CN201161942Y - 一种低功耗海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

一种低功耗海水淡化装置，用于解决反渗透法进行海水淡化处理耗能及成本高的问题。特别之处是：构成中包括抽水泵、抽水管路、排水管路和位于深海水中的净化容器，净化容器的顶面和底面由钢板封闭，容器侧壁为净化层，净化层从外到内依次为粗过滤层、精过滤网、反渗透层和离子膜层，抽水管路与排水管路分别连通抽水泵的进水口和排水口，抽水管路端部探入净化容器中。本实用新型摒弃耗能大的高压泵为反渗透动力的传统方法，以深海水压为动力实现反渗透处理。该装置将无污染的深海海水，经粗过滤层、精密过滤层、两层反渗透膜和离子膜过滤后再经抽水泵将净化后的淡水泵入地面使用。本实用新型海水淡化过程工艺简单，投资及运行成本少、易于实施推广。

Description

一种低功耗海水淡化装置
技术领域
本实用新型涉及一种水处理装置，特别是利用深海水压实现海水淡化的装置，属水处理技术领域。
背景技术
随着工业迅速发展和人口的不断增长，水的消耗量越来越大，而地球所面临的淡水资源短缺已经成为困扰当今世界的一大难题。面临此问题，众多有关人士将研究重点投向海水淡化领域。目前，海水淡化的方法主要有如下四种：1.蒸馏法：通过加热使水汽化，再冷凝成液体；2.离子交换法：利用化学置换原理分离出淡水；3.电渗析法：该法是利用新型离子交换膜将海水分为淡水和浓缩水，这种方法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，可用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯；4.反渗透法：该方法是对海水施加一个大于海水渗透压的外压，使海水中的纯水反渗透到淡水中。在上述四种方法中，反渗透法被重点关注和研究。就现有技术而言，目前所实施的反渗透法，虽然方法简单，但耗费能源大，成本较高，只适用于少量淡水的提取。
发明内容
本实用新型用于克服已有技术的缺陷而提供一种利用深海水压实现反渗透法进行海水淡化的低功耗海水淡化装置。
本实用新型所称问题是以下技术方案解决的：
一种低功耗海水淡化装置，其特别之处是：构成中包括抽水泵、抽水管路、排水管路和位于深海水中的净化容器，所述净化容器的顶面和底面由钢板封闭，容器侧壁为净化层，所述净化层从外到内依次为粗过滤层、精过滤网、反渗透层和离子膜层，所述抽水管路与排水管路分别连通抽水泵的进水口和排水口，抽水管路端部探入净化容器中。
上述低功耗海水淡化装置，所述粗过滤层由外至内为初次过滤网、阻垢层和二次过滤网，其中阻垢层由透孔袋装入过滤沙石构成；所述反渗透层由两层反渗透膜和反渗透膜骨架组成，反渗透膜包覆在反渗透骨架上；所述离子膜层由两层离子膜和离子膜骨架组成，所述离子膜分别包覆在离子膜骨架两侧。
上述低功耗海水淡化装置，增设压力控制部分，所述控制部分由控制器、压差检测器和注水泵组成，所述注水泵排水口由管路连通净化容器，注水泵进水口连通抽水泵的排水管路，所述控制器位于注水泵进水口处，所示压差检测器位于密闭容器内，压差检测器信号传输至控制器。
本实用新型针对现有反渗透法进行海水淡化处理耗能及成本高的问题设计了一种在深海处工作的海水淡化装置，该装置摒弃耗能大的高压泵为反渗透动力的传统方法，以深海水压为动力实现反渗透处理。该装置将无污染的深海海水，经粗过滤层、精密过滤层、两层反渗透膜和离子膜过滤后再经淡水泵将密闭容器中的除盐淡水泵入地面使用。本实用新型将海水淡化直接在海中完成，免去了在陆地上运送海水所消耗的资源及许多中间环节，相当于在深海中设置了一口淡水井，其海水淡化过程工艺简单，与现有反渗透法淡化海水技术相比可节省大量的能源消耗，投资及运行成本少、易于实施推广。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1A部局部放大视图。
附图中各部件的标号表示如下：1.净化容器；2.粗过滤层；2-1.初次过滤网；2-2.阻垢层；2-3.二次过滤网；3.精过滤网；4.反渗透层；4-1.反渗透膜；4-2.反渗透膜骨架；5.离子膜层；5-1.离子膜；5-2.离子膜骨架；6.净化容器顶面；7.抽水管路；8.抽水泵；9.排水管路；10.控制器；11.淡水二次净化装置；12.注水泵；13.压差检测器；14.支架；15.净化容器底面。
具体实施方式
参看图1、图2，本实用新型构成中包括抽水泵8、抽水管路7、排水管路9和位于深海水中的净化容器1，净化容器为圆柱体形，其顶面6和底面15由钢板封闭，底部设有支架14。净化容器侧壁为净化层，净化层从外到内依次为粗过滤层2、精过滤网3、反渗透层4和离子膜层5。其中，粗过滤层由外至内为初次过滤网2-1、阻垢层2-2和二次过滤网2-3，阻垢层由透孔袋装入过滤沙石构成，粗过滤层用来阻止浮游生物的攻击及大的石沙进入以及经过阻垢层后除去溶在海水中的污垢。精过滤网用来滤除海水中较易滤掉的含盐杂质，这样可降低进入反渗透层的海水浓度，减小净化容器内淡水与其外部海水间的压力差。反渗透层起滤除盐分及净化作用，反渗透层由两层反渗透膜4-1和反渗透膜骨架4-2组成，反渗透膜包覆在反渗透骨架上，反渗透膜可为柱状或以其它方式排列，反渗透膜骨架可提高反渗透膜对水压的承受力。离子膜层起进一步滤除水中的盐及进一步净化作用，离子膜层由两层离子膜5-1和离子膜骨架5-2组成，离子膜分别包覆在离子膜骨架两侧，离子膜骨架用于提高离子膜对水压的承受力。抽水管路与排水管路分别连通抽水泵的进水口和排水口，抽水管路端部探入净化容器中。本实用新型海水净化过程依靠深水压力完成，深海水透过净化层进入净化容器内部后即完成了海水的淡化及净化，再由抽水泵抽到地面，经淡水二次净化装置11处理后得到可直接引用的净水。
仍参看图1，本实用新型增设压力控制部分，所述压力控制部分由控制器10、压差检测器13和注水泵12组成，注水泵排水口由管路连接净化容器，注水泵进水口连通抽水泵的排水管路，控制器位于注水泵进水口处，压差检测器位于净化容器内。压差检测器将检测到的净化容器内外压差信号传输至控制器，当压差达到一定值时控制器开启注水泵，运用注水泵向容器内注入淡水，保持净化容器内外压差稳定，以确保离子膜不被损坏。

Claims (3)

1.一种低功耗海水淡化装置，其特征在于：构成中包括抽水泵(8)、抽水管路(7)、排水管路(9)和位于深海水中的净化容器(1)，所述净化容器的顶面(6)和底面(15)由钢板封闭，容器侧壁为净化层，所述净化层从外到内依次为粗过滤层(2)、精过滤网(3)、反渗透层(4)和离子膜层(5)，所述抽水管路与排水管路分别连通抽水泵的进水口和排水口，抽水管路端部探入净化容器中。
2.根据权利要求1所述的低功耗海水淡化装置，其特征在于：所述粗过滤层由外至内为初次过滤网(2-1)、阻垢层(2-2)和二次过滤网(2-3)，其中阻垢层由透孔袋装入过滤沙石构成；所述反渗透层由两层反渗透膜(4-1)和反渗透膜骨架(4-2)组成，反渗透膜包覆在反渗透骨架上；所述离子膜层由两层离子膜(5-1)和离子膜骨架(5-2)组成，所述离子膜分别包覆在离子膜骨架两侧。
3.根据权利要求1或2所述的低功耗海水淡化装置，其特征在于：增设压力控制部分，所述控制部分由控制器(10)、压差检测器(13)和注水泵(12)组成，所述注水泵排水口由管路连通净化容器，注水泵进水口连通抽水泵的排水管路，所述控制器位于注水泵进水口处，所示压差检测器位于密闭容器内，压差检测器信号传输至控制器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101863531A (zh) * 2010-01-19 2010-10-20 刘威廉 零能耗深海海水淡化一体机泵
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CN110940784A (zh) * 2019-12-20 2020-03-31 西安润川环保科技有限公司 一种海水水质净化的检测装置

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