CN202988903U

CN202988903U - 一种远洋船舶用小型海水淡化机

Info

Publication number: CN202988903U
Application number: CN2012207224141U
Authority: CN
Inventors: 赵玉成; 曲艳迪; 李智
Original assignee: DALIAN YUYUAN ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: DALIAN YUYUAN ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-12-25

Abstract

一种远洋船舶用小型海水淡化机，包括外壳和设于外壳内用于承托固定内部组件的支架，内部组件包括离心泵、高压泵、活性炭过滤器、超滤膜组件、反渗透膜组件、紫外灯箱及矿物质补充装置；离心泵通过水管与活性炭过滤器、超滤膜组件、高压泵、反渗透膜组件、紫外灯箱和矿物质补充装置依次连接。本实用新型采用活性炭吸附和超滤反渗透双膜法的原理，使该海水淡化机在具有体积较小、重量较轻，携带运输方便的同时更具有出水水质好，设备性能可靠等优点。尤其是在超滤膜组件和反渗透膜组件前设置活性炭过滤器可以有效的保护双膜，减少双膜被污染的风险。其中超滤膜组件和反渗透膜组件所产生的浓水成分与海水相同，可直接排入海中，不会造成二次污染。

Description

一种远洋船舶用小型海水淡化机

技术领域

本实用新型所属技术领域为水处理设备领域，尤其是一种将海水转化为可直接饮用的淡水的远洋船舶用小型海水淡化机。

背景技术

航行或工作在海洋上的船舶，除某些方面可直接取用海水外，每天还需要消耗大量的淡水，淡水的含盐量需在1000mg/L以下。船舶，尤其是远洋航线的船舶是一个极其特殊的工作场所，远洋船舶具有以下特点：

（1）每艘船舶设计载水能力有限，如万吨级货轮设计载水能力一般为350~550吨左右，因此每次出航时不一定能够携带足够本次航行所用的淡水；

（2）每船每航次每港口，在综合考虑货载、适航性等因素后，实际添加的淡水量往往低于设计载水量；

（3）安排添加淡水的时间间隔具有不确定性。船舶一旦开航，正常情况下，往往需要很长时间才能抵达下一目的港。淡水一旦不能得到及时补充，则将严重威胁船舶和船员的生命安全。

虽然远洋船舶目前多数配备蒸馏法产水的造水机，但是经过蒸馏后的海水“淡而无味”，所含矿物质极少，船员长期饮用会引起溃疡等多种疾病，因此发明一种适用于远洋船舶的、易于操作的、占地面积小的、产水矿物质丰富的造水机极其紧迫。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可将海水转化为淡水，且灭菌效果好、水中矿物质含量丰富、占地面积小，操作简便的远洋船舶用小型海水淡化机。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案：一种远洋船舶用小型海水淡化机，包括外壳和设于外壳内用于承托固定内部组件的支架，所述内部组件包括离心泵、高压泵、活性炭过滤器、超滤膜组件、反渗透膜组件、紫外灯箱及矿物质补充装置；所述离心泵通过水管与活性炭过滤器、超滤膜组件、高压泵、反渗透膜组件、紫外灯箱和矿物质补充装置依次连接。

所述超滤膜组件与反渗透膜组件包括中空壳体，中空壳体上设有进水口、清水出口和浓水出口；所述超滤膜组件的中空壳体内设有聚砜中空纤维膜；所述反渗透膜组件的中空壳体内设有聚酰胺复合膜。

所述矿物质补充装置为内部承装有矿物质的滤筒，所述矿物质补充装置的出水端设有出水阀门。

所述内部组件中包括两个活性炭过滤器，所述离心泵分别与两活性炭过滤器的进水口相连，两活性炭过滤器的出水口端通过水管共同连入所述超滤膜组件的进水口端。

所述内部组件中包括两个超滤膜组件，两超滤膜组件在对应接口处互相连接。

所述紫外灯箱包括上端开放的中空筒形外壳和紫外灯管，所述中空筒形外壳内部设有中空筒形外壳外部的底部设有进水接管，所述中空筒形外壳的侧面设有出水接管；所述中空筒形外壳的内部设有可透过紫外线的内胆，所述中空筒形外壳的开放端设有顶盖，所述顶盖的中心带有通孔，所述紫外灯管通过该通孔插于所述内胆中。

所述聚砜中空纤维膜的孔径为5nm-0.1μm，所述聚酰胺复合膜的孔径为小于5nm。

在与所述离心泵和高压泵的出水口端相连接的管路上设有压力表。

在所述活性炭过滤器的进水口和出水口、超滤膜组件和反渗透膜组件的浓水出口，与紫外灯箱的出水接管相连的管路上设有阀门和流量计。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用活性炭吸附和超滤反渗透双膜法的处理原理，使该海水淡化机在具有体积较小、重量较轻，携带运输方便的同时更具有出水水质好，设备性能可靠等优点。本实用新型通过矿物质补充系统，可补充水中的矿物质，能够满足船员身体对矿物质的需求。本实用新型可连续出水，满足连续用水需要。尤其是在超滤膜组件和反渗透膜组件前设置活性炭过滤器可以有效的保护双膜，减少双膜被污染的风险。另外，通过定期更换活性炭过滤器的滤芯可以有效降低超滤膜组件和反渗透膜组件的更换频率，减少双膜的更换费用。其中超滤膜组件和反渗透膜组件所产生的浓水成分与海水相同，可直接排入海中，不会造成二次污染，同时，本实用新型没有水处理药剂添加，可避免药剂成分进入水中。

附图说明

图1是本实用新型的内部组件连接示意图。

图2是本实用新型的超滤膜组件和反渗透膜组件示意图。

图3是本使用新型的紫外灯箱的结构示意图。

图中， 1-离心泵， 2-活性炭过滤器， 3-流量计，4-超滤膜组件，5-矿物质补充装置，6-中空壳体，7-出水阀门，8-压力表，9-高压泵，10-反渗透膜组件，11-聚砜中空纤维膜，12-紫外灯箱,13-中空筒形外壳,14-进水接管，15-出水接管，16-内胆，17-顶盖，18-紫外灯管， 19-超滤膜组件的进水口,20-超滤膜组件的清水出口，21-超滤膜组件的浓水出口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行说明：

图1是本实用新型一种远洋船舶用小型海水淡化机的内部组件连接示意图。一种远洋船舶用小型海水淡化机，包括外壳和设于外壳内用于承托固定内部组件的支架，为了使支架坚固耐用，可使用金属制成的框架作为支架。其中，内部组件包括离心泵1、高压泵9、活性炭过滤器2、超滤膜组件4、反渗透膜组件10、紫外灯箱12及矿物质补充装置5；所述离心泵1通过水管与活性炭过滤器2、超滤膜组件4、高压泵9、反渗透膜组件10、紫外灯箱12和矿物质补充装置5依次连接。更具体地，如图1所示，离心泵1与活性炭过滤器2的进水口端相连，本实用新型优选在活性炭过滤器2的出水口端与两个相互连接超滤膜组件4相连接，所述两超滤膜组件4在对应接口互相连接（即在超滤膜组件4的进水口19、清水出口20及浓水出口21处对应连接）。超滤膜组件4的清水出口端经高压泵9与反渗透膜组件10的进水口端相连接，反渗透膜组件10的清水出口端经过紫外灯箱12与矿物质补充装置5连接，矿物质补充装置5的出水端设有出水阀门7。其中，矿物质补充装置为内部承装有矿物质的滤筒；离心泵1和高压泵9的出水口端设有压力表8。为了方便移动可在外壳的底部设置万向轮。为了控制每个处理过程的流量和出水状态，在活性炭过滤器2的进水口和出水口、超滤膜组件4和反渗透膜组件10的浓水出口，与紫外灯箱12的出水口相连的管路上，设有阀门和流量计3，在高压泵9和压力表8之间的管路上也可设置阀门和流量计以实现控制高压泵9向反渗透膜组件10供水的目的。

本实用新型优选设置两台活性炭过滤器，其目的在于，当一台活性炭过滤器2进行反洗时，另一台可以独立工作，交替运行，以满足船舶持续淡水供应的需求。具体的连接方式为离心泵1分别与两活性炭过滤器2的进水口相连，两活性炭过滤器2的出水口端通过水管共同连入超滤膜组件4的进水口端。

图2是本实用新型的超滤膜组件示意图。如图2，超滤膜组件包括中空壳体6，所述中空壳体6上设有进水口19、清水出口20和浓水出口21；超滤膜组件的中空壳体6内设有聚砜中空纤维膜11，聚砜膜为主链有重复的砜基和亚芳基的高分子化合物制成的有筛分功能的膜。分子中所有的链不易水解，耐酸、耐碱。聚砜能制成良好的超滤膜和复合膜的支撑膜。该聚砜中空纤维膜11的孔径为5nm-0.1μm；反渗透膜组件10的基本结构与超滤膜组件4相同。反渗透膜组件10的中空壳体内设有聚酰胺复合膜，其中，聚酰胺复合膜的孔径为小于5nm。

图3是本实用新型的紫外灯箱的结构示意图。紫外灯箱12包括上端开放的中空筒形外壳13和紫外灯管18，中空筒形外壳13的底部设有进水接管14，侧面设有出水接管15；中空筒形外壳13的内部设有可透过紫外线的内胆16，中空筒形外壳的开放端设有顶盖17，所述顶盖17的中心带有通孔，所述紫外灯管18通过该通孔插于所述内胆16中。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型通过离心泵，将海水引入活性炭过滤器，通过活性炭过滤器对海水进行预处理，以除去海水中的杂质，活性炭过滤器不仅对海水中较粗大的颗粒有过滤作用，更对水中的有机物等杂质有很强的吸附作用，通过活性炭过滤器后，海水中较粗大的颗粒和纤维等被截留，大部分的有机物、氨氮、重金属等被吸附，因此使用活性炭过滤器作为超滤膜组件和反渗透膜组件的预处理是非常适合的，可以对这两个组件起到很好的保护作用。本海水淡化机采用两级活性炭过滤器作为超滤反渗透的预处理，其不仅能进行有效的过滤，而且还由可调节的时间或压差信号自动启动反洗，使该过滤器始终保持高效的过滤状态。活性炭过滤器自身洁净度高，对水质无污染，对酸碱性也有很强的耐受力，且还可吸附大量的有机物、氨氮、重金属等，因此很适合在该海水淡化机内使用。尽管活性炭过滤器会自动进行反洗，但是使用一段时间后仍然会吸附饱和，吸附饱和后可直接更换活性炭滤芯，经济方便。

通过上述活性炭过滤器的出水口与超滤膜组件相连，超滤膜的孔径为5nm-0.1μm，它可除去一般原水中的细菌、胶体及大分子微粒，使水质变好，超滤膜组件出水口经高压泵加压后与反渗透膜组件进水口相连，反渗透膜的孔径＜5nm，它可去除水中的微量低分子有机物、金属离子、无机盐以及个别微生物病原菌，使经过反渗透膜组件获得的清水水质在本质上得到处理。

反渗透膜组件的清水出口与紫外灯箱进水接管相连，经过反渗透膜组件处理后的清水由紫外灯箱的进水接管进入内胆与中空筒形外壳内壁之间形成的夹层内，再由出水接管处流出。由于内胆为可透过紫外线的内胆，因此清水中极其个别的残存的微生物病原菌便可被紫外线彻底杀灭。

经过消毒的清水进入装有矿物质颗粒的滤筒，清水经过滤筒，将矿物质颗粒中的矿物质携带而出，以补充水中的矿物质。海水经过以上流程的处理，不仅保证了出水符合国家饮用水的标准，而且后置的矿物质补充系统还可使水中存在足够的矿物质，保证了船员身体对矿物质的需求。

另外，由于超滤和反渗透双膜组件产生的浓水其成分均为海水中的成分，因此可直接排入海中，不会造成二次污染。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种远洋船舶用小型海水淡化机，包括外壳和设于外壳内用于承托固定内部组件的支架，其特征在于，所述内部组件包括离心泵、高压泵、活性炭过滤器、超滤膜组件、反渗透膜组件、紫外灯箱及矿物质补充装置；所述离心泵通过水管与活性炭过滤器、超滤膜组件、高压泵、反渗透膜组件、紫外灯箱和矿物质补充装置依次连接。

2.根据权利要求1所述的一种远洋船舶用小型海水淡化机，其特征在于：所述超滤膜组件与反渗透膜组件包括中空壳体，中空壳体上设有进水口、清水出口和浓水出口；所述超滤膜组件的中空壳体内设有聚砜中空纤维膜；所述反渗透膜组件的中空壳体内设有聚酰胺复合膜。

3.根据权利要求1所述的一种远洋船舶用小型海水淡化机，其特征在于：所述矿物质补充装置为内部承装有矿物质的滤筒，所述矿物质补充装置的出水端设有出水阀门。

4.根据权利要求1所述的一种远洋船舶用小型海水淡化机，其特征在于：所述内部组件中包括两个活性炭过滤器，所述离心泵分别与两活性炭过滤器的进水口相连，两活性炭过滤器的出水口端通过水管共同连入所述超滤膜组件的进水口端。

5.权利要求1或2所述的一种远洋船舶用小型海水淡化机，其特征在于：所述内部组件中包括两个超滤膜组件，两超滤膜组件在对应接口处互相连接。

6.根据权利要求1所述的一种远洋船舶用小型海水淡化机，其特征在于：所述紫外灯箱包括上端开放的中空筒形外壳和紫外灯管，所述中空筒形外壳内部设有中空筒形外壳外部的底部设有进水接管，所述中空筒形外壳的侧面设有出水接管；所述中空筒形外壳的内部设有可透过紫外线的内胆，所述中空筒形外壳的开放端设有顶盖，所述顶盖的中心带有通孔，所述紫外灯管通过该通孔插于所述内胆中。

7.根据权利要求2所述的一种远洋船舶用小型海水淡化机，其特征在于：所述聚砜中空纤维膜的孔径为5nm-0.1μm，所述聚酰胺复合膜的孔径为小于5nm。

8.根据权利要求1所述的一种远洋船舶用小型海水淡化机，其特征在于：在与所述离心泵和高压泵的出水口端相连接的管路上设有压力表。

9.根据权利要求1、2、7任一所述的一种远洋船舶用小型海水淡化机，其特征在于：在所述活性炭过滤器的进水口和出水口、超滤膜组件和反渗透膜组件的浓水出口，与紫外灯箱的出水接管相连的管路上设有阀门和流量计。