CN205204963U

CN205204963U - 微型海水淡化机

Info

Publication number: CN205204963U
Application number: CN201521049611.1U
Authority: CN
Inventors: 郭旦威
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2025-12-16

Abstract

本实用新型涉及一种微型海水淡化机，包括过滤器组件、储水装置，储水装置与过滤器组件相连通，淡化机还包括双极膜电渗析装置、除垢剂加药装置以及淡水出水管，双极膜电渗析装置的脱盐水进口通过第一管路与储水装置相连通，双极膜电渗析装置的脱盐水出口与储水装置通过第二管路相连通；除垢剂加药装置与第一管路相连通，第一管路上设置有进水泵和电渗析进水阀，淡水出水管上设置有产水阀。本实用新型通过采用双极膜电渗析装置结合加入除垢剂，无需高压泵、高压管道、高压RO膜壳滤芯等昂贵且易损坏的部件，解决了RO反渗透膜因水中的钙离子结垢而导致失效的大困难，使海水淡化系统变得便宜且易操作性，设备更轻巧，节省能耗。

Description

微型海水淡化机

技术领域

本实用新型涉及饮用水处理领域，特别是涉及一种微型海水淡化机。

背景技术

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。现有的海水淡化方法均无一例外要采用RO反渗透技术。目前传统大型海水淡化均采用RO反渗透技术来进行。施行RO反渗透技术的一个关键条件就是要提供高压条件使海水通过RO膜，而海水中含有大量的盐，在高压条件下会加剧相关设备的腐蚀，因此要求相应的设备能够耐高压腐蚀。

在渔船、游艇、救生艇、海岛等没有淡水资源或不便于获得淡水的场合，通常需要能够进行海水淡化提供淡水的小微型装置。我们曾尝试采用微型的RO反渗透装置来进行海水淡化，但实践发现，微型的RO反渗透装置的膜壳在工作条件下非常容易腐蚀，因此，在这样的小微型装置中采用RO反渗透技术并不实用。

另已知双极膜是一种新型的离子交换复合膜，它通常由阳离子交换层（N型膜）、界面亲水层（催化层）和阴离子交换层（P型膜）复合而成，是真正意义上的反应膜。在直流电场作用下，双极膜可将水离解，在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。利用这一特点，将双极膜与其他阴阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析装置，能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱。目前有研究者提出将双极膜电渗透技术应用于海水淡化的预处理以降低其中的盐分，然后再进一步通过RO反渗透膜装置进行反渗透处理得到淡化。这种方法由于还是要采用过RO反渗透膜装置，所以同样无法适用于微型海水应用中。

此外，现有海水淡化中，在进行RO反渗透之前通常要对海水进行二级净化处理，其中第一级处理采用的过滤器置于海水中，起初步过滤作用。该过滤器特别容易吸附藻类、贝类，并滋生微生物，易堵塞，损坏，失效。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种微型海水淡化机，适用于渔船、游艇、救生艇、海岛等海水淡化。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种微型海水淡化机，包括过滤器组件、储水装置，所述储水装置与过滤器组件相连通，所述淡化机还包括双极膜电渗析装置、除垢剂加药装置以及淡水出水管，所述双极膜电渗析装置的脱盐水进口通过第一管路与所述储水装置相连通，所述双极膜电渗析装置的脱盐水出口与所述储水装置通过第二管路相连通；所述除垢剂加药装置与第一管路相连通，所述第一管路上设置有进水泵和电渗析进水阀，所述淡水出水管上设置有产水阀。

优选地，所述过滤器组件包括使用时置于海水中的前置过滤器、后置过滤器，所述前置过滤器与后置过滤器通过第三管路相连通，所述后置过滤器通过第四管路与储水装置相连通，在所述第三管路上设置有抽水泵和后置过滤器进水阀。

进一步优选地，所述第二管路的一端与所述第四管路连接和连通。

进一步优选地，所述前置过滤器、后置过滤器分别为MF过滤器和UF过滤器。

进一步优选地，所述海水淡化机还包括用于对所述前置过滤器进行反洗的反洗装置，所述反洗装置包括高压电动气泵、连接所述高压电动气泵与第三管路的第五管路以及设置在所述第五管路上的气洗阀，所述第三管路上连通有排气管，所述排气管上设置有排气阀。对前置过滤器进行高压气洗，自动排气，可有效避免吸附藻类、贝类，并滋生微生物，防止堵塞，失效。

进一步优选地，所述海水淡化机还包括两端分别连接所述第三管路和双极膜电渗析装置的第六管路，在所述第六管路上设有冷却水阀，所述第六管路用于向所述双极膜电渗析装置提供工作用水。

优选地，所述除垢剂加药装置包括加药罐、两端分别与所述加药罐和第一管路连接的加药管以及设置在所述加药管上的加药阀。

进一步优选地，所述加药管与所述第一管路的连接处位于所述进水泵的上游。

优选地，所述淡水出水管的一端与所述第一管路连接。

优选地，所述储水装置包括储水罐、设置在所述储水罐内的液位控制仪。

进一步地，所述储水罐的顶部设有排气口，且在所述排气口处设有可阻止微生物进入所述储水罐内的疏水疏油透气膜。

优选地，所述过滤器组件包括使用时置于海水中的前置过滤器、后置过滤器，所述前置过滤器与后置过滤器通过第三管路相连通，所述后置过滤器通过第四管路与储水装置相连通，在所述第三管路上设置有抽水泵和后置过滤器进水阀；所述海水淡化机还包括用于对所述前置过滤器进行反洗的反洗装置，所述反洗装置包括高压电动气泵、连接所述高压电动气泵与第三管路的第五管路以及设置在所述第五管路上的气洗阀，所述第三管路上连通有排气管，所述排气管上设置有排气阀；所述海水淡化机还包括两端分别连接所述第三管路和双极膜电渗析装置的第六管路，在所述第六管路上设有冷却水阀，所述第六管路用于向所述双极膜电渗析装置提供工作用水；所述除垢剂加药装置包括加药罐、两端分别与所述加药罐和第一管路连接的加药管以及设置在所述加药管上的加药阀，所述的微型海水淡化机还包括用于控制所述淡化机工作的控制装置，所述储水装置包括储水罐和设置在所述储水罐内的液位控制仪，所述电渗析进水阀、产水阀、后置过滤器进水阀、气洗阀、排气阀、冷却水阀以及加药阀均为电磁阀，且均与所述控制装置连接并受所述控制装置控制，所述液位仪也与所述控制装置连接并将液位信号发送给控制装置，所述控制装置根据所接收的液位仪反馈的信号控制所述各阀的打开或关闭。

根据本实用新型的海水淡化机，产水量约0.5~2L/10min（3~12L/h）。优选约1L/10min（6L/h）。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

采用本实用新型装置，可直接获得满足应用例如饮用需要的淡水，避免了反渗透装置的使用，结构简单、设置方便，成本低，能耗小，实用性强。

附图说明

附图1为本实施例的结构示意图。

其中：1、储水装置；2、淡水出水管；30、前置过滤器；31、后置过滤器；4、排气管；5、双极膜电渗析装置；6、除垢剂加药装置；60、加药管；70、抽水泵；71、高压电动气泵；72、进水泵；80、排气电磁阀；81、后置过滤器进水电磁阀；82、气洗电磁阀；83、冷却水电磁阀；84、加药电磁阀；85、电渗析进水电磁阀；86、产水电磁阀；90、第一管路；91、第二管路；92、第三管路；93、第四管路；94、第五管路；95、第六管路。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

如图1所示的一种微型海水淡化机，包括过滤器组件、储水装置1、双极膜电渗析装置5、除垢剂加药装置6、淡水出水管2以及对淡化机进行控制的控制装置。以下具体对各部件及连接关系做详细介绍：

过滤器组件包括前置过滤器30和后置过滤器31，前置过滤器30、后置过滤器31通过第三管路92相连通，其中：前置过滤器30可以采用MF过滤器，过滤精度0.1μm，前置过滤器30使用时置于海水中；后置过滤器31可以采用UF过滤器，过滤精度0.01μm，保证出水不含任何微生物和病毒，后置过滤器31与通过第四管路与93储水装置1相连通。

第三管路92上连接有用于对前置过滤器30进行反洗的反洗装置，反洗装置包括高压电动气泵71、连接高压电动气泵71与第三管路92的第五管路94以及设置在第五管路94上的气洗电磁阀82。反洗装置与后置过滤器31之间的第三管路92上设置有抽水泵70。抽水泵70与后置过滤器31之间的第三管路92上连通有排气管4，排气管4上设置有排气电磁阀80。排气管4与后置过滤器31之间的第三管路92上设置有后置过滤器进水电磁阀81。

储水装置1包括储水罐、设置在储水罐内的液位控制仪，储水罐的顶部设有排气口，且在排气口处设有可阻止微生物进入储水罐内的疏水疏油透气膜。储水装置1的容积一般为1.2L。

双极膜电渗析装置5具有用于通入待脱盐海水的脱盐水进口A、用于通入冷却水的冷却水进口B、P、O、用于排出已脱盐海水的脱盐水出口A’以及用于排出废水的废水出口B’、P’、O’，废水出口B’、P’、O’分别包括排出酸水的酸水出口、排出碱水的碱水出口以及排出冷却水的冷却水出口。脱盐水进口A通过第一管路90与储水装置1相连通，脱盐水出口A’通过第二管路91与第四管路93连接和连通；冷却水进口B、P、O通过第六管路95连接至抽水泵70、后置过滤器进水电磁阀81之间第三管路92上，第六管路95上设置有冷却水电磁阀83。

除垢剂加药装置6包括加药罐、连接加药罐与第一管路90的加药管60以及设置在加药管60上的加药电磁阀84，加药管与第一管路90的连接处位于进水泵72的上游。加药管的容积一般为500ml，除垢剂采用酸类，加满一次可供产水250L使用，罐体带有透明管道，发现量不足时，随机补充除垢剂。

淡水出水管2的一端与第一管路90连接。除垢剂加药装置6与淡水出水管2之间第一管路90上设置有进水泵72。淡水出水管2与双极膜电渗析装置5之间第一管路90上设置有电渗析进水电磁阀85，淡水出水管2上设置有产水电磁阀86。

控制装置采用微电脑控制装置，如PLC控制器等，与各个电磁阀以及液位仪连接，根据液位仪反馈的信号和设定的程序控制各电磁阀的打开和关闭。

此外，微型海水淡化机设备各指标如下：

1、电源：12V或24V，船用、车载电源，总功率300W；

2、重量：10kg；

3、适合盐度：2%~3.5%；

4、产水量：1L/10min，6L/h；

5、出水指标：盐度＜1‰，微生物＜20CUF/ml，大肠杆菌未检出。

以下具体阐述下本实施例的工作原理：

1、接通电源并按下制水开关；

2、气洗电磁阀82自动打开，高压电动气泵71，向前置过滤器30输送高压气体，对其进行气水反洗，避免吸附藻类、贝类，并滋生微生物，防止堵塞，失效，以保持通畅；

3、数秒后，反洗停止，气洗电磁阀82关闭；

4、抽水泵70开始工作，同时排气电磁阀80打开，前置过滤器30和管道中的空气通过排气管4排出；

5、若干秒后，空气排出干净，排气电磁阀80关闭，海水经过前置过滤器30过滤；

6、打开后置过滤器进水电磁阀81，海水经过前置过滤器30后流向后置过滤器31，经后置过滤器31净化后流向储水装置1，直至高液位；

7、关闭后置过滤器进水电磁阀81，打开冷却水电磁阀83，海水经过前置过滤器30后流向双极膜电渗析装置5的冷却水进口B、P、O；

8、同时进水泵72开始工作，打开电渗析进水电磁阀85，储水装置1的水进入双极膜电渗析装置5脱盐，并打开加药电磁阀84，同时按量加入除垢剂，循环工作10min；

9、循环过程中，加入的除垢剂、分解的酸碱水、冷却水会通过双极膜电渗析装置5的废水出口B’、P’、O’排出，经过脱盐的水经脱盐水出口A’回流至储水装置1进行循环脱盐，当循环至储水装置1含盐量降至小于1‰，开启产水电磁阀86，干净可饮用的产水排出；

10、然后自动关闭进水泵72，同时又开启抽水泵70开始下一轮工作，周而复始，批次产水，每次产水1.2L。

以上各电磁阀的打开和关闭均由控制装置自动控制。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种微型海水淡化机，包括过滤器组件、储水装置，所述储水装置与过滤器组件相连通，其特征在于：所述淡化机还包括双极膜电渗析装置、除垢剂加药装置以及淡水出水管，所述双极膜电渗析装置的脱盐水进口通过第一管路与所述储水装置相连通，所述双极膜电渗析装置的脱盐水出口与所述储水装置通过第二管路相连通；所述除垢剂加药装置与第一管路相连通，所述第一管路上设置有进水泵和电渗析进水阀，所述淡水出水管上设置有产水阀。

2.根据权利要求1所述微型海水淡化机，其特征在于：所述过滤器组件包括使用时置于海水中的前置过滤器、后置过滤器，所述前置过滤器与后置过滤器通过第三管路相连通，所述后置过滤器通过第四管路与储水装置相连通，在所述第三管路上设置有抽水泵和后置过滤器进水阀，所述前置过滤器、后置过滤器分别为MF过滤器和UF过滤器。

3.根据权利要求2所述微型海水淡化机，其特征在于：所述海水淡化机还包括用于对所述前置过滤器进行反洗的反洗装置，所述反洗装置包括高压电动气泵、连接所述高压电动气泵与第三管路的第五管路以及设置在所述第五管路上的气洗阀，所述第三管路上连通有排气管，所述排气管上设置有排气阀。

4.根据权利要求2所述微型海水淡化机，其特征在于：所述海水淡化机还包括两端分别连接所述第三管路和双极膜电渗析装置的第六管路，在所述第六管路上设有冷却水阀，所述第六管路用于向所述双极膜电渗析装置提供工作用水。

5.根据权利要求1所述微型海水淡化机，其特征在于：所述除垢剂加药装置包括加药罐、两端分别与所述加药罐和第一管路连接的加药管以及设置在所述加药管上的加药阀。

6.根据权利要求5所述微型海水淡化机，其特征在于：所述加药管与所述第一管路的连接处位于所述进水泵的上游。

7.根据权利要求1所述微型海水淡化机，其特征在于：所述淡水出水管的一端与所述第一管路连接。

8.根据权利要求1所述微型海水淡化机，其特征在于：所述储水装置包括储水罐和设置在所述储水罐内的液位控制仪。

9.根据权利要求8所述微型海水淡化机，其特征在于：所述储水罐的顶部设有排气口，且在所述排气口处设有可阻止微生物进入所述储水罐内的疏水疏油透气膜。

10.根据权利要求1所述微型海水淡化机，其特征在于：所述过滤器组件包括使用时置于海水中的前置过滤器、后置过滤器，所述前置过滤器与后置过滤器通过第三管路相连通，所述后置过滤器通过第四管路与储水装置相连通，在所述第三管路上设置有抽水泵和后置过滤器进水阀；所述海水淡化机还包括用于对所述前置过滤器进行反洗的反洗装置，所述反洗装置包括高压电动气泵、连接所述高压电动气泵与第三管路的第五管路以及设置在所述第五管路上的气洗阀，所述第三管路上连通有排气管，所述排气管上设置有排气阀；所述海水淡化机还包括两端分别连接所述第三管路和双极膜电渗析装置的第六管路，在所述第六管路上设有冷却水阀，所述第六管路用于向所述双极膜电渗析装置提供工作用水；所述除垢剂加药装置包括加药罐、两端分别与所述加药罐和第一管路连接的加药管以及设置在所述加药管上的加药阀，所述的微型海水淡化机还包括用于控制所述淡化机工作的控制装置，所述储水装置包括储水罐和设置在所述储水罐内的液位控制仪，所述电渗析进水阀、产水阀、后置过滤器进水阀、气洗阀、排气阀、冷却水阀以及加药阀均为电磁阀，且均与所述控制装置连接并受所述控制装置控制，所述液位仪也与所述控制装置连接并将液位信号发送给控制装置，所述控制装置根据所接收的液位仪反馈的信号控制所述各阀的打开或关闭。