CN105948341A - 海水淡化及析盐综合处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及海水淡化技术领域,具体的涉及一种海水淡化及析盐综合处理方法,包括超声振荡雾化、析盐,微电解电凝聚结构转化深度处理和饮用水合成活化处理三个工艺步骤;本发明的海水治理饮用析盐综合利用处理方法,通过对海水进行淡化、净化以及活化能将海水淡化处理后能得到的水达到饮用水的水质指标,而且经过活化处理后,水中增加了人体所需的微量元素,成为可直接饮用的人造高质“矿泉水”,为人体补充需要的微量元素。

Description

海水淡化及析盐综合处理方法
技术领域
本发明涉及海水淡化技术领域,具体涉及一种海水淡化析盐综合处理方法。
背景技术
水是维系生命与健康的基本需求,地球虽然有 70.8%的面积被水所覆盖,但是淡水资源却极其有限。在全部水资源中,97.5%是无法饮用的海水。在余下的 2.5%的淡水中,有87%是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪,人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分,仅占地球总水量的 0.26%,而且分布不均。水作为一种不可再生能源,同样也是人类不可或缺的资源。水资源匮乏正日益影响全球的经济发展和生态环境,中国的水资源短缺已经严重影响到沿海和西部地区的社会经济的发展。
随着社会不断发展和进步,以及人民生活水平和质量的提高,更加剧了水资源的短缺。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。海水是地球上最大的水资源,随着淡水资源的紧缺,海水淡化是解决沿海地区等水资源匮乏问题的一条重要途径。
海水淡化是指将水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的工序。海水淡化是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且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,其产出的水质好,可以作为沿海居民饮用水和工业锅炉补水等的稳定供水源。目前全球海水淡化技术超过20余种,包括反渗透法、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等,以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。其中反渗透法和蒸馏法的应用尤为广泛。反渗透法通常又称超过滤法,该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。反渗透法所用的设备操作简单,启动时间短,投资相对较少。但是,反渗透膜法海水淡化处理的工艺流程复杂,其预处理等辅助设备繁锁,进水原水水质要求严格,运行压力需要高压驱动压力,对管道、压力容器的耐压、耐腐蚀要求很高。此外,渗透膜使用及维护难度较大,运行中需要大量的杀菌剂、阻垢剂等化学品加药,膜件清洗需使用大量酸、碱等化工原料,又产生了二次污水。蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术,特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用,产水纯度高。与膜法海水淡化技术相比,蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大,是当前海水淡化的主流技术之一。但是蒸馏法一般需要将海水加热到沸点以上,产生蒸汽,需要消耗大量能源,使得成本提高,而且此法设备体积大、结构复杂、造价高、投资大,如采用高温蒸馏的方式,还容易引起设备的结垢和腐蚀。
由于目前海水淡化技术存在着消耗的能量高,设备质量要求高、成本高以及效率低等问题,因此人们也在海水淡化技术上进行不断的探索。检索到有关海水淡化的文献如下:
1、中国专利,申请号:01129426.4,发明名称:海水淡化处理方法及发电综合系统,申请人:吴桐,地址:北京市建国门内大街7号光华长安大厦2座1121,摘要:一种海水淡化处理方法及发电综合系统,利用海水淡化处理过程中产生的海水势能推动水轮机运转,进而带动发电机发电,所产生的电力用于海水淡化处理所需;适当加热海水,降低海水的粘度,增加海水透过反渗透膜的速度,提高了海水淡化处理的效率,降低海水淡化处理成本。该海水淡化处理方法及发电综合系统虽然在一定程度上减少了海水淡化过程中的电能消耗,但是从整个海水淡化处理方法来看,该方法所需要的设备庞大,整个系统结构复杂,而且该方法在海水淡化过程中采用膜处理的方式对海水进行淡化处理,还是存在着工艺流程复杂,渗透膜使用及维护难度较大等问题。
2、中国专利,申请号:200410072793.4,发明名称:雾化海水淡化法,申请人:天津市朗明通信科技有限公司,地址:天津市南开区苏堤路苏堤公寓5门601,摘要:一种雾化海水淡化法,在海水蒸发室中放入海水并加热,加热的温度在沸点以下,然后使温度升高的海水雾化,温度升高的雾化海水与循环空气充分接触,使循环空气的温度升高,湿度加大,吸收大量水分,再将高温、高湿的循环空气引进海水冷凝室,在冷凝室中降温并析出冷凝水,冷凝水是淡水,完成海水淡化的过程。海水雾化在沸点以下的温度进行,依靠循环空气与雾化海水的大面积接触,使循环空气的温度升高湿度加大,吸收大量水分,消耗能源少,成本低,效率高。该雾化海水淡化法虽然使海水雾化在沸点以下的温度进行,消耗的能源较少,但是该方法只适合小量的淡化海水,适用性不够宽广,而且仅经过这样处理得出的淡水含有的杂质多,还需要做进一步的净化处理方可使用。
3、中国专利,申请号:201010242271.X,发明名称:太阳能海水淡化装置,专利权人:杭州天升实业有限公司,地址:浙江省杭州市余杭区乔司镇永西村18组,摘要:一种太阳能海水淡化装置,所述海水淡化装置包括中高温太阳能集热储热装置、热交换装置、冷凝换热装置,中高温太阳能集热储热装置与热交换装置连接,热交换装置与冷凝换热装置经换热管连接。该发明提供的技术提供了一种太阳能海水淡化装置,该装置采用了聚能和光热转换组合的方式进行海水淡化,太阳热能利用率高,产水量大,结构新颖,成本低,可以全天候运行。虽然该种太阳能海水淡化装置通过采用聚能和光热组合的方式进行海水淡化,一定程度上的减少了能量的消耗,但是还存在着工程投资和维护成本高、海水淡化效率低、设备占地面积大等问题。
上述提到的文献中所采用的海水淡化方法虽然都能在一定程度上降低了能源的消耗,但是还是会存在着投资大、成本高、效率低、设备维护难度较大等问题,而且虽然能处理得到淡化水,但是得到的淡化水未能达到饮用水的水质指标,而且这些对海水的处理方法没有能对海水进行最大化的综合利用。目前,对海水淡化投入的成本较高,而且虽然能将海水进行淡化,但是要将海水处理达到可以饮用程度,则不容易,尚需进一步深化研究和探索。因此寻求一种低能耗、成本低、效率高、环保而且能将海水进行处理后达到人类生存所需饮用水水质指标,并能实现海水资源充分利用的海水淡化处理方法,是人们一直不断研究的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能高效率、优品质、大流量、低成本、全面优化地将海水处理成饮、用水的海水淡化及析盐综合处理方法,使用该方法对海水进行处理后得到的水能达到饮用水的水质指标,并能实现海水资源的充分利用,水和盐同时回收实现效益的最大化。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种海水淡化及析盐综合处理方法,包括超声振荡雾化、析盐,微电解电凝聚结构转化深度处理和饮用水合成活化处理三个工艺步骤,
(1)所述的超声振荡雾化、析盐工艺是在常温下,将海水注入设有超声波装置、高速碰撞雾化装置和电析盐装置的设备中,使海水剧烈振荡、蒸腾雾化的同时,在电极电场的作用下,静电分离,盐结晶析出,除盐后的水雾被吸出进入冷凝塔,冷凝得到淡水;
(2)所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺是将超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解反应,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,使淡化后的水纯净化;
(3)所述的饮用水合成活化处理工艺是在电极反应促进下,在净化后的水中加入矿物进行浸泡过滤过对水进行活化处理,使水含有了人畜饮用、生态需要所必须的矿物质、营养物质和微量元素,从而得到饮用水。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的超声波装置是将海水注入设有超声波发生器的装置中使海水剧烈振荡,所述的超声波的振荡频率为1.7MHz-2.4MHz。超声波频率高,能量大,经过超声波发生器产生的超声波被海水吸收时能产生显著的热效应,赋予海水能量,而且超声波的高频震荡,能将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的高速碰撞雾化装置是将海水通过加压旋转喷头冲击高速逆向旋转的齿盘,旋转的速度为10000-30000r/min。经过旋转喷头喷射而出的海水在超快的旋转速度下冲击高速逆向旋转的齿盘,高速旋转的物体具有很大的转动动能,而且两个物质反方向旋转,冲击力强,高速碰撞后,动能瞬间转变为了内能,使得海水释获得巨大的能量,从而实现海水的雾气化。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的电析盐装置中,正负电极之间的电压为5-15V。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(2)微电解电凝聚结构转化深度处理工艺步骤中:超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解,电解槽的输入电压为5-110V直流电,电解槽中阳极的电极材料为低碳钢、石墨、具有贵重金属铂、钌、钯、铱或铑涂层的金属阳极以及涂有TiO2-RuO2 涂层的钛基板阳极中的一种;电解槽中阴极的电极材料为低碳钢;整个电解过程消耗的时间为1h-2h,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,强力消毒灭菌,高效脱色,水的COD值降低到5mg/L以下,SS值降低到6mg/L以下,使淡化后的水纯净化。
所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺中,电极反应过程中产生的强氧化剂包括原子氧、臭氧、溶解氧、氯气、二氧化氯、过氧化氢以及高锰酸盐。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(3)饮用水合成活化处理工艺,在净化后的水中加入矿物,所述的矿物包括麦饭石、富硒砂、天青石、硒土矿、闪锌矿、云母、蛭石和天然河沙的其中一种或一种以上的混合物。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的超声振荡雾化、析盐工艺步骤中所采用的设备结构为:设备底部设有海水入口;设备内壁设有电析盐电极板;设备中间从下向上依次安装有超声波装置、高速碰撞雾化装置和气泵,所述的超声波装置安装有超声波发生器如超声波雾化器,所述的高速碰撞雾化装置安装有方向相反的高速电机带动旋转喷头和齿盘,使之旋转的速度为10000-30000r/min,所述的设备做成上下结构或者圆筒内外结构。上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的超声振荡雾化、析盐工艺步骤中所采用的冷凝塔内部设有填料,水雾被吸入冷凝塔后凝结得到淡水。
本发明的一种海水淡化及析盐综合处理方法,包括超声振荡雾化、析盐,微电解电凝聚结构转化深度处理和饮用水合成活化处理三个工艺,超声振荡雾化、析盐工艺是基于物理化学的高新技术工艺,完全颠覆了能耗大、成本高、效率低、处理量小的蒸馏法、膜分离法、离子交换法等等传统技术工艺,它采用高速碰撞的方式,加上超声波和电场的作用,实现海水的雾(汽)化并析出盐分,不用添加其它药剂,脱盐彻底,不会产生高盐度浓缩水排放,不会对环境造成污染。微电解电凝聚结构转化深度处理工艺对淡化后的水进行第二步的净化处理,它包含着分子破碎、结构转化、强力消毒、高效除渣及脱色等综合电极反映,通过电解的电场和电解生成的强氧化性物质,消毒灭菌彻底,使淡化后的水质纯净化,使水质达到达到饮水卫生标准,虽然这一处理过程需要耗电,但是耗电量少,处理一吨水只需消耗0.2度电。第三个工艺即饮用水合成活化处理工艺,在电极反应促进下,通过加入麦饭石、富硒砂之类矿物浸泡过滤过对水进行活化处理,在电极反应促进下活化速度快,活化处理时间短,活化处理后水中含有了人畜饮用、生态需要所必须的矿物质、营养物质、微量元素,最终得到可直接饮用的人造高质“矿泉水”。
本发明的有益效果为:
1、相比于现有的海水淡化技术难以使淡化后的海水达到饮用水水质标准的不足,本发明的海水淡化及析盐综合处理方法,通过对海水进行淡化、净化以及活化能将海水淡化处理后能得到的水达到饮用水的水质指标,而且经过活化处理后,水中增加了人体所需的微量元素,成为可直接饮用的人造高质“矿泉水”,为人体补充需要的微量元素。
2、本发明的海水淡化及析盐综合处理方法,与现有的真空低温闪蒸法、冰冻法、反渗透膜分离法等的海水淡化脱盐方法相比较,具有高效率、优品质、大流量、低成本、全面优化地将海水处理成饮、用水的优点,而且本发明的方法采用的设备可以根据各个地方,各种需要,水量处理大小的不同,实现设备模块化、系列化、产业化生产,可根据需用水量的大小配置相应的设备,以满足其需要。本发明的方法适用性宽广,工艺简单而明确,经济实用、节能环保,而且设备维护比较容易,运行维护费用低、成本低。
3、本发明海水淡化及析盐综合处理方法,主要消耗的是电能,但是采用微电解的方式消耗的电量少,而且我们可以根据需要设计有海浪、空气、风力、太阳能等低成本发电配套设备,解决没有电的海边、岛礁、船舰等将海水处理成饮用水的难题,同时降低处理成本。本发明的雾化汽化脱盐彻底,汽化后析出得到盐结晶,无浓缩盐水的排出,不会对环境造成二次污染,而且得到的盐结晶可以加工成食用盐或工业盐,能使资源得到充分的利用。
附图说明
图1为本发明海水淡化及析盐综合处理方法的工艺流程图。
图2为本发明超声振荡雾化、析盐工艺步骤中海水雾化采用的上下结构型的设备的结构图;图中,1、水泵;2、超声波发生器;3、旋转喷头;4、电析盐电极板;5、齿盘;6、气泵;7、高速电机。
图3为本发明中超声振荡雾化、析盐工艺步骤中采用的冷凝塔,图中,8、冷凝塔;9、填料。
具体实施方式
实施例1
一种海水淡化及析盐综合处理方法,包括超声振荡雾化、析盐,微电解电凝聚结构转化深度处理和饮用水合成活化处理三个工艺步骤,
(1)所述的超声振荡雾化、析盐工艺是在常温下,将海水注入设有超声波装置、高速碰撞雾化装置和电析盐装置的设备中,使海水剧烈振荡、蒸腾雾化的同时,在电极电场的作用下,静电分离,盐结晶析出,除盐后的水雾被吸出进入冷凝塔,冷凝得到淡水;
(2)所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺是将超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解反应,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,使淡化后的水纯净化;
(3)饮用水合成活化处理工艺是在电极反应促进下,在净化后的水中加入麦饭石进行浸泡过滤过对水进行活化处理,使水含有了人畜饮用、生态需要所必须的矿物质、营养物质和微量元素,从而得到饮用水。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的超声波装置是将海水注入设有超声波发生器的装置中使海水剧烈振荡,所述的超声波的振荡频率为1.7MHz。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的高速碰撞雾化装置是将海水通过加压旋转喷头冲击高速逆向旋转的齿盘,旋转的速度为10000r/min。经过旋转喷头喷射而出的海水在超快的旋转速度下冲击高速逆向旋转的齿盘,高速旋转的物体具有很大的转动动能,而且两个物质反方向旋转,冲击力强,高速碰撞后,动能瞬间转变为了内能,使得海水释获得巨大的能量,从而实现海水的雾气化。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的电析盐装置中,正负电极之间的电压为5V。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(2)微电解电凝聚结构转化深度处理工艺步骤中:超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解,电解槽的输入电压为5V直流电,电解槽中阳极的电极材料为石墨;电解槽中阴极的电极材料为低碳钢;整个电解过程消耗的时间为2h,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,强力消毒灭菌,高效脱色,水的COD值降低到5mg/L以下,SS值降低到6mg/L以下,使淡化后的水纯净化。
所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺中,电极反应过程中产生的强氧化剂包括原子氧、臭氧、溶解氧、氯气、二氧化氯、过氧化氢以及高锰酸盐。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的超声振荡雾化、析盐工艺步骤中所采用的设备结构为:设备底部设有海水入口;设备内壁设有电析盐电极板;设备中间从下向上依次安装有超声波装置、高速碰撞雾化装置和气泵,所述的超声波装置安装有超声波发生器如超声波雾化器,所述的高速碰撞雾化装置安装有方向相反的高速电机带动旋转喷头和齿盘,使之旋转的速度为10000r/min,所述的设备做成上下结构或者圆筒内外结构。 实施例2
一种海水淡化及析盐综合处理方法,包括超声振荡雾化、析盐,微电解电凝聚结构转化深度处理和饮用水合成活化处理三个工艺步骤,
(1)所述的超声振荡雾化、析盐工艺是在常温下,将海水注入设有超声波装置、高速碰撞雾化装置和电析盐装置的设备中,使海水剧烈振荡、蒸腾雾化的同时,在电极电场的作用下,静电分离,盐结晶析出,除盐后的水雾被吸出进入冷凝塔,冷凝得到淡水;
(2)所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺是将超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解反应,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,使淡化后的水纯净化;
(3)饮用水合成活化处理工艺是在电极反应促进下,在净化后的水中加入富硒砂和天青石进行浸泡过滤过对水进行活化处理,使水含有了人畜饮用、生态需要所必须的矿物质、营养物质和微量元素,从而得到饮用水。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的超声波装置是将海水注入设有超声波发生器的装置中使海水剧烈振荡,所述的超声波的振荡频率为2.4MHz。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的高速碰撞雾化装置是将海水通过加压旋转喷头冲击高速逆向旋转的齿盘,旋转的速度为20000r/min。经过旋转喷头喷射而出的海水在超快的旋转速度下冲击高速逆向旋转的齿盘,高速旋转的物体具有很大的转动动能,而且两个物质反方向旋转,冲击力强,高速碰撞后,动能瞬间转变为了内能,使得海水释获得巨大的能量,从而实现海水的雾气化。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的电析盐装置中,正负电极之间的电压为8V。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(2)微电解电凝聚结构转化深度处理工艺步骤中:超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解,电解槽的输入电压为10V直流电,电解槽中阳极的电极材料为具有贵重金属铂涂层的金属阳极;电解槽中阴极的电极材料为低碳钢;整个电解过程消耗的时间为1.8h,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,强力消毒灭菌,高效脱色,水的COD值降低到5mg/L以下,SS值降低到6mg/L以下,使淡化后的水纯净化。
所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺中,电极反应过程中产生的强氧化剂包括原子氧、臭氧、溶解氧、氯气、二氧化氯、过氧化氢以及高锰酸盐。
上述的海水治理饮用析盐综合利用处理方法,所述的超声振荡雾化、析盐工艺步骤中所采用的设备结构为:设备底部设有海水入口;设备内壁设有电析盐电极板;设备中间从下向上依次安装有超声波装置、高速碰撞雾化装置和气泵,所述的超声波装置安装有超声波雾化器,所述的高速碰撞雾化装置安装有方向相反的高速电机带动旋转喷头和齿盘,使之旋转的速度为20000r/min,所述的设备做成上下结构或者圆筒内外结构。
实施例3
一种海水淡化及析盐综合处理方法,包括超声振荡雾化、析盐,微电解电凝聚结构转化深度处理和饮用水合成活化处理三个工艺步骤,
(1)所述的超声振荡雾化、析盐工艺是在常温下,将海水注入设有超声波装置、高速碰撞雾化装置和电析盐装置的设备中,使海水剧烈振荡、蒸腾雾化的同时,在电极电场的作用下,静电分离,盐结晶析出,除盐后的水雾被吸出进入冷凝塔,冷凝得到淡水;
(2)所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺是将超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解反应,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,使淡化后的水纯净化;
(3)饮用水合成活化处理工艺是在电极反应促进下,在净化后的水中加入硒土矿、闪锌矿以及云母进行浸泡过滤过对水进行活化处理,使水含有了人畜饮用、生态需要所必须的矿物质、营养物质和微量元素,从而得到饮用水。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的超声波装置是将海水注入设有超声波发生器的装置中使海水剧烈振荡,所述的超声波的振荡频率为2.0MHz。超声波频率高,能量大,经过超声波发生器产生的超声波被海水吸收时能产生显著的热效应,赋予海水能量,而且超声波的高频震荡,能将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的高速碰撞雾化装置是将海水通过加压旋转喷头冲击高速逆向旋转的齿盘,旋转的速度为30000r/min。经过旋转喷头喷射而出的海水在超快的旋转速度下冲击高速逆向旋转的齿盘,高速旋转的物体具有很大的转动动能,而且两个物质反方向旋转,冲击力强,高速碰撞后,动能瞬间转变为了内能,使得海水释获得巨大的能量,从而实现海水的雾气化。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的电析盐装置中,正负电极之间的电压为12V。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(2)微电解电凝聚结构转化深度处理工艺步骤中:超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解,电解槽的输入电压为60V直流电,电解槽中阳极的电极材料为涂有TiO2-RuO2 涂层的钛基板阳极;电解槽中阴极的电极材料为低碳钢;整个电解过程消耗的时间为1.5h,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,强力消毒灭菌,高效脱色,水的COD值降低到5mg/L以下,SS值降低到6mg/L以下,使淡化后的水纯净化。
所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺中,电极反应过程中产生的强氧化剂包括原子氧、臭氧、溶解氧、氯气、二氧化氯、过氧化氢以及高锰酸盐。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的超声振荡雾化、析盐工艺步骤中所采用的设备结构为:设备底部设有海水入口;设备内壁设有电析盐电极板;设备中间从下向上依次安装有超声波装置、高速碰撞雾化装置和气泵,所述的超声波装置安装有超声波发生器如超声波雾化器,所述的高速碰撞雾化装置安装有方向相反的高速电机带动旋转喷头和齿盘,使之旋转的速度为30000r/min,所述的设备做成上下结构或者圆筒内外结构。
实施例4
一种海水淡化及析盐综合处理方法,包括超声振荡雾化、析盐,微电解电凝聚结构转化深度处理和饮用水合成活化处理三个工艺步骤,
(1)所述的超声振荡雾化、析盐工艺是在常温下,将海水注入设有超声波装置、高速碰撞雾化装置和电析盐装置的设备中,使海水剧烈振荡、蒸腾雾化的同时,在电极电场的作用下,静电分离,盐结晶析出,除盐后的水雾被吸出进入冷凝塔,冷凝得到淡水;
(2)所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺是将超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解反应,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,使淡化后的水纯净化;
(3)饮用水合成活化处理工艺是在电极反应促进下,在净化后的水中加入麦饭石、天青石、硒土矿、蛭石以及天然河沙进行浸泡过滤过对水进行活化处理,使水含有了人畜饮用、生态需要所必须的矿物质、营养物质和微量元素,从而得到饮用水。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的超声波装置是将海水注入设有超声波发生器的装置中使海水剧烈振荡,所述的超声波的振荡频率为2.2MHz。超声波频率高,能量大,经过超声波发生器产生的超声波被海水吸收时能产生显著的热效应,赋予海水能量,而且超声波的高频震荡,能将液态水分子结构打散而产生自然飘逸的水雾。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的高速碰撞雾化装置是将海水通过加压旋转喷头冲击高速逆向旋转的齿盘,旋转的速度为25000r/min。经过旋转喷头喷射而出的海水在超快的旋转速度下冲击高速逆向旋转的齿盘,高速旋转的物体具有很大的转动动能,而且两个物质反方向旋转,冲击力强,高速碰撞后,动能瞬间转变为了内能,使得海水释获得巨大的能量,从而实现海水的雾气化。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(1)的电析盐装置中,正负电极之间的电压为15V。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的步骤(2)微电解电凝聚结构转化深度处理工艺步骤中:超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解,电解槽的输入电压为110V直流电,电解槽中阳极的电极材料为低碳钢或具有贵重金属铂、钌、钯、铱或铑涂层的金属阳极;电解槽中阴极的电极材料为低碳钢;整个电解过程消耗的时间为1h,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,强力消毒灭菌,高效脱色,水的COD值降低到5mg/L以下,SS值降低到6mg/L以下,使淡化后的水纯净化。
所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺中,电极反应过程中产生的强氧化剂包括原子氧、臭氧、溶解氧、氯气、二氧化氯、过氧化氢以及高锰酸盐。
上述的海水淡化及析盐综合处理方法,所述的超声振荡雾化、析盐工艺步骤中所采用的设备结构为:设备底部设有海水入口;设备内壁设有电析盐电极板;设备中间从下向上依次安装有超声波装置、高速碰撞雾化装置和气泵,所述的超声波装置安装有超声波发生器如超声波雾化器,所述的高速碰撞雾化装置安装有方向相反的高速电机带动旋转喷头和齿盘,使之旋转的速度为25000r/min,所述的设备做成上下结构或者圆筒内外结构。

Claims (9)

1.一种海水淡化及析盐综合处理方法,其特征在于,包括超声振荡雾化、析盐,微电解电凝聚结构转化深度处理和饮用水合成活化处理三个工艺步骤,
(1)所述的超声振荡雾化、析盐工艺是在常温下,将海水注入设有超声波装置、高速碰撞雾化装置和电析盐装置的设备中,使海水剧烈振荡、蒸腾雾化的同时,在电极电场的作用下,静电分离,盐结晶析出,除盐后的水雾被吸出进入冷凝塔,冷凝得到淡水;
(2)所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺是将超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解反应,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,使淡化后的水纯净化;
(3)所述的饮用水合成活化处理工艺是在电极反应促进下,在净化后的水中加入矿物进行浸泡过滤过对水进行活化处理,使水含有了人畜饮用、生态需要所必须的矿物质、营养物质和微量元素,从而得到饮用水。
2.根据权利要求1所述的海水淡化及析盐综合处理方法,其特征在于,所述的步骤(1)的超声波装置是将海水注入设有超声波发生器的装置中使海水剧烈振荡,所述的超声波的振荡频率为1.7MHz-2.4MHz。
3.根据权利要求1所述的海水淡化及析盐综合处理方法,其特征在于,所述的步骤(1)的高速碰撞雾化装置是将海水通过加压旋转喷头冲击高速逆向旋转的齿盘,旋转的速度为10000-30000r/min。
4.根据权利要求1所述的海水淡化及析盐综合处理方法,其特征在于,所述的步骤(1)的电析盐装置中,正负电极之间的电压为5-15V。
5.根据权利要求1所述的海水淡化及析盐综合处理方法,其特征在于,所述的步骤(2)微电解电凝聚结构转化深度处理工艺步骤中:超声振荡雾化、析盐工艺处理后得到的淡水送入到电解槽中进行电解,电解槽的输入电压为5-110V直流电,电解槽中阳极的电极材料为低碳钢、石墨、具有贵重金属铂、钌、钯、铱或铑涂层的金属阳极以及涂有TiO2-RuO2 涂层的钛基板阳极中的一种;电解槽中阴极的电极材料为低碳钢;整个电解过程消耗的时间为1h-2h,经过电解槽中电极反应的强氧化作用和电极反应过程中产生的强氧化剂,强力消毒灭菌,高效脱色,水的COD值降低到5mg/L以下,SS值降低到6mg/L以下,使淡化后的水纯净化。
6. 根据权利要求5 所述的海水淡化及析盐综合处理方法,其特征在于,所述的微电解电凝聚结构转化深度处理工艺中,电极反应过程中产生的强氧化剂包括原子氧、臭氧、溶解氧、氯气、二氧化氯、过氧化氢以及高锰酸盐。
7.根据权利要求1所述的海水淡化及析盐综合处理方法,其特征在于,所述的步骤(3)饮用水合成活化处理工艺,在净化后的水中加入矿物,所述的矿物包括麦饭石、富硒砂、天青石、硒土矿、闪锌矿、云母、蛭石和天然河沙的其中一种或一种以上的混合物。
8.根据权利要求1所述的海水淡化及析盐综合处理方法,其特征在于,超声振荡雾化、析盐工艺步骤中所采用的设备结构为:设备底部设有海水入口;设备内壁设有电析盐电极板;设备中间从下向上依次安装有超声波装置、高速碰撞雾化装置和气泵,所述的超声波装置安装有超声波发生器如超声波雾化器,所述的高速碰撞雾化装置安装有方向相反的高速电机带动旋转喷头和齿盘,使之旋转的速度为10000-30000r/min,所述的设备做成上下结构或者圆筒内外结构。
9.根据权利要求1所述的海水淡化及析盐综合处理方法,其特征在于,所述的超声振荡雾化、析盐工艺步骤中所采用的冷凝塔内部设有填料,水雾被吸入冷凝塔后凝结得到淡水。
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