CN200995974Y - 风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置 - Google Patents

风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置，其特征在于该装置包括风光互补发电系统和反渗透海水淡化装置，所述的风光互补发电系统与反渗透海水淡化装置相连，并向反渗透海水淡化装置提供电力。所述的风光互补发电系统包括风机、发电机、AC/DC整流器、太阳能电池板、DC/DC整流器、蓄电池和逆变器，所述的反渗透海水淡化装置包括海水提取器、捕捉器、原水箱、增压泵体、牺牲阳极保护器、超滤预处理器、反冲洗泵体、中间水箱、高压泵体、反渗透器、纳滤器、停机膜面自动清洗装置。本实用新型解决无市电供应地区采用反渗透海水淡化技术难的局限性，具有广阔的发展前景和使用空间。

Description

风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置
技术领域
本实用新型涉及一种海水淡化装置，具体是指一种风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置。
背景技术
反渗透海水淡化技术是向海洋要淡水的高新技术，在世界范围内已得到较广泛的使用和迅速的发展，而传统的反渗透海水淡化装置使用的电力是火电，火力发电产生二氧化碳排放，是地球温室效应的祸根，是环保治理的重点，同时火力发电要消耗大量的水资源，成本较高，沿海农村和海岛等偏远地区，因受电力供应的限制很难进行海水淡化造水。风能和太阳能作为一种蕴藏丰富的自然资源，具有无污染、可再生、成本低的特点，得到较广泛的使用和发展，我国沿海和海岛地区有丰富的风能、太阳能资源和海水资源，就地利用风能和太阳能进行海水脱盐生产淡水已成为解决这些地区对水资源紧张的新的方法，具有十分广泛的发展前景。因此，开发一种以风能和太阳能互补发电与反渗透海水淡化相接合的，结构简单、制造运行成本低的海水淡化装置是市场的需要。
发明内容
本实用新型的目的是解决无市电供应地区采用反渗透海水淡化技术难的局限性，提供一种能供沿海农村、海岛和偏远分散野外作业单位使用的风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置。
本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置，其特征在于：该装置包括风光互补发电系统和反渗透海水淡化装置，所述的风光互补发电系统与反渗透海水淡化装置相连，并向反渗透海水淡化装置提供电力。
所述的风光互补发电系统包括风机、发电机、AC/DC整流器、太阳能电池板、DC/DC整流器、蓄电池和逆变器，其中风机、发电机和AC/DC整流器依次相连，太阳能电池板和DC/DC整流器相连，所述的AC/DC整流器和DC/DC整流器分别和蓄电池相连，蓄电池和逆变器相连，所述的逆变器与反渗透海水淡化装置相连。风光互补发电系统把风能或太阳能转化成直流电力，贮存在蓄电池组中，再通过逆变器将直流电转化成三相电流，为反渗透海水淡化提供稳定、安全、可靠的电能，确保负载不会断电。
所述的反渗透海水淡化装置包括海水提取器、捕捉器、原水箱、增压泵体、牺牲阳极保护器、超滤预处理器、反冲洗泵体、中间水箱、高压泵体、反渗透器、纳滤器、停机膜面自动清洗装置，其中捕捉器的进口与海水提取器连接，捕捉器出口与原水箱进口连接，原水箱的出口与增压泵体进口连接，增压泵体的出口与牺牲阳极保护器进口连接，牺牲阳极保护器出口与超滤预处理器的进水口连接，超滤预处理器的产水由出水口汇入中间水箱；中间水箱的出口与高压泵体的进口连接，高压泵体的出水口与反渗透器的进水口连接，反渗透器的淡水出口与停机膜面自动清洗装置进口连接，停机膜面自动清洗装置出口将淡化产水排出，自流进入淡水池；反渗透器的浓水出口与纳滤器的进水口连接，纳滤器的浓缩水出口将浓水排放掉；纳滤器的产水出口与高压泵的进口连接，与来自中间水箱的超滤预处理产水混合后作为高压泵体的进水；反冲洗泵体的进口与中间水箱的一个出口连接，反冲洗泵体的出口与超滤预处理器的产水出口连接，超滤预处理装置的进水口同时作为反冲洗污水排放口；牺牲阳极保护器的保护电流接口与高压泵体的泵头连接。本实用新型中的反渗透器承担脱盐，纳滤器承担单价盐与多价盐的分离，降低反渗透膜面浓海水渗透压的上升速率，提高装置的产水回收率。
本实用新型可以作如下改进：所述的反渗透海水淡化装置还包括超高压保护器，所述的超高压保护器和所述的高压泵体相连。所述的超高压保护器在系统压力超过运行压力上限时，超高压保护器自动打开排压，保护高压泵体和膜元件不受损伤。
本实用新型还可以作如下进一步的改进：所述的超滤预处理器为全过滤超滤装置。运行时没有浓海水排出，进入的全部海水透过超滤膜转换成产水，海水中悬浮物全部沉淀在超滤膜表面。清洗时，反冲洗泵体在超滤膜背面加压，清洗水从超滤膜产水侧垂直通过膜直接冲击沉淀在超滤膜表面上的沉淀物，使沉淀物松动、脱落排出，恢复超滤膜性能。超滤预处理器的运行和清洗通过PLC电脑控制阀门的启、闭来实现。
本实用新型的海水提取器包括取水头、潜水泵体和悬浮器，在海水提取过程中，保持取水头始终处于海平面下的悬浮状态
与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：
1)本实用新型在供电方面，使用风力发电机和太阳能光伏发电，蓄电池组贮能的独立供电方式，无需使用市电，降低海水淡化的能耗成本，在无风、无太阳光天气条件下也能驱动海水淡化装置运行。
2)本实用新型在海水淡化方面采用超滤、纳滤和反渗透膜集成工艺，提高反渗透海水淡化回收率，降低海水淡化产水成本。
3)本实用新型在运行稳定性安全性方面，采用牺牲阳极保护、超高压保护、停机自动清洗、PLC电脑控制系列技术，确保海水淡化装置的稳定安全运行。
附图说明
图1是本实用新型的风光互补发电系统的流程框图；
图2是本实用新型的反渗透海水淡化装置的流程框图。
附图标记说明
1、风机                2、发电机                3、AC/DC整流器
4、太阳能电池板        5、DC/DC整流器           6、蓄电池组
7、逆变器              8、反渗透海水淡化装置    9、海水提取器
10、捕捉器             11、原水箱               12、增压泵体
13、牺牲阳极保护器     14、超滤预处理器         15、中间水箱
16、高压泵体           17、反冲洗泵体           18、超高压保护器
19、反渗透器           20、停机膜面自动清洗装置 21、纳滤器
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的风光互补发电系统包括包括风机1、发电机2、AC/DC整流器3、太阳能电池板4、DC/DC整流器5、蓄电池6和逆变器7，其中风机1、发电机2和AC/DC整流器3依次相连，太阳能电池板4和DC/DC整流器5相连，AC/DC整流器3和DC/DC整流器5分别和蓄电池6相连，蓄电池6和逆变器7相连，逆变器7与反渗透海水淡化装置8相连，该风光互补发电系统构成独立的供电系统，向反渗透海水淡化装置8提供电力。
如图2所示，本实用新型的反渗透海水淡化装置包括海水提取器9、捕捉器10、原水箱11、增压泵体12、牺牲阳极保护器13、超滤预处理器14、反冲洗泵体17、中间水箱15、高压泵体16、超高压保护器18、反渗透19器、纳滤器21、停机膜面自动清洗装置20，其中捕捉器10的进口与海水提取器9连接，捕捉器10出口与原水箱11进口连接，原水箱11的出口与增压泵体12进口连接，增压泵体12的出口与牺牲阳极保护器13进口连接，牺牲阳极保护器13出口与超滤预处理器14的进水口连接，超滤预处理器14的产水由出水口汇入中间水箱15，其中超滤预处理器14为全过滤超滤装置，并带有电脑控制的定时、自动清洗系统，全过滤超滤装置运行时，全部海水透过超滤膜转换成产水，海水中悬浮物全部沉淀在超滤膜表面，通过电脑控制的自动清洗系统定时排出膜面沉淀物，中间水箱15的一个出口与高压泵体16的进口连接，中间水箱15的另一出口与反冲洗泵体17的进口连接，反冲洗泵体17的出口与超滤预处理器14的产水出口连接，反冲洗时，超滤预处理器14的进水口同时作为反冲洗污水的排放口，排出沉淀在超滤膜面上的污积物；高压泵体16的一个出口与超高压保护器18连接，在系统压力超高时自动排出海水降压，保护高压泵体16和膜元件不受损伤；高压泵体16的另一出口与反渗透器19连接，反渗透器19的淡水出口与停机膜自动清洗装置20的进口连接，停机膜面自动清洗装置20的出口将淡化水排出，汇入产品水池；当反渗透海水淡化装置8停机时，停机膜面自动清洗装置20自动用淡水置换反渗透膜面的浓海水；反渗透器19的浓海水出口与纳滤器21的进水口连接，纳滤器21的浓水出口排放浓缩海水，纳滤器21的产水出口与高压泵体16的进口连接，与来自中间水箱15的超滤产水混合后作为高压泵体16的进水；牺牲阳极保护器13的保护电流接口与高压泵体16的泵头连接，防止海水对高压部位金属构件的电化学腐蚀。
本实用新型的海水提取器9包括取水头、潜水泵体和悬浮器，在海水提取过程中，保持取水头始终处于海平面下的悬浮状态；捕捉器10用于阻挡海水中悬浮物和微生物进入下游的反渗透海水淡化系统；牺牲阳极保护器13防止海水对装置金属部位产生的电化学腐蚀；停机膜面自动清洗装置20在海水淡化装置停机时，反渗透产水自动反向冲洗反渗透膜，取代停留在反渗透膜面的浓海水，保护膜不受浓海水中污染物的沉积污染。

Claims (6)

1、一种风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置，其特征在于：该装置包括风光互补发电系统和反渗透海水淡化装置，所述的风光互补发电系统与反渗透海水淡化装置相连，并向反渗透海水淡化装置提供电力。
2、根据权利要求1所述的一种风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置，其特征在于：所述的风光互补发电系统包括风机、发电机、AC/DC整流器、太阳能电池板、DC/DC整流器、蓄电池和逆变器，其中风机、发电机和AC/DC整流器依次相连，太阳能电池板和DC/DC整流器相连，所述的AC/DC整流器和DC/DC整流器分别和蓄电池相连，蓄电池和逆变器相连，所述的逆变器与反渗透海水淡化装置相连。
3、根据权利要求1所述的一种风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置，其特征在于：所述的反渗透海水淡化装置包括海水提取器、捕捉器、原水箱、增压泵体、牺牲阳极保护器、超滤预处理器、反冲洗泵体、中间水箱、高压泵体、反渗透器、纳滤器、停机膜面自动清洗装置，其中捕捉器的进口与海水提取器连接，捕捉器出口与原水箱进口连接，原水箱的出口与增压泵体进口连接，增压泵体的出口与牺牲阳极保护器进口连接，牺牲阳极保护器出口与超滤预处理器的进水口连接，超滤预处理器的产水由出水口汇入中间水箱；中间水箱的出口与高压泵体的进口连接，高压泵体的出水口与反渗透器的进水口连接，反渗透器的淡水出口与停机膜面自动清洗装置进口连接，停机膜面自动清洗装置出口将淡化产水排出，自流进入淡水池；反渗透器的浓水出口与纳滤器的进水口连接，纳滤器的浓缩水出口将浓水排放掉；纳滤器的产水出口与高压泵的进口连接，与来自中间水箱的超滤预处理产水混合后作为高压泵体的进水；反冲洗泵体的进口与中间水箱的一个出口连接，反冲洗泵体的出口与超滤预处理器的产水出口连接，超滤预处理装置的进水口同时作为反冲洗污水排放口；牺牲阳极保护器的保护电流接口与高压泵体的泵头连接。
4、根据权利要求3所述的一种风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置，其特征在于：所述的反渗透海水淡化装置还包括超高压保护器，所述的超高压保护器和所述的高压泵体相连。
5、根据权利要求3或4所述的一种风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置，其特征在于：所述的超滤预处理器为全过滤超滤装置。
6、根据权利要求3或4所述的一种风光互补发电驱动反渗透海水淡化装置，其特征在于：所述的海水提取器包括取水头、潜水泵体和悬浮器。
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