CN202671331U - 一种反渗透海水淡化系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种反渗透海水淡化系统，包括发电系统和反渗透海水淡化装置，其中，发电系统包括发电控制中心，发电控制中心连接风力发电控制器、太阳能发电控制器和柴油机发电控制器，风力发电控制器连接风力发电机，太阳能发电控制器连接太阳能发电机，柴油机发电控制器连接柴油发电机，发电控制中心还连接直流控制中心，直流控制中心连接DC/AC逆变器，DC/AC逆变器连接反渗透海水淡化装置，发电系统还包括蓄电池组，蓄电池组与直流控制中心相连接。通过风力发电、太阳能发电和柴油发电三种手段的共同作用，反渗透海水淡化系统能在偏远地区仍能在脱离电网的情况下正常工作，解决了偏远地区淡水获取难度较大的问题。

Description

一种反渗透海水淡化系统
技术领域
本实用新型涉及海水淡化技术领域，尤其是指一种反渗透海水淡化系统。
背景技术
海水淡化是解决水资源危机的重要途径，海水淡化已经成为许多沿海国家解决淡水短缺问题、促进经济社会可持续发展的重大战略措施。到目前为止达到商业化的海水淡化技术有蒸馏法和反渗透法，虽然反渗透海水淡化技术已经相当成熟，但是在偏远地区特别是淡水资源缺乏、交通不便的海岛地区，受制于电力供应不足的问题，以电能作为主要驱动能源的反渗透海水淡化系统难以得到应用。中国专利公开号CN102030391A，公开日2011年4月27日，名称为“风力发电反渗透法海水淡化系统”的中国发明专利中公开了一种风力发电反渗透法海水淡化系统，包括风力发电机组、风电海水淡化驱动器和包含第一电动机驱动的原水泵和第二电动机驱动的增压泵的反渗透法海水淡化装置。该系统利用风能代替常规的电能供电，但在使用上仍有不足，在风力较小的情况下，风能不足以提供足够的能源，整个系统的利用效率较低。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中反渗透海水淡化系统在偏远地区因电能不足使用限制较大的缺陷，提供一种能在偏远地区能够脱离电网运行，使用限制较小的反渗透海水淡化系统。
本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现：
一种反渗透海水淡化系统，包括发电系统和反渗透海水淡化装置，其中，发电系统包括发电控制中心，发电控制中心连接风力发电控制器和太阳能发电控制器，风力发电控制器连接风力发电机，太阳能发电控制器连接太阳能发电机，发电控制中心还连接直流控制中心，直流控制中心连接DC/AC逆变器，DC/AC逆变器连接反渗透海水淡化装置。
发电控制中心控制风力发电控制器和太阳能发电控制器的输出，当风力足够时，启动风力发电控制器进行风力发电；当太阳能足够时，启动太阳能发电控制器进行太阳能发电，太阳能和风能产生的交流电经过直流控制中心变为直流电，再通过DC/AC逆变器将直流电转为交流电供给反渗透海水淡化装置。
作为一种优选方案，反渗透海水淡化装置包括PLC系统、取水装置、混凝沉淀装置、超滤装置、高压泵、反渗透膜组件、水质调节装置和供水装置，取水装置连接混凝沉淀装置，混凝沉淀装置连接超滤装置、超滤装置连接高压泵、高压泵连接反渗透膜组件、反渗透膜组件连接水质调节装置、水质调节装置连接供水装置，PLC系统同时连接取水装置、混凝沉淀装置、超滤装置、反渗透膜组件和供水装置。
反渗透海水淡化装置的取水装置包括一个取水泵、真空泵和一个用于控制进水阀门的开关；混凝沉淀装置可以是水力澄清池、折板混凝沉淀池等形式，并有污泥排放装置，混凝沉淀装置还包括自动加药装置，加药装置可以根据海水水质的变化实现自动控制；超滤装置带有自动清洗装置，可根据膜污染情况实现对超滤装置的自动清洗；供水装置由淡水池、淡水泵、消毒装置和供水管路组成。消毒装置可以是紫外消毒、加氯消毒等。
作为一种优选方案，发电系统还包括柴油机发电控制器和柴油发电机，柴油发电机连接柴油机发电控制器，柴油机发电控制器连接发电控制中心。在风能和太阳能均不足时，发电控制中心控制柴油机发电控制器启动柴油发电器，确保系统的正常运行。
作为一种优选方案，发电系统还包括蓄电池组，蓄电池组与直流控制中心相连接。在风能和太阳能充足的情况下，在保证给反渗透海水淡化装置提供充足能源的同时，直流控制中心可向蓄电池组充电，在风能和太阳能不足的情况下，蓄电池组可向直流控制中心提供电能保证反渗透海水淡化装置的运行。
作为一种优选方案，反渗透海水淡化装置设有能量回收装置，超滤装置连接能量回收装置海水入口，能量回收装置海水出口连接增压泵，增压泵连接反渗透膜组件，反渗透膜组件连接能量回收装置浓水入口。能量回收装置可以大幅降低反渗透海水淡化装置的运行能耗和造水成本，能量回收装置回收的海水压力加增压泵提升的压力等于高压泵提升的压力，增压泵需要的能耗远远低于高压泵。
作为一种优选方案，反渗透海水淡化装置还设有清洗系统，清洗系统连接反渗透膜组件。清洗系统可根据反渗透膜的污染情况实现自动清洗。
作为一种优选方案，反渗透海水淡化装置还设有报警系统，报警系统与PLC系统相连接。当PLC系统检测到反渗透海水淡化装置某个监测指标异常时，PLC系统发送信号至报警系统，提醒相关操作人员反渗透海水淡化装置发生故障。
本实用新型的有益效果是，通过风力发电、太阳能发电和柴油发电三种手段的共同作用，反渗透海水淡化系统能在偏远地区仍能在脱离电网的情况下正常工作，且本系统自动化程度较高，能源利用率较高。
附图说明
图1是本实用新型发电系统的框架结构示意图；
图2是本实用新型中反渗透海水淡化装置的框架结构示意图。
其中：1、发电系统，2、反渗透海水淡化装置，11、风力发电机，12、太阳能发电机，13、柴油发电机，14、风力发电控制器，15、太阳能发电控制器，16、柴油机发电控制器，17、发电控制中心，18、直流控制中心，19、DC/AC逆变器，20、蓄电池组，21、取水装置，22、混凝沉淀装置，23、超滤装置，24、高压泵，25、反渗透膜组件，26、水质调节装置，27、供水装置，28、PLC系统，29、能量回收装置，30、增压泵，31、清洗系统，32、报警系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步描述。
实施例：一种反渗透海水淡化系统，包括发电系统1和反渗透海水淡化装置2，其中，发电系统的框架结构示意图如图1所示，发电系统包括发电控制中心17，发电控制中心连接风力发电控制器14、太阳能发电控制器15和柴油机发电控制器16，风力发电控制器连接风力发电机11，太阳能发电控制器连接太阳能发电机12，柴油机发电控制器连接柴油发电机13，发电控制中心还连接直流控制中心18，直流控制中心连接DC/AC逆变器19，DC/AC逆变器连接反渗透海水淡化装置，发电系统还包括蓄电池组20，蓄电池组与直流控制中心相连接；反渗透海水淡化装置的框架结构示意图如图2所示，反渗透海水淡化装置包括PLC系统28、取水装置21、混凝沉淀装置22、超滤装置23、高压泵24、反渗透膜组件25、水质调节装置26和供水装置27，取水装置连接混凝沉淀装置，混凝沉淀装置连接超滤装置、超滤装置连接高压泵、高压泵连接反渗透膜组件、反渗透膜组件连接水质调节装置、水质调节装置连接供水装置，PLC系统同时连接取水装置、混凝沉淀装置、超滤装置、反渗透膜组件、供水装置和报警系统32，反渗透海水淡化装置设有能量回收装置29，超滤装置连接能量回收装置海水入口，能量回收装置海水出口连接增压泵30，增压泵连接反渗透膜组件，反渗透膜组件连接能量回收装置浓水出口，反渗透海水淡化装置还设有清洗系统31，清洗系统连接反渗透膜组件。
发电控制中心控制风力发电控制器和太阳能发电控制器的输出，当风力足够时，启动风力发电控制器进行风力发电；当太阳能足够时，启动太阳能发电控制器进行太阳能发电，太阳能和风能产生的交流电经过直流控制中心变为直流电，再通过DC/AC逆变器将直流电转为交流电供给反渗透海水淡化装置；在风能和太阳能充足的情况下，在保证给反渗透海水淡化装置提供充足能源的同时，直流控制中心可向蓄电池组充电，在风能和太阳能不足的情况下，发电控制中心控制柴油机发电控制器启动柴油发电机，同时蓄电池组可向直流控制中心提供电能保证反渗透海水淡化装置的运行。
海水淡化的过程为，首先经过取水装置提取海水，然后经过混凝沉淀装置和超滤装置的处理后，进入高压泵，海水加压后通过反渗透膜组件，得到淡水，淡水经过水质调节装置和供水装置后得到日常人们能使用的淡水。清洗系统可根据反渗透膜的污染情况实现自动清洗。当PLC系统检测到反渗透海水淡化装置某个监测指标异常时，PLC系统发送信号至报警系统，提醒相关操作人员反渗透海水淡化装置发生故障。能量回收装置回收海水经过反渗透膜组件后剩余的高压浓海水的压力，增压后的海水经过增压泵的再次增压后进入反渗透膜组件，实现了节能的目的。

Claims (7)

1. 一种反渗透海水淡化系统，其特征是，包括发电系统（1）和反渗透海水淡化装置（2），其中，发电系统包括发电控制中心（17），发电控制中心连接风力发电控制器（14）和太阳能发电控制器（15），风力发电控制器连接风力发电机（11），太阳能发电控制器连接太阳能发电机（12），发电控制中心还连接直流控制中心（18），直流控制中心连接DC/AC逆变器（19），DC/AC逆变器连接反渗透海水淡化装置。
2.根据权利要求1所述的一种反渗透海水淡化系统，其特征是，反渗透海水淡化装置包括PLC系统（28）、取水装置（21）、混凝沉淀装置（22）、超滤装置（23）、高压泵（24）、反渗透膜组件（25）、水质调节装置（26）和供水装置（27），取水装置连接混凝沉淀装置，混凝沉淀装置连接超滤装置、超滤装置连接高压泵、高压泵连接反渗透膜组件、反渗透膜组件连接水质调节装置、水质调节装置连接供水装置，PLC系统同时连接取水装置、混凝沉淀装置、超滤装置、反渗透膜组件和供水装置。
3.根据权利要求1所述的一种反渗透海水淡化系统，其特征是，所述的发电系统还包括柴油机发电控制器（16）和柴油发电机（13），柴油发电机连接柴油机发电控制器，柴油机发电控制器连接发电控制中心。
4.根据权利要求1或3所述的一种反渗透海水淡化系统，其特征是，所述的发电系统还包括蓄电池组20，蓄电池组与直流控制中心相连接。
5.根据权利要求2所述的一种反渗透海水淡化系统，其特征是，所述的反渗透海水淡化装置设有能量回收装置（29），超滤装置连接能量回收装置，能量回收装置连接增压泵（30），增压泵连接反渗透膜组件，反渗透膜组件连接能量回收装置。
6.根据权利要求5所述的一种反渗透海水淡化系统，其特征是，所述的反渗透海水淡化装置还设有清洗系统（31），清洗系统连接反渗透膜组件。
7.根据权利要求6所述的一种反渗透海水淡化系统，其特征是，所述的反渗透海水淡化装置还设有报警系统（32），报警系统与PLC系统相连接。
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