濾裝置，獲得超濾水，所述超濾水的水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到下一級處理標(biāo)準(zhǔn)出水SS＝4：

4)經(jīng)過步驟3)的超濾裝置處理后的超濾水經(jīng)中間水池后分別儲存到濃水箱、淡水箱和反滲透裝置的極水箱，

5)步驟4)中的濃水箱的水進(jìn)入電滲析進(jìn)行脫鹽及濃縮，獲得電滲析濃水和電滲析淡水，所述電滲析濃水回流與中間水池相連，所述電滲析淡水進(jìn)入反滲透裝置處理，所述步驟5)中，電滲析裝置采用一價離子選擇透過膜，

6)反滲透裝置將電滲析淡水通過反滲透作用，得到反滲透淡水和反滲透濃水，反滲透淡水回流至中間水池，反滲透濃水進(jìn)入產(chǎn)水水箱9，反滲透裝置采用一價離子選擇透過膜將海水中的氯離子和鈉離子一價離子濃縮，從而得到濃縮水作為精制鹽或鹽化工原料，并且降低淡鹽水的含鹽量。

本實(shí)用新型的本工藝將膜法制鹽工藝和膜法海水淡化技術(shù)相耦合，既可以降低制鹽成本，也可以降低海水淡化系統(tǒng)的運(yùn)行電耗，降低制水成本，同時也有效避免了濃鹽水對周邊海域的環(huán)境污染問題，可謂一舉兩得。在利用海水提取淡水和高品質(zhì)食鹽方面具有很好的應(yīng)用價值。

以下為本實(shí)用新型的具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而驗(yàn)證本實(shí)用新型的有益效果，最終產(chǎn)品水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)按《GB5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》

項(xiàng)目規(guī)模

海水淡化產(chǎn)水量：100噸/天

超濾裝置設(shè)計(jì)參數(shù)

裝置進(jìn)水量：174噸/天

裝置回收率：90％

裝置數(shù)量：200噸/天×1套

海水淡化電滲析裝置設(shè)計(jì)參數(shù)

裝置進(jìn)水量：157噸/天

裝置產(chǎn)水量：133噸/天

裝置回收率：91％

電滲析臺數(shù)：6臺

海水淡化反滲透裝置設(shè)計(jì)參數(shù)

裝置進(jìn)水量：133噸/天

裝置產(chǎn)水量：100噸/天

裝置回收率：75％

膜管支數(shù)：6支

脫鹽率：>95％

產(chǎn)水水質(zhì)：《GB5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》

本實(shí)用新型上述技術(shù)方案中，將反滲透與電滲析集成應(yīng)用，使得原本電滲析濃縮室要排放的含鹽水再經(jīng)過反滲透的作用生成反滲透淡水，再讓反滲透淡水重新通入電滲析裝置的濃縮室進(jìn)行循環(huán)利用。這樣的話，不僅降低了水耗，而且反滲透淡水通入濃縮室后可降低所述濃縮室的鹽濃度，有利于淡化室中的陰陽離子遷移進(jìn)入濃縮室而被除掉，這就提高了所述有機(jī)物溶液的脫鹽率。相比離子交換法除鹽，不僅省去了大量酸堿，還避免了有機(jī)物溶液除鹽過程中高含鹽有機(jī)物廢水的排放。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超過”等理解為不包括本數(shù)；“以上”、“以下”、“以內(nèi)”等理解為包括本數(shù)。

盡管已經(jīng)對上述各實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。