CN203768159U - 一种小型海水淡化装置 - Google Patents
一种小型海水淡化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203768159U CN203768159U CN201420162884.6U CN201420162884U CN203768159U CN 203768159 U CN203768159 U CN 203768159U CN 201420162884 U CN201420162884 U CN 201420162884U CN 203768159 U CN203768159 U CN 203768159U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- storage tank
- storing tank
- fluidized
- water storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000013535 sea water Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 26
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 abstract description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 235000019600 saltiness Nutrition 0.000 description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 bicarbonate radical Chemical class 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KACAUYDQOUENGF-UHFFFAOYSA-N [Ta].[Ru].[Ir] Chemical compound [Ta].[Ru].[Ir] KACAUYDQOUENGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000003352 sequestering agent Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种新型海水淡化装置。包括流化床结晶器、保安过滤器、电渗析设备及其相关连接设备。所述流化床结晶器包括结晶器主体、原水储槽、沉淀剂储槽及相应离心泵。结晶器主体通过2个进水口、1个出水管和一个排污管与外界连接。进水口与原水水槽（或沉淀储槽）之间通过管道、离心泵连接。所述保安过滤器进口与流化床结晶器出水口相连，保安过滤器出水口通过循环水泵、管道与中间储水槽相接。所述电渗析设备包括浓水储槽、淡水储槽、极水储槽、整流器、循环水泵和膜堆，其中浓水储槽和淡水储槽一端与中间储水槽连接，浓水储槽、淡水储槽、极水储槽、整流器同时与膜堆连接。本实用新型结构紧凑、操作简单、成本低、过程能耗低、回收率可以达到80%以上，脱盐率在98%以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种海水淡化装置，尤其涉及一种将流化床结晶技术与电渗析技术结合的高效海水淡化装置。
背景技术
海水淡化及苦咸水淡化是解决我国淡水资源不足，分布不均的一种有效方法。目前广泛应用的淡化方法有多级闪蒸、低温多效、反渗透和电渗析。尤其是电渗析技术由于其成本低、运行时间长、清洗和维修方便、出水水质稳定、脱盐率高、回收率高等特点，特别适合小型淡化领域的应用，如船用海水淡化装置。然而海水及苦咸水中均含有大量的钙、镁、碳酸氢根和硫酸根离子。且随着电渗析过程中的进行在浓水室中钙、镁等离子的含量越来越高，在浓水室容易形成CaSO4和CaCO3和Mg(OH)2等水垢，水垢沉积在离子交换膜表面（特别是阳离子交换膜），导致膜的交换容量和选择透过性下降，机械强度降低，缩短膜的使用寿命，且限制了过程中对原水的利用率和脱盐率。为了保证电渗析过程的高效安全运行，电渗析前的预处理阶段需要去除Ca2+、Mg2+等离子，即软化处理。然而现有的电渗析海水淡化装备的预处理***一般由机械过滤器、保安过滤器组成，没有特定去除钙镁离子的设备，造成了现有电渗析淡化设备处理能力低、脱盐效率不高的局面。
传统的水质软化处理方法有化学反应沉淀法、离子交换法、酸化法和加入掩蔽剂等方法。然而传统软化法存在工艺复杂、占地面积大、消耗大量化学药品且处理效率低等问题，不适合小型海水淡化装备的使用。
发明内容
本实用新型一种小型海水淡化装置，将流化床结晶技术用于电渗析过程的预处理。流化床结晶技术将传统的化学沉淀过程与结晶过程有效结合。过程根据常温下Mg(OH)2、CaCO3和MgCO3的溶度积均较低，容易形成沉淀。通过加入氢氧化钠调节海水的pH值，协同碳酸钠与溶液中的Ca2+ 、Mg2+、HCO3 离子发生如下反应。
反应生成的碳酸钙、氢氧化镁等在预先添加晶种的作用下快速沉淀，并在流化床反应器中与液体分离。
综上，本实用新型旨在解决传统小型电渗析海水淡化装备使用中膜污染严重、脱盐率及回收率低的问题；提供一种将搅拌沉淀、固液分离、泥渣处理等阶段合为一体，具有占地面积小、反应快、去除率高等优点的小型淡化海水装置。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种小型海水淡化装置，特殊之处在于在现有的机械过滤器和保安过滤器之间加设有用于处理钙镁离子的流化床结晶器，所述机械过滤器输出连接流化床结晶器，海水经由流化床结晶器处理后输出至保安过滤器，由所述保安过滤器输出至电渗析装置；
所述流化床结晶器包括流化床结晶器主体3，所述流化床结晶器主体3的底部分别经由原水进水泵2、沉淀剂进水泵5与原水储槽1、沉淀剂储槽相连通，所述流化床结晶器主体3的顶部出水口与所述保安过滤器6相连通；
所述保安过滤器6的出水口经由中间水泵7连通至中间储水槽8，所述中间储水槽8与所述电渗析装置相连通；
所述电渗析设备包括浓水储槽11、淡水储槽12，极水储槽16、整流器18、浓水循环泵13、淡水循环泵14、极水循环泵17和膜堆15；其中所述浓水储槽11和淡水储槽12的一端经由中间水泵与中间储水槽8相连通，所述浓水储槽11、淡水储槽12、极水储槽16分别经由浓水循环泵13、淡水循环泵14、极水循环泵17与所述膜堆15相连，所述整流器15通过导线与所述膜堆15相连。
本实用新型将流化床结晶器应用于海水软化过程、提高了软化处理过程的处理效率、降低了海水结垢趋势，过程中电渗析设备的回收可达80%以上，脱盐率98%以上。且通过合理的设计，海水淡化装备结构紧凑，成本低，过程能耗低，特备适合小型化应用。该技术将搅拌沉淀、固液分离、泥渣处理等阶段合为一体，具有占地面积小、反应快、去除率高等优点。
附图说明
图1：本实用新型一种小型海水淡化装置结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型的结构进行进一步说明。
实施例1
本实施例的一种小型海水淡化装置，如图1所示，其主体包括：原水储槽1、原水进水泵2、流化床结晶器主体3、沉淀剂储槽4、沉淀剂进水泵5、保安过滤器6、中间水泵7（9,10）、中间储水槽8、浓水储槽11、淡水储槽12、浓水循环泵13、淡水循环泵14、膜堆15、极水储槽16、极水循环泵17、整流器18。具体地，所述结晶器主体3通过两个进水口A、B，一个出水口C和一个排污管与外界连接。进水口A与原水储槽1之间通过管道和原水进水泵2相连，进水口B与沉淀储槽4之间通过管道和沉淀剂进水泵5连接。所述保安过滤器进口D与流化床结晶器主体3的出水口C相连，保安过滤器出水口E通过中间水泵7、管道与中间储水槽8相接。所述电渗析设备包括浓水储槽11，淡水储槽12，极水储槽16，整流器18，浓水循环泵13、淡水循环泵14、极水循环泵17，和膜堆15。其中浓水储槽11和淡水储槽12一端与中间储水槽8连接，浓水储槽11、淡水储槽12和极水储槽16，分别通过浓水循环泵13、淡水循环泵14和极水循环泵15与膜堆15连接。导线将整流器18与膜堆15相连。
本实施例对海水（如表1）进行处理，将原水储槽1中含盐量为30500mg/L的海水和沉淀剂储槽4中氢氧化钠和碳酸钠混合沉淀剂按照一定比例通过原水进水泵2和沉淀剂进水泵5加入到流化床结晶器主体3中。过程中维持液体在结晶器中的上升的速度为0.03m/s，停留时间为30min，溶液pH控制在11左右。结果表明：流化床产水速度为20L/h，钙离子脱除率为87.9%，镁离子脱除率为76.4%，含盐量降低到28900mg/L，出水水质满足电渗析进水水质要求。将中间储水槽8中含盐量为28900mg/L的出水通入电渗析浓水储槽11和淡水储槽12。所用电渗析膜堆中隔板大小为270mm×110mm，有效面积为200cm2，膜堆两侧分别为一对涂钌铱钛阴阳电极，内部阴离子交换膜和阳离子交换膜交替放置，分别构成浓缩室和淡水室，装置共6个重复单元。通过整流器18稳定过程电流密度在25mA/cm2，浓水循环泵13、淡水循环泵14和极水循环泵15维持浓水室、淡水室和极室流量在10L/h，运行4h后，淡水室出水含盐量减低到483mg/L。过程脱盐率在98%以上，能耗在12.6kWh/kg。
表1海水水质
Claims (4)
1.一种小型海水淡化装置，特征在于在现有的机械过滤器和保安过滤器之间加设有用于处理钙镁离子的流化床结晶器，所述机械过滤器输出连接流化床结晶器，海水经由流化床结晶器处理后输出至保安过滤器，由所述保安过滤器输出至电渗析装置。
2.如权利要求1所述一种小型淡化海水装置，其特征在于所述流化床结晶器包括流化床结晶器主体（3），所述流化床结晶器主体（3）的底部分别经由原水进水泵（2）、沉淀剂进水泵（5）与原水储槽（1）、沉淀剂储槽相连通，所述流化床结晶器主体（3）的顶部出水口与所述保安过滤器6相连通。
3.如权利要求2所述一种小型海水淡化装置，其特征在于所述保安过滤器（6）的出水口经由中间水泵（7）连通至中间储水槽（8），所述中间储水槽（8）与所述电渗析装置相连通。
4.如权利要求3所述一种小型海水淡化装置，其特征在于所述电渗析设备包括浓水储槽（11）、淡水储槽（12）、极水储槽（16）、整流器（18）、浓水循环泵（13）、淡水循环泵（14）、极水循环泵（17）和膜堆（15）；其中所述浓水储槽（11）和淡水储槽（12）的一端经由中间水泵与中间储水槽（8）相连通，所述浓水储槽（11）、淡水储槽（12）、极水储槽（16）分别经由浓水循环泵（13）、淡水循环泵（14）、极水循环泵（17）与所述膜堆（15）相连，所述整流器（15）通过导线与所述膜堆（15）相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420162884.6U CN203768159U (zh) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | 一种小型海水淡化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420162884.6U CN203768159U (zh) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | 一种小型海水淡化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203768159U true CN203768159U (zh) | 2014-08-13 |
Family
ID=51285373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420162884.6U Expired - Fee Related CN203768159U (zh) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | 一种小型海水淡化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203768159U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105174545A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-23 | 江苏省科建成套设备有限公司 | 一种多膜法海水淡化集成设备 |
| CN105217854A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-06 | 江苏省科建成套设备有限公司 | 一种小型一体化海水淡化设备 |
| CN105236610A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-13 | 江苏省科建成套设备有限公司 | 一种海水淡化集成设备 |
| CN105314776A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-02-10 | 高学理 | 一种多膜法海水淡化集成工艺及其设备 |
| CN105347591A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-02-24 | 青岛海大北方节能环保有限公司 | 一种电驱动膜制备直饮水工艺及其设备 |
| CN105347583A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-02-24 | 中国海洋大学 | 一种电驱动膜海水淡化工艺及其设备 |
| CN111847745A (zh) * | 2020-07-11 | 2020-10-30 | 上海铸奇环保科技有限公司 | 一种蒸发工艺防止结垢的方法 |
-
2014
- 2014-04-04 CN CN201420162884.6U patent/CN203768159U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105174545A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-23 | 江苏省科建成套设备有限公司 | 一种多膜法海水淡化集成设备 |
| CN105217854A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-06 | 江苏省科建成套设备有限公司 | 一种小型一体化海水淡化设备 |
| CN105236610A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-13 | 江苏省科建成套设备有限公司 | 一种海水淡化集成设备 |
| CN105217854B (zh) * | 2015-09-23 | 2017-12-29 | 江苏省科建成套设备有限公司 | 一种小型一体化海水淡化设备 |
| CN105314776A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-02-10 | 高学理 | 一种多膜法海水淡化集成工艺及其设备 |
| CN105347591A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-02-24 | 青岛海大北方节能环保有限公司 | 一种电驱动膜制备直饮水工艺及其设备 |
| CN105347583A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-02-24 | 中国海洋大学 | 一种电驱动膜海水淡化工艺及其设备 |
| CN111847745A (zh) * | 2020-07-11 | 2020-10-30 | 上海铸奇环保科技有限公司 | 一种蒸发工艺防止结垢的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203768159U (zh) | 一种小型海水淡化装置 | |
| Subramani et al. | Treatment technologies for reverse osmosis concentrate volume minimization: A review | |
| TWI570064B (zh) | 海水脫鹽方法 | |
| CN105236659A (zh) | 一种脱硫废水的纳滤处理方法 | |
| CN101928088B (zh) | 一种石化企业反渗透浓水的处理方法 | |
| CN107055713A (zh) | 一种基于单价阳离子选择性电渗析的高硬度含盐水浓缩方法 | |
| CN105084587A (zh) | 一种高含盐废水的处理方法及设备 | |
| CN203878018U (zh) | 一种脱硫废水循环利用及零排放*** | |
| US9561471B2 (en) | Brine treatment scaling control system and method | |
| WO2007096679A1 (en) | System for energy recovery and reduction of deposits on the membrane surfaces in (variable power and variable production) reverse osmosis desalination systems | |
| CN205603386U (zh) | 浓盐水零排放膜浓缩设备 | |
| CN106186550A (zh) | 污水资源化零排放装置及方法 | |
| CN103253818A (zh) | 海水淡化、资源综合利用及零排放处理*** | |
| CN108298644A (zh) | 一种高效废水盐分离浓缩脱盐一体化装置 | |
| CN106966536A (zh) | 浓盐水零排放膜浓缩工艺及设备 | |
| CN112047553A (zh) | Pta高盐废水处理回用及零排放***及方法 | |
| CN107758941B (zh) | 一种绿色节能脱硫废水处理*** | |
| CN105056763B (zh) | 无电压双膜渗析脱除水中盐分的方法和反应器 | |
| CN203229436U (zh) | 一种海水淡化、资源综合利用及零排放处理*** | |
| CN205347089U (zh) | 一种脱硫废水处理*** | |
| CN204939142U (zh) | 一种烟气脱硫***排放的脱硫废水的处理设备 | |
| CN112079491A (zh) | 一种复床再生废水资源化回用*** | |
| CN208667184U (zh) | 一种高效废水盐分离浓缩脱盐一体化装置 | |
| CN105293803A (zh) | 一种高浓度废水的处理方法 | |
| CN103224307B (zh) | 基于连续式电吸附工艺的海水淡化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140813 |