[发明专利]一种海水淡化及水质净化的处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及净水处理设备技术领域，特别涉及一种净水处理系统。

背景技术

随着经济的发展，水资源危机也日益凸显，如何从海水或污水纯化得到净水引起越来越广泛的关注。以海水淡化为例，海水淡化是解决全球水资源危机的重要途径之一。海水淡化的方法很多，目前从技术种类来说，蒸馏法和反渗透法两大主流技术。蒸馏釜能耗较高，不适用于规模化生产；反渗透技术由于其高效、低能耗、清洁、操作管理方便等特点使其成为当今先进的脱盐技术，但由于经过多年的研究和发展，其提升空间已近极限，在处理速度和处理成本上严重局限其的实际应用；以工业污水或生活污水处理为例，国内外也较多采用膜法技术，如“双膜过滤”法、“多层动态膜”法等技术，通过微孔滤膜，截留污水中95%的微生物、悬浮物和大分子污染物，但是此类方法净化处理还不彻底，净化效果还有较大的提升空间。因此，在理想的海水淡化或污水净化等净水处理中，如何从现有的膜处理技术方面进行突破，提升净水处理速度，降低净水处理成本，保证净水处理效果迫在眉睫。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，针对目前诸如海水淡化和污水净化等净水处理存在的缺陷，优化过滤层的材料，改进净水处理系统的结构和净水调节方式，形成了一种净水处理速度快、净水处理效果好、净水处理通用性强和净水处理成本低的净水处理系统。

本发明的内容为：

本发明公开了一种海水淡化及水质净化的处理系统，主要应用于海水淡化和污水净化，所述的净水处理系统包括沉淀池、水塔、淡水槽和净水池，沉淀池、水塔、淡水槽和净水池依次通过管道连接，所述水塔设置在具有一定高度的水塔基座上，连接在所述沉淀池和水塔之间的管道设有压力泵；所述沉淀池的管道入水口设有进水腔，所述进水腔表面连接有一次过滤层，所述的一次过滤层包括掺杂有石墨烯或石墨炔的多层过滤网；所述淡水槽设有横向贯穿在淡水槽中部的二次过滤层，所述二次过滤层包括过滤层卡位固定扣和限制在过滤层卡位固定扣的石墨烯或石墨炔纳米膜，所述过滤层卡位固定扣设置在淡水槽的内壁上。

通过设置沉淀池，可以使需要净化的水体在进入净水处理系统时在本池净化数小时，可使海水或污水中淤泥、悬浮颗粒物、较大异物沉降置池底，达到一定程度净化。

通过在沉淀池的管道入水口出设置进水腔，进水腔表面连接有一次过滤层，进水腔会形成密闭结构，通过改变一次过滤层的孔径可以调节进水腔的压力，形成反渗透压力，加速净化处理。

通过选用石墨烯或石墨炔材料作为过滤网材料，既可以通过石墨炔或石墨烯单层与盐水中的原子互相反应，从而被动地过滤；又可以在普通脱盐系统的条件下，石墨炔或石墨烯系统将以其几百倍的速率反应，也可在更低的压力下进行，从而降低成本；而且可以利用石墨烯或石墨炔含有的丰富的羟基、羧基、环氧等亲水基团，更为主动的吸引水分子快速通过其纳米孔径，进一步降低能耗，而其它有机分子或离子则被屏蔽去除。

通过采用了二次过滤技术，充分实现海水、苦咸水淡化或污水纯化。其中第二次过滤工艺利用高压水塔重力作用，能减少工艺能耗，使技术更为低碳环保。

所述第一过滤网为三层过滤网，第一层过滤网包括支撑基材和为附着在支撑基材的石墨烯或石墨炔增强高分子微孔膜，第二层过滤网包括支撑基材和附着在支撑基材的石墨烯或石墨炔增强高分子超滤膜，第三层过滤网为孔径为0.9nm-1nm的石墨烯或石墨炔纳滤膜，第二层过滤网复合在第一层过滤网和第二层过滤网之间。通过第一层的微孔膜，截留污水中95%的微生物、悬浮物和大分子污染物，但水分子可以顺利通过；通过第二层的超滤膜，以进一步除去粒径更小悬浮粒子；通过第三层的纳滤膜，可以屏蔽掉所有离子，仅使水分子通过。

所述支撑基材为掺杂有0.25-25%石墨烯或石墨炔的高分子薄膜，所述高分子薄膜的材质为聚砜、磺化聚砜、聚醚砜、 聚丙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、增强聚丙烯、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、氟橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、聚醚醚酮或氯化聚氯乙烯。

进一步地，过滤网的孔径100nm-1000nm，石墨烯或石墨炔掺杂量为0.25-25wt%。

进一步地，所述第二层过滤网孔径为1nm- 100nm，石墨烯或石墨炔掺杂量为0.25-25wt%

进一步地，所述第三层过滤网为氧化石墨烯或石墨炔纳滤膜。充分发挥氧化石墨烯或石墨炔具有独特的抗菌优势，可以有效抑制表面细菌生长，与现今使用的商用滤膜相比较，无需经常清洗，使用周期更长，降低工艺成本。