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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
納濾和反滲透屬于壓力驅(qū)動的液體分離技術(shù)，為物理脫鹽方法，是通過納濾膜或反滲 透膜來實現(xiàn)的利用電能驅(qū)動高壓泵，將含有無機鹽離子的水送入膜組件內(nèi)， 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(shè)周 期短等優(yōu)點，適用于建造各種規(guī)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(jié)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(zhì)要 求較高，預(yù)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(zhì)量、降低預(yù)處理成本，海水的取水口往往不設(shè)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(zhì)過濾或超濾作為預(yù)處理方法。這些預(yù)處 理方法都需要定期反洗，操作較為復(fù)雜。再則，如果海水微小懸浮固體物含量較高，介質(zhì) 過濾器或超濾膜仍會很快發(fā)生堵塞；因此在介質(zhì)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(zhì)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(zhì)或有害化學(xué)藥劑，從而導(dǎo)致膜的污堵或傷害。 因此，在納濾或反滲透過程中，需要根據(jù)迸水的水質(zhì)變化及時對預(yù)處理工藝加以調(diào)整，這 間接增加了整個水處理過程的運行成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)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(zhì)，該方法不受海水不溶固體懸浮物含量變化的影響，能夠穩(wěn)定地 提供優(yōu)質(zhì)的納濾或反滲透產(chǎn)水。本發(fā)明是通過下述的技術(shù)方案加以實現(xiàn)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(yù)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(yù)處理工序，膜前預(yù)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(yù)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(chǎn)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(fā)明對不溶固體懸浮物含量經(jīng)常變化的進料海水有較強的適應(yīng)性，在海水中的固體 不溶物含量發(fā)生較大幅度變化時，不需要調(diào)整運行過程中的各項操作參數(shù)，有利于實現(xiàn)自 動化控制。與現(xiàn)有的海水軟化或淡化工藝相比，本發(fā)明有利于降低海水預(yù)處理成本，具有 廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明同樣適用于苦咸水的脫鹽。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)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(yù)處理工序，膜前預(yù)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(yù)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(chǎn)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(yù)處理工序出水及產(chǎn)品水 的不溶固體含量和礦化度(溶解鹽含量)分析結(jié)果見表l。表l水質(zhì)分析結(jié)果進料海水旋流分離工序出水膜前預(yù)處理工序出水產(chǎn)品水不溶固體mg/L3012151未檢出未檢出礦化度 mg/L350303502534996501表l的水質(zhì)分析結(jié)果表明，進料海水經(jīng)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(jīng)過膜前預(yù)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(chǎn)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(yù)處理工序出水及產(chǎn)品水的不溶固體含量和礦化度(溶 解鹽含量)分析結(jié)果見表2。表2水質(zhì)分析結(jié)果進料海水旋流分離工序出水膜前預(yù)處理工序出水產(chǎn)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(zhì)分析結(jié)果表明，進料海水經(jīng)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(jīng)過膜前預(yù)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(chǎn)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(quán)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(yù)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(yù)處理工序，膜前預(yù)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(yù)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(chǎn)品水。
2. 根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(fā)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(shù)領(lǐng)域。所述脫鹽方法包括旋流分離、膜前預(yù)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(chǎn)品水。本發(fā)明對固體懸浮物含量經(jīng)常變化的進料海水有較強的適應(yīng)性，可快速高效地去除海水中的固體懸浮雜質(zhì)，具有廣泛的應(yīng)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(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者成懷剛, 鐸 王, 高學(xué)理 申請人:中國海洋大學(xué)