專利名稱：一種含固體不溶物海水的旋流-膜分離脫鹽方法
技術領域：
本發明涉及一種含固體不溶物海水的旋流-膜分離脫鹽方法，屬于海水軟化及淡化技 術領域。
背景技術：
納濾和反滲透屬于壓力驅動的液體分離技術，為物理脫鹽方法，是通過納濾膜或反滲 透膜來實現的利用電能驅動高壓泵，將含有無機鹽離子的水送入膜組件內， 一部分水透 過膜成為脫鹽水，其余的濃鹽水則被截留而排出。膜分離法具有投資低、能耗低、建設周 期短等優點，適用于建造各種規模的海水軟化、淡化或污水處理工程；但是納濾和反滲透 膜容易受到污染和結垢的影響，且易被氧化而造成損害，因此對進入膜分離裝置的水質要 求較高，預處理較為嚴格，需提前去除水中的不溶固體物。為了保證進水質量、降低預處理成本，海水的取水口往往不設在海邊，而在距離海岸 50~100m、水面下約10m處取水，并且多采用介質過濾或超濾作為預處理方法。這些預處 理方法都需要定期反洗，操作較為復雜。再則，如果海水微小懸浮固體物含量較高，介質 過濾器或超濾膜仍會很快發生堵塞；因此在介質過濾或超濾之前往往還需要采用絮凝、沉 淀或澄清工藝，以去除大部分懸浮固體物，避免介質過濾器或超濾膜負荷過高。但是，如 果不同時段海水懸浮固體含量變化較大，絮凝劑投加量就難于控制，有時可能致使納濾或 反滲透進水中仍然含有過多的懸浮固體物質或有害化學藥劑，從而導致膜的污堵或傷害。 因此，在納濾或反滲透過程中，需要根據迸水的水質變化及時對預處理工藝加以調整，這 間接增加了整個水處理過程的運行成本。發明內容本發明的目的在于提供一種含固體不溶物海水的旋流-膜分離脫鹽方法，可有效地去 除海水中的固體懸浮雜質，該方法不受海水不溶固體懸浮物含量變化的影響，能夠穩定地 提供優質的納濾或反滲透產水。本發明是通過下述的技術方案加以實現的。一種含固體不溶物海水的旋流-膜分離脫鹽方法，其特征在于該方法包括旋流分離、
膜前預處理和膜分離三道工序；海水首先通過旋流分離工序，利用水力旋流方法將海水中 粒徑大于10 pm的固體顆粒分離出來；含粒徑10 pm以下固體顆粒的海水進入膜前預處理工序，膜前預處理工序包括活性炭過濾和精密過濾兩部分，利用活性炭去除水中的異色、異味物及游離氯，然后通過精密過濾方法將水中粒徑大于5 pm的固體顆粒截除；最后， 膜前預處理工序的出水進入膜分離工序，使用納濾膜或反滲透膜部分截除水中的可溶性無 機鹽離子，膜的滲透出水即為產品水。所述的旋流分離工序適用的進料海水中粒徑大于5jim的固體不溶物含量為 10~50000mg/L。所述的精密過濾方法為使用濾芯進行過濾，或者使用微濾膜進行過濾。本發明對不溶固體懸浮物含量經常變化的進料海水有較強的適應性，在海水中的固體 不溶物含量發生較大幅度變化時，不需要調整運行過程中的各項操作參數，有利于實現自 動化控制。與現有的海水軟化或淡化工藝相比，本發明有利于降低海水預處理成本，具有 廣泛的應用前景。本發明同樣適用于苦咸水的脫鹽。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明加以進一步說明。實施例l:海水首先通過旋流分離工序，利用水力旋流方法將海水中粒徑大于10 ^un的固體顆粒 分離出來；含粒徑10Mm以下固體顆粒的海水迸入膜前預處理工序，膜前預處理工序包括 活性炭過濾和精密過濾兩部分，利用活性炭去除水中的異色、異味物及游離氯，然后使用 微濾膜將水中粒徑大于5 Hm的固體顆粒截除；最后，膜前預處理工序的出水進入膜分離 工序，使用反滲透膜部分截除水中的可溶性無機鹽離子，膜的滲透出水即為產品水。本實施例所述的海水取自海濱距岸邊10m、水面下lm處，水中粒徑大于5nm的固體 不溶物含量為3012mg/L。進料海水、旋流分離工序出水、膜前預處理工序出水及產品水 的不溶固體含量和礦化度(溶解鹽含量)分析結果見表l。表l水質分析結果進料海水旋流分離工序出水膜前預處理工序出水產品水不溶固體mg/L3012151未檢出未檢出礦化度 mg/L350303502534996501表l的水質分析結果表明，進料海水經過旋流分離之后，水中懸浮的不溶固體含量從3012mg/L降到151mg/L，不溶固體去除率達到95%，再經過膜前預處理工序后的出水無 懸浮不溶固體檢出，達到了反滲透膜分離的進水要求；最終產品水中未檢出不溶固體，礦 化度為501mg/L，較進料海水降低了 98%以上。實施例2:工作過程與實施例1相同，不同之處在于進料水為河口附近摻雜一定量淡水的稀釋海水，取水口位于距岸邊20m、水面下lm處；膜分離工序使用的膜為納濾膜。進料海水中 粒徑大于5pm的固體不溶物含量為622mg/L;精密過濾方法為使用5 jmi的濾芯進行過濾。 進料海水、旋流分離工序出水、膜前預處理工序出水及產品水的不溶固體含量和礦化度(溶 解鹽含量)分析結果見表2。表2水質分析結果進料海水旋流分離工序出水膜前預處理工序出水產品水不溶固體/mg/L62223未檢出未檢出礦化度/mg/L1205012022120223390.7表2的水質分析結果表明，進料海水經過旋流分離之后，水中懸浮的不溶固體含量從 622mg/L降到23mg/L，不溶固體去除率達到96%，再經過膜前預處理工序后的出水無懸 浮不溶固體檢出，達到了納濾膜的進水要求；最終產品水中未檢出不溶固體，礦化度為 3390.7mg/L，較進料海水降低了 71.8%左右。
權利要求
1. 一種含固體不溶物海水的旋流-膜分離脫鹽方法，其特征在于該方法包括旋流分離、膜前預處理和膜分離三道工序；海水首先通過旋流分離工序，利用水力旋流方法將海水中粒徑大于10μm的固體顆粒分離出來；含粒徑10μm以下固體顆粒的海水進入膜前預處理工序，膜前預處理工序包括活性炭過濾和精密過濾兩部分，利用活性炭去除水中的異色、異味物及游離氯，然后通過精密過濾方法將水中粒徑大于5μm的固體顆粒截除；最后，膜前預處理工序的出水進入膜分離工序，使用納濾膜或反滲透膜部分截除水中的可溶性無機鹽離子，膜的滲透出水即為產品水。
2. 根據權利要求1所述的含固體不溶物海水的旋流-膜分離脫鹽方法，其特征在于旋 流分離工序適用的進料海水中粒徑大于5pm的固體不溶物含量為10~50000mg/L。
3. 根據權利要求1所述的含固體不溶物海水的旋流-膜分離脫鹽方法，其特征在于精 密過濾方法為使用濾芯進行過濾，或者使用微濾膜進行過濾。
全文摘要
本發明涉及一種含固體不溶物海水的旋流-膜分離脫鹽方法，屬于海水軟化及淡化技術領域。所述脫鹽方法包括旋流分離、膜前預處理和膜分離三道工序；首先利用水力旋流方法將海水中粒徑大于10μm的固體顆粒分離出來，然后利用活性炭去除水中的異色、異味物及游離氯，并通過精密過濾方法將水中粒徑大于5μm的固體顆粒截除，最后使用納濾膜或反滲透膜部分截除水中的可溶性無機鹽離子，膜的滲透出水即為產品水。本發明對固體懸浮物含量經常變化的進料海水有較強的適應性，可快速高效地去除海水中的固體懸浮雜質，具有廣泛的應用前景。
文檔編號C02F103/08GK101391826SQ20081015777
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月17日 優先權日2008年10月17日
發明者成懷剛, 鐸 王, 高學理 申請人:中國海洋大學