壓力輔助正滲透及逆滲透混合海水淡化裝置的制作方法

本發明涉及一種利用正滲透及逆滲透的海水淡化裝置。更詳細地，本發明涉及通過將用于正滲透工藝的系列有效的布置，從而提高工藝效率并降低工藝成本的壓力輔助正滲透及逆滲透混合海水淡化裝置。

背景技術：

全球變暖、氣候變化、環境污染等導致嚴重的全世界缺水現象。并且，地球上的整個水資源大致以海水存在，因此作為解決缺水現象的方法海水淡化技術被認為很重要。

海水淡化方法大致可分為蒸發法和逆滲透壓法。因蒸發法的能量消耗量與其他淡化法的能量消耗量相比較高，而逆滲透壓法最廣泛被使用。

另外，逆滲透壓法作為向半透膜施加壓力而對海水進行淡化的技術，但該技術需要壓力而具有增加能量消耗量的問題。即，逆滲透壓法也是與通常的飲用水生產方法相比需求更高的生產成本。

為了減少逆滲透壓法的能量消耗量，正在對將正滲透工藝用作逆滲透工藝的預處理布置的方法進行各種研究。

作為上述研究結果，現在可以再使用用水并通過對海水進行稀釋而能夠節省能量費用。

但是，該方法具有布置于正滲透工藝的系列回收率較差，并需要布置許多系列的問題。尤其，系列的成本高并系列規模大，由此很重要有效的布置系列。

因此，要求開發能夠增加每個系列的回收率，并能夠使正滲透系列的布置個數最小化的新的系列的布置形式。

技術實現要素：

本發明涉及一種利用正滲透及逆滲透的海水淡化裝置。本發明可以在正滲透單元中使系列的布置個數最小化，以便降低工藝成本。

并且，本發明可以減少供應于逆滲透單元的壓力，以便降低工藝成本。

并且，本發明可以增加每個系列的回收率，以便提高工藝效率。

本發明涉及一種壓力輔助正滲透及逆滲透混合海水淡化裝置，其特征在于，包括：正滲透單元，投入海水和河水；及逆滲透單元，投入從所述正滲透單元排放的經過稀釋的海水，其中，所述正滲透單元具有第一系列單元及第二系列單元，并所述第一系列單元及所述第二系列單元具有相互不同的系列個數。

本發明涉及一種利用正滲透及逆滲透的包括正滲透單元和逆滲透單元的海水淡化裝置。首先，投入海水和河水的正滲透單元具有第一系列單元及第二系列單元，并海水和河水可以經過正滲透單元的第一系列單元之后，再經過正滲透單元的第二系列單元。

此時，所述第一系列單元可以配置有與所述第二系列單元相比更多個數的系列。即，構成第二系列單元的系列的個數與構成所述第一系列單元的系列的個數相比更小，從而能夠使系列的布置個數最小化，以便降低工藝成本。

并且，從第一系列單元排放而供應至第二系列單元的各個系列的河水及海水的流量與供應至第一系列單元的各個系列的河水及海水的流量相比更多，由此第二系列單元可以具有與第一系列單元相比更高的壓力。由此，向逆滲透單元施加小的壓力即可，從而能夠降低工藝成本。

附圖說明

圖1為關于利用正滲透及逆滲透的包括正滲透單元及逆滲透單元的海水淡化裝置的工藝流程圖。

圖2為關于布置于一般正滲透單元的第一系列單元及第二系列單元的布置示意圖。

圖3為關于布置于本發明的正滲透單元的第一系列單元及第二系列單元的布置示意圖。

具體實施方式

以下文中，將參照實施例進一步詳細描述本發明。然而，這些實施例僅為更加具體地說明本發明，并不旨在限制本發明的范圍。

逆滲透方式的淡化工藝消耗許多電能，而需求較高的工藝成本。由此，正在對將正滲透工藝用作逆滲透工藝的預處理布置的方法進行各種研究。

但是，布置于正滲透的系列鑒于能量回收率差、要求布置許多系列、每個系列成本高價等的方面，具有工藝效率低并工藝成本高的問題。

本發明涉及一種利用正滲透及逆滲透的海水淡化裝置。

更詳細地，本發明可以提供一種利用正滲透及逆滲透的海水淡化裝置，該海水淡化裝置在正滲透單元中能夠使系列的布置個數最小化并增加每個系列的回收率。

參照圖1，海水和河水通過由進行預處理工藝的預處理單元10、進行正滲透單元工藝的正滲透單元20及進行逆滲透工藝的逆滲透單元30構成的淡化裝置可以變成生產水。

供應至根據本發明的利用正滲透及逆滲透的海水淡化裝置的海水及河水在預處理單元中經過預處理過程之后，能夠供應至正滲透單元。

此時，所述預處理過程可以采用各種膜來實現。例如，可以通過膜一次清除有機物等的污染物質，由此能夠延長用于正滲透單元及逆滲透單元中的膜的使用壽命。例如，可以減少由膜的結垢現象會導致的問題。另外，在所述預處理過程中投入化合物而能夠將污染物質沉淀或對細菌等進行消毒。

其次，經過預處理單元10的河水借助第一加壓泵51的加壓可以移動至正滲透單元20。所述第一加壓泵51可以提高河水的流動性。此時，第一加壓泵51的壓力可以為約1巴至20巴，例如，可以為約5巴至15巴。

經過預處理單元10的海水可以移動至正滲透單元20。

在所述正滲透單元20中，通過正滲透工藝可以將海水進行稀釋并將河水進行濃縮。在所述正滲透單元20中，河水可具有與海水相比更低的濃度。即，河水可具有低濃度并海水可具有高濃度。由此，在所述正滲透單元20中通過根據海水和河水的濃度差異的滲透壓差異進行預處理的河水的一部分經過正滲透膜移動至海水側，從而能夠對海水進行稀釋。

經過稀釋的海水借助第二加壓泵52的加壓可以移動至逆滲透單元30。所述第二加壓泵52可以提供逆滲透工藝所需的壓力。此時，第二加壓泵52的壓力可以為約30巴至50巴，例如，可以為約35巴至45巴。

在所述逆滲透單元30中通過逆滲透工藝可以排放生產水，而在利用通過能量回收裝置40而所回收的能量再次加壓河水及/或海水時，可以使用沒有滲透逆滲透膜而排放的濃縮海水。

以下，對正滲透單元20進行詳細說明。

所述正滲透單元20可包括第一系列單元21及第二系列單元22。

參照圖2，經過通常雙道的的第一系列單元21及第二系列單元22具有串聯結構。即，第一系列單元21及第二系列單元22的連接結構具有相互對應的個數。由此，所述正滲透單元20需求較多的系列，因此具有工藝成本上升的問題。并且，還具有每個系列的回收率較低的問題。

參照圖3，根據本發明的正滲透單元20的第一系列單元21及第二系列單元22可以具有相互不同的系列個數。

例如，所述第一系列單元21及所述第二系列單元22可分別具有多個系列。例如，所述第一系列單元21具有與所述第二系列單元22相比更多的系列。

既，通過減少用于第二系列單元22的系列個數，可以降低系列的工藝成本。

例如，用作將河水及海水供應至第一系列單元21的第一連接單元61的總數與用作將從第一系列單元21排放的河水及海水供應至第二系列單元22的第二連接單元62的總數相比更多。更詳細地，通過減少用于第二系列單元22的系列的個數，從而可以減少所述第二連接單元62的總數。

即，在所述第二連接單元62中可以發生瓶頸現象。因此，可增加在所述第一系列單元21中的滯留時間，并根據減少第二系列單元22的個數而第二系列單元22的總通道截面積變窄與第一系列單元21的總通道截面積相比更窄，由此河水所經過的通道的內部的壓力增加而可以提高在所述第一系列單元21中的滲透通量并還可以提高每個系列的回收率。例如，所述第一系列單元21的回收率可以為10％至20％。

并且，所述第二連接單元62的個數小于所述第一連接單元61的個數，并構成所述第二系列單元22的系列的個數小于構成所述第一系列單元21的系列的個數，從而所述第二系列單元22的壓力可以高于所述第一系列單元21的壓力。

既，所述正滲透單元20沒有另外的壓力供應裝置也根據瓶頸現象壓力增加，從而可以提高在所述第二系列單元22中的滲透通量，并提高每個系列的回收率。例如，所述第二系列單元22的回收率可以為8％至16％。

即，本發明通過將現有的系列有效的布置，可以減少布置于所述正滲透單元20的系列的個數。并且，可以提高布置于所述正滲透單元20的每個系列的回收率。

雖然結合示例性實施例描述了本發明，但是應該理解，這些描述不意在使本發明受限于這些示例性實施例。顯然，在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，本領域技術人員可以對本發明進行各種改進和變型。因此，本發明意在涵蓋本發明的改進和變型，只要這些改進和變型落在所附權利要求及其等同物的范圍內。