基于膜法海水淡化的低能耗预处理一体化设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于膜法海水淡化的低能耗预处理一体化设备，主要应用于市政工程海水淡化领域技术领域。


背景技术：

2.反渗透海水淡化技术是目前得到工业化应用的两大海水淡化技术之一。由于反渗透膜堆进水水质有着严格的要求，因此对海水进行预处理是反渗透海水淡化的必要环节。而预处理工艺的选择，直接影响脱盐工艺的产水率，导致工程投资和运行成本的变化。
3.超滤技术是近几年我国水务行业迅速发展起来的反渗透膜法的预处理技术，能够保证海水反渗透系统的进水水质标准要求。但存在投资大，运行成本高，膜需定期更换等问题，极大限制了海水淡化产业的进一步发展。选择合理的预处理设备，使海水淡化可以大规模投入使用，己经成为了海水淡化产业函需解决的技术难题，也是海水淡化是否能进一步发展的关键。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种结构合理，有效降低海水淡化投资及运行成本的基于膜法海水淡化的低能耗预处理一体化设备
5.本实用新型所述的基于膜法海水淡化的低能耗预处理一体化设备，包括通过管路依次连通的混凝沉淀单元、过滤单元及产品水池，混凝沉淀单元进水管上按照进水方向依次设置进水泵和加药管，进水泵和加药管之间并联设置预氧化单元和超越管，预氧化单元包括臭氧接触池，臭氧接触池内竖向分布有折流板，混凝沉淀单元包括依次连通的混合池、絮凝池及斜板沉淀池，过滤单元包括依次连通的活性炭过滤器、石英砂无烟煤过滤器和石英砂过滤器。
6.所述的斜板沉淀池出水口与过滤单元进水口之间设置加压泵。
7.所述的折流板包括第一折流板和第二折流板，第一折流板底部固定在臭氧接触池底部，顶部与臭氧接触池留有间隙，第二折流板顶部固定在臭氧接触池顶部，底部和臭氧接触池留有间隙，第一折流板和第二折流板均匀间隔布置。臭氧接触池通常包括臭氧发生器，臭氧发生器通过喷射管分别连通臭氧喷射头，各喷射管分别置于相邻折流板之间即可。
8.所述的絮凝池采用两级絮凝，均采用机械式絮凝装置。
9.所述的活性炭过滤器内底部设置承托层，承托层采用卵石。
10.所述的石英砂无烟煤过滤器中石英砂粒径0.5mm～1.2mm，无烟煤粒径0.8mm～1.8mm，滤层厚度为1.0m～1.2m，承托层采用0.1m～0.2m粗砂。
11.所述的石英砂过滤器中石英砂粒径0.5mm～1.2mm，滤层厚度为0.9m～1.2m，承托层采用0.1m～0.2m厚的粗砂。
12.海水原水经进水泵首先进入预氧化单元，该单元主要对原水进行灭菌杀生，预氧化单元采用臭氧作为氧化剂，在接触池内设折板增加接触时间，预氧化单元设超越管道，可
以根据不同季节原水水质确定是否启动。该单元设计停留时间不小于30min。臭氧投加量为5-8mg/l。
13.海水进入混凝沉淀单元混合区，混凝剂快速均匀地扩散于水体并使胶体脱稳。本装置采用机械混合方式，混合时间控制在1-2min。
14.与混凝药剂充分混合的海水自流进入混凝沉淀单元絮凝区，本实用新型采用机械絮凝，分两级絮凝，絮凝总时间15-30min，一级絮凝的水力停留时间为6-10min，浆板边沿的线速度为0.5m/s；二级絮凝区的水力停留时间为10-20min，浆板边沿的线速度为0.2m/s。聚合氯化铝投加量为20-50mg/l。
15.经絮凝后的海水进入斜管沉淀区，沉淀藻类、悬浮物等，沉淀区停留时间为15-30min。
16.混凝沉淀单元出水经过加压泵，进入活性炭过滤器，水力停留时间为15mim，滤速采用6-12m/h，滤层厚度为1.5-3.0m，过滤器底部填充0.2-0.3m厚的卵石作为承托层。
17.活性炭过滤器出水进入石英砂无烟煤过滤器，可进一步截留海水中的悬浮物杂质、有机物等。石英砂无烟煤过滤器的滤速为6-12m/h，石英砂粒径0.5-1.2mm，无烟煤粒径0.8-1.8mm，滤层厚度为1.0-1.2m,承托层采用0.1-0.2m粗砂作为承托层。
18.石英砂无烟煤过滤器产水进入石英砂过滤器，保障过滤系统处理效果。石英砂过滤器的滤速为6-12m/h，石英砂粒径0.5-1.2mm，滤层厚度为0.9-1.2m,承托层采用0.1-0.2m厚的粗砂作为承托层。
19.过滤出水暂存至产水水池，经加压提升后进入反渗透膜进行脱盐处理。
20.本实用新型的有益效果是：
21.海水水质情况，开发出经济、高效的海水淡化预处理一体化设备，采用的预氧化工艺可以解决季节性藻类含量高、水生生物滋生等问题，配套混凝沉淀及过滤的工艺，使出水sdi稳定低于5，可以保证后续反渗透膜系统的长期稳定运行；相较于超滤膜预处理工艺，具有无需化学清洗、操作压力低等特点，能有效降低海水淡化投资及运行成本。
附图说明
22.图1是本实用新型的结构示意图。
23.图中：1、进水泵；2、臭氧接触池；3、混合池；4、絮凝池；5、斜板沉淀池；6、加压泵；7、活性炭过滤器；8、石英砂无烟煤过滤器；9、石英砂过滤器；10、产品水池；11、进水管；12、臭氧发生器；13、超越管；14、加药管。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
25.如图1所示，本实用新型所述的基于膜法海水淡化的低能耗预处理一体化设备，包括通过管路依次连通的混凝沉淀单元、过滤单元及产品水池10，混凝沉淀单元进水管11上按照进水方向依次设置进水泵1和加药管14，进水泵1和加药管14之间并联设置预氧化单元和超越管13，预氧化单元包括臭氧接触池2，臭氧接触池2内竖向分布有折流板，混凝沉淀单元包括依次连通的混合池3、絮凝池4及斜板沉淀池5，过滤单元包括依次连通的活性炭过滤器7、石英砂无烟煤过滤器8和石英砂过滤器9。斜板沉淀池5出水口与过滤单元进水口之间
设置加压泵6。折流板包括第一折流板和第二折流板，第一折流板底部固定在臭氧接触池2底部，顶部与臭氧接触池2留有间隙，第二折流板顶部固定在臭氧接触池2顶部，底部和臭氧接触池2留有间隙，第一折流板和第二折流板均匀间隔布置。絮凝池4采用两级絮凝，均采用机械式絮凝装置。活性炭过滤器7内底部设置承托层，承托层采用卵石。石英砂无烟煤过滤器8中石英砂粒径0.5mm～1.2mm，无烟煤粒径0.8mm～1.8mm，滤层厚度为1.0m～1.2m，承托层采用0.1m～0.2m粗砂。石英砂过滤器9中石英砂粒径0.5mm～1.2mm，滤层厚度为0.9m～1.2m，承托层采用0.1m～0.2m厚的粗砂。
26.具体工作过程：
27.进水泵1的输出端与臭氧接触池2的输入端之间通过管道相连接，臭氧接触池2的臭氧发生器12制备产生臭氧，臭氧投加量5mg/l，臭氧接触池2的输出端与混合池3输入端之间通过管道连接，低浊季节进水泵1与混合池3通过超越管13相连接，混凝剂通过加药管14加入混合池3，聚合氯化铝投加量为20mg/l，混合时间2min，搅拌混合均匀后进入到絮凝池4，一级絮凝时间8min，二级絮凝时间10min，絮凝池4输出端与斜板沉淀池5输入端通过过流洞连接，斜板沉淀池5沉淀时间20min，斜板沉淀池5输出端与加压泵6输入端通过管道相连接，加压泵6输出端与活性炭过滤器7输入端通过管道相连接，活性炭过滤器7滤速采用8m/h，滤层厚度为2.0m，过滤器底部填充0.2m厚的卵石作为承托层。活性炭过滤器7输出端与石英砂无烟煤过滤器8输入端通过管道相连接，石英砂无烟煤过滤器8滤速为8m/h，石英砂粒径1.2mm，无烟煤粒径1.0mm，滤层厚度为1.2m,承托层采用0.1m粗砂作为承托层。石英砂无烟煤过滤器8输出端与石英砂过滤器9输入端通过管道相连接，石英砂过滤器9滤速为8m/h，石英砂粒径1.2mm，滤层厚度为1.2m,承托层采用0.1厚的粗砂作为承托层。石英砂过滤器9输出端与产品水池10输入端通过管道相连接，此时产水sdi《5。