[发明专利]用于盐水的预处理的过滤结构的消毒方法以及用于其实施的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于盐水、特别是海水的预处理的过滤结构(ouvragede filtration)的消毒方法，该过滤结构在使用反渗透薄膜的水脱盐单元的上游，该方法的类型是其中通过向待预处理的水中加入杀菌剂而定期进行过滤结构的消毒操作，该过滤结构定期进行堵塞清除。

杀菌剂通常由氧化剂构成，特别是氯或者二氧化氯。

本发明的目的尤其在于建立反渗透上游的预处理结构的消毒问题的解决方案，这是为了限制反渗透薄膜的生物污着(或生物污垢)，该生物污着与这些薄膜被生物膜的定殖有关。

背景技术

反渗透工艺在海水上的应用需要实施预处理以保护渗透薄膜免遭堵塞。堵塞可以与进料水中无机或有机溶解物质或颗粒的存在有关。反渗透薄膜的堵塞也可以与生物膜在薄膜本身上或在隔离物上的发育有关，该隔离物是使得可以保持最优水力条件的反渗透模块的组成成分。

这些预处理通常由使用颗粒或薄膜介质的过滤步骤组成，它与或者不与颗粒和有机物质的预凝聚有关以便有利于其分离。

由于水是富含微生物的介质，它在预处理结构、原水进料管、过滤结构中的通过可导致生物膜对表面的定殖。该生物膜是水的接种源(source d’ensemencement)，导致作为构成生物膜的微生物的代谢副产物的有机物质的释放(relargage)，并且，通过该生物膜的某些部分的脱离，可以重新使经过预处理的水富含颗粒，该颗粒可将反渗透薄膜堵塞。

为了限制结构的该定殖现象，通常使用杀菌剂进行消毒，该杀菌剂通常为氧化剂例如氯、二氧化氯或氯胺。在大部分海事结构中，主要为了供应发电厂或通过蒸馏工艺的脱盐设施，通过这些氧化剂之一的连续加入保护取水(prise d’eau)结构免遭微生物的定殖。该连续消毒通常通过使用更高的消毒剂残余以定期和随机方式进行的冲击氯化而进行强化，以便杀死更高级的生物体例如软体动物。

该连续氯化技术的主要缺点是由海水或半咸水中已存在的有机碳形成更容易被微生物吸收的溶解的有机碳。在通过反渗透进行的处理的上游，通常将杀菌剂残余物中和以保护这些薄膜免于与强氧化剂接触：微生物因此可以在生物可降解的有机碳的存在下在薄膜的表面上发育，尤其是因为营养物浓度高。通过使用氧化剂进行的连续消毒因此促进生物膜在反渗透薄膜上的发育，并因此促进其堵塞。

发明内容

为了克服进行预处理结构(尤其是过滤器)的有效消毒的这种困难，根据本发明，以上所定义类型的消毒方法的特征在于：

-在堵塞清除过程中进行过滤结构的消毒操作，

-并且用于堵塞清除的液体由堵塞清除水溶液形成，该溶液的盐含量不同于待预处理的水的含量，并且在堵塞清除溶液向过滤结构的注入的上游将杀菌剂加入堵塞清除溶液中。

堵塞清除水溶液的盐含量可以比待处理的水的盐含量高；该堵塞清除水溶液有利地由反渗透的排放物或浓缩物形成。

过滤器的堵塞清除也可以用盐含量小于待预处理的水的含量的水溶液进行。

用于预处理的过滤可以在颗粒材料过滤器、特别是双层过滤器中进行；堵塞清除因而对应于过滤结构的洗涤操作。

用于预处理的过滤可以在薄膜单元中进行，在这种情况下堵塞清除对应于反洗操作。

优选地，杀菌剂选自氯、二氧化氯或氯胺。

该方法因而基于洗涤或反洗模式过程中的消毒，它将消毒剂的作用与通过具有不同盐含量的堵塞清除水溶液形成的渗透冲击的作用相结合。

本发明还在于用于实施以上定义的方法的装置，其包含用于盐水、特别是海水的预处理的过滤结构，以及具有位于过滤结构下游的反渗透薄膜的水脱盐单元，该装置包含一组管和阀以定期进行过滤结构的堵塞清除操作，该装置的特征在于：

-它包含用于引入水溶液的设备，该水溶液作为堵塞清除过程中的洗涤液，其盐含量不同于待预处理的水的盐含量，

-以及在该洗涤液注入过滤结构之前将杀菌剂注入洗涤液的设备。

优选地，该装置包含反渗透单元的排放物和过滤结构之间的连接管，用于盐浓度比待预处理的水更高的洗涤溶液的注入。

用于预处理的过滤结构可以由颗粒材料过滤器、尤其是双层过滤器构成，或者由薄膜单元构成。薄膜单元可以具有浸没的薄膜或者加压壳中的薄膜。

该技术在其耦合原理(principe de couplage)和其实施中具有多个优点。

基于反渗透排放物的渗透冲击的使用使得可以通过使用以高流量连续可得的流体进行洗涤作用而降低装置的水损失。