一種新型的船舶用海水淡化工藝及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型的船舶用海水淡化工藝及裝置，包括如下步驟：通過原海水提升泵提升海水，海水進入到陶瓷膜過濾器。本發明采用上述方案，具有以下優點：可處理任何濃度的海水，并且經處理后可達到飲用的標準，產水含鹽量達到10mg/L，硼含量為0.3?0.42mg/L；提高了反滲透膜的使用壽命，使用壽命達到5年；反滲透壓力由原來的5.5?6MPa降到4.5?5.0MPa；高壓泵消耗能量降低，制水成本降低，產水成本由原水每噸水12元下降到4.5元。
【專利說明】
一種新型的船舶用海水淡化工藝及裝置
技術領域
[0001]本發明涉及海水淡化技術領域，更具體地說，涉及一種新型的船舶用海水淡化工藝及裝置。
【背景技術】
[0002]反滲透海水淡化技術是利用反滲透原理對海水進行淡化處理的主要方法。淡化過程中，原海水通過增壓經過反滲透膜組后被分離成濃海水和淡水。反滲透海水淡化裝置具有結構簡單、操作方便、無相變、海水淡化處理效率高和能耗低等優點。
[0003]現用的船舶反滲透海水淡化裝置包括海水預處理裝置和海水反滲透脫鹽裝置。海水預處理裝置主要是石英砂過濾裝置，主要目的是去除海水中的沉淀物、膠體物質、懸浮固體等。為了防止預處理中未能完全去除的懸浮顆粒進入反滲透膜，設置了兩級具有不同濾芯的保安過濾器。海水反滲透脫鹽裝置主要包括高壓栗、反滲透膜組、壓力管、反滲透水箱等，作用是將海水在高壓的作用下經過反滲透膜組分離后得到淡水。
[0004]現有的這種船舶用海水淡化裝置和工藝存在下列缺陷:
1、要求濃海水的濃度小于36000PPM;
2、產水水質為700PPM，飲用口感差；
3、反滲透膜使用壽命短(2年左右)；
4、反滲透壓力要求高，在5.5-6MPa ；
5、能量消耗大，制水成本高。
[0005]針對現有船舶用反滲透海水淡化裝置和工藝存在的問題，展開了對工藝的研究攻關試驗，可以很好地解決上述存在的問題。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的問題是針對以上技術缺陷提供一種能夠處理任何濃度的海水，可有效提高淡化水的產水水質，有效提高反滲透膜使用壽命，可有效降低反滲透壓力及能耗的新型的船舶用海水淡化工藝；
本發明還提供了一種新型的船舶用海水淡化裝置。
[0007]為了解決上述問題，本發明創造采取了以下技術方案:一種新型的船舶用海水淡化工藝，包括如下步驟:通過原海水提升栗提升海水，海水進入到陶瓷芯過濾器。
[0008]進一步改進:
海水經陶瓷芯過濾器過濾后進入到活性過濾器。
[0009]進一步改進:
海水經活性過濾器過濾后，一路為過濾后的大粒子組分污物將通過UF膜過濾器后排到濃海水排放管道；
另一路海水將通過進水電導濾儀進入到NF膜過濾器。
[0010]進一步改進: 海水經過NF膜過濾器過濾后，經過高壓栗加壓后進入RO反滲透膜。
[0011]進一步改進:
經過反滲透作用進入RO反滲透膜中的海水分為兩路水；
一路透過RO反滲透膜的海水經無相變化成為了含鹽量在200PPM的淡水；
另一路水為未透過RO反滲透膜的濃鹽水，進入濃鹽水排出管道。
[0012]進一步改進:
淡水經過弱堿性負電位膜，使呈酸性的淡化水變為符合人體需要的弱堿性水，再通過電導濾儀和紫外線殺菌器成為飲用水。
[0013]進一步改進:
一種新型的船舶用海水淡化裝置，包括順次連接的陶瓷芯過濾器、活性過濾器、UF膜過濾器、NF膜過濾器、RO反滲透膜及弱堿性負電位膜。
[0014]進一步改進:
陶瓷芯過濾器的入口端連接有第三低壓水管，陶瓷芯過濾器的出口端連接有第四低壓水管，第三低壓水管上連接有第一低壓水管，第一低壓水管一端通過第一截止閥連接有第二低壓水管，第二低壓水管上連接有第二十一低壓水管，第一低壓水管的另一端通過第二截止閥連接有原海水提升栗，原海水提升栗與原水箱連接；
第四低壓水管上連接有第二十二低壓水管及第五低壓水管，第五低壓水管通過第一流量計連接有第六低壓水管，第四低壓水管與第五低壓水管之間通過第三截止閥連接；
第二十二低壓水管上連接有第六截止閥；
第六低壓水管與活性過濾器連接，活性過濾器通過第七低壓水管與第二十一低壓水管連接，活性過濾器通過第八低壓水管與UF膜過濾器連接，UF膜過濾器上設有第一壓力表。
[0015]進一步改進:
UF膜過濾器的輸出端連接有第二十低壓水管及第九低壓水管，第二十低壓水管通過第四截止閥與第二十一低壓水管連接;第九低壓水管與NF膜過濾器連接，第九低壓水管上連接有第一電導濾儀；
NF膜過濾器的輸出端連接有第十低壓水管，第十低壓水管上連接有第二壓力表，第十低壓水管上連接有高壓栗，高壓栗的輸出端通過第一高壓水管與RO反滲透膜，第二十二低壓水管與第一高壓水管連接；
RO反滲透膜的輸出端連接有第二高壓水管與第十三低壓水管，第十三低壓水管與弱堿性負電位膜連接，弱堿性負電位膜的輸出端連接有第十四低壓水管，第十四低壓水管通過第三流量計與第十五低壓水管連接，第十五低壓水管通過第二電導濾儀連接有第十六低壓水管。
[0016]進一步改進:
第二高壓水管上連接有第三高壓水管與第五高壓水管，第二高壓水管與第三高壓水管之間通過流量調節閥連接，第三高壓水管與第五高壓水管之間通過第四高壓水管連接，第四高壓水管上連接有第五截止閥；
第三高壓水管通過第二流量計與第二十一低壓水管連接，第五高壓水管上連接有第三壓力表。
[0017]本發明采用上述方案，具有以下優點: 1、可處理任何濃度的海水，并且經處理后可達到飲用的標準，產水含鹽量達到10mg/L，硼含量為 0.3-0.42mg/L;
2、提高了反滲透膜的使用壽命，使用壽命達到5年；
3、反滲透壓力由原來的5.5-6MPa降到4.5-5.0MPa ；
4、高壓栗消耗能量降低，制水成本降低，產水成本由原水每噸水12元下降到4.5元。
[0018]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
【附圖說明】
[0019]附圖1為本發明實施例的結構示意圖。
[0020]圖中:B1-原海水提升栗;B2-高壓栗;Gl-第一低壓水管;G2-第二低壓水管;G3-第三低壓水管;G4-第四低壓水管;G5-第五低壓水管;G6-第六低壓水管;G7-第七低壓水管；G8-第八低壓水管;G9-第九低壓水管;GlO-第十低壓水管;Gl 1-第一高壓水管;G12-第二高壓水管;G13-第十三低壓水管;G14-第十四低壓水管;G15-第十五低壓水管;G16-第十六低壓水管;G17-第三高壓水管;G18-第四高壓水管;G19-第五高壓水管;G20-第二十低壓水管；G21-第二 ^^一低壓水管;G22-第二十二低壓水管;Fl-第一截止閥;F2-第二截止閥;F3-第三截止閥；F4-第四截止閥；F5-第五截止閥；F6-流量調節閥；F7-第六截止閥;M1_陶瓷芯過濾器;M2-活性過濾器；M3-UF膜過濾器;M4-NF膜過濾器;M5-R0反滲透膜;M6-弱堿性負電位膜;Yl-第一壓力表;Y2-第二壓力表;Y3-第三壓力表;L1-第一流量計;L2-第二流量計;L3-第三流量計;Vl-第一電導濾儀;V2-第二電導濾儀。
【具體實施方式】
[0021]實施例，一種新型的船舶用海水淡化工藝，包括如下步驟:
I)、通過原海水提升栗BI提升海水，海水進入到陶瓷芯過濾器Ml。經過陶瓷芯過濾器Ml后能有效將除去水體中懸浮物、藻類和大部分微生物，無需加藥，能保持水體潔凈透明。
[0022]2)、海水經陶瓷芯過濾器Ml過濾后進入到活性過濾器M2。經過活性過濾器M2能夠吸附前級過濾中無法去除的余氯以防止后級反滲透膜受其氧化降解，同時還吸附從前級泄漏過來的小分子有機物等污染性物質，對水中異味、膠體及色素、重金屬離子等有較明顯的吸附去除作用，還具有降低COD的作用；
可以進一步降低RO進水的SDI值，保證SDI〈5，T0C〈2.0ΡΡΜ。過濾后的海水經低壓水管進入到UF膜過濾器M3分為兩路，其中安裝的壓力表是觀察進水的壓力，控制在0.3MPa。
[0023]3)、海水經活性過濾器M2過濾后，一路為過濾后的大粒子組分污物將通過UF膜過濾器M3后排到濃海水排放管道；
另一路海水將通過進水第一電導濾儀Vl進入到NF膜過濾器M4，可降低TDS濃度、去除有機物、截留溶解性鹽。
[0024]4)、海水經過NF膜過濾器M4過濾后，經過高壓栗B2加壓后進入RO反滲透膜M5。
[0025]經過反滲透作用進入RO反滲透膜M5中的海水分為兩路水。
[0026]一路透過RO反滲透膜M5的海水經無相變化成為了含鹽量在200PPM的淡水。
[0027]另一路水為未透過RO反滲透膜M5的濃鹽水，進入濃鹽水排出管道。
[0028]5)、淡水經過弱堿性負電位膜M6，使呈酸性的淡化水變為符合人體需要的弱堿性水，再通過第三流量計L3、第二電導濾儀V2和紫外線殺菌器成為口感很好的飲用水。
[0029]如圖1所示，一種新型的船舶用海水淡化裝置，包括順次連接的陶瓷膜過濾器M1、活性過濾器M2、UF膜過濾器M3、NF膜過濾器M4、RO反滲透膜M5及弱堿性負電位膜M6。
[0030]陶瓷芯過濾器Ml的入口端連接有第三低壓水管G3，陶瓷芯過濾器Ml的出口端連接有第四低壓水管G4，第三低壓水管G3上連接有第一低壓水管Gl，第一低壓水管Gl—端通過第一截止閥Fl連接有第二低壓水管G2，第二低壓水管G2上連接有第二 ^^一低壓水管G21，第一低壓水管Gl的另一端通過第二截止閥F2連接有原海水提升栗BI，原海水提升栗BI與原水箱連接。
[0031]第四低壓水管G4上連接有第二十二低壓水管G22及第五低壓水管G5，第五低壓水管G5通過第一流量計LI連接有第六低壓水管G6，
第四低壓水管G4與第五低壓水管G5之間通過第三截止閥F3連接。
[0032]第二十二低壓水管G22上連接有第六截止閥F7。
[0033]第六低壓水管G6與活性過濾器M2連接，活性過濾器M2通過第七低壓水管G7與第二i^一低壓水管G21連接，活性過濾器M2通過第八低壓水管G8與UF膜過濾器M3連接，UF膜過濾器M3上設有第一壓力表Yl。
[0034]UF膜過濾器M3的輸出端連接有第二十低壓水管G20及第九低壓水管G9，第二十低壓水管G20通過第四截止閥F4與第二 ^^一低壓水管G21連接;第九低壓水管G9與NF膜過濾器M4連接，第九低壓水管G9上連接有第一電導濾儀Vl。
[0035]NF膜過濾器M4的輸出端連接有第十低壓水管GlO，第十低壓水管GlO上連接有第二壓力表Y2，第十低壓水管GlO上連接有高壓栗B2，高壓栗B2的輸出端通過第一高壓水管Gll與RO反滲透膜M5，第二十二低壓水管G22與第一高壓水管Gl I連接。
[0036]RO反滲透膜M5的輸出端連接有第二高壓水管G12與第十三低壓水管G13，第十三低壓水管G13與弱堿性負電位膜M6連接，弱堿性負電位膜M6的輸出端連接有第十四低壓水管G14，第十四低壓水管G14通過第三流量計L3與第十五低壓水管G15連接，第十五低壓水管G15通過第二電導濾儀V2連接有第十六低壓水管G16。
[0037]第二高壓水管G12上連接有第三高壓水管G17與第五高壓水管G19，第二高壓水管G12與第三高壓水管G17之間通過流量調節閥F6連接，第三高壓水管G17與第五高壓水管G19之間通過第四高壓水管G18連接，第四高壓水管G18上連接有第五截止閥F5。
[0038]第三高壓水管G17通過第二流量計L2與第二 ^^一低壓水管G21連接，第五高壓水管G19上連接有第三壓力表Y3。
[0039]在整個系統啟動之前，先關閉第一截止閥Fl、第六截止閥F7。海水經原海水經栗BI提升通過打開的第二截止閥F2和第一低壓水管G1、第二低壓水管G2進入陶瓷芯濁度過濾器Ml，過濾后的海水經第五低壓水管G5通過打開的第三截止閥F3進入第一流量計LI經第六低壓水管G6進入活性過濾器M2。過濾后海水的分為兩路，一路含有污物的含海水通過第七低壓水管G7排到第二^^一低壓水管G21進入濃水排出口，另一路經第八低壓水管G8進入UF膜過濾器M3。
[0040]在其上安裝有第一壓力表Yl，正常壓力在0.3MPa左右，若壓力增大，需要更換濾芯。
[0041]過濾后的海水分為兩路:一路含有過濾物的海水經第二十低壓水管G20和第四截止閥F4進入第二十一低壓水管G21排出；另一路經第九低壓水管G9和第一電導濾儀Vl進入NF膜過濾器M4。
[0042]過濾后經第十低壓水管GlO進入到高壓栗B2，在第十低壓水管GlO和高壓栗的進水口之間安裝有第二壓力表Y2，其顯示壓力在0.15-0.3MPa，保證栗進口水量和低壓管道的安全。
[0043]經高壓栗加壓的水經第一高壓水管Gll進入RO反滲透膜組件M5，海水分為兩路。
[0044]一路為反滲透后產生的淡水經第十三低壓水管G13進入到弱堿性負電位膜M6，使水成為人易吸收的弱堿性水，再經第十五低壓水管G15和第三流量計L3、第二電導濾儀V2經第十六低壓水管G16和紫外線殺菌器進入到生活飲用儲水箱。
[0045]第三流量計L3觀察需要產生的淡水量，其調節可通過流量調節閥F6實現。
[0046]第二電導濾儀V2檢查產生的水質，其顯示的數值為產生的淡水水質值。
[0047]另一路為未反滲碳過去的濃鹽水經第二高壓水管G12、流量調節閥F6和第二流量計L2進入第二 ^^一低壓水管G21從濃水排出口排出。
[0048]第五高壓水管G19上接第三壓力表Y3，用于判斷反滲透后濃海水的壓力，其壓力升高說明反滲透膜被堵需要清洗。
[0049]為了管路的安全，壓力升高時應打開第五截止閥F5泄壓，正常情況下，第五截止閥F5為關閉狀態。第二流量計L2便于觀察濃海水的排放量。其量增大時，產生淡水量就會下降。
【主權項】
1.一種新型的船舶用海水淡化工藝，其特征在于:包括如下步驟: 通過原海水提升栗(BI)提升海水，海水進入到陶瓷芯過濾器(Ml)。2.根據權利要求1所述的新型的船舶用海水淡化工藝，其特征在于:海水經陶瓷芯過濾器(Ml)過濾后進入到活性過濾器(M2)。3.根據權利要求2所述的新型的船舶用海水淡化工藝，其特征在于:海水經活性過濾器(M2)過濾后，一路為過濾后的大粒子組分污物將通過UF膜過濾器(M3)后排到濃海水排放管道； 另一路海水將通過進水電導濾儀進入到NF膜過濾器(M4)。4.根據權利要求3所述的新型的船舶用海水淡化工藝，其特征在于:海水經過NF膜過濾器(M4)過濾后，經過高壓栗(B2)加壓后進入RO反滲透膜(M5)。5.根據權利要求4所述的新型的船舶用海水淡化工藝，其特征在于:經過反滲透作用進入RO反滲透膜(M5)中的海水分為兩路水； 一路透過RO反滲透膜(M5)的海水經無相變化成為了含鹽量在200PPM的淡水； 另一路水為未透過RO反滲透膜(M5 )的濃鹽水，進入濃鹽水排出管道。6.根據權利要求5所述的新型的船舶用海水淡化工藝，其特征在于:淡水經過弱堿性負電位膜(M6)，使呈酸性的淡化水變為符合人體需要的弱堿性水，再通過電導濾儀和紫外線殺菌器成為飲用水。7.一種新型的船舶用海水淡化裝置，其特征在于:包括順次連接的陶瓷芯過濾器(Ml)、活性過濾器(M2)、UF膜過濾器(M3)、NF膜過濾器(M4)、R0反滲透膜(M5)及弱堿性負電位膜(M6)08.根據權利要求7所述的新型的船舶用海水淡化裝置，其特征在于:陶瓷芯過濾器(Ml)的入口端連接有第三低壓水管(G3)，陶瓷芯過濾器(Ml)的出口端連接有第四低壓水管(G4)，第三低壓水管(G3)上連接有第一低壓水管(Gl)，第一低壓水管(Gl)—端通過第一截止閥(Fl)連接有第二低壓水管(G2)，第二低壓水管(G2)上連接有第二 ^^一低壓水管(G21)，第一低壓水管(Gl)的另一端通過第二截止閥(F2)連接有原海水提升栗(BI)，原海水提升栗(BI)與原水箱連接； 第四低壓水管(G4)上連接有第二十二低壓水管(G22)及第五低壓水管(G5)，第五低壓水管(G5)通過第一流量計(LI)連接有第六低壓水管(G6)，第四低壓水管(G4)與第五低壓水管(G5)之間通過第三截止閥(F3)連接； 第二十二低壓水管(G22)上連接有第六截止閥(F7); 第六低壓水管(G6)與活性過濾器(M2)連接，活性過濾器(M2)通過第七低壓水管(G7)與第二 i^一低壓水管(G21)連接，活性過濾器(M2)通過第八低壓水管(G8)與UF膜過濾器(M3)連接，UF膜過濾器(M3)上設有第一壓力表(Yl)。9.根據權利要求8所述的新型的船舶用海水淡化裝置，其特征在于:UF膜過濾器(M3)的輸出端連接有第二十低壓水管(G20)及第九低壓水管(G9)，第二十低壓水管(G20)通過第四截止閥(F4)與第二 ^^一低壓水管(G21)連接;第九低壓水管(G9)與NF膜過濾器(M4)連接，第九低壓水管(G9)上連接有第一電導濾儀(Vl); NF膜過濾器(M4)的輸出端連接有第十低壓水管(GlO)，第十低壓水管(GlO)上連接有第二壓力表(Y2)，第十低壓水管(GlO)上連接有高壓栗(B2)，高壓栗(B2)的輸出端通過第一高壓水管(Gll)與RO反滲透膜(M5)，第二十二低壓水管(G22)與第一高壓水管(Gll)連接； RO反滲透膜(M5)的輸出端連接有第二高壓水管(G12)與第十三低壓水管(G13)，第十三低壓水管(G13)與弱堿性負電位膜(M6)連接，弱堿性負電位膜(M6)的輸出端連接有第十四低壓水管(G14)，第十四低壓水管(G14)通過第三流量計(L3)與第十五低壓水管(G15)連接，第十五低壓水管(G15)通過第二電導濾儀(V2)連接有第十六低壓水管(G16)。10.根據權利要求9所述的新型的船舶用海水淡化裝置，其特征在于:第二高壓水管(G12)上連接有第三高壓水管(G17)與第五高壓水管(G19)，第二高壓水管(G12)與第三高壓水管(G17)之間通過流量調節閥(F6)連接，第三高壓水管(G17)與第五高壓水管(G19)之間通過第四高壓水管(G18)連接，第四高壓水管(G18)上連接有第五截止閥(F5); 第三高壓水管(G17)通過第二流量計(L2)與第二 ^^一低壓水管(G21)連接，第五高壓水管(G19)上連接有第三壓力表(Y3)。
【文檔編號】C02F9/02GK106082483SQ201610745502
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月29日
【發明人】李永勝, 王維林, 張鳳琴, 楊琦, 李致宇, 張婕妤, 馬紅剛
【申請人】山東天瑞重工有限公司