[实用新型]超低压苦咸水淡化膜分离装置

说明书

技术领域

本实用新型公开一种超低压苦咸水淡化膜分离装置，按国际专利分类表(IPC)划分属于苦咸水淡化膜设备制造技术领域，尤其是涉及一种用于苦咸水淡化的超低压膜分离系统。 

背景技术

淡水资源的获取是人们面临的一个重大环境和生存课题，各国很重视对这方面的技术研发和投入。苦咸水的淡化技术是获取淡水资源的一个重要途径，特别是我国淡水资源缺乏，但是苦咸水资源分布很广，因此苦咸水淡化技术成为我国获取水资源一条很现实很有意义的途径。目前苦咸水淡化的方法很多，主要是膜分离法、蒸馏法、冷冻法、太阳能法、电渗析法、化学脱盐法等，其中膜分离法脱盐淡化效果好，水质稳定并且大大高于饮用水标准，操作简单，自动化程度高，因此发展很快。 

目前的膜分离法设备，因为处理的苦咸水含盐量高，所以设备必须在高压下运行以克服苦咸水的高渗透压，同时接触苦咸水的部件必须抗腐蚀能力强，这就对设备的材料提出了较高的要求，特别是接触苦咸水的管道、泵等需要耐腐蚀、耐高压，导致设备制作原料材质要求高，设备制造要求高，制造成本居高不下。另外现有膜分离法淡化苦咸水工艺流程过长，过于复杂，同时需要消耗各种药剂，淡化核心过程只用一道反渗透或纳滤膜，不能应对变化的水质，产水水质波动较大，必须使用专门的、性能稳定的膜元件。 

中国文献CN 201284253公开一种纳滤膜苦咸水淡化系统装置，工作流程如下:苦咸水→水箱→水泵→保安过滤器→超滤组件→水箱→水泵→一级纳滤膜脱盐器→水箱→水泵二级纳滤膜脱盐器→水箱→淡水，然而，上述装置重复应用纳滤膜过滤，而纳滤膜截留分子量偏大，只能部分脱除苦咸水中对人体有毒有害的无机离子（如氟、砷等）和低分子量有机物，产水水质不易合格，并且该实用新型中所宣称的高回收率是不可能实现的。 

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种淡化效果好，水质稳定的超低压苦咸水淡化膜分离装置，该膜分离设备采用两步脱盐工艺，从而降低每步膜过滤的渗透压，流程简洁，设备运行压力极低，设备使用材料普遍，设备加工要求低，膜元件要求低，分离效果良好。 

为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的： 

一种超低压苦咸水淡化膜分离装置，包括精密过滤器、超滤膜系统、超滤膜透析罐、纳滤（或低截留率反渗透）膜系统、纳滤（或低截留率反渗透）膜透析罐、反渗透膜系统、泵及连接各部分的管路；所述的精密过滤器与苦咸水输送泵连接，精密过滤器通过循环泵与超滤膜系统连接，超滤膜系统透析液连接到超滤透析罐，超滤透析液通过增压泵与纳滤（或低截留率反渗透）膜系统连接，纳滤（或低截留率反渗透）膜系统的透析液连接到纳滤（或低截留率反渗透膜）透析罐，纳滤（或低截留率反渗透）膜透析罐再通过增压泵与反渗透膜系统连接。

进一步，所述的纳滤(或低截留率反渗透)膜系统的浓缩液出口连接一能量回收装置用于提升一部分超滤膜系统透析液的压力，获得增压后的超滤透析液通过管道进入纳滤(或低截留率反渗透）膜系统的进口。 

进一步，所述的纳滤(或低截留率反渗透)膜系统的浓缩液直接排出或返回到超滤膜系统进行反冲洗。 

进一步，所述的反渗透膜系统的浓缩液可以通过管路连接于超滤膜分离系统的透析侧用于反冲或通过管路返回纳滤或低截留率反渗透膜系统中回用。 

进一步，所述的超滤膜分离系统的膜截留孔径为0.002-0.05um或截留分子量2000D-500KD，纳滤(或低截留率反渗透)膜系统对苦咸水盐分的整体平均截留率在40-95%之间，反渗透膜系统对苦咸水盐分的整体平均截留率>90%。 

 [0011] 进一步，所述的纳滤膜系统可以由低截留率反渗透膜系统替换；所述的纳滤膜系统可以由低截留率反渗透膜系统替换。

 [0012] 本实用新型中，原水（苦咸水）经过精密过滤器过滤后，再进入超滤膜过滤，经超滤膜过滤后，超滤透析液进入第一级低截留率纳滤(或低截留率反渗透)膜进行处理，第一级的浓缩液或外排或用于反冲超滤膜，或经过能量回收装置用于提升超滤透析液进入第一级反渗透的压力，第一级的纳滤(或低截留率反渗透)膜的产水再进入第二级反渗透膜系统；第二级的透析液为合格的淡水，第二级的浓缩液或用于反冲超滤膜或外排或回用。

本实用新型具有如下有益效果： 

A．利用超滤膜对可溶盐不截留、对膜污染物截留的特点，可以实现极低能耗下苦咸水的预处理净化，简化了预处理工艺，为后面的膜系统持续稳定运行奠定基础；