[發明專利]一種苦咸水淡化方法及其裝置

有效

• 申請號: 201410181808.4
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN103936202A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 宋躍飛;周建國;李鐵梅
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司 41107
• 代理人: 路寬

1.一種苦咸水淡化方法，其特征在于包括以下步驟：（1）原水經過自清洗疊片過濾器處理后進入超濾裝置，超濾產水經過反滲透高壓泵輸送進入反滲透裝置；（2）反滲透濃水直接進入高離子選擇性的納濾裝置，進行軟化處理，選擇性地去除反滲透濃水中非碳酸鹽的成垢陰離子SO₄^2?，截留率≥96%；（3）反滲透濃水進入納濾裝置之前由能量回收裝置將壓力傳遞給納濾進水，納濾濃水經過能量回收裝置將壓力傳遞給納濾進水后作為超濾裝置的反沖洗用水回收利用，超濾濃水經達標檢測后外排；（4）納濾產水作為補充水與超濾產水混合后經反滲透高壓泵輸送進入反滲透裝置；（5）反滲透產水經地下水混合裝置摻入處理后的地下水后，流經方解石過濾床層補充人體所需的微量礦物元素，并調節產水pH值至弱堿性，過濾產水分別經過臭氧發生器殺菌消毒和活性炭裝置吸附過濾，達到飲用水的水質標準，即為終端產品飲用水。

2.根據權利要求1所述的苦咸水淡化方法，其特征在于：所述的自清洗疊片過濾器采用一串相同精度的螺旋式疊片疊放在一起并用活塞壓緊，螺旋式疊片之間的溝槽棱邊形成多組交叉和不規則通路下的溝道過濾單元，過濾時，螺旋式疊片的進水空腔和不規則通路導致水的紊流，截留原水中的雜質，過濾盤面為20μm，去除原水中粒徑>20μm的懸浮顆粒物和藻類。

3.根據權利要求1所述的苦咸水淡化方法，其特征在于：所述的超濾裝置采用錯流操作方式，超濾產水回收率>95%，超濾過程中程序控制運行周期30min，反沖洗45s，超濾裝置采用親水性好、耐污染且截留分子量較小的中空纖維或陶瓷超濾膜組件，超濾膜截留分子量為5000-50000道爾頓的物質，超濾膜的操作壓力范圍為0.03-0.3MPa，去除過濾水中的微量懸浮物大分子有機物藻類和細菌，得到超濾產水的SDI₁₅<2.0，濁度<0.1NTU。

4.根據權利要求1所述的苦咸水淡化方法，其特征在于：所述的反滲透裝置采用一段式反滲透操作，多個壓力容器并聯，每個壓力容器由一支或多支膜元件串聯，反滲透裝置使用苦咸水膜，其產水回收率≥80%，反滲透膜元件在含鹽量為1.0-3.0g·L^?1的低鹽度進水條件下，操作壓力≤4.5MPa，對各價態無機離子的截留率均≥99.5%。

5.根據權利要求1所述的苦咸水淡化方法，其特征在于：所述的納濾裝置采用一段式納濾操作，多個壓力容器并聯，每個壓力容器由一支或多支納濾膜元件串聯，所述的納濾膜元件對苦咸水中二價離子和一價離子的選擇性為5-20，對SO₄^2?離子截留率≥98%，脫鹽率<30%，納濾裝置操作壓力≤1.7MPa，納濾產水回收率≥60%。

6.根據權利要求1所述的苦咸水淡化方法，其特征在于：所述的超濾裝置、納濾裝置和反滲透裝置的操作溫度范圍為0-60℃。

7.根據權利要求1所述的苦咸水淡化方法，其特征在于：所述的反滲透產水經地下水混合裝置摻入處理后的地下水后，達到鎂、鈉、硫酸根和余氯非碳酸鹽硬度值的等級匹配，方解石過濾床層處理后的產水LSI值為正值，產水pH范圍為7.5-8.5。

8.根據權利要求1所述的苦咸水淡化方法，其特征在于：所述的臭氧發生裝置殺菌后余氯量為0.3-1.0mg·L^?1，所述的活性炭裝置中活性炭空隙微孔比表面積的分配≥95%，活性炭裝置處理后的終端產水中殘余氯濃度<0.05mg·L^?1、總有機碳TOC<0.05mg·L^?1、揮發性有機物VOC_S<1.0×10^?2mg·L^?1。

9.一種苦咸水淡化裝置，其特征在于包括原水箱、增壓泵、自清洗疊片過濾器、超濾裝置、反滲透高壓泵、反滲透裝置、地下水混合裝置、方解石過濾床層、臭氧發生裝置、活性炭裝置、納濾裝置、能量回收裝置、超濾反沖洗水箱、超濾反沖洗排放裝置、終端產水箱和連接各部分的管路，原水箱的出水口與增壓泵的進水口連接，增壓泵的出水口與自清洗疊片過濾器的進水口連接，自清洗疊片過濾器的出水口與超濾裝置的進水口連接，超濾裝置的出水口與反滲透高壓泵的進水口連接，反滲透高壓泵的出水口與反滲透裝置的進水口連接，反滲透裝置的產水與地下水混合裝置連接，該過程流經方解石過濾床層，地下水混合裝置的出水口與臭氧發生裝置的入水口連接，臭氧發生裝置的出水口與活性炭裝置的入水口連接，活性炭裝置的出水口與終端產水箱連接，反滲透裝置的濃水與納濾裝置的進水口連接，納濾裝置的產水口與反滲透高壓泵的進水口連接，納濾裝置的濃水與能量回收裝置的入水口連接，能量回收裝置的出水口與超濾反沖洗水箱的入水口連接，超濾反沖洗水箱的出水口與超濾裝置的反沖洗管路連接，超濾裝置的反沖洗后用水與超濾反沖洗排放裝置連接。