CN118929841A - 一种适用于海洋的自压差一体净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于海洋的自压差一体净化装置，涉及海水净化技术领域，包括净化器本体、用于固定净化器本体的锚固件和用于向外进行抽水的抽水管，净化器本体内转动连接有筛网，净化器本体上固定连接有第一刮板，筛网上安装有第一过滤板和第二过滤板，净化器本体内设有带动筛网、第一过滤板和第二过滤板进行转动的转动组件；本发明将海水净化通过粗过滤、细过滤及物理过滤三个阶段的工艺，能够阻挡海水中的大尺寸杂物及杂质、海洋有机体并且可以除去、回收悬浮物、颗粒物，通过粗滤及细滤工艺段不仅可以使后续海水净化效率提高，而且可以减少后续物理过滤设备产生污堵无法作用的情况。

Description

一种适用于海洋的自压差一体净化装置

技术领域

本发明涉及海水净化技术领域，尤其涉及一种适用于海洋的自压差一体净化装置。

背景技术

由于气候变化、人口的持续增长和经济的不断发展，水资源短缺已成为全球性问题，而地球存在大量的海水，海水净化已成为世界各国应对水资源短缺的重要途径，也成为沿海和海岛居民生活、工业用水的主要水资源。在海水净化的技术领域中，目前被广泛采用的方法是反渗透法。

反渗透法是一种以渗透压力差为动力，将浓水（如海水或盐水）与稀溶液（如淡水）相分离的技术，当浓水侧的压力大于渗透压的压力时，浓水侧的溶剂会向稀溶液流动，溶剂的流动方向与原来自然渗透的方向相反，故称为反渗透。

目前海水反渗透原理是以外界力量推动海水通过高分子膜，达到盐跟水分离、提取、纯化和浓缩的目的；普遍的反渗透主要动力来自于升压泵，且压力随着海水盐度升高而升高，升压泵工作时产生的电耗占整个海水净化系统能源消耗近30%，净化过程的能耗是制水的主要成本之一。

由于海水中含有大量的杂质及有机物，常规的海水净化方法反渗透膜易出现污堵现象。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种适用于海洋的自压差一体净化装置，可以通过透膜，利用海洋深度的压力和装置自身产生的压差进行反渗透从而达到净化效果，并且能够通过自身防止透膜污堵，并将净化后的水提取出来。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种适用于海洋的自压差一体净化装置，包括净化器本体、用于固定所述净化器本体的锚固件和用于向外进行抽水的抽水管，所述净化器本体内转动连接有筛网，所述净化器本体上固定连接有第一刮板，所述筛网上安装有第一过滤板和第二过滤板，所述净化器本体内设有带动所述筛网、所述第一过滤板和所述第二过滤板进行转动的转动组件；所述净化器本体内设有固定连接于所述第二过滤板上部的反渗透膜，所述净化器本体与所述反渗透膜的外壁之间设为环形淡水腔，所述净化器本体与所述反渗透膜内壁之间设为海水腔，所述反渗透膜为折扇形的锥面。

进一步的，所述净化器本体内设有筛网槽和过滤板槽，所述筛网转动连接于所述筛网槽内，所述第二过滤板转动连接于所述过滤槽内，所述转动组件包括用于固定连接所述筛网、所述第一过滤板和所述第二过滤板的转动轴，所述转动轴的自由端安装有若干个动力叶轮。

进一步的，所述第一过滤板与所述第二过滤板之间安装有用于搅碎杂质的搅拌叶轮。

进一步的，所述反渗透膜上部设有第一开口，所述反渗透膜下部设有第二开口，所述第一开口上方固定连接有内部直管，所述第二开口固定连接于所述第二过滤板。

进一步的，所述净化器本体上设有第二刮板。

进一步的，所述净化器本体上设置有若干个固定孔，所述锚固件与所述固定孔连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一、本发明将海水净化通过粗过滤、细过滤及物理过滤三个阶段的工艺，将三段工艺整合于一套净化装置上，能够阻挡海水中的大尺寸杂物及杂质、海洋有机体并且可以除去、回收悬浮物、颗粒物，通过粗滤及细滤工艺段不仅可以使后续海水净化效率提高，而且可以减少后续物理过滤设备产生污堵无法作用的情况；

第二、本发明可以通过海洋自身产生的差压进行反渗透，从而实现自压差的净化，通过圆锥型折扇式的透膜结构，并且在净化海水的同时，整套装置也处于低能耗状态；

第三、本发明具有易安装易拆卸的特点，数量可以根据实际海域情况进行调整组合，由多个海水自压差一体化净化装置可形成海水自压差一体化净化系统；

第四、本发明对于有污染的水体，都可以通过自身产生的压差实现过滤和净化，除了用于通过海水过滤出淡水外，还可以对其他水体中的大量悬浮物及颗粒物进行阻隔。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的底部结构放大示意图；

图3为本发明的内部结构剖面示意图；

图4为本发明的内部结构示意图；

图5为本发明的反渗透膜的结构放大示意图；

图6为本发明的内部结构示意图。

图中：1、锚固件；10、抽水管；11、净化器本体；2、固定孔；3、筛网；30、筛网槽；31、转动轴；32、动力叶轮；33、第一刮板；34、搅拌叶轮；35、转动组件；36、第二刮板；4、第一过滤板；5、海水腔；6、第二过滤板；60、过滤板槽；7、反渗透膜；71、第一开口；72、第二开口；8、内部直管；9、环形淡水腔。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1至图6，本实施例提供一种适用于海洋的自压差一体净化装置，包括净化器本体11、用于固定净化器本体11的锚固件1，以及转动连接于净化器本体11内的筛网3、第一过滤板4以及第二过滤板6，净化器本体11内还安装有位于第二过滤板6上的反渗透膜7，反渗透膜7的形状为折扇式锥面，能够增加反渗透膜7与海水的接触面积，更好地对海水进行净化处理。

通过锚固件1可以将整个净化器本体11固定在海洋中。

其中，筛网3用以阻挡海草、鱼类等海洋生物以及海洋中的杂物筛网3材料可选用不易被腐蚀的化学纤维，同时型式可以选用振动筛网或水力筛网；

第一过滤板4为粗滤过滤，其用于过滤的滤间隙为10mm，用于将直径大于10mm的颗粒物杂质留在第一过滤板4的下方；

第二过滤板6为细滤过滤，其用于过滤的滤间隙为5mm，第二过滤板位于第一过滤板4上方，可与第一过滤板4采用相同材质，用于将直径大于5mm的颗粒物杂质留在第二过滤板6的下方，且第二过滤板4上方的过滤孔多于第一过滤板4。

通过筛网3、第一过滤板4和第二过滤板6的三重过滤，可以将不同大小的大部分的杂质都过滤出去，在反渗透膜7进行过滤之前，将海水过滤为杂质较少的洁净海水，并将海水保留在内壁直管8内。

由于海水中含有大量的盐分，为减缓设备腐蚀及更有效牢固地固定在海洋中，净化器本体1及内部直管8的材质可选用碳纤维或者塑料。

实施例二

请参阅图1至图6，本实施例提供一种适用于海洋的自压差一体净化装置，包括用于对海水进行净化的反渗透膜7，反渗透膜7安装于第二过滤板6上，且反渗透膜7上部设有第一开口71，下部设有第二开口72。

由于反渗透膜7的形状为折扇式锥面，则从第一开口71向着第二开口72的方向上，反渗透膜7的表面积与管径逐渐增大，因此海水会沿着第二开口72的方向，逐渐流向第一开口71的方向，随着反渗透膜7的管径逐级减小，压力逐级增大，形成自压差。

在自压差的作用下，海水中的水分子通过反渗透膜7进入到环形淡水腔9中汇聚为淡水，环形淡水腔9作为淡水的储存容器，其中的淡水可用于生活用水或工业冷却水等。

而经过多轮净化后的海水会从海水腔5中流向内部直管8内，内部直管8也作为净化后海水的储存容器，其中净化后的海水可用于一般洗涤、冲刷、卫生洁具内储水等海上生活用水，或者用于工业或机械设备冷却用水。

实施例三

请参阅图1至图6，本实施例提供一种适用于海洋的自压差一体净化装置，包括所述净化器本体11内设有筛网槽30和过滤板槽60，所述筛网3转动连接于所述筛网槽30内，所述第二过滤板6转动连接于所述过滤槽60内，所述转动组件35包括用于固定连接所述筛网3、所述第一过滤板4和所述第二过滤板6的转动轴31，所述转动轴31的自由端安装有若干个动力叶轮32，所述第一过滤板4与所述第二过滤板6之间安装有用于搅碎杂质的搅拌叶轮34，所述净化器本体11上设有第二刮板36。

通过动力叶轮32，可以在水下用于带动筛网3、第一过滤板4以及第二过滤板6转动，通过带动搅拌叶轮34，可以将内部的海水进行搅拌，变的均匀的同时，可以将位于内部直管8中的海水与海水腔5内部的海水做交换，促进上下层海水流动，让下层的海水不断通过第二过滤板4过滤并进入内部直管8内。

当水下有水流后，动力叶轮32被水流冲至转动，带动筛网3转动的过程中，大型杂质将会被第一刮板33从筛网3处刮下，第一过滤板4在转动的过程中也会通过第二刮板36来将杂质刮下，避免堵塞。

实施例四

请参阅图1至图6，本实施例提供一种适用于海洋的自压差一体净化装置，包括反渗透膜7，反渗透膜7安装于第二过滤板6上，且反渗透膜7上部设有第一开口71，下部设有第二开口72。.

所述净化器本体11内设有筛网槽30和过滤板槽60，所述筛网3转动连接于所述筛网槽30内，所述第二过滤板6转动连接于所述过滤槽60内，所述转动组件35包括用于固定连接所述筛网3、所述第一过滤板4和所述第二过滤板6的转动轴31，所述转动轴31的自由端安装有若干个动力叶轮32，所述第一过滤板4与所述第二过滤板6之间安装有用于搅碎杂质的搅拌叶轮34，所述净化器本体11上设有第二刮板36。

由于反渗透膜7能够过滤离子，并且通过筛网3、第一过滤板4和第二过滤板6的作用，可以对任何一种不同水体中的飘浮物和污染物进行阻隔。

所以，本发明对于其他的大量悬浮物及颗粒物也具有过滤的作用，因此，不止能够对海水进行淡化处理，对于含有大量悬浮物及颗粒物等有污染情况的水体，也具有过滤的效果。

通过本发明来对一些带有污染情况的水体进行净化，通过自压差来过滤出干净的淡水；同时经过三重过滤后的水体，由于保留在内部直管8内，也可以通过抽水管10进行抽取采样。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (6)

1.一种适用于海洋的自压差一体净化装置，包括净化器本体（11）、用于固定所述净化器本体（11）的锚固件（1）和用于向外进行抽水的抽水管（10），其特征在于：所述净化器本体（11）内转动连接有筛网（3），所述净化器本体（11）上固定连接有第一刮板（33），所述筛网（3）上安装有第一过滤板（4）和第二过滤板（6），所述净化器本体（11）内设有带动所述筛网（3）、所述第一过滤板（4）和所述第二过滤板（6）进行转动的转动组件（35）；所述净化器本体（11）内设有固定连接于所述第二过滤板（6）上部的反渗透膜（7），所述净化器本体（11）与所述反渗透膜（7）的外壁之间设为环形淡水腔（9），所述净化器本体（11）与所述反渗透膜（7）内壁之间设为海水腔（5），所述反渗透膜（7）为折扇形的锥面。

2.根据权利要求1所述的一种适用于海洋的自压差一体净化装置，其特征在于，所述净化器本体（11）内设有筛网槽（30）和过滤板槽（60），所述筛网（3）转动连接于所述筛网槽（30）内，所述第二过滤板（6）转动连接于所述过滤槽（60）内，所述转动组件（35）包括用于固定连接所述筛网（3）、所述第一过滤板（4）和所述第二过滤板（6）的转动轴（31），所述转动轴（31）的自由端安装有若干个动力叶轮（32）。

3.根据权利要求2所述的一种适用于海洋的自压差一体净化装置，其特征在于，所述第一过滤板（4）与所述第二过滤板（6）之间安装有用于搅碎杂质的搅拌叶轮（34）。

4.根据权利要求1所述的一种适用于海洋的自压差一体净化装置，其特征在于，所述反渗透膜（7）上部设有第一开口（71），所述反渗透膜下部设有第二开口（72），所述第一开口（71）上方固定连接有内部直管（8），所述第二开口（72）固定连接于所述第二过滤板（6）。

5.根据权利要求1所述的一种适用于海洋的自压差一体净化装置，其特征在于，所述净化器本体（11）上设有第二刮板（36）。

6.根据权利要求1所述的一种适用于海洋的自压差一体净化装置，其特征在于，所述净化器本体（11）上设置有若干个固定孔（2），所述锚固件（1）与所述固定孔（2）连接。