[实用新型]利用超声波阵雾化气旋淡化海水的装备系统

说明书

一种利用超声波阵雾化气旋淡化海水的装备系统，利用超声波阵雾化气旋淡化海水的装备系统包括声波阵雾化淡化塔，所述声波阵雾化淡化塔包括罐体、连接在罐体底部的排卤装置，所述罐体内设有可在液面下方移动的超声波阵雾化装置，所述罐体上部设有利用负压将雾化的海水抽吸出罐体的风机、用于从雾化水汽流中分离淡水的多管涡流气旋装置和纤维丝网凝水装置。本实用新型设备结构较简单，投资少，占地小，运行能耗低，产水成本低，运营维护费用低。

技术领域

本实用新型涉及海水淡化技术领域，特别是涉及一种利用超声波阵雾化气旋淡化海水的装备系统。

背景技术

众所周知，地球海水的平均盐度为35‰，不同地区的海水盐度存在一定差异，受大陆淡水影响，浅海盐度一般为27～30‰，河口区盐度一般为0～30‰，海湾地区由于其蒸发量较高、淡水径流较少和受海水淡化厂排放的高盐废水的影响，其盐度往往高于45‰，地中海和红海的盐度亦超过41‰。

海水盐分的成分较为复杂，其盐分主要由Na⁺，K⁺，Ca²⁺，Mg²⁺和Sr²⁺等阳离子和Cl^-，SO₄^2-，Br^-，HCO₃^-等阴离子以及分子态的H₃BO₃等组成。典型海水的盐度一般在30‰~43‰之间，其中Ca2⁺含量变化范围在360～500mg/L，Mg²⁺含量变化范围在1150～1600mg/L，Na⁺含量变化范围在9700～13500mg/L，K⁺含量变化范围在400～550mg/L，Cl^-含量变化范围在16300～23700mg/L，SO₄²-含量变化范围在2400～3380mg/L，HCO₃^-含量变化范围在130～200mg/L。换句话说，海水亦是一座无量的盐矿，而当前我国大量的工业用盐和民用盐来自内陆地区的井盐，井盐的大量开采导致地质沉降塌陷和废渣污染。

在海水淡化方面，我国自上世纪60年代开始，众多与海洋相关的科技企业和高校科研院所开展了海水淡化的系列研究和实践，目前海水淡化的方法主要有蒸馏法、膜分离法、结晶法、可再生能源结合法、溶剂萃取法和离子交换法等，现有的研究应用成果大致可概括为如下五大类：

第一类为蒸馏法，主要包括：

（1）低温多效蒸馏技术（LT-MED）：通过对海水多次低温蒸馏和冷凝实现制淡水，但换热管外壁易结垢，热效率的提升受低温（≤70℃）限制，设备体积过大，投资相对较高。

（2）多级闪蒸技术（MSF）：海水经预处理消毒和蒸汽加热多级闪蒸后冷凝实现制淡水，该系统操作温度较高，结构材料腐蚀倾向大，热耗高、电能消耗亦高，工程投资额高，设备的操作弹性较小，难以适应产水量变动较大的工程，同时会对海洋环境造成热污染。

（3）压汽蒸馏（VC）：热海水产生的蒸汽二次加压并冷凝成淡水，该系统对密封性要求高，对海水预处理要求较高，易于结垢，且热耗及电耗较高，设备体积亦大，运行成本高，同时会对海洋环境造成热污染。

第二类是膜分离法，主要包括：

（1）反渗透技术（SWRO）：利用反渗透膜两侧的压差实现杂质和淡水分离，目前市场应用占比约85%。该方法对海水预处理要求高，膜组件损耗大，且膜通量对温度较敏感，需配套大量优质耐腐蚀辅助材料（不锈钢管道、板材及钛金属管道），淡水处理成本较高。

（2）电渗析技术（ED）：利用电位差作用定向移动分离盐分和水分，其运行能耗偏高（一般在17～20kW·h/m³），且难以去除离解度小的盐类和不离解的物质及细菌等，产品水质较差。