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三泰环境集团正渗透膜反应器及一体式海水淡化系统工艺
 
发布时间:2017-9-7

随着工业迅猛发展和人口的不断增加,水的消耗量越来越大,淡水资源的短缺和污染已经成为困扰当今世界的一大难题。为了解决这一问题,全世界越来越重视海水淡化和污水的资源化。


目前,海水淡化技术主要有以下四种,分别是蒸馏法、离子交换法、电渗析法、反渗透法。然而这些方法在使用过程中往往存在一些缺点:蒸馏法缺陷是加热过程能耗很大,且成本较高;利用离子交换树脂分离出淡水,其缺陷是离子交换树脂容易饱和,树脂再生需要耗费大量酸碱,成本高;电渗析法对离解度小的盐类及不离解的物质难以去除,且不易组装,占地面积又大,设备本身耗水又高;采用反渗透膜,虽然方法简单,但能耗还是较大,成本较高。


为了解决上述技术问题,三泰环境集团研究发明了一种正渗透膜反应器以及包括该正渗透膜反应器的一体式海水淡化系统及相应的海水淡化工艺,本系统采用正渗透膜工艺汲取海水中的淡水,利用纳滤装置的浓水作为汲取液,具有建造及运行成本低、操作简单、易于建造、适用性广等优点。目前,该技术工艺已获得国家发明专利。

 

 

 

 


三泰正渗透膜反应器包括一个大竖井,竖井的底部设置有第一汲取液存储池,竖井内设置有隔离墙,隔离墙将大竖井分隔为蜂窝状的子竖井,子竖井包括一个存储子竖井、一个交通子竖井和若干个正渗透膜子竖井;在每个正渗透膜子竖井内设置有正渗透膜单元 ;存储子竖井与正渗透膜子竖井相连通,正渗透膜子竖井与第一汲取液存储池相连通,交通子竖井与第一汲取液存储池相连通。

 

 


 


正渗透膜单元设置在低于海平面 30~200 米的位置,海水在重力作用下进入正渗透膜反应器,然后进入正渗透膜子竖井的正渗透膜单元的一侧;另一方面汲取液也通过重力作用进入正渗透膜单元的另一侧,汲取液具有比海水更高的渗透压,驱使海水中至少一部分淡水通过正渗透膜流向汲取液的一侧,汲取液由于增加了一部分淡水使得溶质浓度降低形成稀释的汲取液。正渗透膜反应器产生两种水:一种是稀释后的汲取液,另一种是浓缩盐水。稀释后的汲取液进入第一汲取液存储池通过交通竖井输送至后续处理设备或者直接回用,海水的一  侧所形成的浓缩盐水则进入存储子竖井,可以设置泵将浓缩盐水送至盐水排放点。本正渗透膜反应器建造简单,投资低,运行费用低,海水和汲取液进入正渗透膜反应器均依靠重力作用,并且正渗透膜不需要外压。


 


三泰正渗透膜反应器及一体式海水淡化系统设备成本低,运行成本低,装置所需的设备简单,不需要设置外压设备;本系统的正渗透膜装置采用纳滤装置的浓水作为汲取液,省去了配置汲取液 的投资及设备,同时使得纳滤装置的浓水得到了有效利用;三泰正渗透反应器及一体式海水淡化系统操作简单易行,易于建造,适用性广。


本系统的海水也可以是苦咸水、废水,包括工业废水、市政废水、含有离子和各种类型有机化合物的被污染的水溶液;也可以是污水处理厂的二级出水。本正渗透海水淡化工艺适用于多种水质。经过正渗透膜反应器的浓缩盐水可以收集后输送至后续工艺使用,也可以进一步处理生成含有单一溶质或者多种溶质的盐水或沉淀,进而重新利用作为矿物质或者其他副产品。

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