一種電驅動膜海水淡化工藝及其設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于海水淡化領域，具體涉及一種電驅動膜海水淡化工藝及其設備。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的快速發(fā)展，水資源消耗成倍增加，淡水資源嚴重不足，沿海城市擁有豐富的海水資源，應充分利用海水資源，將海水淡化作為解決淡水缺乏的重要途徑之一。作為水資源的開源增量技術，海水淡化已經成為解決全球水資源危機的重要途徑。中國海水淡化雖然初步具備了產業(yè)化發(fā)展條件，但研究水平、創(chuàng)新能力、裝備的開發(fā)制造能力、系統(tǒng)設計和集成等方面與國外仍有較大的差距。
[0003]傳統(tǒng)工藝海水淡化設備工藝冗長，前期預處理如間歇式加氯工藝，添加阻垢劑工藝，操作繁瑣，運行費用高，預處理中除菌效果差，膜易成為細菌滋生的溫床，嚴重減少膜的壽命及降低了膜的處理效果。

【發(fā)明內容】

[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種新型的高抗污染，使用壽命長，運行成本低的電驅動膜海水淡化工藝及其設備。
[0005]本發(fā)明所公開的一種電驅動膜海水淡化工藝，如下步驟:
[0006](1)海水儲水箱中含鹽量為32950-34650mg/L的海水經海水提升栗進入微濾裝置中，保持進水速度在200-250L/h，停留時間為15-20min，出水濁度不超過0.1NTU后進入超濾膜裝置；此時海水的含鹽量為31940-32350mg/L，保持進水速度在195_200L/h，停留時間15_20min ；
[0007](2)經超濾膜裝置處理，檢測出水處的細菌和大腸桿菌含量，判斷出水水質是否滿足設定的電滲析進水水質要求；不滿足設定水質要求則重復步驟(2)，滿足設定水質要求則進行步驟⑶；
[0008](3)控制濃水提升栗、極水提升栗和淡水提升栗功率，將第一水箱中處理水的輸出端分別通入濃水水箱、淡水水箱和極水水箱中，使?jié)馑洹⒌浜蜆O水水箱的流量在60-70L/h ；
[0009](4)調控整流器的電流密度為25-30mA/cm2，濃水循環(huán)栗將濃水水箱中的濃水、極水進水栗將極水水箱中的極水和淡水循環(huán)栗將淡水水箱中的淡水輸入電驅動膜裝置；使其經過電驅動膜裝置處理后，將濃水回流至濃水水箱，將淡水回流至淡水水箱，將產出的極水直接排出；控制淡水水箱的出水含鹽量在400mg/L以內后進入活性炭吸附裝置；
[0010](5)活性炭吸附裝置控制出水處的含鹽量在400mg/L以內，通入飲水箱內，通過外置飲水龍頭控制流放使用。
[0011 ] 步驟(4)的脫鹽率優(yōu)選為98.8-99.3 %。
[0012]—種電驅動膜海水淡化工藝所用的集成設備，該設備包括海水儲水箱，海水儲水箱的輸出端依次連接有海水提升栗、微濾裝置、超濾膜裝置、反洗水栗和第一水箱；超濾膜裝置的輸出端將超濾濃水直接排放，超濾產水直接進入第一水箱；所述第一水箱設置有三路輸出端，第一輸出端依次連接有濃水提升栗、濃水水箱和濃水循環(huán)栗；濃水水箱的輸出端將超濾濃水直接排放；第二輸出端依次連接有極水提升栗、極水水箱和極水進水栗；第三輸出端依次連接有淡水提升栗、淡水水箱和淡水循環(huán)栗；所述濃水循環(huán)栗、極水進水栗和淡水循環(huán)栗的輸出端與整流器控制的電驅動膜裝置相連；電驅動膜裝置的輸出端將濃水回流至濃水水箱，將淡水回流至淡水水箱，將產出的極水直接排出；所述的淡水水箱的輸出端通過活性炭吸附裝置與飲水箱相連，飲水箱外端設置有飲水龍頭。
[0013]優(yōu)選方案如下:
[0014]微濾裝置的微濾膜孔徑為0.02-10 μ m。
[0015]超濾膜裝置的超濾膜為聚偏氟乙烯材質，表面聚合抗污染層，超濾膜孔徑為0.01 μ mD
[0016]活性炭吸附裝置中的活性炭材料粒度為4-30目，材質采用竹制材料，填充密度為0.50-0.65g/mL。
[0017]設備管路上設置有電磁閥。
[0018]設備采用PLC控制。
[0019]工作原理:海水從海水儲水箱通過提升栗經過微濾裝置，將粒徑大于微濾膜孔徑的顆粒和超大分子物質截留在膜面上，防止較大物質影響下一步的超濾效果；通過微濾裝置的海水進入超濾膜裝置中，對原海水中的膠體物質、大分子物質、顆粒、細菌、病毒和原生動物等進行截留，超濾濃水直接排放，超濾產水進入第一水箱；第一水箱中的水一部分通過反洗水栗對超濾膜裝置進行清洗，一部分通過濃水提升栗、極水提升栗和淡水提升栗分別進入濃水水箱、極水水箱和淡水水箱，其中，濃水水箱、極水水箱和淡水水箱中的水直接進入電驅動膜堆，堆膜中的電驅動膜為均相離子交換膜，電極采用高電流密度電極，通過整流器供電，電驅動膜膜堆分離出淡水、濃水和極水；濃水、淡水分別循環(huán)進入濃水水箱和淡水水箱，部分濃水從濃水水箱直接排放，極水從電驅動膜膜堆直接排放，淡水由淡水水箱進入活性炭吸附裝置，通過活性炭進入飲水箱，即可通過飲用水龍頭直接飲用。
[0020]其中，超濾膜采用材質為聚偏氟乙烯的高抗污染膜，可有效防止細菌、微生物的滯留滋生，并能夠截留海水中的懸浮物、藻類和有害細菌等。膜的水透過系數(shù)多115L/m2.h.0.1MPa，具有較高的水通量，具有良好的斷裂強度和斷裂伸長，使用過程中不易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，具有良好的耐酸堿、耐有機溶劑、耐油脂、耐光老化等性能，因此可以使用多種方法反復清洗，以除去污染物，恢復膜通量，延長使用壽命。本發(fā)明采用的電驅動膜是均相離子交換膜，產水率和脫鹽率穩(wěn)定，頻繁倒極電滲析系統(tǒng)還具有自動化程度高，經濟效益顯著等特點。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點:在脫鹽、濃縮、分離上可保持高電流效率，顯著提高了膜分離技術的選擇性和有效性，減少了漏電量和膜的濃差擴散，大大提高了電流效率。系統(tǒng)總脫鹽率在98.8%以上，能耗在7kWh/t水左右，便于工業(yè)上推廣應用。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0024]圖中，1、海水儲水箱，2、海水提升栗，3、微濾裝置，4、超濾膜裝置，5、反洗水栗，6、第一水箱，7、濃水提升栗，8、極水提升栗，9、淡水提升栗，10、濃水水箱，11、極水水箱，12、淡水水箱，13、濃水循環(huán)栗，14、極水進水栗，15、淡水循環(huán)栗，16、整流器，17、電驅動膜裝置，18、活性炭吸附裝置，19、飲水箱，20、飲水龍頭，A、超濾濃水排放，B、極水排放。
【具體實施方式】
[0025]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細的描述，但本發(fā)明并不局限于具體的實施例。
[0026]實施例1:
[0027]—種電驅動膜海水淡化工藝，步驟如下:
[0028](1)海水儲水箱1中含鹽量為32950mg/L的海水經海水提升栗2進入微濾裝置3中，保持進水速度在250L/h，停留時間為15min，出水濁度不超過0.1NTU后進入超濾膜裝置4 ;此時海水的含鹽量為31940mg/L，保持進水速度在200L/h，停留時間15min ;
[0029](2)經超濾膜裝置4處理，檢測出水處的細菌和大腸桿菌含量，判斷出水水質是否滿足設定的電滲析進水水質要求；不滿足設定水質要求則重復步驟(2)，滿足設定水質要求則進行步驟(3);
[0030](3)控制濃水提升栗7、極水提升栗8和淡水提升栗9功率，將第一水箱6中處理水的輸出端分別通入濃水水箱10、淡水水箱12和極水水箱11中，使?jié)馑?0、淡水水箱12和極水水箱11的流量在60L/h ;
[0031 ] (4)調控整流器16的電流密度為25mA/cm2，濃水循環(huán)栗13將濃水水箱10中的濃水、極水進水栗14將極水水箱11中的極水和淡水循環(huán)栗15將淡水水箱12中的淡水輸入電驅動膜裝置17 ;使其經過電驅動膜裝置17處理后，將濃水回流至濃水水箱10，將淡水回流至淡水水箱12，將產出的極水排放B ;控制淡水水箱12的出水含鹽量在400mg/L以內后進入活性炭吸附裝置18 ;步驟(4)的脫鹽率為98.8%。
[0032](5)活性炭吸附裝置18控制出水處的含鹽量在400mg/L以內，通入飲水箱19內，通過外置飲水龍頭20控制流放使用。
[0033]實施例2:
[0034]—種電驅動膜海水淡化工藝，步驟如下:
[0035](1)海水儲水箱1中含鹽量為34650mg/L的海水經海水提升栗2進入微濾裝置3中，保持進水速度在200L/h，停留時間為20min，出水濁度不超過0.1NTU后進入超濾膜裝置4 ;此時海水的含鹽量為32350mg/L，保持進水速度在195L/h，停留時間20min ;
[0036](2)經超濾膜裝