[發明專利]一種兼具水量和能量回收的海水淡化裝置與方法

在審

• 申請號: 202210148206.3
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114409020A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 邢保山;曾磊;田飛;李濤;王欽強;翟新軍;李淵;徐龍濤;曹洋
• 申請（專利權）人: 西安聚方環境科技有限公司
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;C02F103/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種兼具水量和能量回收的海水淡化裝置，其特征在于，包括海水清水池、一級兩段海水淡化反滲透系統和二級低壓反滲透系統；所述一級兩段海水淡化反滲透系統包括一段海水淡化反滲透系統和二段海水淡化反滲透系統；

所述一段海水淡化反滲透系統和二段海水淡化反滲透系統采用不同滲透系數的反滲透膜元件；

所述海水清水池通過海水淡化高壓泵接一段海水淡化反滲透系統，所述一段海水淡化反滲透系統的產水出口接一段產水池，濃水出口直接連接所述二段海水淡化反滲透系統，所述二段海水淡化反滲透系統的產水出口接二段產水池，濃水出口接能量回收裝置I；

所述二段產水池直接連接所述二級低壓反滲透系統，所述二級低壓反滲透系統的產水出口接所述一段產水池，濃水出口接能量回收裝置II，能量回收裝置II的出水口回接至所述海水清水池。

2.根據權利要求1所述兼具水量和能量回收的海水淡化裝置，其特征在于，所述海水清水池的入水口連接預處理單元，所述預處理單元由過濾子單元和超濾子單元組成；所述海水清水池與海水淡化高壓泵的連接管路上設置有增壓泵和保安過濾器。

3.根據權利要求1所述兼具水量和能量回收的海水淡化裝置，其特征在于，

所述一段海水淡化反滲透系統采用抗污染高脫鹽海水淡化膜，平均脫鹽率不低于99.8％；

所述二段海水淡化反滲透系統采用平均脫鹽率為90％的反滲透膜元件；

所述二級低壓反滲透系統采用抗污染的41Bar壓力等級反滲透膜元件。

4.根據權利要求1所述兼具水量和能量回收的海水淡化裝置，其特征在于，所述一段海水淡化反滲透系統前端的海水淡化高壓泵管路前后分別設有低壓保護傳感器和高壓保護傳感器，當給水壓力供給不足時，所述海水淡化高壓泵自動啟動，當給水壓力供給超過一段海水淡化反滲透系統供水壓力時，海水淡化高壓泵自動停止。

5.根據權利要求1所述兼具水量和能量回收的海水淡化裝置，其特征在于，所述一段海水淡化反滲透系統、二段海水淡化反滲透系統和二級低壓反滲透系統中反滲透裝置壓力容器的數量、排列方式及運行壓力根據水質進行計算確定。

6.根據權利要求1所述兼具水量和能量回收的海水淡化裝置，其特征在于，所述能量回收裝置I和能量回收裝置II均采用正位移式能量回收裝置，利用二段海水淡化反滲透系統和二級低壓反滲透系統濃水中的能量直接增壓進料海水的方式回收余壓能，效率不低于95％。

7.根據權利要求1所述兼具水量和能量回收的海水淡化裝置，其特征在于，所述能量回收裝置I和能量回收裝置II分別由多個裝置并聯，達到所需的系統回收效能。

8.根據權利要求1所述兼具水量和能量回收的海水淡化裝置，其特征在于，各反滲透系統均配置溫度計、壓力表、流量表、電導率儀、壓力變送器；所述壓力表、壓力變送器在線指示反滲透膜的運行壓降，根據跨膜壓差和膜通量判斷膜的堵塞狀況；所述流量計指示產水和濃水的產量，依此調節濃水、淡水產水比例使反滲透系統達到系統設計回收率；所述電導率儀用以在線監測產品水水質情況。

9.根據權利要求1所述兼具水量和能量回收的海水淡化裝置，其特征在于，各反滲透系統的反滲透膜組件安裝在組合架上，組合架上配備全部管道及接頭，還包括所有的支架、緊固件及夾具，組合架材質為碳鋼防腐；所述反滲透設備進水口設置流量、壓力、電導率在線儀表，產水出水口設置流量、壓力、電導率、pH在線儀表，濃水排水口設置壓力、流量在線儀表。

10.基于權利要求1所述兼具水量和能量回收的海水淡化裝置的海水淡化方法，其特征在于：將預處理后的海水增壓過濾后送入一級兩段海水淡化反滲透系統，先經一段海水淡化反滲透系統處理得到濃水一和產水一，濃水一直接送往二段海水淡化反滲透系統繼續處理，得到濃水二和產水二，濃水二送往能量回收裝置I回收能量，之后外排，產水二經二段產水池送往二級低壓反滲透系統繼續處理，得到濃水三和產水三，濃水三送往能量回收裝置II回收能量，之后回送海水清水池，所述產水一和產水三即能夠作為生活用水和生產用水的目標產物。