[发明专利]一种PV/T驱动热膜结合海水淡化系统

说明书

本发明公开了一种PV/T驱动热膜结合海水淡化系统，涉及海水淡化技术领域，包括PV/T子系统，增湿除湿子系统和反渗透膜子系统。其中，PV/T子系统包括逆变器，集热循环泵，PV/T集热器阵列；增湿除湿子系统包括压缩机，冷凝器，节流阀，辅助换热器，一级海水喷淋器，一级加湿器，一级浓海水采集器，热水循环泵，出风调节阀，离心风机，冷却海水循环泵，蒸发器，预冷器，淡水采集器，补水器，二级热水喷淋器，二级加湿器，浮球阀，二级处理水采集器，残液排放阀，进风调节阀；反渗透膜子系统包括海水沉淀池，原水泵，PP棉滤芯，微孔折叠滤芯，增压泵，RO反渗透膜，紫外杀菌器，颗粒活性炭过滤器，分流三通。

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种PV/T驱动热膜结合海水淡化系统。

背景技术

我国目前尚有很多地区，如岛礁、盐碱地、船舰等，由于地理位置、气候环境等原因而存在淡水资源匮乏的问题，淡水稀缺严重威胁了当地居民的健康生活。目前解决淡水供应的途径主要有三种方法：开发当地水资源，水利运水以及就地海水淡化。其中开发当地水资源以及水利运水均易受地理位置的影响而难以开展，相比之下，海水淡化作为一种建设规模灵活、产水水质好的技术可应用于淡水资源匮乏的地区。

目前，快速发展的反渗透膜海水淡化技术要直接生产达到饮用水标准的淡水，仍需要消耗较大的泵功，对电能的依赖程度较高。而海水淡化技术的另一思路——热法海水淡化由于其以热量作为驱动力，无需再由其他能源形势转换为热量，因此近些年受到很大程度的关注。对于一些淡水需求量相对分散、缺水又缺电的地区，尤其是对于岛礁的前期开发、守岛部队的岗哨以及远洋船舰的生活用水及饮用水，这就需要利用低品位能源，如太阳能、风能、潮汐能、废热等，制造小型化、接口丰富、移动式分散产水的海水淡化设备来解决缺水问题。

中国专利CN 106986489A和CN107117756A公开了一种热膜结合的海水淡化系统，主要包括海水预处理单元、热法海水淡化单元和膜法海水淡化单元，该装置主要利用热法海水淡化的热量以提高反渗透膜的膜通量，且将热法海水淡化所产生的冷却水直接提供给膜法海水淡化作为原水，使得海水取水量和排水量显著减少。虽然该装置以冷却水的形式回收了热法海水淡化的热量来提供反渗透的膜通量，但针对热法所采用的低温多效海水淡化装置，其仍不可避免热法海水淡化装置结垢的问题，同时低温多效海水淡化装置复杂，需要专人维护。中国专利CN 103058438A公开了一种带汽轮机的热膜耦合海水淡化系统，包括海水预处理单元、反渗透单元、低温多效单元，虽然该装置以汽轮机带动高压泵以减少高压泵所带来的高能耗，且从汽轮机排出的乏汽仍可进入低温多效单元进行换热，但该系统仍需为汽轮机提供稳定的蒸汽来源从而驱动反渗透单元的增压泵来工作。因此，该系统对选址、维护要求较为严格，不适合用于独立的小型海水淡化装置。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种PV/T驱动热膜结合海水淡化系统，利用PV/T子系统在完成发电的同时提供增湿除湿子系统所需要的热量，发电系统可与原有电网输配系统无缝对接，利用反渗透膜技术完成对原海水的初级淡化处理，并以反渗透膜子系统所提供的淡水作为增湿除湿子系统的补充水从而减少对机组的防腐蚀要求，且增湿除湿子系统的冷却水又可为反渗透膜子系统提供具有一定温度的海水，增加膜通量，减少渗透压，利用反渗透膜海水淡化技术提供日常生活用水，利用增湿除湿海水淡化技术提供饮用水，实现生活用水、饮用水的分步独立供应。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是开发一种PV/T驱动热膜结合海水淡化系统，利用PV/T子系统在完成发电的同时提供增湿除湿子系统所需要的热量，发电系统可与原有电网输配系统无缝对接，利用反渗透膜技术完成对原海水的初级淡化处理，并以反渗透膜子系统所提供的淡水作为增湿除湿子系统的补充水从而减少对机组的防腐蚀要求，且增湿除湿子系统的冷却水又可为反渗透膜子系统提供具有一定温度的海水，增加膜通量，减少渗透压，利用反渗透膜海水淡化技术提供日常生活用水，利用增湿除湿海水淡化技术提供饮用水，实现生活用水、饮用水的分步独立供应。