CN107445322A - 一种小型化反渗透海水淡化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种小型化反渗透海水淡化系统,包括通过若干管路依次连接的原水泵、一级多介质过滤器、二级多介质过滤器、一级精密过滤器、二级精密过滤器、高压泵、反渗透装置和产水槽,所述高压泵和反渗透装置之间设有能量回收装置,所述能量回收装置包括同轴电动机以及分别设于所述同轴电动机两端的水泵和发动机,所述反渗透装置设有浓水口和淡水口,所述浓水口与所述发动机连接,浓水口输出的高压浓水进入所述发动机,通过所述发动机将高压浓水的高压能转化为机械能。本发明提供的小型化反渗透海水淡化系统结构简单紧凑,能耗低,能够实现小型化应用,有很好的推广和实用价值。
Description
技术领域
本发明涉及海水淡化技术领域,特别涉及一种小型化反渗透海水淡化系统。
背景技术
随着经济发展和人口增长,水资源短缺已经成为全球各国无法逃避的问题。人类对淡水资源需求量的快速增长,相对于陆地水资源的短缺,海洋水资源十分充沛,因此,各国把水资源开发的目标纷纷转向海水淡化。海水淡化作为解决沿海及近海地区用水的最可靠的淡水来源已逐渐被人们所接受。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,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。反渗透技术被认为是目前海水淡化的主要方法。反渗透工程设计复杂,涉及诸多变量。尤其是大型装置过大的能量消耗,在未来会成为限制其发展的潜在因素。
目前大规模海水淡化厂主要采用多级闪蒸法、多效蒸馏法和反渗透法。多级闪蒸技术虽技术成熟,但需要消耗较多能量;多效蒸发法较多级闪蒸法效率高但设备复杂,壁面容易结垢;大型反渗透装置规模扩张迅速,过大的能量消耗,在未来会成为限制其发展的潜在因素。现有的传统反渗透海水淡化系统存在产水回收率低、设备体积大、工艺复杂、淡化水成本高等问题,难以实现家庭为单位的小型化应用。
发明内容
为了解决以上技术问题,本发明专利目的在于设计了一种小型化反渗透海水淡化系统,结构简单紧凑,能耗低,能够实现小型化应用,有很好的推广和实用价值。
本发明具体是通过以下技术方案实现的:
一种小型化反渗透海水淡化系统,包括通过若干管路依次连接的原水泵(4)、一级多介质过滤器(5)、二级多介质过滤器(6)、一级精密过滤器(7)、二级精密过滤器(8)、高压泵(9)、反渗透装置(10)和产水槽(11),所述高压泵(9)和反渗透装置(10)之间设有能量回收装置(12),所述能量回收装置(12)包括同轴电动机(201)以及分别设于所述同轴电动机(201)两端的水泵(202)和发动机(203),所述反渗透装置(10)设有浓水口(204)和淡水口(205),所述浓水口(204)与所述发动机(203)连接,浓水口(204)输出的高压浓水进入所述发动机(203),通过所述发动机(3)将高压浓水的高压能转化为机械能。
具体的,本发明所述一级多介质过滤器(5)和二级多介质过滤器(6)分别设有石英砂滤层和无烟煤滤层,用于对海水进行过滤。
具体的,本发明所述一级精密过滤器(7)和二级精密过滤器(8)内设有滤芯,用于对经过所述一级多介质过滤器(5)和二级多介质过滤器(6)过滤后海水进行进一步精细过滤。
具体的,本发明所述反渗透装置(10)采用陶氏SW30-4040海水淡化反渗透膜组件。
具体的,本发明所述高压泵(9)还连接有变频器,用于对所述高压泵(9)进行变频控制。
具体的,本发明还包括配盐箱(1)、盐水输送泵(2)和原水箱(3),所述配盐箱(1)、盐水输送泵(2)和原水箱(3)通过管路依次连接,所述原水箱(3)与所述原水泵(4)连接。
本发明提供的小型化反渗透海水淡化系统与现有技术相比,结构简单紧凑,通过各水箱液位与泵浦、阀门、仪表的连锁控制实现系统的运行,可采用全自动方式控制,稳定性高,操作简单方便;具有无水保护和高、低压力保护等多种装置安全功能;配备能量回收装置设计轻小紧凑,效率高,高效电机节约了运行成本。
附图说明
以下参照附图对本发明实施例作进一步说明,其中:
图1是本发明一种小型化反渗透海水淡化系统的结构图;
图2是本发明一种小型化反渗透海水淡化系统能量回收装置的结构图;
图3是本发明一种小型化反渗透海水淡化系统反渗透装置的结构图。
图中各部件名称如下:
1-配盐箱;2-盐水输送泵;3-原水箱;4-原水泵;5-一级多介质过滤器;6-二级多介质过滤器;7-一级精密过滤器;8-二级精密过滤器;9-高压泵;10-反渗透装置;11-产水槽;12-能量回收装置;
201-同轴电动机;202-水泵;203-发动机;204-浓水口;205-淡水口;206-反渗透装置;207-进水口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提出了一种小型化反渗透海水淡化系统,请参阅图1,包括通过若干管路依次连接的配盐箱1、盐水输送泵2和原水箱3、原水泵4、一级多介质过滤器5、二级多介质过滤器6、一级精密过滤器7、二级精密过滤器8、高压泵9、反渗透装置10和产水槽11,所述高压泵9和反渗透装置10之间设有能量回收装置12,形成小型反渗透海水淡化系统,原水通过多介质过滤器和保安过滤器除掉颗粒、悬浮物和胶体等物质,经高压泵9加压后通过反渗透装置10除盐,得到淡水。
请参阅图2,所述能量回收装置12包括同轴电动机201以及分别设于所述同轴电动机201两端的水泵202和发动机203;能量回收装置12与反渗透装置206连接,所述反渗透装置206设有浓水口204和淡水口205,所述浓水口204与所述发动机203连接,浓水口204输出的高压浓水进入所述发动机203,通过所述发动机3将高压浓水的高压能转化为机械能;水泵202上还设有进水口207。
具体的,本实施例中所述的配盐箱1为PVC材质的长方体水箱,配搅拌机,用于溶解盐水,可放置于地面。所述的原水箱3为FRP材质的圆柱形水箱,用于储存配置好的盐水。所述的盐水输送泵2用于将所述配盐箱1中的水输送到所述的原水箱3。所述的原水泵4流量用于输送所述原水箱3中的盐水到处理系统。首先在配盐箱1中配好浓盐水,经盐水输送泵2输送到原水箱3,再经由原水泵4输送,依次通过一级多介质过滤器5、二级多介质过滤器6、一级保安过滤器7、二级保安过滤器8进行预处理,除掉颗粒、悬浮物和胶体等物质,再经高压泵9加压后通过反渗透系统10除盐,得到的淡水储存于产水槽11中。
具体的,所述一级多介质过滤器5和二级多介质过滤器6分别设有石英砂滤层和无烟煤滤层,用于对海水进行过滤。两级多介质过滤器选用滤料为精制石英砂、无烟煤,在过滤层上部放置较轻的无烟煤,下部为石英砂,这样可以充分发挥整个滤层的效率、提高截污能力。用于去除水中的颗粒、胶体、悬浮物、浊度等。
具体的,所述一级精密过滤器7和二级精密过滤器8内设有滤芯,用于对经过所述一级多介质过滤器5和二级多介质过滤器6过滤后海水进行进一步精细过滤。所述的两级精密过滤器设置在所述的多介质过滤器出水后,作用是截留管道和水箱中的颗粒进入反渗透系统,保护后续设备高压泵、能量回收装置和反渗透装置的安全、稳定运行。
具体的,所述反渗透装置10采用陶氏SW30-4040海水淡化反渗透膜组件。请参阅图3,反渗透装置包含12只卷式反渗透膜。压力容器选用ROPV海水淡化专用膜壳,承压≥1000psi。用于淡化高含盐量进水,具有高产水率和脱盐率,在长期运行中能一直保持高性能。用高压泵9来启动或停止来实现反渗透系统的启动或停止,系统启动后依次进行开机冲洗、产水、冲洗。系统运行时必须保证所有设备相关阀门开启正确,严禁高压泵无水空转。原水进入反渗透膜组件,经过反渗透膜的水为所需要的淡水,即产水,剩余未透过膜的部分水为浓水。具体的,所述高压泵9还连接有变频器,用于对所述高压泵9进行变频控制。
本发明具体的实施例提出的小型化反渗透海水淡化系统的处理量为15L/h,适合小群体使用,尤其是一些偏远海岛以及内陆苦咸水地区等缺电、缺水的地区,用作以家庭为单位的独立供水设施或作为后备供水途径。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种小型化反渗透海水淡化系统,其特征在于,包括通过若干管路依次连接的原水泵(4)、一级多介质过滤器(5)、二级多介质过滤器(6)、一级精密过滤器(7)、二级精密过滤器(8)、高压泵(9)、反渗透装置(10)和产水槽(11),所述高压泵(9)和反渗透装置(10)之间设有能量回收装置(12),所述能量回收装置(12)包括同轴电动机(201)以及分别设于所述同轴电动机(201)两端的水泵(202)和发动机(203),所述反渗透装置(10)设有浓水口(204)和淡水口(205),所述浓水口(204)与所述发动机(203)连接,浓水口(204)输出的高压浓水进入所述发动机(203),通过所述发动机(3)将高压浓水的高压能转化为机械能。
2.根据权利要求1所述的一种小型化反渗透海水淡化系统,其特征在于,所述一级多介质过滤器(5)和二级多介质过滤器(6)分别设有石英砂滤层和无烟煤滤层,用于对海水进行过滤。
3.根据权利要求1所述的一种小型化反渗透海水淡化系统,其特征在于,所述一级精密过滤器(7)和二级精密过滤器(8)内设有滤芯,用于对经过所述一级多介质过滤器(5)和二级多介质过滤器(6)过滤后海水进行进一步精细过滤。
4.根据权利要求1所述的一种小型化反渗透海水淡化系统,其特征在于,所述反渗透装置(10)采用陶氏SW30-4040海水淡化反渗透膜组件。
5.根据权利要求1所述的一种小型化反渗透海水淡化系统,其特征在于,所述高压泵(9)还连接有变频器,用于对所述高压泵(9)进行变频控制。
6.根据权利要求1所述的一种小型化反渗透海水淡化系统,其特征在于,还包括配盐箱(1)、盐水输送泵(2)和原水箱(3),所述配盐箱(1)、盐水输送泵(2)和原水箱(3)通过管路依次连接,所述原水箱(3)与所述原水泵(4)连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171208 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |