[发明专利]膜集成海水淡化的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种海水淡化的工艺，特别是一种海水及苦咸水淡化用的膜集成海水淡化工艺。

背景技术

以反渗透作为核心技术的海水淡化的处理工艺一般包括：预处理、反渗透核心处理及后处理。其中预处理对反渗透的处理效率、使用寿命、运行成本有很大影响，而现有技术的反渗透常规预处理的流程图如图1所示。主要包括絮凝、沉淀、过滤、消毒、保安过滤等。

常规预处理方法广泛用于海水脱盐场合，但存在的问题主要有：

(1)费用较高，占用空间大。其中的多介质过滤过程通常都较为复杂，并且过滤水质的优劣依赖于欲去除粒子的物理性质、过滤介质以及整个过滤系统，往往由于进水水质的不同，造成出水水质的波动。同时由于过滤器本身的结构问题造成部分滤料流失，堵塞保安过滤器，使其寿命减小，频繁更换滤芯。

(2)原水杀菌处理一般采取连续加氯方法，但加氯量不易控制，加氯不足则杀菌不彻底，加氯过量则易对RO膜造成不可逆损害。杀菌后余氯的控制，一般采取活性炭吸附或加入亚硫酸氢钠等去氯剂。但活性炭在去氯的同时也吸附了COD_Mn等，为细菌提供了营养源，而且精细的活性碳颗粒也会堵塞保安过滤器。

(3)阻垢剂通常使用的是六偏磷酸钠，但有时它也可能构成细菌的营养源。

(4)常规预处理方法不能对细菌和胶体颗粒构成有效屏障，保护RO膜，延长其寿命，而且产水流量和水质都随原水水质而变化，不能满足RO进料水水质恒定的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种膜集成海水淡化的工艺，该工艺可降低制水成本，提高出水水质。

为此，本发明提供了一种膜集成海水淡化的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将海水通过自清洗过滤器，用于将海水中的100μm-300μm的藻类等杂质除去；

步骤2、将清洗后的海水通过超滤装置进行预处理，将分子质量为1000-500000道尔顿的微粒进行截留处理，从而延缓和减轻反渗透膜的污染，提高反渗透的运行流速，降低运行成本；

步骤3、再经过海水增压泵进行增压，目的是提高海水的压力，以满足过滤操作压力要求；

步骤4、再经海水保安过滤器进一步去除海水反渗透系统进水中可能存在的微小颗粒，保护反渗透膜不被划伤；

步骤5、经海水高压泵用于提升海水反渗透装置的进水压力，以满足海水淡化装置对进水压力的要求；

步骤6、经海水反渗透装置进行脱盐处理，并经能量回收装置回收高压盐水的能量，降低系统运行的能耗；

步骤7、经淡水保安过滤器过滤的主要作用是去除淡水反渗透系统进水中，由于加药或系统管路可能引入的微小颗粒，保护防渗透膜不被划伤；

步骤8、经淡水高压泵提升淡水反渗透装置的进水压力，同时采用能量回收装置回收高压浓水的压力，提高淡水反渗透进水压力；

步骤9、经淡水反渗透装置进行进一步除盐处理，以便给后续离子交换系统提供合格的淡水，经过二级反渗透处理后的水质，需达到离子交换系统混合床进水要求。

本发明超滤作为反渗透预处理与现有的传统预处理相比具有下列优点：

(1)显著降低进水的污染指数(简称SDI)，从而延缓和减轻反渗透膜的污染，提高其运行流速，降低投资成本。超滤液的浊度一般是0.04～0.5NTU之间且不随原水浊度的增高而增高。而传统预处理用于高浊度的原水时，在最佳运行状态下出水浊度是0.2～1.0NTU之间。超滤液的SDI一般在0.3～3之间，传统方式处理高SDI原水时，最佳运行状态下出水的SDI是2～6之间。SDI值低就意味着可以降低由于胶状物沉积引起的反渗透污染情况。

超滤滤液质量稳定，低浊度、低SDI值允许反渗透提高设计流速。使用超滤预处理的反渗透设计流速可以达12～20GFD。而使用传统预处理的超滤流速一般为8～12GFD，既便是地表水也只有10～15GFD。超滤膜提高反渗透流速的一个优点就是减少了反渗透组件、压力容器以及相关管件的数量从而降低投资成本。