低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的調(diào)質(zhì)裝置及其調(diào)質(zhì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種水平管降膜蒸發(fā)式低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的調(diào)質(zhì)裝置及調(diào)質(zhì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是水資源嚴(yán)重缺乏的地區(qū)之一，尤其在其沿海地區(qū)，隨著重工業(yè)向海邊轉(zhuǎn)移的必然趨勢(shì)，缺水問題將變得更加突出。海水淡化，正是向大海要淡水以解決水資源缺乏問題的最佳途徑。
[0003]常用的海水淡化方法分為熱法和膜法兩種，包括熱法的多級(jí)閃急蒸餾、低溫多效蒸餾以及壓汽蒸餾。低溫多效蒸餾(英文縮寫為L(zhǎng)T-MED)是將蒸汽通入淡化裝置(稱為蒸發(fā)器)，海水噴淋在蒸發(fā)器內(nèi)換熱管束表面，將管內(nèi)蒸汽冷凝，部分海水蒸發(fā)，產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入下一級(jí)管內(nèi)進(jìn)行同樣的換熱過程(每一級(jí)稱為一效)，最后將蒸汽冷凝所得蒸餾水收集得到高純度的產(chǎn)品淡水，通過多次的蒸發(fā)與冷凝過程，系統(tǒng)可以得到數(shù)倍于加熱蒸汽量的產(chǎn)品水。
[0004]低溫多效海水淡化系統(tǒng)采用蒸餾方式產(chǎn)水，部分時(shí)段會(huì)出現(xiàn)海水淡化淡化水總管在線測(cè)量PH值降低的情況，最低時(shí)可能降至6.5以下，這也是該海水淡化處理工藝中經(jīng)常出現(xiàn)的情況，從工藝上來講即使海水預(yù)處理出水pH變化較大，從工藝原則上來說不會(huì)對(duì)海水淡化系統(tǒng)產(chǎn)品水pH值造成同比例增減。而且《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)中規(guī)定飲用水的pH值范圍為6.5-8.5，也是在這個(gè)pH值范圍內(nèi)，最符合人體健康需要，機(jī)體最為健康、免疫力最強(qiáng)。海水淡化水要想實(shí)現(xiàn)城市的大規(guī)模供應(yīng)，如何確定并解決PH值的調(diào)節(jié)問題勢(shì)在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的調(diào)質(zhì)裝置及調(diào)質(zhì)方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的調(diào)質(zhì)裝置，所述的低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)包括產(chǎn)品水母管，多個(gè)產(chǎn)水管旁接入產(chǎn)水母管的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置包括多個(gè)依次串聯(lián)的蒸發(fā)器，以及與所述的蒸發(fā)器一一對(duì)應(yīng)的閃蒸罐，所述的調(diào)質(zhì)裝置包括控制器、加藥罐、加藥管以及設(shè)置在所述的產(chǎn)水管末端部且與所述的控制器信號(hào)連接的PH計(jì)，所述的加藥管接入蒸發(fā)器閃蒸罐的出口管側(cè)。
[0008]還包括與所述的控制器可控連接的加藥泵、所述的加藥泵將藥劑泵入閃蒸罐內(nèi)。
[0009]所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置包括多個(gè)依次串聯(lián)的個(gè)蒸發(fā)器，所述的加藥管接入第二效后蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)的閃蒸罐出水側(cè)。
[0010]所述的加藥管上串接有至少兩個(gè)隔離閥。
[0011]所述的加藥泵為蠕動(dòng)泵，所述的加藥管為聚四氟乙烯材質(zhì)。
[0012]所述的蒸發(fā)器為水平管噴淋降膜蒸發(fā)器。
[0013]一種的調(diào)質(zhì)裝置的調(diào)質(zhì)方法，包括以下步驟:
[0014]I)檢測(cè)產(chǎn)水泵出口管產(chǎn)品水pH值，使之維持在6.5 — 7.5這一區(qū)間，如超出該范圍，貝lJ進(jìn)行下一步驟；
[0015]2)通過控制器打開加藥管上的隔離閥，控制啟動(dòng)加藥泵，給定流量為0-500ml/min,
[0016]3)連續(xù)讀取反饋的pH值通過控制系統(tǒng)判斷其值是否在6.5—7.5之間，若是則進(jìn)行下一步，若否則繼續(xù)步驟2);
[0017]4)預(yù)定時(shí)間后觀察送出水母管pH值，是否維持在6.5-7.5之間，否則報(bào)警。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0019]本發(fā)明的海水淡化產(chǎn)品水調(diào)質(zhì)裝置，將調(diào)質(zhì)裝置接入閃蒸罐，通過閃蒸罐的負(fù)壓吸入或者利用加藥泵調(diào)整藥劑的加入量，稀釋的氫氧化鈉溶液依靠負(fù)壓及加藥泵進(jìn)入產(chǎn)品水閃蒸罐，保證了加藥流量的穩(wěn)定性，防止PH值大幅波動(dòng)，同時(shí)堿液加入后經(jīng)過多級(jí)閃蒸混合，有效提高堿液和產(chǎn)水的混合效果，另有送出水泵葉輪的攪拌作用，進(jìn)一步增強(qiáng)了溶液的混合效果。配合PH計(jì)的反饋，最終控制淡化水的pH值在6.5-7.5，克服了管道混合器加藥的混合不均等情況，同時(shí)大量利用系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)，利用閃蒸罐的預(yù)留接口實(shí)現(xiàn)藥劑加入。相比于在產(chǎn)水終端進(jìn)行水質(zhì)調(diào)節(jié)，大量減少土建、設(shè)備及管道采購(gòu)、施工、安裝等費(fèi)用。通過本調(diào)質(zhì)裝置的實(shí)施，克服了經(jīng)多方論證無法在產(chǎn)品水供水母管有效實(shí)施調(diào)質(zhì)裝置的難題，從經(jīng)濟(jì)性、可靠性及安全性等方面保證了低溫多效海水淡化裝置的運(yùn)行及水質(zhì)穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0020]圖1所示為本發(fā)明的低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的調(diào)質(zhì)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施案例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]能影響海水淡化產(chǎn)品水pH值變化的因素比較多，如海水淡化系統(tǒng)側(cè)正常運(yùn)行時(shí)需要添加的阻垢劑及消泡劑，海水預(yù)處理側(cè)運(yùn)行時(shí)需要添加的混凝劑、絮凝劑等都會(huì)引起PH值變化，以及在海水溫度較高的夏季導(dǎo)致含氮氮及有機(jī)物量增大、次氯酸鈉投加量等諸多因素。同時(shí)，針對(duì)次氯酸鈉使用可能產(chǎn)生的問題，常規(guī)設(shè)計(jì)為在海水淡化清水泵房加裝還原劑加藥裝置，同時(shí)在加藥裝置后設(shè)置在線余氯表，當(dāng)電解海水制氯系統(tǒng)投運(yùn)后，加入還原劑(如亞硫酸鈉)，保證入料海水正常殺菌的情況下，控制原海水內(nèi)余氯量，避免其對(duì)產(chǎn)品水PH值造成影響。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的低溫多效蒸餾海水淡化裝置包括產(chǎn)水母管，十五個(gè)產(chǎn)水管旁接入產(chǎn)水母管的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，所述的低溫多效蒸餾海水淡化產(chǎn)品水調(diào)質(zhì)單元包括十五個(gè)依次串聯(lián)的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器1，與所述的蒸發(fā)器一一對(duì)應(yīng)的閃蒸罐2，以及調(diào)質(zhì)裝置3，所述的調(diào)質(zhì)裝置包括控制器、設(shè)置有攪拌機(jī)構(gòu)的加藥罐31、與所述的控制器可控連接的加藥泵32，如沃森馬洛蠕動(dòng)泵、聚四氟乙烯材質(zhì)的加藥管33以及設(shè)置在所述的產(chǎn)水管末端部且與所述的控制器信號(hào)連接的pH計(jì)34，所述的加藥管接入最后兩個(gè)閃蒸罐之前的其中一個(gè)閃蒸罐的進(jìn)水側(cè)，如第三、第四、第五或第六效蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)的閃蒸罐進(jìn)水側(cè)。套設(shè)在所述的加藥管上串接有至少兩個(gè)隔離閥以隔離閃蒸罐的真空。
[0024]其中，需要指出的是，也可完全依靠閃蒸罐的負(fù)壓完成藥劑的加入，在此不再贅述。
[0025]具體來說，動(dòng)力蒸汽進(jìn)入到海水淡化裝置的第一效的換熱管束(蒸發(fā)器)內(nèi)并在管內(nèi)冷凝，管外海水產(chǎn)生與冷凝量基本等量的二次蒸汽，二次蒸汽經(jīng)過除霧器后，進(jìn)入下一效換熱管束，在管道內(nèi)冷凝生產(chǎn)出產(chǎn)品水通過收集管道匯入到產(chǎn)品水側(cè)的閃蒸罐內(nèi)，在閃蒸罐頂部有一隔板，當(dāng)產(chǎn)品水經(jīng)產(chǎn)水管匯集到閃蒸罐并經(jīng)過隔板時(shí)，由于下一效真空值比上一效低，溫度低于上一效，產(chǎn)品水會(huì)在隔板后方發(fā)生閃蒸作用產(chǎn)生蒸汽，該蒸汽會(huì)同二次蒸汽一起進(jìn)入下一效，經(jīng)閃蒸后的產(chǎn)品水進(jìn)入下一效閃蒸罐，當(dāng)這個(gè)過程循環(huán)至第六效(本申請(qǐng)以調(diào)質(zhì)裝置藥劑加入第六效為例，并不局限于第六效)時(shí)，在第六效閃蒸罐隔板前由調(diào)質(zhì)裝置加入堿液(如NaOH)，當(dāng)產(chǎn)品水再次流過隔板閃蒸時(shí)，堿液也會(huì)包含在閃蒸產(chǎn)生的蒸汽內(nèi)，經(jīng)過兩次閃蒸，堿液已充分混合到各效產(chǎn)品水中，最終匯集至產(chǎn)品水緩沖罐，經(jīng)產(chǎn)品水泵葉輪攪拌混合后送出，同時(shí)結(jié)合產(chǎn)水管末端的PH反饋及控制裝置可及時(shí)調(diào)整堿液的加入量，保證pH值在合理范圍。
[0026]對(duì)于具體工況來說，考慮到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)質(zhì)裝置的施工安裝和操作巡視方面的因素，加藥泵最終安裝在加藥間，將加堿管道安裝于第六效閃蒸罐的預(yù)留法蘭處，配置濃度為一定濃度的稀堿液(NaOH)，啟動(dòng)攪拌器將堿液混合均勻。打開加藥管道上的兩處隔離門，控制啟動(dòng)蠕動(dòng)泵，給定流量為O—500ml/min，檢測(cè)產(chǎn)水管的出水pH值是否在6.5 — 7.5之間，若是則停止加藥，若否則繼續(xù)進(jìn)行加藥。預(yù)定時(shí)間后觀察送出水母管pH值是否維持在6.5-7.5之間，若否則報(bào)警提示進(jìn)行問題排查。
[0027]本發(fā)明突破性地利用前側(cè)設(shè)置還原劑添加機(jī)構(gòu)控制余氯為輔助因素，后側(cè)增加調(diào)質(zhì)裝置，利用堿液添加調(diào)節(jié)PH值，控制和調(diào)整雙重手段，有效穩(wěn)定了淡化水的pH值變化，提高產(chǎn)水質(zhì)量。
[0028]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的調(diào)質(zhì)裝置，其特征在于，所述的低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)包括產(chǎn)品水母管，多個(gè)產(chǎn)水管旁接入產(chǎn)水母管的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置包括多個(gè)依次串聯(lián)的蒸發(fā)器，以及與所述的蒸發(fā)器一一對(duì)應(yīng)的閃蒸罐，所述的調(diào)質(zhì)裝置包括控制器、加藥罐、加藥管以及設(shè)置在所述的產(chǎn)水管末端部且與所述的控制器信號(hào)連接的PH計(jì)，所述的加藥管接入蒸發(fā)器閃蒸罐的出口管側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)質(zhì)裝置，其特征在于，還包括與所述的控制器可控連接的加藥泵、所述的加藥泵將藥劑泵入閃蒸罐內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)質(zhì)裝置，其特征在于，所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置包括多個(gè)依次串聯(lián)的個(gè)蒸發(fā)器，所述的加藥管接入第二效后蒸發(fā)器對(duì)應(yīng)的閃蒸罐出水側(cè)。
4.如權(quán)利要求2所述的調(diào)質(zhì)裝置，其特征在于，所述的加藥管上串接有至少兩個(gè)隔離閥。
5.如權(quán)利要求2所述的調(diào)質(zhì)裝置，其特征在于，所述的加藥泵為蠕動(dòng)泵，所述的加藥管為聚四氟乙烯材質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)質(zhì)裝置，其特征在于，所述的蒸發(fā)器為水平管噴淋降膜蒸發(fā)器。
7.一種使用如權(quán)利要求4所述的調(diào)質(zhì)裝置的調(diào)質(zhì)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)檢測(cè)產(chǎn)水泵出口管產(chǎn)品水pH值，使之維持在6.5 — 7.5這一區(qū)間，如超出該范圍，則進(jìn)行下一步驟； 2)通過控制器打開加藥管上的隔離閥，控制啟動(dòng)加藥泵，給定流量為0-500ml/min， 3)連續(xù)讀取反饋的PH值通過控制系統(tǒng)判斷其值是否在6.5-7.5之間，若是則進(jìn)行下一步，若否則繼續(xù)步驟2); 4)預(yù)定時(shí)間后觀察送出水母管pH值，是否維持在6.5-7.5之間，否則報(bào)警。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的調(diào)質(zhì)裝置，所述的低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)包括產(chǎn)品水母管，多個(gè)產(chǎn)水管旁接入產(chǎn)水母管的低溫多效蒸餾海水淡化裝置，所述的低溫多效蒸餾海水淡化裝置包括多個(gè)依次串聯(lián)的蒸發(fā)器，以及與所述的蒸發(fā)器一一對(duì)應(yīng)的閃蒸罐，所述的調(diào)質(zhì)裝置包括控制器、加藥罐、加藥管以及設(shè)置在所述的產(chǎn)水管末端部且與所述的控制器信號(hào)連接的pH計(jì)，所述的加藥管接入蒸發(fā)器閃蒸罐的出口管側(cè)。本發(fā)明的海水淡化產(chǎn)品水調(diào)質(zhì)裝置，將調(diào)質(zhì)裝置接入閃蒸罐，通過閃蒸罐的負(fù)壓吸入或者利用加藥泵調(diào)整藥劑的加入量，稀釋的氫氧化鈉溶液依靠負(fù)壓及加藥泵進(jìn)入產(chǎn)品水閃蒸罐，保證了加藥流量的穩(wěn)定性，防止pH值大幅波動(dòng)。
【IPC分類】C02F9-10, C02F103-08
【公開號(hào)】CN104628203
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410848188
【發(fā)明人】魏剛, 江華, 李濤, 依慶文, 宋雪峰
【申請(qǐng)人】天津國(guó)投津能發(fā)電有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月29日