CN107445316A - 一种海水化淡过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海水化淡过滤装置，其包括中空的滤芯，所述滤芯的壁包括纳米材料层，所述纳米材料层外设置有二硫化钼层；所述纳米材料层的孔径为0.5～10μm，所述二硫化钼层的厚度为0.1～1mm。所述滤芯的外周设置有磁铁，所述磁铁的磁感应强度为500～4000GS。本发明能够提高过滤效果，且能够在过滤掉盐分的同时保证水中留有一定的矿物质，适于人直接食用。

Description

一种海水化淡过滤装置
技术领域
本发明涉及一种海水化淡过滤装置。
背景技术
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。
从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法等等，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。
反渗透膜擅长过滤盐，但淡水产量一直受限。因为尽管它薄如眼膜，但相对于过滤分子级别的物质仍然显得过厚，所以需要很大的压力才能将水推压过去，这需要很大的能量，成本非常高。一个大规模提高透水率的方法是让膜再薄一些。目前有用纳米厚度的石墨烯膜作为过滤膜进行过滤，但石墨烯会与水发生反应，给产业化带来很大挑战。另外，现有的反渗透膜在过滤盐分的同时将海水中的其它矿物质悉数隔离，导致过滤出的水不含其它任何矿物质，成为超纯水，从而影响食用效果，不利于人体健康。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种海水化淡过滤装置，其过滤效率高，且能够在过滤掉盐分的同时保证水中留有一定的矿物质。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种海水化淡过滤装置，其包括中空的滤芯，所述滤芯的壁包括纳米材料层，所述纳米材料层外设置有二硫化钼层；所述纳米材料层的孔径为0.5～10μm，所述二硫化钼层的厚度为0.1～1mm。
二硫化钼独特的原子组成结构让二硫化钼膜的透水性大大提升，其单层膜的厚度能极大地减少推压水的能量，进而提高过滤效率，大幅降低运营成本。
当纳米材料层的孔径小于0.5μm时，盐分以及其它矿物质会堵塞微孔，当纳米材料层的孔径大于10μm时，不能进行有效的过滤。
当二硫化钼层的厚度小于0.1mm时，不能进行有效的过滤，当二硫化钼层的厚度大于1mm时，水分子不易通过二硫化钼层，从而降低过滤的效果。
二硫化钼层的空洞大小适中，即能阻隔盐和其他脏东西，又可以让水分子通过；当二硫化钼层的厚度为0.1～1mm、且纳米材料层的孔径为0.5～10μm时，可以保证渗漏大量的海水和少部分矿物质，留下盐分和其它成分。
进一步地，所述滤芯的外周设置有磁铁，磁铁能够吸附掉铁磁性物质，避免堵塞二硫化钼层和纳米材料层的微孔，提高过滤效果。所述磁铁的磁感应强度为500～4000GS，在此范围内，磁铁能够吸附掉几乎所有的铁磁性物质，且不影响其它金属设备的使用。
进一步地，为了提高吸附效果，所述磁铁沿所述滤芯的轴向设置。
进一步地，为了提高吸附效果，所述磁铁设置有四个，且四个所述磁铁沿所述滤芯的周向均匀排布。
进一步地，所述纳米材料层的孔径为1μm，此孔径下，过滤效果最佳。
进一步地，所述二硫化钼层的厚度为0.7mm，此厚度下，过滤效果最佳。
工作原理：使用时，海水中的铁磁性金属被磁铁吸附，绝大部分盐分和其他物质被二硫化钼层过滤掉，之后又被纳米材料层再次过滤，含有少数矿物质的水通过滤芯中间的通道流出。
本发明所达到的有益效果是：
本发明能够提高过滤效果，且能够在过滤掉盐分的同时保证水中留有一定的矿物质，适于人直接食用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的剖视结构示意图；
图2是本发明的俯视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1和2所示，本发明一种海水化淡过滤装置，其包括中空的滤芯1，所述滤芯1的壁包括纳米材料层2，所述纳米材料层2外设置有二硫化钼层3；所述纳米材料层2的孔径为0.5μm，所述二硫化钼层3的厚度为1mm。
二硫化钼独特的原子组成结构让二硫化钼膜的透水性大大提升，其单层膜的厚度能极大地减少推压水的能量，进而提高过滤效率，大幅降低运营成本。
本实施例中，所述滤芯1的外周设置有磁铁4，所述磁铁4的磁感应强度为500～4000GS。磁铁4能够吸附掉铁磁性物质，避免堵塞二硫化钼层和纳米材料层的微孔，提高过滤效果。所述磁铁4沿所述滤芯1的轴向设置。所述磁铁4设置有四个，且四个所述磁铁4沿所述滤芯1的周向均匀排布。
实施例2
如图1和2所示，本发明一种海水化淡过滤装置，其包括中空的滤芯1，所述滤芯1的壁包括纳米材料层2，所述纳米材料层2外设置有二硫化钼层3；所述纳米材料层2的孔径为10μm，所述二硫化钼层3的厚度为0.1mm。
二硫化钼独特的原子组成结构让二硫化钼膜的透水性大大提升，其单层膜的厚度能极大地减少推压水的能量，进而提高过滤效率，大幅降低运营成本。
本实施例中，所述滤芯1的外周设置有磁铁4，所述磁铁4的磁感应强度为500～4000GS。磁铁4能够吸附掉铁磁性物质，避免堵塞二硫化钼层和纳米材料层的微孔，提高过滤效果。所述磁铁4沿所述滤芯1的轴向设置。所述磁铁4设置有四个，且四个所述磁铁4沿所述滤芯1的周向均匀排布。
实施例3
如图1和2所示，本发明一种海水化淡过滤装置，其包括中空的滤芯1，所述滤芯1的壁包括纳米材料层2，所述纳米材料层2外设置有二硫化钼层3；所述纳米材料层2的孔径为1μm，所述二硫化钼层3的厚度为0.7mm。
二硫化钼独特的原子组成结构让二硫化钼膜的透水性大大提升，其单层膜的厚度能极大地减少推压水的能量，进而提高过滤效率，大幅降低运营成本。
本实施例中，所述滤芯1的外周设置有磁铁4，所述磁铁4的磁感应强度为500～4000GS。磁铁4能够吸附掉铁磁性物质，避免堵塞二硫化钼层和纳米材料层的微孔，提高过滤效果。所述磁铁4沿所述滤芯1的轴向设置。所述磁铁4设置有四个，且四个所述磁铁4沿所述滤芯1的周向均匀排布。
当纳米材料层的孔径小于0.5μm时，盐分以及其它矿物质会堵塞微孔，当纳米材料层的孔径大于10μm时，不能进行有效的过滤。
当二硫化钼层的厚度小于0.1mm时，不能进行有效的过滤，当二硫化钼层的厚度大于1mm时，水分子不易通过二硫化钼层，从而降低过滤的效果。
二硫化钼层的空洞大小适中，即能阻隔盐和其他脏东西，又可以让水分子通过；当二硫化钼层的厚度为0.1～1mm、且纳米材料层的孔径为0.5～10μm时，可以保证渗漏大量的海水和少部分矿物质，留下盐分和其它成分。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种海水化淡过滤装置，其特征在于，包括中空的滤芯，所述滤芯的壁包括纳米材料层，所述纳米材料层外设置有二硫化钼层；所述纳米材料层的孔径为0.5～10μm，所述二硫化钼层的厚度为0.1～1mm。
2.根据权利要求1所述的海水化淡过滤装置，其特征在于，所述滤芯的外周设置有磁铁，所述磁铁的磁感应强度为500～4000GS。
3.根据权利要求2所述的海水化淡过滤装置，其特征在于，所述磁铁沿所述滤芯的轴向设置。
4.根据权利要求3所述的海水化淡过滤装置，其特征在于，所述磁铁设置有四个，且四个所述磁铁沿所述滤芯的周向均匀排布。
5.根据权利要求1所述的海水化淡过滤装置，其特征在于，所述纳米材料层的孔径为1μm。
6.根据权利要求1所述的海水化淡过滤装置，其特征在于，所述二硫化钼层的厚度为0.7mm。
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