[实用新型]深水反渗透海水淡化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种深水反渗透海水淡化装置。

背景技术

目前，常用的海水淡化方法有蒸馏法和膜分离法两大类，前者又有多级闪急蒸馏(MSF)、低温多效蒸馏(LTME)和低温压汽蒸馏(MVC)等，后者有反渗透(RO)和电渗析(ED)。由于蒸馏法需要耗费大量的热量，只适合在一些特定场合(如发电厂、钢铁厂等)使用，而在膜分离法中则因电渗析比反渗透耗电更多投资更大而使其已经淡出海水淡化而主要应用于苦咸水的脱盐中，所以目前可以大量而广泛应用的是反渗透海水淡化技术。若将海水和淡水分别置于半透膜两侧，由于渗透压的不同，淡水将透过半透膜进入海水一侧，使海水一侧的液面高度高于淡水一侧，直到两侧的渗透压相等为止；如果在海水一侧施加一定的压强，当压强大于两侧的渗透压差时(浓度为3.5％的海水渗透压大约为2.8MPa，大约相当于280米海水深度时的压强)，海水一侧的水分子就会通过半透膜到达淡水一侧，海水一侧的盐浓度就会提高，从而达到新的渗透压平衡，这就是反渗透法海水淡化的基本原理。

一般的反渗透淡化装置包括海水提取装置、前置处理装置、半透膜组件、海水升压装置、淡水回收装置、浓缩水排放装置，海水原水经前置处理后经提升压强到大于海水渗透压后以半透膜分离出淡水和浓缩水，再由淡水回收装置回收淡水和由浓缩水排放装置排放浓缩水。其中压强的提升是由高压泵进行的，由于所需要的压强较大，回收率又不能过高(过高容易堵塞半透膜，影响半透膜寿命)，所以所获得的淡水需要高压泵对更加大量的海水进行提升压强，使得现有技术的反渗透海水淡化装置的能耗很高，海水淡化的成本仍较高。

为了使反渗透海水淡化装置的能耗下降，有人提出了在深海或深井中进行反渗透操作，利用自然水柱压力替代高压泵所提供的压力。

如中国发明专利200610171310.5“深海水压和真空双动力反渗透海水淡化真空装置”，它有外压式反渗透组件的淡水输出管口接在真空获得室内，真空获得室连接泵的进口，该泵的出口接在另一真空获得室内，后一真空获得室再连接泵的进口，该泵将淡水输送到海平面。该外压式反渗透真空海水淡化器安装在深度大于200米的海底。它利用泵抽取真空获得室内的水使真空获得室形成一定的负压以提高反渗透组件所得到的压力差，但整个装置结构复杂，淡水的抽取不仅要有多级泵重复进行，而且为得到真空也有一定能量消耗。

又如中国发明专利申请“地下反渗透海水淡化真空装置系统工程”(申请公布号CN101830541)中提出：“将高压海水储水系统中的深井储海水管下端伸入到深层地下工作室内的地基上，深井储海水管路上端通过海水输水管路与大海中海水相当连通，在海水输水管路上安装一个电动阀门，将反渗透海水淡化装置系统安装在深层地下工作室的地基上面，通过反渗透海水淡化装置系统中高压输海水管路与伸入到深层地下室的深井储海水管相当连通，反渗透海水淡化装置系统中的淡水出水管伸入到建筑在深层地下工作室地基下淡化水储水池，反渗透海水淡化装置系统中的浓缩海水出水管伸入到装置在深层地下工作室地基上的浓缩海水箱内，高压泵安装在浓缩海水箱侧面，在高压泵上安装的浓缩海水管路通过深井筒伸出地面”，淡水则用水蒸气喷射真空泵提到地面。该方案需要用高压泵将浓缩水抽提到地面排放，另外提升淡水的水蒸气喷射真空泵有许多条件限制，而且同样要消能源。

发明内容

针对上述不足，本实用新型就是要提供一种结构简单的利用海水自有压强的深水反渗透海水淡化装置。

本实用新型提供的深水反渗透海水淡化装置，有海水提取装置、前置处理装置、半透膜组件、淡水回收装置、浓缩水排放装置，其中半透膜组件安装位置在海平面以下由半透膜作反渗透时所需要的水深以下，所说淡水回收装置包括一淡水室及淡水室中的淡水泵，所说半透膜组件安装在淡水室器壁的透水窗口上，半透膜组件的海水侧在淡水室外，淡水侧在淡水室内；所说海水提取装置是围在淡水室外的海水室，海水室有海水进口和浓缩水出口，在海水进口处安装前置处理装置，前置处理装置的原水进口在海水室外，经预处理的海水出口在海水室内；所说浓缩水排放装置是海水室浓缩水出口，或者浓缩水出口还安装有排水泵。