CN102838228B - 一种膜法海水淡化预处理*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海水淡化领域，尤其是涉及一种膜法海水淡化预处理***。其主要是解决现有技术所存在的海水淡化预处理的出水水质较差，长期运行会加快膜处理***的污堵，运行操作复杂，预处理加药***需要与水质联动，并且絮凝剂在膜处理***中发生后絮凝现象，导致膜在短时间内产生无机盐垢，影响使用寿命等的技术问题。本发明的方法为：海水升压、给水加药、絮凝反应、斜板沉淀、末端过滤、滤池反洗、污泥排放，网格絮凝反应池中设有十字翼片隔板反应器。
Description
技术领域
本发明涉及一种海水淡化领域，尤其是涉及一种膜法海水淡化预处理***。
背景技术
随着海水淡化产业的快速发展，反渗透膜法海水淡化技术以其较低的运行能耗，可靠的出水水质，全自动化运行等优势，在我国沿海城市得到了广泛的应用。反渗透***作为海水脱盐的核心部件，对进水水质的要求较高，海水预处理***的处理效果，将对反渗透膜法海水淡化***的成败起到非常关键的作用。
目前常规的海水预处理一般采用絮凝反应沉淀池工艺。然而海水水质不仅随季节波动较大，同时还受到每日早晚两次潮汐的影响，海水浊度通常会在较大范围内波动，反应沉淀池出水水质无法长期稳定的合理范围内，增加了后续膜处理***的运行负荷，使得膜清洗频率增加，使用寿命缩短。
因此，为了保证后续膜处理***的稳定运行，需要对预处理进行优化设计。中国专利公开了一种海水淡化预处理方法及设备（公开号: CN101215061），其预处理方法采用臭氧－紫外线协同消毒、强化混凝及沉淀集成对海水进行预处理。中国专利还公开了一种工业化海水淡化预处理的工艺方法（公开号: CN101164908）”，其将自然沉降池的海水经提升泵提升，在射流器中与来自絮凝剂罐经计量泵计量的絮凝剂混合后进入三级机械搅拌絮凝反应斜板沉淀池，杀菌剂经计量泵计量直接打入机械搅拌混合池，经混合、絮凝后，溢流至斜板沉淀池，斜板沉淀池上清液溢流至净化海水储罐。现有处理工艺主要存在以下问题：出水水质较差：普通的反应沉淀池处理海水，出水浊度通常在20NTU左右，在海水水质波动的情况下，浊度可能升高到50NTU，长期运行会加快膜处理***的污堵；运行操作复杂：海水水质每天都在较大范围波动，预处理加药***需要与水质联动。由于反应沉淀池反应及停留时间的影响，加药的调节总是滞后于水质的变换，使得***运行操作较为复杂；后絮凝现象发生：为确保预处理出水水质，在反应沉淀池中过量投加絮凝剂，未反应完全的絮凝剂在膜处理***中发生后絮凝现象，导致膜在短时间内产生无机盐垢，影响使用寿命。
发明内容
本发明是提供一种膜法海水淡化预处理***，其主要是解决现有技术所存在的海水淡化预处理的出水水质较差，长期运行会加快膜处理***的污堵，运行操作复杂，预处理加药***需要与水质联动，并且絮凝剂在膜处理***中发生后絮凝现象，导致膜在短时间内产生无机盐垢，影响使用寿命等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明的一种膜法海水淡化预处理***，其特征在于所述的***包括：
a．海水升压：储存在海水原水池中的海水，通过海水升压泵，输送到网格絮凝反应池；
b．给水加药：反应池前进水管道上设置静态管道混合器，通过加药计量泵，投加絮凝剂和杀菌剂；
c．絮凝反应：海水在网格絮凝池中进行絮凝反应，生成矾花；
d.斜板沉淀：通过波纹斜板沉淀池，矾花经重力沉降，出水自流到V型滤池；
e.末端过滤：海水自流经过V型滤池，进一步降低出水浊度和悬浮物，产水自流进入海水清水池；
f.滤池反洗：V型滤池在运行一段时间后，定期进行气水联合反冲洗，确保出水水质；
g.污泥排放：波纹斜板沉淀池和V型滤池定期排泥，泥水进入污泥池后续处理。
波纹斜板沉淀池后设置V型滤池处理工艺，通过V型滤池的均质滤料，进一步降低出水浊度和悬浮物，使整个海水预处理***出水浊度达到5NTU以下，远远优于后续膜处理***的进水水质要求。
为防止海水腐蚀，预处理主要设施均采用地上式钢筋混凝土结构，水池采用半地下式钢筋混凝土结构，内部做防腐处理。反应沉淀池内设备，如网格反应器、斜板等均采用玻璃钢或PE等耐腐蚀材料。
作为优选，所述的网格絮凝反应池和波纹斜板沉淀池采用混凝土构筑物，池体合建，节省占地面积。
作为优选，所述的网格絮凝反应池中设有十字翼片隔板反应器，十字翼片隔板反应器包括多根PE管，PE管上固定有十字形的PE翼片，所有PE管上的PE翼片组成网格型。十字翼片隔板反应器可以强化水力搅拌效果，增强矾花凝聚，使絮凝反应更加充分。
作为优选，所述的波纹斜板沉淀池中设置有小间距的波纹斜板。这样可以使矾花沉淀距离明显减少，同时也使水流阻力增大，沉淀池中流量分布均匀，改善沉降条件，提高沉淀效果。
作为优选，所述的静态管道混合器中投加絮凝剂和杀菌剂，絮凝剂为三氯化铁 ，杀菌剂为次氯酸钠。
作为优选，所述的V型滤池内的滤料为单层均质石英砂滤料。
作为优选，所述的原水在网格絮凝反应池中的絮凝时间10-14min，波纹斜板沉淀池停留时间为20-40min，上升流速为2.0-2.5mm/s，表面负荷8-9m3/m2/h。
因此，本发明通过设置十字网格反应器和小间距波纹斜板，提高反应沉淀池的处理效果和耐冲击能力，能更好的适应海水水质的波动，简化运行操作，在反应沉淀池后设置V型滤池，使未沉淀完全的矾花得到过滤处理，有效的降低了后絮凝的风险，延长超滤膜清洗周期至3个月以上，降低运行维护费用；提高了出水水质，使浊度由通常的20NUT下降到5NUT以下，完全满足膜法海水淡化***的进水水质要求，可以实现海水淡化***的长期稳定运行。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图；
附图2是本发明十字翼片隔板反应器的一种结构示意图。
图中零部件、部位及编号：海水原水池1、海水升压泵2、网格絮凝反应池3、静态管道混合器4、波纹斜板沉淀池5、V型滤池6、海水清水池7、PE管8、PE翼片9、波纹斜板10。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：在舟山六横岛海域项目中应用本工艺。厂址附近海域盐度主要受天气影响，海水含盐量约27000～31000mg/L。厂址附近海域泥沙来源主要为长江来沙，冬季含沙量大于夏季，根据有关水文测验资料，厂址附近海域大潮平均含沙量为0.217kg/m3，落潮实测含沙量为0.554kg/m3～0.079kg/m3，在潮周期内最大含沙量一般出现在涨急或落急后。
本例的一种膜法海水淡化预处理***，如图1，其处理步骤为：
a．海水升压：储存在海水原水池1中的海水，通过海水升压泵2，输送到网格絮凝反应池3；
b．给水加药：反应池前进水管道上设置静态管道混合器4，通过加药计量泵，投加絮凝剂和杀菌剂，其中絮凝剂为三氯化铁 ，杀菌剂为次氯酸钠；
c．絮凝反应：海水在网格絮凝池中进行絮凝反应，生成矾花，网格絮凝反应池中设有十字翼片隔板反应器，如图2，十字翼片隔板反应器包括多根PE管8，PE管上固定有十字形的PE翼片9，所有PE管上的PE翼片组成网格型，加药后的原水在网格絮凝反应池中的絮凝时间12min；
d.斜板沉淀：通过波纹斜板沉淀池5，矾花经重力沉降，出水自流到V型滤池6，其中波纹斜板沉淀池的停留时间35min，上升流速2.2mm/s，表面负荷7.9m3/m2/h；
e.末端过滤：海水自流经过V型滤池6，V型滤池设计滤速为8.3m/h，采用单层均质石英砂滤料，厚度为1.2m，有效粒径为0.90-1.20mm，进一步降低出水浊度和悬浮物，产水自流进入海水清水池7；
f.滤池反洗：V型滤池6在运行一段时间后，定期进行气水联合反冲洗，确保出水水质；
g.污泥排放：波纹斜板沉淀池5和V型滤池6定期排泥，泥水进入污泥池后续处理。
采用HACH 2100N浊度仪，检测***投运后水质情况。反应沉淀池出水浊度通常为18NUT，V型滤池出水浊度小于5NTU。
实施例2：宁波象山厂址附近海域海水含盐量约28000～32000mg/L，附近海域大潮平均含沙量为0.242kg/m3，落潮实测含沙量为0.563kg/m3～0.08k2g/m3，在潮周期内最大含沙量一般出现在涨急或落急后。
本例的一种膜法海水淡化预处理***，如图1，其处理步骤为：
a．海水升压：储存在海水原水池1中的海水，通过海水升压泵2，输送到网格絮凝反应池3；
b．给水加药：反应池前进水管道上设置静态管道混合器4，通过加药计量泵，投加絮凝剂和杀菌剂，其中絮凝剂为三氯化铁 ，杀菌剂为次氯酸钠；
c．絮凝反应：海水在网格絮凝池中进行絮凝反应，生成矾花，如图2，网格絮凝反应池中设有十字翼片隔板反应器，如图2，十字翼片隔板反应器包括多根PE管8，PE管上固定有十字形的PE翼片9，所有PE管上的PE翼片组成网格型，加药后的原水在网格絮凝反应池中的絮凝时间12min；
d.斜板沉淀：通过波纹斜板沉淀池5，矾花经重力沉降，出水自流到V型滤池6，其中波纹斜板沉淀池的停留时间30min，上升流速2.2mm/s，表面负荷8.0m3/m2/h；
e.末端过滤：海水自流经过V型滤池6，V型滤池设计滤速为8.3m/h，采用单层均质石英砂滤料，厚度为1.2m，有效粒径为0.90-1.20mm，进一步降低出水浊度和悬浮物，产水自流进入海水清水池7；
f.滤池反洗：V型滤池6在运行一段时间后，定期进行气水联合反冲洗，确保出水水质；
g.污泥排放：波纹斜板沉淀池5和V型滤池6定期排泥，泥水进入污泥池后续处理。
采用HACH 2100N浊度仪，检测***投运后水质情况。反应沉淀池出水浊度通常为20NUT，V型滤池出水浊度小于5NTU。
对比例：乐清湾海水盐度受浙江沿岸流和台湾暖流的影响，表现为夏高冬低。根据湾口的坎门海洋站资料，最大盐度34.4‰，出现在夏季；最低20.34‰，出现在冬季。电厂附近海域的浊度变化也相当大，可以在一个小时之内由几十变化到上千（NTU），其中引起浊度变化的主要物质是悬浮的粉砂质粘土。
海水经循环水管进入原水池，经升压泵后进入反应沉淀池，通过进水前静态管道混合器投加絮凝剂和杀菌剂，设计网格絮凝反应池絮凝时间12min，斜板沉淀池停留时间30min，上升流速2.3mm/s，表面负荷8.2m3/m2/h。网格絮凝反应池内设置塑料网格反应器，波纹斜板沉淀池内设置常规塑料斜板。
采用HACH 2100N浊度仪，检测***投运后水质情况。反应沉淀池出水浊度通常在20NUT左右，在海水水质波动的情况下，出水水质有所恶化。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (6)
1.一种膜法海水淡化预处理***，其特征在于所述的***包括：
a．海水升压：储存在海水原水池（1）中的海水，通过海水升压泵（2），输送到网格絮凝反应池（3）；
b．给水加药：反应池前进水管道上设置静态管道混合器（4），通过加药计量泵，投加絮凝剂和杀菌剂；
c．絮凝反应：海水在网格絮凝池中进行絮凝反应，生成矾花，网格絮凝反应池（3）中设有十字翼片隔板反应器，十字翼片隔板反应器包括多根PE管（8），PE管上固定有十字形的PE翼片（9），所有PE管上的PE翼片组成网格型；
d.斜板沉淀：通过波纹斜板沉淀池（5），矾花经重力沉降，出水自流到V型滤池（6），波纹斜板沉淀池（5）中设置有小间距的波纹斜板（10）；
e.末端过滤：海水自流经过V型滤池（6），进一步降低出水浊度和悬浮物，产水自流进入海水清水池（7）；
f.滤池反洗：V型滤池（6）在运行一段时间后，定期进行气水联合反冲洗，确保出水水质；
g.污泥排放：波纹斜板沉淀池（5）和V型滤池（6）定期排泥，泥水进入污泥池后续处理。
2.根据权利要求1所述的一种膜法海水淡化预处理***，其特征在于所述的网格絮凝反应池（3）和波纹斜板沉淀池（5）采用混凝土构筑物。
3.根据权利要求1所述的一种膜法海水淡化预处理***，其特征在于所述的静态管道混合器（4）中投加絮凝剂和杀菌剂，絮凝剂为三氯化铁，杀菌剂为次氯酸钠 。
4.根据权利要求1所述的一种膜法海水淡化预处理***，其特征在于所述的V型滤池（6）内的滤料为单层均质石英砂滤料。
5.根据权利要求1所述的一种膜法海水淡化预处理***，其特征在于所述的加药后的原水在网格絮凝反应池（3）中的絮凝时间10-14min，波纹斜板沉淀池（5）停留时间为20-40min，上升流速为2.0-2.5mm/s，表面负荷8-9m3/m2/h。
6.根据权利要求1所述的一种膜法海水淡化预处理***，其特征在于所述的V型滤池（6）采用定期反洗，反洗过程为气冲、气水同时反冲、水冲三个步骤。
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- 2012-08-16 CN CN2012102909734A patent/CN102838228B/zh active Active
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| CN102838228A (zh) | 2012-12-26 |
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