[實用新型]一種海水淡化綜合利用系統

有效

• 申請號: 201520015407.1
• 申請日: 2015-01-09
• 公開（公告）號: CN204569566U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 吳章鋒;劉華軍;王樞
• 申請（專利權）人: 劉華軍
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;C02F9/04
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 戚東升

技術領域

本實用新型公開一種海水淡化綜合利用系統，按國際專利分類表(IPC)劃分屬于低壓海水淡化技術領域。

背景技術

隨著經濟的發展和人們生活水平的不斷提高，對水的需求量也越來越大，不僅生活用水量增加，城市綠化、道路養護、工業用水也日趨增加，而且后者用水量巨大。世界上可利用的淡水資源短缺的現狀日益明顯，而全世界可供人們使用的淡水資源僅占全球總儲水量的0.26％，促使不少地區和國家紛紛尋找新的水源。在眾多的水源中，海水取之不盡、用之不竭，必然成為最主要的水源。因此，海水淡化是解決水資源短缺的根本途徑之一。

我國水資源總量居世界第四位，但人均水資源為121位，成為世界上貧水的國家之一，再加上近些年生態惡化造成水土流失，工業發展造成大量河流湖泊污染，加劇了水資源的緊張局勢。另外，我國也是一個海洋大國，我們國家的海域面積300多萬平方公里，沿海島嶼有6500多個，島嶼上淡水資源嚴重缺乏。為了解決這種局面，必須找到長期、穩定的淡水資源。海水是理想的水源之一，并且根據目前的經濟和技術條件，海水淡化技術已經日趨成熟，得到了廣泛的應用。所以，海水淡化必然成為最佳的選擇。

海水淡化技術有多種，蒸餾法、反滲透法、冷凍法、多級閃蒸、電滲析法等，隨著科技不斷進步，反滲透海水淡化技術以其獨有的特點占據了主導地位，目前海水淡化裝備中有大約80％用的是反滲透海水技術。反滲透法是一種膜分離方法，它只允許溶劑分子通過，而不允許溶質分子通過，如果在海水一側加上超過滲透壓的壓力，就會使海水中的純水透過半透膜，從而將海水變為淡水。

對反滲透(RO)技術的研究最早可以追溯到20世紀50年代。到目前為止，反滲透技術應用于海水淡化，純水、超純水制備，城市污水處理，工業廢水處理，食品加工等多個領域，并且經濟效益顯著。

反滲透技術用于海水淡化開始于20世紀70年代，經過幾十年的發展，反滲透膜的性能、能量回收效率、預處理技術都有了很大的提高，使反滲透技術成為低投資、低成本、高效益、低污染的海水淡化技術。1989年前，采用反滲透技術進行海水淡化的淡化水產量占世界海水淡化市場的6％，到1997年底已升至14％，2012年反滲透法占海水淡化總產能的66％，近幾年其市場占有率仍呈上升趨勢。

反滲透海水淡化技術雖然以其眾多優點得到了迅猛發展，但也有其制約因素。影響反滲透海水淡化技術的最主要因素之一就是能耗。

表1?SWRO成本比例

表1列出了膜法海水淡化技術的成本比例，其中可以看出系統能耗所占比例高達30％。高壓泵為反滲透膜系統提供主要驅動力，而其能耗比例高達60％以上。據相關統計，SWRO系統運行的成本中最大的影響因素就是電耗，高達44％。

由于SWRO操作壓力一般都在50bar以上，所接觸的海水腐蝕性極強，所以設備耐壓、耐腐蝕要求很高，所以制造加工困難、設備投資高，這樣設備的投資與折舊無形中就提升淡化成本。

另外觀念和習慣上緣故，目前大家都偏向于為了保證海水淡化的脫硼率，也為了追求高的脫鹽率，造成目前的海水淡化系統無一例外地使用專門的海水淡化膜(也就是說目前反滲透膜法海水淡化非專門的海水淡化膜不可)，通過一步把海水的鹽分脫除到很低的水平。這樣的結果，確實是水質標準大大好于飲用水的標準，但是從另一個角度看是很浪費的和不合理的，因為從膜材料和膜過濾的過程分析，高的截留率也就意味著高的過膜阻力，需要用更多的壓力差去克服水透過分離層的阻力，這樣能耗就上去了，而且是無法回收的。并且這樣的海水淡化膜，相對于普通的反滲透膜，制作要求更高，價格自然也相對普通反滲透膜更高昂，這也進一步提高了淡化成本。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種海水淡化綜合利用系統，通過兩級反滲透過濾，大幅降低海水淡化系統的能耗及成本。

為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種海水淡化綜合利用系統，包括微濾級過濾模塊、超濾模塊、超濾緩沖罐、一級反滲透膜系統及二級反滲透膜系統，微濾級過濾模塊的進料口為預處理的海水入口，微濾級過濾模塊的出口連接到超濾模塊，超濾模塊的出口與超濾緩沖罐連接，超濾緩沖罐的出水連接到一級反滲透膜系統，一級反滲透膜系統過濾的淡化水進入到兩個容器存儲，其中一容器為用于存儲水質要求低用途的存儲罐，另一容器作為需要進一步繼續處理的粗淡水緩沖罐；粗淡水緩沖罐的水連接到二級反滲透膜系統過濾。