專利名稱：工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水淡化技術(shù)，特別是一種工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法。 將海水通過殺菌、絮凝、沉淀、過濾等單元實(shí)現(xiàn)海水凈化，凈化后海水可供海水淡化、 工業(yè)循環(huán)冷卻、景觀用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、養(yǎng)殖用水等行業(yè)使用。
技術(shù)背景全球水資源的96.5%是海洋咸水，僅有3.5%為淡水；而淡水的2.5%為極地平川， 只有1%可供人類使用。因而向大海要淡水成為解決水資源緊缺的唯一希望。我國是世界上嚴(yán)重缺水的13個(gè)國家之一，全國人均淡水占有量僅為世界人均占有 量的1/4。本世紀(jì)70年代以來，大多數(shù)沿海國家由于水資源問題日益突出都加入了海水 淡化的發(fā)展潮流。全世界己有125個(gè)國家采用淡水裝置，已安裝或已簽訂合同的淡化水 裝置總量為15233臺，其總生產(chǎn)量為每天3240萬立方米淡水。我國沿海城市水資源都 較為匱乏，水資源的短缺已成為制約沿海城市發(fā)展的瓶頸，開發(fā)利用海水資源是經(jīng)濟(jì)和 社會發(fā)展的必然選擇。近年來，沿海城市近岸海域水體污染比較嚴(yán)重，主要原因是隨著我國經(jīng)濟(jì)的跨越式 發(fā)展，工業(yè)生活污水大量排放，海上石油開發(fā)的不斷加強(qiáng)及來往貿(mào)易船只的不斷增多， 船舶排污、溢污和海上石油鉆采過程中的排污和跑、冒事故，造成海域嚴(yán)重污染，特別 是近年來渤海、黃海等多次出現(xiàn)赤潮，給海水養(yǎng)殖帶來嚴(yán)重?fù)p失。因此近岸海水己不能 直接作為海水養(yǎng)殖業(yè)及特殊工業(yè)用水，因此進(jìn)行海水凈化為工業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)業(yè)、尤其 是海水淡化提供優(yōu)質(zhì)凈化海水，可以大大降低工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)等行業(yè)的生產(chǎn)成本，提高經(jīng) 濟(jì)效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。建立大型海水凈化廠可以加快渤海灣海水循環(huán)，減少海水污染， 是實(shí)施碧海藍(lán)天工程的重要舉措，能形成良性循環(huán)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系。目前國內(nèi)外海水淡化預(yù)處理方法很多。對于水質(zhì)較好的區(qū)域， 一般采用直流凝聚加 多種過濾的技術(shù)；對于水質(zhì)較差的區(qū)域，采用混凝、沉淀、砂濾、微濾(超濾)的預(yù)處 理工藝；對于有機(jī)物含量較高海域，還需加上活性炭過濾裝置。上述技術(shù)雖然在許多國 家和地區(qū)得以應(yīng)用，但在中國渤海灣海域卻是很難行得通的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的 不足，將海水經(jīng)自動加藥系統(tǒng)加入絮凝劑、殺菌劑，經(jīng)一體化多級機(jī)械攪拌混混和絮凝、 斜板沉淀池沉淀、砂濾器過濾處理，當(dāng)海水中藻類或油類含量較高時(shí)，斜板沉淀池出水 經(jīng)氣浮池處理，再砂濾器過濾為海水淡化提供優(yōu)質(zhì)進(jìn)水。產(chǎn)品水濁度〈5NTU， COD去 除率〉40%。本發(fā)明工藝簡單，操作容易，成本低。本發(fā)明提供的工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法包括下述步驟 將自然沉降池的海水經(jīng)提升泵提升，在射流器中與來自絮凝劑罐經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮 凝劑混合后進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械 攪拌混合池，經(jīng)混合、絮凝后，溢流至斜板沉淀池，斜板沉淀池上清液溢流至凈化海水 儲罐。斜板沉淀池底部沉泥定期排出。本發(fā)明提供的工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法包括下述步驟將自然沉降池的海水經(jīng)提升泵提升，在射流器中與來自絮凝劑罐經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮 凝劑混合后進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械 攪拌混合池，經(jīng)混合、絮凝后，溢流至斜板沉淀池，斜板沉淀池上清液溢流至重力式砂 濾器，砂濾器出水至凈化海水儲罐，為海水淡化提供優(yōu)質(zhì)進(jìn)水。斜板沉淀池底部沉泥定 期排出。本發(fā)明提供的工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法包括下述步驟將自然沉降池的海水經(jīng)提升泵提升，在射流器中與來自絮凝劑罐經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮 凝劑混合后進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械 攪拌混合池，經(jīng)混合、絮凝后，溢流至斜板沉淀池，斜板沉淀池上清液溢流至氣浮池， 氣浮池出水溢流重力式砂濾器，砂濾器出水至凈化海水儲罐，為海水淡化提供優(yōu)質(zhì)進(jìn)水。 斜板沉淀池底部沉泥定期排出。所述的三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池是由垂直軸式等徑葉輪機(jī)械攪拌混合池、 框式攪拌絮凝池和斜板沉淀池組成。所述的機(jī)械攪拌混合池或絮凝池分別設(shè)置三套攪拌裝置。所述的機(jī)械攪拌混合池， 停留時(shí)間不少于5min，攪拌轉(zhuǎn)速為150 200r/min。所述的機(jī)械攪拌絮凝池，停留時(shí)間 不少于5min，攪拌轉(zhuǎn)速分別為40 80r/min, 10 40r/min， 24 48h排一次泥。所述的斜板沉淀池內(nèi)部插進(jìn)間隔為50 200毫米的斜板。所述的絮凝劑加入量為20 50mg/L海水，殺菌劑加入量為3 8mg/L海水，殺菌劑 也可采用每小時(shí)加一次，加入量為以每小時(shí)總水量計(jì)，仍為3 8mg/L海水。所述的絮 凝劑是聚合硫酸鐵或三氯化鐵。所述的殺菌劑可直接加入絮凝池，射流器位置應(yīng)距殺菌劑加入點(diǎn)2米以上。所述的絮凝池為四級絮凝池串聯(lián)，三級變速攪拌， 一級無攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速分別為 150 200r/min， 40 80r/min， 10 40r/min，單級絮凝池停留時(shí)間為5 8min， 4個(gè)絮 凝池停留時(shí)間為20 30min。所述的四級絮凝池水流走向?yàn)?，第一絮凝池上進(jìn)水，出水由底部進(jìn)入第二絮凝池， 第二絮凝池溢流至第三絮凝池，第三絮凝池由底部出水進(jìn)入第四絮凝池，第四絮凝池溢 流至斜板沉淀池。所述的斜板沉淀池表面負(fù)荷3 10m3/(m2/h)，停留時(shí)間為25 50min。斜板沉淀池 沉泥區(qū)長方體與錐體連接處設(shè)有沖洗水盤管，定時(shí)對附著在斜板沉淀池側(cè)表面的絮凝物 進(jìn)行沖刷。所述的斜板沉淀池為逆向流斜板沉淀池，內(nèi)部斜板間隔為50 200毫米，8 24h排一次泥。所述的氣浮池，對于規(guī)模較大的項(xiàng)目應(yīng)設(shè)有刮渣裝置和溶氣罐。 所述的砂濾器為不同粒徑的石英砂濾料重力式過濾器，石英砂裝填高度700 1200mm，最小石英砂粒徑為0. 20mm。
本發(fā)明工藝方法是將來自自然沉降池的海水經(jīng)海水提升泵提升，與來自加藥系統(tǒng)的 經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮凝劑在射流器中混合后進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，殺菌 劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械攪拌混合池。該三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池由垂直 軸式等徑葉輪機(jī)械攪拌混合池、框式攪拌絮凝池和斜板沉淀池組成。混合池通過攪拌使 藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散到海水中，絮凝池通過不同的攪拌速度使藥劑和海水混合后所產(chǎn) 生的微絮凝體，在一定時(shí)間內(nèi)凝聚成具有良好物理性能、不易破碎的絮凝體；上層清液 進(jìn)入逆向斜板沉淀池底部，利用逆向流沉淀過程中水流方向與沉淀泥下滑相反的特點(diǎn)， 使水和斜板接觸面小而更便于下滑與排除，提高了固液分離效果。斜板沉淀池上清液溢 流至重力式砂濾器，經(jīng)砂濾器過濾后進(jìn)入凈化海水儲罐。當(dāng)海水中藻類或油類含量較高 時(shí)，斜板沉淀池出水經(jīng)氣浮池，氣浮池出水溢流至重力式砂濾器，經(jīng)砂濾器過濾后進(jìn)入 凈化海水儲罐。斜板沉淀池出水濁度一般〈5NTU， COD去除率〉40%;砂濾器出水濁 度一般〈3NTU。機(jī)械攪拌混合池、絮凝池由于設(shè)置三套攪拌裝置，不同攪拌轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)可以較好的 調(diào)整亞微觀傳質(zhì)，使藥劑水解物幾秒鐘內(nèi)迅速完成亞微觀擴(kuò)散，在節(jié)省絮凝劑的同時(shí)大大 縮短了絮凝沉淀的時(shí)間。斜板沉淀池由于在內(nèi)部插進(jìn)間隔為50 200毫米的很多斜板， 它一方面增加了沉淀面積，另一方面由于水流在斜板間隔內(nèi)自下而上，把已沉淀在斜板 面上的從原水中分離出來的污泥，靠著水體的沖擊力和污泥本身的重力滑向下方的污泥 濃縮區(qū)內(nèi)，而經(jīng)斜板處理后的清水則由集水系統(tǒng)收集導(dǎo)往出水槽內(nèi)。不但提高沉淀效率， 同時(shí)又防止了泡沫造成絮凝劑藥效的降低。不同顆粒直徑的石英砂可有效去除斜板沉淀 池上清液中懸浮物、膠體及微小顆粒等。氣浮池在水溫較高時(shí)藻類含量較大、活性微絮 體較多時(shí)，對斜板沉淀池起到非常好的輔助作用，有效保證砂濾器出水濁度〈5NTU。本發(fā)明提供的一種工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，將海 水經(jīng)自動加藥系統(tǒng)加入絮凝劑、殺菌劑，經(jīng)一體化多級機(jī)械攪拌混混和絮凝、斜板沉淀 池沉淀、砂濾器過濾處理，當(dāng)海水中藻類或油類含量較高時(shí)，斜板沉淀池出水經(jīng)氣浮池 處理，再砂濾器過濾為海水淡化提供優(yōu)質(zhì)進(jìn)水。產(chǎn)品水濁度〈5NTU， COD去除率>40%。 本發(fā)明工藝簡單，操作容易，成本低。


圖l為絮凝、沉淀、氣浮、砂濾工藝流程圖。圖2為絮凝、沉淀砂濾工藝流程圖。圖3為絮凝、沉淀、氣浮、砂濾工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示l-預(yù)沉池，2-取水泵，3-射流器，4絮凝池，5絮凝池，6絮凝池，7絮 凝池，8-斜板沉淀池，9絮凝池?cái)嚢瑁琁O絮凝池?cái)嚢?，ll絮凝池?cái)嚢瑁?2-殺菌劑罐， 13-絮凝劑罐，14-反洗泵，15-砂濾器，16-氣浮池。實(shí)施例1 來自自然沉降池的海水經(jīng)海水提升泵提升，與來自加藥系統(tǒng)的經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮凝 劑(聚合硫酸鐵)在射流器中混合后進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，絮凝劑加 入量為30mg/L。殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械攪拌混合池，殺菌劑加入量為4mg/L。 混合池?cái)嚢柁D(zhuǎn)速為165r/min,絮凝池?cái)嚢柁D(zhuǎn)速分別為40r/min， 18r/min，混合絮凝池 總停留時(shí)間為25min。斜板沉淀池停留時(shí)間為30min，排泥時(shí)間為10h。斜板沉淀池上清 液溢流至氣浮池，氣浮池出水溢流重力式砂濾器。砂濾器出水至凈化海水儲罐。砂濾器 出水濁度〈1.6NTU， COD去除率〉45.60/。。見圖l。實(shí)施例2來自自然沉降池的海水經(jīng)海水提升泵提升，與來自加藥系統(tǒng)的經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮凝 劑(三氯化鐵)在射流器中混合后進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，絮凝劑加入 量為40mg/L。殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械攪拌混合池，殺菌劑加入量為5mg/L。、 混合池?cái)嚢柁D(zhuǎn)速為180r/min，絮凝池?cái)嚢柁D(zhuǎn)速分別為50r/min， 15r/min，混合絮凝池 總停留時(shí)間為20min。斜板沉淀池停留時(shí)間為25min，排泥時(shí)間為12h。斜板沉淀池上清 液溢流至凈化海水儲罐。產(chǎn)品水濁度〈5NTU， COD去除率〉40.3。/。。見圖2。實(shí)施例3來自自然沉降池的海水經(jīng)海水提升泵提升，與來自加藥系統(tǒng)的經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮凝 劑(聚合硫酸鐵)在射流器中混合后進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，絮凝劑加 入量為25mg/L。殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械攪拌混合池，殺菌劑加入量為 3mg/L。、混合池?cái)嚢柁D(zhuǎn)速為150r/min，絮凝池?cái)嚢柁D(zhuǎn)速分別為35r/min， 12r/min，混 合絮凝池總停留時(shí)間為30min。斜板沉淀池停留時(shí)間為40min，排泥時(shí)間為18h。斜板沉 淀池上清液溢流至重力式砂濾器。砂濾器出水濁度〈1.5NTU， COD去除率〉43.3%。見 圖3。本發(fā)明公開和提出的海水預(yù)處理生產(chǎn)方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過借鑒本文內(nèi)容， 適當(dāng)改變工藝路線等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)，盡管本發(fā)明的方法已通過較佳實(shí)施例子進(jìn)行了描述，相 關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法進(jìn)行改動或重 新組合，來實(shí)現(xiàn)最終結(jié)果。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù) 人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1、一種工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法，其特征在于它包括下述步驟將自然沉降池的海水經(jīng)提升泵提升，在射流器中與來自絮凝劑罐經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮凝劑混合后進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械攪拌混合池，經(jīng)混合、絮凝后，溢流至斜板沉淀池，斜板沉淀池上清液溢流至凈化海水儲罐，斜板沉淀池底部沉泥定期排出。
2、 一種工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法，其特征在于它包括下述步驟將自然 沉降池的海水經(jīng)提升泵提升，在射流器中與來自絮凝劑罐經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮凝劑混合后 進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械攪拌混合 池，經(jīng)混合、絮凝后，溢流至斜板沉淀池，斜板沉淀池上清液溢流至重力式砂濾器，砂 濾器出水至凈化海水儲罐，為海水淡化提供優(yōu)質(zhì)進(jìn)水；斜板沉淀池底部沉泥定期排出。
3、 一種工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法，其特征在于它包括下述步驟將自然 沉降池的海水經(jīng)提升泵提升，在射流器中與來自絮凝劑罐經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮凝劑混合后 進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械攪拌混合 池，經(jīng)混合、絮凝后，溢流至斜板沉淀池，斜板沉淀池上清液溢流至氣浮池，氣浮池出 水溢流重力式砂濾器，砂濾器出水至凈化海水儲罐，為海水淡化提供優(yōu)質(zhì)進(jìn)水；斜板沉 淀池底部沉泥定期排出。
4、 按照權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于所述的三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng) 斜板沉淀池是由垂直軸式等徑葉輪機(jī)械攪拌混合池、框式攪拌絮凝池和斜板沉淀池組 成，所述的機(jī)械攪拌混合池或絮凝池分別設(shè)置三套攪拌裝置。
5、 按照權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于所述的斜板沉淀池內(nèi)部插進(jìn)間 隔為50 200毫米的斜板。
6、 按照權(quán)利要求1、 2或3所述的方法，其特征在于所述的絮凝劑加入量為20 50mg/L海水，殺菌劑加入量為3 8mg/L海水，加入量為以每小時(shí)總水量計(jì)，仍為3 8mg/L海水。
7、 按照權(quán)利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于所述的絮凝池為四級絮凝池串 聯(lián)，三級變速攪拌， 一級無攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速分別為150 200r/min， 40 80r/min， 10 40r/min，單級絮凝池停留時(shí)間為5 8min， 4個(gè)絮凝池停留時(shí)間為20 30min。
8、 按照權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于所述的斜板沉淀池表面負(fù)荷3 10m3/(m2/h)，停留時(shí)間為25 50min;斜板沉淀池沉泥區(qū)長方體與錐體連接處設(shè)有沖洗 水盤管。
9、 按照權(quán)利要求2所述的方法其特征在于，所述的砂濾器，石英砂裝填高度700 1200mm,最小石英砂粒徑為0. 20mm。
10、 按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的氣浮池設(shè)有刮渣裝置和溶氣罐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法。將自然沉降池的海水經(jīng)提升泵提升，在射流器中與來自絮凝劑罐經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量的絮凝劑混合后進(jìn)入三級機(jī)械攪拌絮凝反應(yīng)斜板沉淀池，殺菌劑經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量直接打入機(jī)械攪拌混合池，經(jīng)混合、絮凝后，溢流至斜板沉淀池，斜板沉淀池上清液溢流至凈化海水儲罐。斜板沉淀池底部沉泥定期排出。本發(fā)明提供的一種工業(yè)化海水淡化預(yù)處理的工藝方法克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，工藝簡單，操作容易，成本低，產(chǎn)品水濁度＜5NTU，COD去除率＞40％。
文檔編號C02F1/52GK101164908SQ20071005983
公開日2008年4月23日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者馬敬環(huán) 申請人:馬敬環(huán)