[发明专利]海水淡化装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种海水淡化装置。

背景技术：

海水淡化技术有：蒸发法、冷却结晶法、反渗透法、电离法和电渗析法。这些方法生产出来的淡化水的纯净度从高到低的排列顺序是：蒸发法、冷却结晶法、电离法和电渗析法、反渗透法。蒸发法、冷却结晶法和电渗析法生产淡水消耗的能源较多，成本较高。反渗透法和电离法生产淡水消耗的能源较少，成本较低。在北方高纬度地区的冬季用冷却结晶法进行海水淡化，成本比较低。而电离法海水淡化，只能进行小规模海水淡化。目前，技术比较成熟、被广泛应用的技术只有蒸发法和反渗透法。反渗透法海水淡化的原理是：先用增压泵把海水压到一端封闭的半透膜芯里，淡水穿过半透膜后进入淡水发生罐的淡水区；而盐份和其他大分子物质则留在半透膜表面附近，形成浓度很高的盐水；有些盐分子或其他大分子物质则堵在半透膜的龙眼上。由于淡水穿过半透膜后就会有海水压过来补充并把浓海水压向半透膜表面，这样使靠近半透膜表面的浓海水无法向外扩散。靠近半透膜表面海水的浓度越来越高，它严重阻碍了淡水穿过半透膜。我们知道只有水分子以一定的速度从半透膜龙眼中穿过才成为淡水；那些撞到半透膜壁上和撞到半透膜龙眼上的盐分子或其他大分子物质的一部分被弹了回来，另一部分盐分子或其他大分子物质则堵在半透膜的龙眼上。随着海水浓度的增高，盐分子和其他大分子物质撞到半透膜的龙眼的机会增加；少数撞入半透膜龙眼的盐分子火大分子物质没有弹回来，留在半透膜的龙眼上就会堵塞半透膜。这使得水分子撞入半透膜龙眼、并穿过去的机会就会减少。所以半透膜对海水的阻力越来越大，半透膜芯内的水压力越来越高、淡水的出水量越来越少。半透膜芯内的海水压力高到谋一高值时，电气控制系统就会通过电磁阀断开增压泵，而转接高压泵。半透膜芯的出淡水量又得到恢复。而半透膜芯内的海水浓度进一步提高，半透膜芯内的水压也进一步提高。直到半透膜芯内的水压达到某一更高值时，电气控制系统才会通过电磁阀断开高压泵，通过海水回收电磁阀把海水进水管转接到能量回收器上。再通过能量回收器转接到增压泵的出口上，让其对其他半透膜芯内的海水施压；直到已接到能量回收器的那个半透膜芯内的水压与增压泵的出水压力相同时，电气控制系统才会通过海水回收电磁阀断开与能量回收器的连接。然后通过电磁阀把海水进水管接到浓海水管上，把半透膜芯内的浓海水排到大海里。最后是用清水泵抽取淡水，从淡水发生罐的淡水区那边加压反向冲洗半透膜；同时用高压鼓风机配合吹通半透膜的龙眼，并重新将这个半透膜芯接到增压泵的出口上。反渗透装置有多个淡水发生罐，所以曾压泵和高压泵始终处于工作状态。用反渗透法生产淡水，只能生产出35％的淡水；排出的浓海水数量占65％。由于浓海水中盐的浓度没有达到可以用来提取食盐的浓度，使用它被作为废水被送回大海，实在太浪费！反渗透法海水淡化，淡水发生罐是间歇式工作；还需要周期性的用淡水反冲清洗半透膜，浪费淡水。电渗析法海水淡化的原理是：在阳极与阴极之间使阴极膜和阳极膜交替排列；阴极膜与阳极膜之间衬以隔板(隔板内有水流通道)夹紧之后，两端加上电极。为了不让氯离子进入阳极，在阳极上覆盖一层阳极膜或惰性膜。海水通过电渗析装置时，在电压的作用下；阴离子穿过阴离子膜后，无法再穿过阳离子膜；阳离子穿过阳离子膜后，无法再穿过阴离子膜。这样就会出现一个隔膜中流动的是淡水，而旁边的隔膜流动的是浓海水。把多个隔膜里流出淡水的并联起来，从淡水管流出；把多个隔膜里流出的浓海水并联起来，从浓海水管流出。由于电渗析海水淡化设备体积大，对浓海水脱盐耗电多、成本高；不能隔离非离子物质，因此不被广泛使用。但这种装置生产出的淡水纯度很高，所以它一般用来处理苦咸水和把经过反渗透法生产出来淡水进一步净化成饮用水。

发明内容；

本发明海水淡化的反渗透装置可以克服现有海水淡化的反渗透装置不能在进行反渗透生产淡水过程之中，随时将浓海水排走及生产淡水周期的时间过短、一个周期内生产出的淡水量过少、生产淡水的速度过慢的缺陷。