一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水處理設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]淡水是人類必不可缺的資源之一。隨著人類的發(fā)展，淡水資源越來(lái)越匱乏，因此如何從廢水、污水及海水等中提煉淡水，是一項(xiàng)越來(lái)越重要的技術(shù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中處理設(shè)備或方法較為不合理，成本高，處理效率低，較難滿足人類社會(huì)發(fā)展的需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供了一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)，旨在改善上述問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)，包括依次相連的攪拌箱、循環(huán)箱、管式超濾膜系統(tǒng)及離子交換軟化系統(tǒng)，所述管式超濾膜系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有超濾膜；
[0007]離子交換軟化系統(tǒng)與正滲透膜系統(tǒng)相連，正滲透膜系統(tǒng)內(nèi)通過(guò)正滲透膜將其分為濃縮層及稀釋層，所述離子交換軟化系統(tǒng)與濃縮層的入口相連，所述濃縮層的出口與濃水氨氮回收汽提塔相連，所述稀釋層的入口與汲取液儲(chǔ)罐連接，稀釋層的出口與汲取液精餾回收塔相連，該汲取液精餾回收塔分別與反滲透精處理系統(tǒng)及所述汲取液儲(chǔ)罐相連，所述濃水氨氮回收汽提塔也與汲取液儲(chǔ)罐相連。
[0008]攪拌箱的產(chǎn)水通過(guò)循環(huán)箱送至管式超濾膜系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理。超濾膜的主要材質(zhì)為聚偏氟乙烯(簡(jiǎn)稱PVDF)，其孔徑約為0.05微米，該孔徑能夠攔截大部分的高含鹽水中的氫氧化鈉和碳酸鈉產(chǎn)生的沉淀物，而只允許水分子和其他可溶性鹽類透過(guò)超濾膜，極其適用于去除高含鹽水中的鈣離子和鎂離子硬度。不僅如此，管式超濾膜系統(tǒng)還能極大程度上去除高含鹽水中泥沙等雜質(zhì)的含量，實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)管式超濾膜系統(tǒng)處理后的高含鹽水，其濁度小于0.5NTU。NTU即散射濁度，表明儀器在與入射光成90°角的方向上測(cè)量散射光強(qiáng)度。經(jīng)管式超濾膜系統(tǒng)處理后的水會(huì)經(jīng)離子交換軟化系統(tǒng)再次軟化處理，使其內(nèi)部含鹽量進(jìn)一步降低。
[0009]進(jìn)一步地，所述管式超濾膜系統(tǒng)上設(shè)有排水口及排污口，所述排水口通過(guò)排水管與離子交換軟化系統(tǒng)相連，所述排污口通過(guò)排污管與循環(huán)箱相連。經(jīng)過(guò)這樣改進(jìn)之后，沉積物會(huì)通過(guò)排污口及排污管重新回到循環(huán)箱。隨著過(guò)濾的進(jìn)行，循環(huán)箱中的混合液的沉積物濃度會(huì)逐漸升高，該沉積物濃度稱為污泥濃度。污泥濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致超濾膜表面發(fā)生污堵，因此需要定期排放部分污泥以降低循環(huán)箱中的污泥濃度。
[0010]進(jìn)一步地，所述排污管上設(shè)有排污閥門。關(guān)閉排污閥門可使沉積物暫留在管式超濾膜系統(tǒng)中；打開(kāi)排污閥門可使沉積物沿排污口及排污管進(jìn)入循環(huán)箱。
[0011]進(jìn)一步地，所述循環(huán)箱與管式超濾膜系統(tǒng)的入口之間設(shè)有循環(huán)泵。打開(kāi)循環(huán)泵可增強(qiáng)高含鹽水前進(jìn)的動(dòng)力，提高整個(gè)淡化系統(tǒng)的效率。
[0012]進(jìn)一步地，所述排水管上連接有第一分管，該第一分管與反洗水箱連接，所述反洗水箱的出口連接有反洗水泵，所述反洗水泵的出口通過(guò)第二分管與管式超濾膜系統(tǒng)的入口連接，所述第二分管與排水管之間連接有第三分管，所述第一分管、第二分管及第三分管上分別設(shè)有第一控制閥門、第二控制閥門及第三控制閥門。
[0013]打開(kāi)第一控制閥門，可使經(jīng)超濾膜過(guò)濾后的高含鹽水經(jīng)第一分管進(jìn)入反洗水箱，這部分水稱為反洗水。需要對(duì)超濾膜表面進(jìn)行清洗時(shí)，關(guān)閉第二控制閥門，打開(kāi)第三控制閥門，通過(guò)反洗水泵將反洗水箱內(nèi)的反洗水泵入管式超濾膜系統(tǒng)中，可對(duì)超濾膜的表面進(jìn)行清洗，此時(shí)反洗水的流向與超濾膜過(guò)濾高含鹽水時(shí)的流向相反，因此將該過(guò)程稱為反洗。
[0014]此時(shí)可通過(guò)閥門關(guān)閉離子交換軟化系統(tǒng)的入口，防止反洗水進(jìn)入離子交換軟化系統(tǒng)內(nèi)；可打開(kāi)管式超濾膜系統(tǒng)的入口，將清洗過(guò)超濾膜的反洗水排出。
[0015]通過(guò)這樣的處理，基本上可將超濾膜表面的沉積物沖洗干凈，使超濾膜可重新使用。
[0016]進(jìn)一步地，所述離子交換軟化系統(tǒng)的入口設(shè)于其頂部，出口設(shè)于其底部，離子交換軟化系統(tǒng)的中部填充有離子交換樹(shù)脂層。高含鹽水經(jīng)離子交換樹(shù)脂后可將其內(nèi)部鹽分部分去除。
[0017]優(yōu)選地，所述汲取液儲(chǔ)罐用防腐材質(zhì)制成，使其堅(jiān)固耐用，更優(yōu)選地，汲取液儲(chǔ)罐用聚乙烯或聚丙烯制成。
[0018]進(jìn)一步地，所述汲取液精餾回收塔及濃水氨氮回收汽提塔上均設(shè)有壓力表及溫度表。壓力表可測(cè)量精餾塔或汽提塔內(nèi)的壓力，溫度表可測(cè)量精餾塔或汽提塔內(nèi)的溫度。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)上述設(shè)計(jì)得到的基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)，經(jīng)攪拌箱、循環(huán)箱、管式超濾膜系統(tǒng)及離子交換軟化系統(tǒng)組成的高含鹽水預(yù)處理系統(tǒng)，可將高含鹽水中的泥沙、懸浮物等雜質(zhì)去除，并初步降低其內(nèi)部鈣離子及鎂離子的含量；通過(guò)正滲透膜系統(tǒng)、汲取液精餾回收塔、濃水氨氮回收汽提塔及反滲透精處理系統(tǒng)組成的高含鹽水濃縮系統(tǒng)可進(jìn)一步降低高含鹽水中的含鹽量，得到淡水。這種高含鹽水淡化系統(tǒng)淡化效果好，效率高，能夠滿足社會(huì)對(duì)于淡水的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0021]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)的高含鹽水預(yù)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)的正滲透膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中標(biāo)記分別為:
[0025]攪拌箱101 ;循環(huán)箱102 ;管式超濾膜系統(tǒng)103 ;離子交換軟化系統(tǒng)104 ;正滲透膜系統(tǒng)105 ;濃縮層106 ;稀釋層107 ;濃水氨氮回收汽提塔108 ;汲取液儲(chǔ)罐109 ;汲取液精餾回收塔110 ;排水管113 ;排污管114 ;排污閥門115 ;循環(huán)泵116 ;第一分管117 ;反洗水箱118 ;反洗水泵119 ;第二分管120 ;第三分管121 ;第一控制閥門122 ;第二控制閥門123 ;第三控制閥門124 ;反滲透精處理系統(tǒng)125。
【具體實(shí)施方式】
[0026]淡水是人類必不可缺的資源之一。隨著人類的發(fā)展，淡水資源越來(lái)越匱乏，因此如何從廢水、污水及海水等中提煉淡水，是一項(xiàng)越來(lái)越重要的技術(shù)。
[0027]現(xiàn)有技術(shù)中處理設(shè)備或方法較為不合理，成本高，處理效率低，較難滿足人類社會(huì)發(fā)展的需求。
[0028]本領(lǐng)域技術(shù)人員長(zhǎng)期以來(lái)一直在尋求一種改善該問(wèn)題的工具或方法。
[0029]鑒于此，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者通過(guò)長(zhǎng)期的探索和嘗試，以及多次的實(shí)驗(yàn)和努力，不斷的改革創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出了一種基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)，使用這種系統(tǒng)可高效高質(zhì)量地將高含鹽水淡化，得到能夠使用的淡水。
[0030]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0031]實(shí)施例，請(qǐng)參閱圖1-3
[0032]本實(shí)施例提供的基于管式膜的高含鹽水淡化系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱淡化系統(tǒng)，包括依次相連的攪拌箱101、循環(huán)箱102、管式超濾膜系統(tǒng)103及離子交換軟化系統(tǒng)104，所述管式超濾膜系統(tǒng)103內(nèi)設(shè)有超濾膜。
[0033]攪拌箱101、循環(huán)箱102、管式超濾膜系統(tǒng)103及離子交換軟化系統(tǒng)104組成的高含鹽水預(yù)處理系統(tǒng)。在使用時(shí)，向攪拌箱101內(nèi)通入高含鹽水，同時(shí)加入沉淀劑，通過(guò)攪拌箱101的攪拌，使沉淀劑充分溶入高含鹽水中，沉淀劑可使高含鹽水中的鎂離子、鈣離子及部分不溶解雜質(zhì)沉淀，將其去除。
[0034]優(yōu)選地，沉淀劑采用這種方式配制:石灰溶液配制成0-40 %的石灰乳液，氫氧化鈉溶液配制成濃度10-40%的溶液，碳酸鈉溶液配制成濃度5% -20%的溶液；加入高含鹽水中的石灰乳液含量為2-15% (體積百分比)，氫氧化鈉溶液含量為1-10% (體積百分比)和碳酸鈉溶液含量為1-10% (體積百分比)。這種沉淀劑可使鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，鈣離子生成碳酸鈣沉淀，從而使鈣鎂離子沉降下來(lái)，又能通過(guò)產(chǎn)生的活性泥渣的吸附和捕捉作用將高鹽水中的懸浮物沉降下來(lái)，降低高含鹽水中的濁度。
[0035]攪拌箱101的產(chǎn)水通過(guò)循環(huán)箱102送至管式超濾膜系統(tǒng)103進(jìn)行凈化處理。超濾膜的主要材質(zhì)為聚偏氟乙烯(簡(jiǎn)稱PVDF)，其孔徑約為0.05微米，該孔徑能夠攔截大部分的高含鹽水中的氫氧化鈉和碳酸鈉產(chǎn)生的沉淀物，而只允許水分子和其他可溶性鹽類透過(guò)超濾膜，極其適用于去除高含鹽水中的鈣離子和鎂離子硬度。不僅如此，管式超濾膜系統(tǒng)103還能極大程度上去除高含鹽水中泥沙等雜質(zhì)的含量，實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)管式超濾膜系統(tǒng)103處理后的高含鹽水，其濁度小于0.5NTU。
[0036]NTU即散射濁度，表明儀器在與入射光成90°角的方向上測(cè)量散射光強(qiáng)度。
[0037]經(jīng)管式超濾膜系統(tǒng)103處理后的水會(huì)經(jīng)離子交換軟化系統(tǒng)104再次軟化處理，使其內(nèi)部含鹽量進(jìn)一步降低。
[0038]經(jīng)過(guò)上述過(guò)程處理完的水稱為軟化高鹽水，軟化高鹽水中仍含有大量的溶解鹽類，需要進(jìn)一步處理才能得到所需的淡水。因此，進(jìn)一步地，該淡化系統(tǒng)還包括高含鹽水濃縮系統(tǒng)，高含鹽水濃縮系統(tǒng)包括正滲透膜系統(tǒng)105、汲取液精餾回收塔110、濃水氨氮回收汽提塔108及反滲透精處理系統(tǒng)125。
[0039]離子交換軟化系統(tǒng)104與正滲透膜系統(tǒng)105相連，正滲透膜系統(tǒng)105內(nèi)通過(guò)正滲透膜將其分為濃縮層106及稀釋層107，所述離子交換軟化系統(tǒng)104與濃縮層106的入口相連，所述濃縮層106的出口與濃水氨氮回收汽提塔108相連，所述稀釋層107的入口與汲取液儲(chǔ)罐109連接，稀釋層107的出口與汲取液精餾回收塔110相連，該汲取液精餾回收塔110分別與反滲透精處理系統(tǒng)125及所述汲取液儲(chǔ)罐109相連，所述濃水氨氮回收汽提塔10