本发明提供一套海水淡化资源化调质装置,海水淡化来水管道连接至二氧化碳吸收塔的进水口,二氧化碳吸收塔的出水口连至海水淡化水箱的进水口;主管道一端连接至海水淡化水箱的出水口、一端连接至石灰乳管道混合器的进水口;且主管道上设置有海水淡化水泵和与二氧化碳气体调节阀连锁设置的第一在线pH表计;石灰乳管道混合器的出口管道连接至调质水箱,连接管道上设置有与石灰乳投加计量泵连锁设置的第二在线pH表计。整套系统设备由PLC或DCS控制,通过精确投加,补充海水淡化水一定量的矿化物质,维护居民身体健康,同时保护供水管网安全运行。
1.一套海水淡化资源化调质装置,其特征在于:包括海水淡化水箱(1)、海水淡化水泵(2)、二氧化碳气瓶(3)、二氧化碳吸收塔(4)、石灰储存系统(5)、石灰乳制备装置(6)、石灰乳投加装置(7)、主管道(9)、调质水箱(10);所述石灰乳投加装置(7)包括与海水淡化水泵(2)的出力相匹配的石灰乳投加计量泵(12)、石灰乳管道混合器(8);海水淡化来水管道连接至二氧化碳吸收塔(4)的进水口,二氧化碳吸收塔(4)的出水口连至海水淡化水箱(1)的进水口,二氧化碳吸收塔(4)的二氧化碳出气口通过二氧化碳气体调节阀(11)管道连接至二氧化碳气瓶(3);所述主管道(9)一端连接至海水淡化水箱(1)的出水口、一端连接至石灰乳管道混合器(8)的进水口;且主管道(9)上设置有海水淡化水泵(2);所述石灰乳管道混合器(8)的出口管道连接至调质水箱(10)。
2.根据权利要求1所述的一套海水淡化资源化调质装置,其特征在于:所述石灰储存系统(5)包括石灰筒仓、布袋除尘器、螺旋给料机、螺旋输送机,所述石灰筒仓内设置有震动料斗。
3.根据权利要求1所述的一套海水淡化资源化调质装置,其特征在于:所述石灰乳制备装置(6)包括石灰乳搅拌机、溶解箱、储存箱,所述溶解箱和储存箱为一体化装置。
4.根据权利要求1所述的一套海水淡化资源化调质装置,其特征在于:所述石灰乳投加装置(7)包括石灰乳进口管道过滤器和石灰乳管道混合器(8)的出口Y型过滤器(16)。
5.根据权利要求1所述的一套海水淡化资源化调质装置,其特征在于:所述主管道(9)上设置有与二氧化碳气体调节阀(11)连锁设置的第一在线pH表计(13);具体控制方法如下:当第一在线pH表计(13)监测数值高于第一在线pH表计的最高控制指标时,增大二氧化碳气体调节阀(11)的调节门,控制出水pH值至第一在线pH表计的正常范围内;当第一在线pH表计(13)监测数值低于第一在线pH表计的最低控制指标时,关小二氧化碳气体调节阀(11)的调节门,控制出水pH值至第一在线pH表计的正常范围内;第一在线pH表计的最高控制指标为5,第一在线pH表计的正常范围为4.4-4.6,第一在线pH表计的最低控制指标为4。
6.根据权利要求1所述的一套海水淡化资源化调质装置,其特征在于:所述石灰乳管道混合器(8)的出水管道上设置有与石灰乳投加计量泵(12)连锁设置的第二在线pH表计(14),具体控制方法如下:石灰乳投加计量泵(12)变频控制,当第二在线pH表计(14)监测数值高于第二在线pH表计的最高控制指标时,减小石灰乳投加计量泵(12)运行频率,控制出水pH值至第二在线pH表计的正常范围内;当第二在线pH表计(14)监测数值低于第二在线pH表计的最低控制指标时,增大石灰乳投加计量泵(12)运行频率,控制出水pH值至第二在线pH表计的正常范围内;第二在线pH表计的最高控制指标为8,第二在线pH表计的正常范围为7.4-7.6,第二在线pH表计的最低控制指标为7。
7.根据权利要求1所述的一套海水淡化资源化调质装置,其特征在于:包括循环水泵(15),所述循环水泵(15)一端连接至海水淡化水箱(1)的出水口、一端连接至海水淡化来水管道;所述循环水泵(15)的控制方法如下:当二氧化碳气体调节阀(11)与第一在线pH表计(13)连锁运行出水pH值无法达到第一在线pH表计的正常范围内时,启动循环水泵(15),将海水淡化水箱(1)的出水返回到二氧化碳吸收塔(4)重新吸收二氧化碳,直至海水淡化水箱(1)的出水达到第一在线pH表计的正常范围内;第一在线pH表计的正常范围为
4.4-4.6。技术领域
本发明应用于海水淡化饮用水领域,具体涉及一套海水淡化资源化调质装置。
背景技术
目前,水资源短缺已成为制约我国社会经济可持续发展的重要因素之一。全国669座城市中有400多座供水不足,其中严重缺水的有110座。水资源短缺问题在一些沿海经济发达城市表现得尤为严重。与此同时,我国不少沿海城市水资源结构单一,过度依赖于地表水,而近几年地表水水源微污染化和突发性污染事件的发生,引起了居民对供水的担忧。海水淡化的取水不受时间和气候的影响,水质稳定且水量充足,生产的淡化水水质完全可以达到饮用水水质标准,并且优于传统水源和净水工艺生产的饮用水。近几十年,随着科技的进步,海水淡化技术飞速发展,生产工艺日趋成熟,制水成本不断下降。通过发展海水淡化技术解决水资源危机,已得到世界各国的普遍认同。我国海岸线长达32647公里,海水资源丰富。因此,发展海水淡化技术,将海水淡化用于沿海城市市政供水,不仅可以有效解决我国淡水资源短缺问题,而且能够提高沿海城市和海岛居民的生活用水水质和保证居民用水安全。海水淡化水在进入供水管网之前,需要补充一定量的矿物质,其目的主要是维护居民身体健康和稳定水质使其满足管网输配的要求。水中各种元素离子对人体健康的影响是一个长期、缓慢的过程。流行病学研究表明,心血管病死亡率与饮用水硬度成负相关关系,水中的钙、镁离子对人体心血管系统有一定的保护功效。水质化学稳定性主要表现在腐蚀性和结垢性两方面。当水中碳酸钙含量超过其饱和值时,会引起碳酸钙沉淀结垢,轻微的结垢可以在管路内壁形成一定的保护膜,使金属表面不与水中的溶解氧直接接触,从而抑制电化学腐蚀。相反,当水中碳酸钙含量低于饱和值时,已经沉淀的碳酸钙能重新溶解于水,加速管路腐蚀。管路的腐蚀可能会引发“红水”问题,并增加铅和镉等重金属元素析出的风险,影响供水水质,危害饮用者健康。
发明内容
本发明的目的是:提供一套适应能力强、工艺简单可靠、处理效果好的海水淡化资源化调质装置,海水淡化水在进入供水管网之前,通过该海水淡化资源化调质装置补充一定量的矿化物质,以维护居民身体健康,同时轻微的结垢在管路内壁形成一定的保护膜,使金属表面不与水中的溶解氧直接接触,从而抑制电化学腐蚀,保护供水管网安全。本发明的技术方案是:一套海水淡化资源化调质装置,包括海水淡化水箱、海水淡化水泵、二氧化碳气瓶、二氧化碳吸收塔、石灰储存系统、石灰乳制备装置、石灰乳投加装置、主管道、调质水箱;所述石灰乳投加装置包括与海水淡化水泵的出力相匹配的石灰乳投加计量泵、石灰乳管道混合器;海水淡化来水管道连接至二氧化碳吸收塔的进水口,二氧化碳吸收塔的出水口连至海水淡化水箱的进水口,二氧化碳吸收塔的二氧化碳出气口通过二氧化碳气体调节阀管道连接至二氧化碳气瓶;所述主管道一端连接至海水淡化水箱的出水口、一端连接至石灰乳管道混合器的进水口;且主管道上设置有海水淡化水泵;所述石灰乳管道混合器的出口管道连接至调质水箱。进一步的,所述石灰储存系统包括石灰筒仓、布袋除尘器、螺旋给料机、螺旋输送机,所述石灰筒仓内设置有震动料斗。进一步的,所述石灰乳制备装置包括石灰乳搅拌机、溶解箱、储存箱,所述溶解箱和储存箱为一体化装置。进一步的,所述石灰乳投加装置包括石灰乳进口管道过滤器和石灰乳管道混合器的出口Y型过滤器。过滤效果好,保证调制水箱的进水水质。进一步的,所述主管道上设置有与二氧化碳气体调节阀连锁设置的第一在线pH表计;具体控制方法如下:当第一在线pH表计监测数值高于第一在线pH表计的最高控制指标时,增大二氧化碳气体调节阀的调节门,控制出水pH值至第一在线pH表计的正常范围内;当第一在线pH表计监测数值低于第一在线pH表计的最低控制指标时,关小二氧化碳气体调节阀的调节门,控制出水pH值至第一在线pH表计的正常范围内。进一步的,所述石灰乳管道混合器的出水管道上设置有与石灰乳投加计量泵连锁设置的第二在线pH表计,具体控制方法如下:石灰乳投加计量泵变频控制,当第二在线pH表计监测数值高于第二在线pH表计的最高控制指标时,减小石灰乳投加计量泵运行频率,控制出水pH值至第二在线pH表计的正常范围内;当第二在线pH表计监测数值低于第二在线pH表计的最低控制指标时,增大石灰乳投加计量泵运行频率,控制出水pH值至第二在线pH表计的正常范围内。进一步的,包括循环水泵,所述循环水泵一端连接至海水淡化水箱的出水口、一端连接至海水淡化来水管道;所述循环水泵的控制方法如下:当二氧化碳气体调节阀与第一在线pH表计连锁运行出水pH值无法达到第一在线pH表计的正常范围内时,启动循环水泵,将海水淡化水箱的出水返回到二氧化碳吸收塔重新吸收二氧化碳,直至海水淡化水箱的出水达到第一在线pH表计的正常范围内。本发明的有益效果是:海水淡化水在进入供水管网之前,通过该海水淡化资源化调质装置补充一定量的矿化物质,以维护居民身体健康,同时通过控制出水朗格里尔饱和指数(LSI),确保朗格里尔饱和指数(LSI)值为微正值,使产水具有微结垢倾向。轻微的结垢能在管路内壁形成一定的保护膜,使金属表面不与水中的溶解氧直接接触,从而抑制电化学腐蚀,保护供水管网安全运行。同时该海水淡化资源化调质装置还具有以下特点:(1)装置适应性强,能适用于各种水量的海水淡化资源化调质。(2)装置自动化程度高,维护简单。(3)装置调质出水稳定,运行可靠。(4)系统设备由PLC或DCS控制,能实现较精确的过程控制,减小运行成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;图中:海水淡化水箱1、海水淡化水泵2、、二氧化碳气瓶3、二氧化碳吸收塔4、石灰储存系统5、石灰乳制备装置6、石灰乳投加装置7、石灰乳管道混合器8、主管道9、调质水箱10、二氧化碳气体调节阀11、石灰乳投加计量泵12、第一在线pH表计13、第二在线pH表计14、循环水泵15、Y型过滤器16。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。如图1所示,一套海水淡化资源化调质装置,包括海水淡化水箱1、海水淡化水泵2、循环水泵15、二氧化碳气瓶3、二氧化碳吸收塔4、石灰储存系统5、石灰乳制备装置6、石灰乳投加装置7、主管道9、调质水箱10。石灰乳投加装置7包括石灰乳投加计量泵12、石灰乳管道混合器8。海水淡化来水管道连接至二氧化碳吸收塔4的进水口,二氧化碳吸收塔4的出水口连至海水淡化水箱1的进水口,二氧化碳吸收塔4的二氧化碳出气口通过二氧化碳气体调节阀11管道连接至二氧化碳气瓶3。主管道9一端连接至海水淡化水箱1的出水口、一端连接至石灰乳管道混合器8的进水口。主管道9上设置有海水淡化水泵2。石灰储存系统包括石灰筒仓、布袋除尘器、设置于石灰筒仓内的震动料斗、螺旋给料机、螺旋输送机,震动料斗的震动效果使筒仓内石灰粉长期不结块。石灰筒仓出料时,石灰粉下落到螺旋给料机,螺旋给料机通过水量变频精确计量石灰粉的加药量,粉状石灰通过螺旋输粉机进入石灰乳制备装置。石灰储存计量系统除正常巡视和石灰筒仓的药剂补充外,实现无人职守。石灰乳制备装置包括石灰乳搅拌机,溶解箱,储存箱,溶解箱和储存箱为一体化装置。石灰乳制备装置工作过程完全采用程序控制,实现自动运行,达到无人职守的工作状态。石灰乳制备装置所用石灰为质量分数大于98%并且符合卫生行政许可的产品,以减少石灰乳中带入的其他杂质含量,防止海水淡化水水质不达标。石灰乳投加装置包括石灰乳进口管道过滤器、石灰乳投加计量泵12、石灰乳管道混合器8、石灰乳管道混合器的出口Y型过滤器16和就地控制柜。工作时,海水淡化来水通过管道输送进入二氧化碳吸收塔,二氧化碳吸收塔内装满填料,海水淡化水自上而下流经二氧化碳吸收塔,吸收适量的二氧化碳气体后自流进入海水淡化水箱,二氧化碳气体通过气瓶减压阀减压后进入二氧化碳吸收塔。海水淡化水箱出水通过海水淡化水泵管道输送至石灰乳管道混合器,同时,石灰储存系统中的石灰经石灰乳制备装置制备后通过石灰乳投加装置投加入石灰乳管道混合器中,经石灰乳管道混合器混合后输送至调制水箱。作为优选的方案,本发明在主管道9上设置有与二氧化碳气体调节阀11连锁设置的第一在线pH表计13,具体控制方法如下:当第一在线pH表计监测数值高于第一在线pH表计的最高控制指标时,增大二氧化碳气体调节阀的调节门,控制出水pH值至第一在线pH表计的正常范围内;当第一在线pH表计监测数值低于第一在线pH表计的最低控制指标时,关小二氧化碳气体调节阀的调节门,控制出水pH值至第一在线pH表计的正常范围内。其中,第一在线pH表计的最高控制指标、第一在线pH表计的正常范围、第一在线pH表计的最低控制指标,可根据设计人员的具体要求而定。本实施例中,设置第一在线pH表计的最高控制指标为5,第一在线pH表计的正常范围为4.4-4.6,第一在线pH表计的最低控制指标为4。通过第一在线pH表计的精确控制,确保出水水质稳定,减小运行成本。石灰乳管道混合器8的出水管道上设置有与石灰乳投加计量泵12连锁设置的第二在线pH表计14,具体控制方法如下:石灰乳投加计量泵变频控制,当第二在线pH表计监测数值高于第二在线pH表计的最高控制指标时,减小石灰乳投加计量泵运行频率,控制出水pH值至第二在线pH表计的正常范围内;当第二在线pH表计监测数值低于第二在线pH表计的最低控制指标时,增大石灰乳投加计量泵运行频率,控制出水pH值至第二在线pH表计的正常范围内。其中,第二在线pH表计的最高控制指标、第二在线pH表计的正常范围、第二在线pH表计的最低控制指标,可根据设计人员的具体要求而定。本实施例中,设置第二在线pH表计的最高控制指标为8,第二在线pH表计的正常范围为7.4-7.6,第二在线pH表计的最低控制指标为7。通过第二在线pH表计的精确控制,确保出水水质稳定,减小运行成本。同时,循环水泵15一端连接至海水淡化水箱的出水口、一端连接至海水淡化来水管道;所述循环水泵15的控制方法如下:当二氧化碳气体调节阀11与第一在线pH表计连锁运行出水pH值无法达到第一在线pH表计的正常范围内时,启动循环水泵,将海水淡化水箱的出水返回到二氧化碳吸收塔重新吸收二氧化碳,直至海水淡化水箱的出水达到第一在线pH表计的正常范围内。本发明装置时,石灰乳投加计量泵12的出力与海水淡化水泵2的出力相匹配。如当海水淡化水泵2的出力为100t/h时,石灰乳投加计量泵选用130L/h的出力。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。