海水預處理的方法和海水淡化的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種海水預處理的方法，該方法在海水預處理裝置中實施，所述海水預處理裝置包括依次連通的機械格柵、過濾池、混凝池、絮凝池和沉淀池，所述方法包括：使懸浮物含量為0.4kg/m3以下的海水通過機械格柵機，然后進入過濾池進行過濾，得到經(jīng)過過濾的海水，使所述經(jīng)過過濾的海水依次通過混凝池和絮凝池，然后注入沉淀池中進行沉降分離，得到上層清水，其中，在使海水通過所述機械格柵之前向海水中加入消毒劑，且不向所述混凝池和絮凝池中分別加入混凝劑和絮凝劑。本發(fā)明能夠有效改善因海水預處理藥劑混凝效果差、反應不充分而引發(fā)的下游設備污堵等問題，并顯著地降低海水預處理系統(tǒng)運行成本。
【專利說明】海水預處理的方法和海水淡化的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及海水淡化領域，具體地，涉及一種海水預處理的方法，以及包括該海水預處理方法的海水淡化的方法。
【背景技術】
[0002]世界淡水資源日漸匱乏，鑒于此，人們不斷發(fā)展海水淡化技術，以能夠?qū)⒑ＫD換為人類能夠利用的淡水。
[0003]海水淡化過程主要包括海水的預處理過程和預處理海水的淡化過程。海水預處理的目的是將海水中的泥沙、懸浮物、膠體、微生物、有機物、溶解氣體等會對海水利用工藝產(chǎn)生有害作用的物質(zhì)除去或降低到一定程度，使之符合下一步工藝對海水水質(zhì)的要求。對于低溫多效蒸餾海水淡化工藝，海水水質(zhì)指標中主要考慮的是固體懸浮物總量對海水淡化裝置的影響，低溫多效蒸餾海水淡化裝置進水總固體懸浮物的設計值是小于0.3kg/m3。通常，海水的預處理工藝包括加氯消毒、加入預處理藥劑(混凝劑和/或絮凝劑)凝聚過濾、加酸調(diào)節(jié)pH值、沉淀并清洗等技術。
[0004]但是，目前使用的海水預處理工藝預處理低溫海水時，所添加的預處理藥劑在低溫海水中存在水解、混凝、絮凝和沉降等反應均不充分的缺陷，使得預處理出水中懸浮物的含量較進水無較大下降。但是，下游海水淡化系統(tǒng)中的溫度相對較高，上述未反應充分的預處理藥劑會在此海水淡化系統(tǒng)中反應并沉淀下來，從而污堵海水淡化系統(tǒng)中的如海水淡化換熱器等裝置，造成污堵后的換熱器出入口壓差增大、熱交換率下降等問題，而現(xiàn)有技術為了解決換熱器污堵而使用的阻垢劑效果不明顯，還會使得海水淡化成本顯著增加。而且，目前海水淡化領域內(nèi)所使用的預處理系統(tǒng)還存在系統(tǒng)龐大、操作復雜且運行費用高等缺點。
[0005]因此，迫切需要開發(fā)一種新的海水的預處理方法，以有效改善因海水預處理藥劑混凝效果差、反應不充分而引發(fā)的下游設備污堵等問題，并顯著地降低海水預處理系統(tǒng)運行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種海水預處理的方法以及包括該海水預處理方法的海水淡化的方法，該海水預處理方法能夠有效改善因海水預處理藥劑混凝效果差、反應不充分而引發(fā)的下游設備污堵等問題，并顯著地降低海水預處理系統(tǒng)的運行成本。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種海水預處理的方法，該方法在海水預處理裝置中實施，所述海水預處理裝置包括依次連通的機械格柵機、過濾池、混凝池、絮凝池和沉淀池，所述方法包括:使懸 浮物含量為0.4kg/m3以下的海水通過機械格柵機，然后進入過濾池進行過濾，得到經(jīng)過過濾的海水，使所述經(jīng)過過濾的海水依次通過混凝池和絮凝池，然后注入沉淀池中進行沉降分離，得到上層清水，其中，在使海水通過所述機械格柵機之前向海水中加入消毒劑和/或漂白劑，且不向所述混凝池和絮凝池中分別加入混凝劑和絮凝劑。
[0008]此外，本發(fā)明還提供一種海水淡化的方法，該方法包括:根據(jù)上述方法對懸浮物含量為0.4kg/m3以下的海水進行預處理，并將經(jīng)過預處理的海水進行淡化處理。
[0009]通過本發(fā)明提供的海水預處理的方法，在海水預處理的過程中不加混凝劑和/或絮凝劑而只依靠物理沉降的方法就能夠得到懸浮物含量符合設計值要求的經(jīng)過預處理的海水，而且能夠有效改善因海水預處理藥劑混凝效果差、反應不充分而引發(fā)的下游設備污堵等問題，并顯著地降低海水預處理系統(tǒng)運行成本。
[0010]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0012]圖1是實施例1-5中海水預處理的工藝流程圖。
[0013]圖2是對比例I中海水預處理的工藝流程圖。
[0014]圖3是實施例1中經(jīng)過海水淡化處理I年后的海水淡化板式換熱器的照片。
[0015]圖4是對比例I中經(jīng)過海水淡化處理I年后的海水淡化板式換熱器的照片。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0017]根據(jù)本發(fā)明提供的海水預處理的方法，該方法在海水預處理系統(tǒng)中實施，其中，所述海水預處理的工藝流程如圖1所示，所述海水預處理系統(tǒng)包括依次連通的機械格柵機、過濾池、混凝池、絮凝池和沉淀池，所述方法包括:使懸浮物含量為0.4kg/m3以下的海水首先通過機械格柵機，然后進入過濾池進行過濾，得到經(jīng)過過濾的海水，使所述經(jīng)過過濾的海水依次通過混凝池和絮凝池，然后注入沉淀池中進行沉降分離，得到上層清水，并且，在使海水通過所述機械格柵機之前向海水中加入適量的消毒劑和/或漂白劑，且不向所述混凝池和絮凝池中分別加入混凝劑和絮凝劑，所述混凝池和/或絮凝池在預處理海水過程中可以用于對所述海水進行物理沉降。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的海水預處理的方法，所述海水的懸浮物含量可以為0.02-0.4kg/m3，優(yōu)選為 0.1-0.35kg/m3。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的海水預處理的方法,在海水通過海水預處理系統(tǒng)中的機械格柵機之前向所述海水中添加適量的消毒劑和/或漂白劑。在本發(fā)明中，對所述消毒劑和/或漂白劑的總用量沒有特別的限定，只要能夠達到消毒及漂白的效果即可。為了獲得較好的消毒及漂白效果，所述消毒劑和所述漂白劑的總用量與所述海水的用量的重量比優(yōu)選為0.1-1.2:1000，進一步優(yōu)選為 0.3-0.8:1000o
[0020]根據(jù)本發(fā)明的海水預處理的方法，對所述消毒劑的種類沒有特別的限定，只要所使用的消毒劑能夠達到消毒所述海水的目的即可。為了獲得較好的消毒效果，所述消毒劑優(yōu)選為無機類含氯消毒劑、有機類含氯消毒劑、季銨鹽類消毒劑和臭氧中的至少一種。所述無機類含氯消毒劑例如可以為次氯酸、次氯酸鹽、液氯和氯胺中的至少一種。所述有機類含氯消毒劑例如可以為二氯異氰尿酸、二氯異氰尿酸鹽、三氯異氰尿酸、三氯異氰尿酸鹽和二氯海因中的至少一種。所述季胺鹽類消毒劑例如可以為苯扎溴銨、氯化芐烷銨、雙葵基二甲基氯化銨和雙葵基二甲基溴化銨中的至少一種。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的海水預處理的方法，對所述漂白劑的種類沒有特別的限定，只要所使用的漂白劑能夠達到漂白所述海水的目的即可。為了獲得較好的漂白效果，所述漂白劑優(yōu)選為氯漂白劑、氧漂白劑、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉和溴酸鹽中的至少一種。所述氯漂白劑例如可以為二氧化氯。所述氧漂白劑例如可以為過氧化氫、過氧化丙酮和過氧化脲中的至少一種。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的海水預處理的方法，對所述消毒劑和/或漂白劑的添加方法沒有特別的限定。可以直接將商購得到的消毒劑和/或漂白劑加入到進入預處理系統(tǒng)中的海水中，也可以將商購得到的消毒劑和/或漂白劑經(jīng)過稀釋或溶解后加入到進入預處理系統(tǒng)中的海水中。為了達到更好的消毒及漂白效果，可以將所述消毒劑和/或漂白劑分批次加入并與所述海水混合均勻，例如可以分至少3次加入，優(yōu)選為分3-5次加入。并且按照每次(除最后一次以外)加入量為上一次剩余量的一半的規(guī)律加入，其中，最后一次的加入量與其前一次的加入量相同。所述消毒劑和/或漂白劑是指既可以單獨添加消毒劑或者漂白劑，也可以同時添加消毒劑和漂白劑。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的海水預處理的方法，為了使所述海水中的懸浮物沉降分離，所述沉降分離的時間可以為0.5-24小時，優(yōu)選為1-10小時。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的海水預處理的方法，所述機械格柵機可以包括至少兩道機械格柵，優(yōu)選為包括2-4道機械格柵，所述機械格柵的柵條間隙沿著海水通過的方向依次變小，且各道機械格柵的柵條間隙在0.l-30mm的范圍內(nèi)。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的海水預處理的方法，所述機械格柵的過水流量可以為0.2-1.2m3/s.m2,優(yōu)選為 0.5-1.0m3/s.m2。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的海水預處理的方法，對所述機械格柵機的種類沒有特別的限定，只要所使用的機械格柵機能夠起到截留污物、減少所述海水中的懸浮物即可，例如可以為臂式格柵機、鏈式格柵機、鋼繩式格柵機和回轉式格柵機中的任意一種。
[0027]根據(jù)本發(fā)明提供的海水淡化的方法，該方法包括利用上述海水預處理的方法對懸浮物含量為0.4kg/m3以下的海水進行預處理，然后將經(jīng)過預處理的海水進行淡化處理，所述淡化處理的過程包括將清水池中的經(jīng)過預處理的海水注入海水淡化裝置中。
[0028]以下結合實施例及附圖具體說明本發(fā)明。
[0029]以下實施例中所述的海水預處理的方法以及海水淡化的方法中所使用的工藝流程如圖1所示；以下對比例中所述的海水預處理的方法以及海水淡化的方法中所使用的工藝流程如圖2所示。
[0030]實施例1
[0031]本實施例用于說明本發(fā)明提供的海水預處理的方法和海水淡化的方法。
[0032]檢測預處理入口，即機械格柵機之前，所述海水中的懸浮物含量，其結果如表1所示。根據(jù)如圖1所示的工藝流程預處理海水，使所述海水首先通過包括3道機械格柵的回轉式機械格柵機，在使海水通過所述機械格柵機之前分4批向海水中加入220t濃度為1.2g/L的次氯酸鈉溶液和120t濃度為30質(zhì)量％的過氧化氫。所述機械格柵機的格柵間隙沿著海水通過的方向依次為20mm、12_和2mm,所述機械格柵的過水流量為0.7m3/s.ηι2,所述海水進入過濾池中進行過濾，得到經(jīng)過過濾的海水，使所述經(jīng)過過濾的海水依次通過混凝池和絮凝池，然后注入沉淀池中進行沉降分離5小時，得到上層清水，并將上層清水注入清水池中。檢測清水池中的經(jīng)過預處理的海水的懸浮物含量，結果如表1所示。
[0033]將清水池中的經(jīng)過預處理的海水注入海水淡化裝置(購自法國SIDEM公司，型號為4T10000)中進行持續(xù)淡化處理，持續(xù)處理I年之后，所述海水淡化裝置中的海水淡化板式換熱器的照片如圖3所示。從圖3中可以看出，通過實施本發(fā)明提供的方法對海水進行淡化處理1年能夠使得海水淡化裝置中的海水淡化板式換熱器清潔無污垢。
[0034]實施例2-5
[0035]實施例2-5用于說明本發(fā)明提供的海水預處理的方法和海水淡化的方法。
[0036]根據(jù)實施例1的方法進行海水預處理和海水淡化處理，所不同的是，實施例2-5中待預處理的海水中的懸浮物含量、機械格柵機中機械格柵的道數(shù)、格柵間隙、格柵過水流量、海水在沉淀池中的沉降分離時間以及消毒劑和漂白劑的用量如下表1所示。
[0037]對比例I
[0038]根據(jù)實施例1的方法進行海水預處理和海水淡化處理，所不同的是，分別向混凝池和絮凝池中加入24t (240kg/h)濃度為41重量%的FeCl3溶液(絮凝劑)和0.0017kg(0.00017kg/h)的聚丙烯酰胺(混凝劑)。持續(xù)處理I年之后，所述海水淡化裝置中的海水淡化板式換熱器的照片如圖4所示。從圖4中可以看出，通過實施本對比例提供的方法對海水進行淡化處理一年使得海水淡化裝置中的海水淡化板式換熱器中有大量污垢。
[0039]表1
[0040]
【權利要求】
1.一種海水預處理的方法，該方法在海水預處理裝置中實施，所述海水預處理裝置包括依次連通的機械格柵機、過濾池、混凝池、絮凝池和沉淀池，所述方法包括:使懸浮物含量為0.4kg/m3以下的海水通過機械格柵機，然后進入過濾池進行過濾，得到經(jīng)過過濾的海水，使所述經(jīng)過過濾的海水依次通過混凝池和絮凝池，然后注入沉淀池中進行沉降分離，得到上層清水，其中，在使海水通過所述機械格柵機之前向海水中加入消毒劑和/或漂白劑，且不向所述混凝池和絮凝池中分別加入混凝劑和絮凝劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述海水的懸浮物含量為0.02-0.4kg/m3，優(yōu)選為 0.1-0.35kg/m3。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述消毒劑和/或漂白劑的總用量與所述海水的用量的重量比為0.1-1.2:1000，優(yōu)選為0.3-0.8:1000o
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述消毒劑為無機類含氯消毒劑、有機類含氯消毒劑、季銨鹽類消毒劑和臭氧中的至少一種，所述無機類含氯消毒劑優(yōu)選為次氯酸、次氯酸鹽、液氯和氯胺中的至少一種，所述有機類含氯消毒劑優(yōu)選為二氯異氰尿酸、二氯異氰尿酸鹽、三氯異氰尿酸、三氯異氰尿酸鹽和二氯海因中的至少一種，所述季胺鹽類消毒劑優(yōu)選為苯扎溴銨、氯化芐烷銨、雙葵基二甲基氯化銨和雙葵基二甲基溴化銨中的至少一種。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述漂白劑為氯漂白劑、氧漂白劑、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉和溴酸鹽中的至少一種，所述氯漂白劑優(yōu)選為二氧化氯，所述氧漂白劑優(yōu)選為過氧化氫、過氧化丙酮和過氧化脲中的至少一種。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述沉降分離的時間為0.5-24小時，優(yōu)選為1-10小時。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述機械格柵機包括至少兩道機械格柵，優(yōu)選為2-4道機械格柵，所述機械格柵 的柵條間隙沿著海水通過的方向依次變小，且各道機械格柵的柵條間隙在0.1-30mm的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中，機械格柵的過水流量為0.2-1.2m3/s.m2。
9.根據(jù)權利要求1、7和8中任意一項所述的方法，其中，所述機械格柵機包括臂式格柵機、鏈式格柵機、鋼繩式格柵機和回轉式格柵機中的任意一種。
10.一種海水淡化的方法，該方法包括:根據(jù)權利要求1-9中任意一項所述的方法對懸浮物含量為0.4kg/m3以下的海水進行預處理，并將經(jīng)過預處理的海水進行淡化處理。
【文檔編號】C02F103/08GK103739111SQ201310581265
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權日:2013年11月18日
【發(fā)明者】吳志奇, 安志勇, 孟林輝, 聶鑫, 李子擁 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責任公司, 河北國華滄東發(fā)電有限責任公司