[发明专利]一种热膜耦合海水淡化工艺

说明书

一种热膜耦合海水淡化工艺，包括海水预处理程序、热法海水淡化程序和膜法海水淡化程序；热法海水淡化程序包括蒸发和冷凝；膜法海水淡化程序包括砂滤、超滤和反渗透；根据热法海水淡化产生的冷却排水水量与膜法海水淡化进水水量之间的不同关系，灵活控制膜法海水淡化的进水来源。本发明将热法与膜法海水淡化有机结合，海水和热量利用率高；膜法海水淡化充分利用了热法海水淡化的热量，增大了膜通量，降低了渗透压，提高了效能；将热法海水淡化产生的冷却排水直接用作膜法海水淡化进水使用，使海水取水量和排水量显著减少；热法、膜法海水淡化共用一套预处理装置，降低了成本；膜法、热法海水淡化分别设立成品水箱，操作灵活，可满足不同需求。

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，具体涉及一种热膜耦合海水淡化工艺。

背景技术

我国淡水资源短缺，特别是北方沿海地区是我国缺水最严重的地区之一，海水淡化是解决我国沿海城市水资源短缺的必然趋势。

目前，海水淡化技术已经比较成熟，常用的海水淡化技术主要分为热法和膜法，两种方法各有优点和局限性。热法是将海水加热蒸发后得到蒸汽，然后再将蒸汽冷凝成淡水，其优点是对原海水要求低，预处理简单，淡化水含盐量较低，局限性是海水淡化过程发生气液两相变化，对热量需求大，海水利用率低、冷却水携带热量离开等；膜法是利用天然或人工合成的高分子薄膜，以外加能量或化学位差作为推动力，将海水中的盐和水分离开得到淡水，其优点是整个过程不发生相变，一般不需要加热，能耗低，启动和停机较简单，局限性是海水温度波动影响膜通量，对预处理要求严格，淡化水含盐量较高等。根据热法和膜法两类海水淡化技术的特点分析，可知这两类方法具有一定的互补性，通过热膜耦合海水淡化技术，能将热法和膜法海水淡化技术有机的结合起来。

但是目前的热膜耦合海水淡化技术大部分只是两种方法的简单组合，不是完全意义上的集成，不能充分发挥二者的优势，导致了能耗和成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种低成本、高效、稳定的热膜耦合海水淡化工艺，将热法和膜法海水淡化技术有机结合起来，充分发挥二者优势，将热法和膜法海淡的优缺点进行互补，更合理的利用海水和热量，从而降低海水淡化的投资成本和运行成本。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：

一种热膜耦合海水淡化工艺，其特征在于，包括如下步骤：

物料海水首先经过预处理，去除海水中的悬浮物和胶体，絮体污泥排入污泥系统处理，清水分别进入热法海水淡化进水池或膜法海水淡化进水池；

海水经过所述热法海水淡化进水池出口流至低温多效蒸馏海水淡化装置，进入热法海水淡化程序，产生成品水、浓盐水和冷却排水，其中成品水使用，浓盐水外排；

根据热法海水淡化产生的冷却排水水量Q1与膜法海水淡化进水水量Q2之间的不同关系，所述膜法海水淡化进水池的进水来源不同：

当Q1≥Q2时，所述膜法海水淡化进水池与所述低温多效蒸馏海水淡化装置连通，所述所述膜法海水淡化进水池的进水全部来自热法海水淡化产生的冷却排水；

当Q1＝0时，所述膜法海水淡化进水池与混合絮凝沉淀池连通，所述膜法海水淡化进水池的进水全部来自预处理后的新鲜海水；

当0＜Q1＜Q2时，所述膜法海水淡化进水池分别与所述低温多效蒸馏海水淡化装置和所述混合絮凝沉淀池连通，所述膜法海水淡化进水池的进水分别来自热法海水淡化产生的冷却排水和预处理后的新鲜海水；

海水经过所述膜法海水淡化进水池出口流出，进入膜法海水淡化程序，产生的成品水使用，产生的浓盐水外排。

优选地，物料海水经海水取水泵站由泵提升至所述混合絮凝沉淀池进行预处理。

优选地，所述热法海水淡化程序包括蒸发和冷凝。