一種多段式反滲透海水淡化系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本申請屬于海水淡化技術領域，具體地說，涉及能夠提高海水淡化的產水率和濃鹽水濃度的低能耗的多段式反滲透海水淡化系統。
【背景技術】
[0002]中國是淡水資源缺乏的國家，隨著社會的快速發展和人口的急劇增加，淡水資源短缺問題已得到越來越多的重視。部分缺水城市面臨工業項目與居民飲用水爭用淡水資源的局面，水資源短缺已儼然成為制約國家經濟社會發展的因素之一。海水淡化技術是解決沿海地區淡水資源短缺的重要途徑，是增加淡水資源儲備的新戰略，且能保障公共飲用水安全。
[0003]然而，在發展海水淡化產業的同時，海水淡化副產濃鹽水的排放問題也變得越來越突出。濃鹽水直接排放會造成海洋環境污染問題，如若將濃鹽水排放鹽田采用灘曬鹽則會增加土地需求，與沿海地區發展矛盾。
[0004]海水淡化作為戰略新興產業，同時需遵循“堅持海水淡化及資源綜合利用相結合”的發展原則，即以循環經濟理念推動海水淡化產業發展。在大力發展海水淡化的同時，要注重保護生態環境，做好濃海水資源的綜合利用；提高資源綜合利用水平、降低海水淡化成本。
[0005]因此，在發展海水淡化產業時，采用淡化水回收率高、系統能耗低并可濃縮濃鹽水的海水淡化系統可解決現階段海水淡化產業發展面對的問題。
[0006]現有的海水淡化裝置存在著海水淡化產率不高、能耗高、成本較大等問題，且副產的濃鹽水濃度不高，后期開發利用仍需進一步加工處理。

【發明內容】

[0007]為了解決上述技術問題，本申請公開了一種多段式反滲透海水淡化系統。所述多段式反滲透海水淡化系統，包括預處理組件和反滲透裝置。所述反滲透裝置包括:
[0008]反滲透膜組件，其為多段配置，用于反滲透淡化處理增壓后的海水；
[0009]—段反滲透高壓栗，其設置在預處理組件與反滲透膜組件之間，用于增加預處理組件處理后進入一段反滲透膜組件的海水的壓力；
[0010]段間增壓栗，其設置在相鄰的兩段反滲透膜組件之間，用于增加相鄰的兩段反滲透膜組件中前一段反滲透膜組件處理得到的濃海水的壓力；
[0011]能量回收裝置，其分別與末段反滲透膜組件、一段反滲透高壓栗相連，用于回收末段反滲透膜組件處理得到的濃海水的能量;所述能量回收裝置將末段濃海水的壓力能轉換為機械能、為一段反滲透高壓栗提供機械能。
[0012]優選地，所述預處理組件包括藥劑投加設備，用于投加防止反滲透膜組件的反滲透膜表面結垢的藥劑。
[0013]進一步地，所述預處理組件包括:
[0014]混凝沉淀裝置，其用于初步處理海水，去除海水中的膠體和懸浮物；
[0015]超濾裝置，其與混凝沉淀裝置相連，用于進一步去除海水的大分子物質；
[0016]混凝沉淀裝置處理后的海水進入超濾裝置，超濾裝置處理后的海水進藥劑投加設備投加藥劑后進入反滲透裝置。
[0017]進一步地，所述預處理組件還包括過濾器，其設置藥劑投加設備與反滲透裝置之間，用于去除海水中5μπι以上的顆粒。
[0018]優選地，所述能量回收裝置為透平式能量回收裝置。
[0019]進一步地，所述Ν+1段反滲透膜組件的反滲透膜的有效面積為N段的40?65%，其中，N> 10
[0020]進一步地，所述反滲透膜組件中，Ν+1段與N段反滲透膜組件的操作壓力之比大于等于1.2，小于等于1.6，其中，Ν2 10
[0021]進一步地，所述段間增壓栗的增壓范圍為1.0?3.7MPa。
[0022]優選地，所述一段反滲透膜組件的操作壓力為4.0?5.5MPa。
[0023]與現有技術相比，本申請可以獲得包括以下技術效果:
[0024]I)本申請提供的海水淡化系統，采用預處理與多段反滲透工藝相結合，整體流程清晰、方案簡捷、設備占地面積小、操作簡便，利于海水淡化的配置使用。
[0025]2)本系統設計巧妙合理，經過混凝過濾加超濾的預處理之后，海水進入多段式反滲透系統進行淡化處理，并對末段濃鹽水的能量進行有效回收利用，從而提高了海水淡化系統產水率并降低了海水淡化系統的能耗。本申請提供的海水淡化系統，產水率達65%以上，系統能耗降低了約30%。
[0026]3)本申請提供的海水淡化系統中，末段反滲透膜組件得到的濃海水與現有的海水淡化裝置相比，其濃度提高了約50%，有利于濃海水的后續開發利用。
[0027]當然，實施本申請的任一產品必不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。
【附圖說明】
[0028]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中:
[0029]圖1是本申請實施例1中多段式反滲透海水淡化系統的示意圖；
[°03°]圖2是本申請實施例2中預處理組件的示意圖；
[0031 ] 其中:1-預處理組件，2-反滲透裝置，3-—段反滲透高壓栗，4-一段反滲透膜組件，5-二段反滲透膜組件，6-三段反滲透膜組件，7-段間增壓栗，8-能量回收裝置，9-藥劑投加設備，I O-混凝沉淀裝置，11-超濾裝置，12-過濾器，13-混合反應設備，14-沉淀設備，15-超濾進水栗，16-超濾膜組件，17-超濾反洗設備，18-超濾清洗設備。
【具體實施方式】
[0032]以下將配合附圖及實施例來詳細說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現過程能充分理解并據以實施。
[0033]實施例1
[0034]如附圖1所示，一種多段式反滲透海水淡化系統，包括預處理組件和反滲透裝置。
[0035]預處理組件設置在反滲透裝置之前，對海水做初步的處理，去除海水中的沉淀物、膠體物質、懸浮固體、微生物等物質。
[0036]本實施例中，預處理組件包括混凝沉淀裝置、超濾裝置和藥劑投加設備。混凝沉淀裝置對海水進行初步處理，去除海水中的膠體和懸浮物。超濾裝置對混凝沉淀裝置處理后的海水進行進一步處理，去除海水中的懸浮物、膠體、蛋白質和生物大分子等物質，進一步提升反滲透裝置進水的水質。藥劑投加設備投加酸溶液等藥劑。酸溶液控制海水的PH值，防止反滲透膜表面結垢。同時在海水中投加還原劑等藥劑，還原劑反應掉海水中余氯等氧化性物質，防止其對反滲透膜造成不可逆損傷。
[0037]作為一種實施方案，預處理組件還包括過濾器。過濾器設置在超濾裝置與反滲透裝置之間，過濾器截留海水中大于5μπι以上的顆粒，防止顆粒進入反滲透裝置后對一段反滲透高壓栗和反滲透膜組件造成損傷。過濾器可為現有的常見的各種過濾器，如管道過濾器、盤式過濾器、保安過濾器等。
[0038]反滲透裝置包括一段反滲透高壓栗、多段配置的反滲透膜組件、段間增壓栗和能量回收裝置。
[0039]反滲透膜組件，其為多段配置，對海水進行淡化處理，截留海水中的各種無機離子、膠體物質和大分子物質。按照海水流入的方向，分別為一段反滲透膜組件，二段反滲透膜組件，……，Ν+1段反滲透膜組件，……末段反滲透膜組件;N 2 I。海水經反滲透膜組件處理后得到濃海水和淡水，N段反滲透膜組件得到的濃海水為Ν+1段反滲透膜組件的進水，每段反滲透膜組件得到的淡水經管道匯總后排出，進入淡化水池或其他淡水儲存裝置。
[0040]作為一種優選的實施方案，在反滲透膜