CN105692792B - 低能耗海水淡化系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了低能耗海水淡化系统及方法，它包括多个反渗透膜单元。所述反渗透单元包括多个反渗透膜膜面，反渗透膜膜面通过拉线与浮球相连吊装在海面以下，所述反渗透膜膜面的底部连接有软管，软管与汇流排架管相连，汇流排架管的末端与竖直管相连通，竖直管的底端连接有淡水储罐，淡水储罐的内部设置有水泵，淡水储罐的顶部与浮筒相连，所述水泵与淡水排水管相连，淡水排水管设置在竖直管内部。本发明所要解决的技术问题是提供一种由放置在水面下50米左右深度，利用展开或者是大间距卷绕的反渗透膜面的反渗透膜单元组成利用水体静压及水体自然流动中自洁净反渗透膜体的低能耗海水淡化系统及方法装备。
Description
技术领域
本发明属于化学工程领域，特别是一种利用水体静压及水体自然流动中自洁净反渗透膜体的低能耗海水淡化系统及方法。
背景技术
在海水淡化产业中通常采用的反渗透膜脱盐为最低成本工艺，但仍然需高压大流量循环泵以及最少5：1的废水进行淡化产水，让大量的能量消耗在高压大流量循环过程中，且废水流量是产水量的五倍以上，产水成本无法媲美常规自来水价格。
在专利CN1018962511B中公开了一种低能耗海水淡化系统及方法和方法，涉及包括分级电渗析装置和具有浓差电势半电池对的电去离子装置的低能耗海水淡化系统及方法和方法。与传统的基于反渗透的海水淡化系统相比具有相对更低能量需求的淡化系统。虽然此方法能够进行低能耗的海水淡化，但是在低功耗条件下工作的电渗析装置和电渗析装置电势产生半电池对的使用提供了与传统的基于反渗透的海水淡化系统相比具有相对更低能量需求的淡化系统。
而本发明是在反渗透膜的技术上进行海水淡化，同时能够降低海水淡化的能耗，降低海水淡化的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种由放置在水面下50米左右深度，利用展开或者是大间距卷绕的反渗透膜面的反渗透膜单元组成利用水体静压及水体自然流动中自洁净反渗透膜体的低能耗海水淡化系统及方法装备，有效利用一定深度的海水产生静压来克服反渗透膜工艺压差，同时利用展开或者是大间距卷绕的反渗透膜膜面，该展开或者是大间距卷绕的反渗透膜面随水摇摆沉浮自洁净并消除浓差极化；取消了高压大流量循环泵；因此本专利海水淡化系统产水成本已经低于或接近城市自来水售价，可广泛应用于海洋开发。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：低能耗海水淡化系统，它包括多个反渗透膜单元。
所述反渗透单元包括多个反渗透膜膜面，反渗透膜膜面通过拉线与浮球相连吊装在海面以下，所述反渗透膜膜面的底部连接有软管，软管与汇流排架管相连，汇流排架管的末端与竖直管相连通，竖直管的底端连接有淡水储罐，淡水储罐的内部设置有水泵，淡水储罐的顶部与浮筒相连，所述水泵与淡水排水管相连，淡水排水管设置在竖直管内部。
所述反渗透单元设置有盐度检测系统。
所述反渗透单元设置有流量检测系统。
所述反渗透单元设置有液位检测系统。
所述竖直管与大气相连通，竖直管内部设置有信号线和电缆线，所述信号线与反渗透单元的盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统相连。
所述竖直管采用耐压、耐腐蚀的水、电、气通路竖向管。
所述反渗透单元的盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统采用有线或无线传输，能够及时判断故障状态和发生位置。
所述淡水储罐的底部连接有重锤。
所述反渗透膜膜面设置在水下50m。
采用低能耗海水淡化系统进行海水淡化的方法，它包括以下步骤：
1）首先，根据海水淡化系统组装成各部件，然后将反渗透单元沉入到海水面以下50m处，并通过浮球对反渗透膜膜面进行吊装、悬浮，连接软管以及汇流排架管，并将汇流排架管与竖直管相连，竖直管与淡水储罐相连，同时将盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统与反渗透膜膜面相连，构成海水淡化系统；
2）然后，反渗透膜膜面通过自身的展开，展开之后的反渗透膜膜面随水摇摆沉浮自洁净并消除浓差极化，反渗透膜单元组成利用水体静压及水体自然流动中自洁净反渗透膜体的低能耗海水淡化系统装备，进而对海水进行淡化，并将淡化之后的水汇聚到软管，再由软管汇聚到汇流排架管，再流向竖直管，最终汇聚到淡水储罐中；
3）当淡水储罐中的淡水汇聚到一定量之后，通过水泵将淡水通过淡水排水管输送到需要海面以上，以供用户需要；
4）通过盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统及时将海水相关信息传递到控制室，进而对海水淡化系统的位置进行调整，也可以及时了解到故障进行检修更换。
本发明有如下有益效果：
本发明所设计的一种由放置在水面下50米左右深度，利用展开或者是大间距卷绕的反渗透膜膜面，其中该展开或者是大间距卷绕的反渗透膜面随水摇摆沉浮具有自洁净和消除浓差极化的作用，通过该反渗透膜单元组成的利用水体静压及水体自然流动中自洁净反渗透膜体的低能耗海水淡化系统，可以大幅度降低海水淡化成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1 为本发明的整体结构示意图。
图中：重锤1、水泵2、淡水储罐3、汇流排架管4、软管5、反渗透膜膜面6、拉线7、竖直管8、浮球9、浮筒10、淡水排水管11、信号线12、电缆线13。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
如图1所示，低能耗海水淡化系统，它包括多个反渗透膜单元。
进一步的，所述反渗透单元包括多个反渗透膜膜面6，反渗透膜膜面6通过拉线7与浮球9相连吊装在海面以下，所述反渗透膜膜面6的底部连接有软管5，软管5与汇流排架管4相连，汇流排架管4的末端与竖直管8相连通，竖直管8的底端连接有淡水储罐3，淡水储罐3的内部设置有水泵2，淡水储罐3的顶部与浮筒10相连，所述水泵2与淡水排水管11相连，淡水排水管11设置在竖直管8内部。
进一步的，所述反渗透单元设置有盐度检测系统。通过盐度检测系统能够检测到反渗透单元周围的盐度信息。
进一步的，所述反渗透单元设置有流量检测系统。通过流量检测系统能够检测到反渗透单元周围的流量信息。
进一步的，所述反渗透单元设置有液位检测系统。通过盐度液位检测系统能够检测到反渗透单元周围的液位信息。
进一步的，所述竖直管8与大气相连通，竖直管8内部设置有信号线12和电缆线13，所述信号线12与反渗透单元的盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统相连。通过信号线12能够对上述的信息进行有效的传输。
进一步的，所述竖直管8采用耐压、耐腐蚀的水、电、气通路竖向管。
进一步的，所述反渗透单元的盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统采用有线或无线传输，能够及时判断故障状态和发生位置。
进一步的，所述淡水储罐3的底部连接有重锤1。
进一步的，所述反渗透膜膜面6设置在水下50m。
采用低能耗海水淡化系统进行海水淡化的方法，它包括以下步骤：
1、首先，根据海水淡化系统组装成各部件，然后将反渗透单元沉入到海水面以下50m处，并通过浮球9对反渗透膜膜面6进行吊装、悬浮，连接软管5以及汇流排架管4，并将汇流排架管4与竖直管8相连，竖直管8与淡水储罐3相连，同时将盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统与反渗透膜膜面6相连，构成海水淡化系统；
2、然后，反渗透膜膜面6通过自身的展开，展开之后的反渗透膜膜面6随水摇摆沉浮自洁净并消除浓差极化，反渗透膜单元组成利用水体静压及水体自然流动中自洁净反渗透膜体的低能耗海水淡化系统装备，进而对海水进行淡化，并将淡化之后的水汇聚到软管5，再由软管5汇聚到汇流排架管4，再流向竖直管8，最终汇聚到淡水储罐3中；
3、当淡水储罐3中的淡水汇聚到一定量之后，通过水泵2将淡水通过淡水排水管11输送到需要海面以上，以供用户需要；
4、通过盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统及时将海水相关信息传递到控制室，进而对海水淡化系统的位置进行调整，也可以及时了解到故障进行检修更换。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (3)
1.低能耗海水淡化系统进行海水淡化的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1）首先，根据海水淡化系统组装成各部件，然后将反渗透单元沉入到海水面以下50m处，并通过浮球（9）对反渗透膜膜面（6）进行吊装、悬浮，连接软管（5）以及汇流排架管（4），并将汇流排架管（4）与竖直管（8）相连，竖直管（8）与淡水储罐（3）相连，同时将盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统与反渗透膜膜面（6）相连，构成海水淡化系统；
2）然后，反渗透膜膜面（6）通过自身的展开，展开之后的反渗透膜膜面（6）随水摇摆沉浮自洁净并消除浓差极化，反渗透膜单元组成利用水体静压及水体自然流动中自洁净反渗透膜体的低能耗海水淡化系统装备，进而对海水进行淡化，并将淡化之后的水汇聚到软管（5），再由软管（5）汇聚到汇流排架管（4），再流向竖直管（8），最终汇聚到淡水储罐（3）中；
3）当淡水储罐（3）中的淡水汇聚到一定量之后，通过水泵（2）将淡水通过淡水排水管（11）输送到需要海面以上，以供用户需要；
4）通过盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统及时将海水相关信息传递到控制室，进而对海水淡化系统的位置进行调整，也可以及时了解到故障进行检修更换；
所述低能耗海水淡化系统，它包括多个反渗透膜单元；
所述反渗透单元包括多个反渗透膜膜面（6），反渗透膜膜面（6）通过拉线（7）与浮球（9）相连吊装在海面以下，所述反渗透膜膜面（6）的底部连接有软管（5），软管（5）与汇流排架管（4）相连，汇流排架管（4）的末端与竖直管（8）相连通，竖直管（8）的底端连接有淡水储罐（3），淡水储罐（3）的内部设置有水泵（2），淡水储罐（3）的顶部与浮筒（10）相连，所述水泵（2）与淡水排水管（11）相连，淡水排水管（11）设置在竖直管（8）内部；
所述反渗透单元设置有盐度检测系统；
所述反渗透单元设置有流量检测系统；
所述反渗透单元设置有液位检测系统；
所述竖直管（8）与大气相连通，竖直管（8）内部设置有信号线（12）和电缆线（13），所述信号线（12）与反渗透单元的盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统相连；
所述反渗透单元的盐度检测系统、流量检测系统和液位检测系统采用有线或无线传输，能够及时判断故障状态和发生位置。
2.根据权利要求1所述的低能耗海水淡化系统进行海水淡化的方法，其特征在于：所述竖直管（8）采用耐压、耐腐蚀的水、电、气通路竖向管。
3.根据权利要求1所述的低能耗海水淡化系统进行海水淡化的方法，其特征在于：所述淡水储罐（3）的底部连接有重锤（1）。
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