用于海水淡化的海水預處理裝置及海水預處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于海水淡化的海水預處理裝置及海水預處理方法。
【背景技術】
[0002]海水淡化是指從包含鹽分的海水中去除各種雜質和鹽分從而得到淡水。一般，海水淡化的方法有蒸發法、反滲透法、凍結法等。
[0003]蒸餾法是向海水供應熱之后降低壓力，從而利用在低溫中蒸發的低壓蒸發而得到淡水的方法。
[0004]反滲透法作為利用半透膜(膜(membrane))過濾溶解于海水的離子物質，從而提取淡水的方法，幾乎所有溶解于水的離子物質被所述半透膜排除而使得純水通過所述半透膜，比起蒸餾法具有能量消耗量少且操作容易的優點，從而最近得到廣泛利用。為了從海水分離離子物質和純水，需要比滲透壓更高的壓力，這時的壓力稱為反滲透壓。海水淡化時一般需要大約42?70bar的高壓。
[0005]利用反滲透法的海水淡化設備為了去除包含于海水中的異物及鹽分，可由預處理裝置、海水淡化裝置及后處理裝置組成。
[0006]其中，預處理裝置用于在從海水中去除鹽分前，預先去除包含于海水中的異物，從而提高海水淡化效率。若不通過所述的預處理步驟，在利用反滲透方式去除海水中的鹽分時，不僅需要更高的反滲透壓，還會產生如下問題:由于在半透膜上附著過多的異物，從而降低淡水通過半透膜的透過率等。
[0007]在現有的海水淡化的預處理步驟中，在將海水儲藏在一定容量的儲藏槽內的狀態下，利用輸送栗送到砂濾器或多層濾芯，一次去除雜質，再根據情況使其通過活性炭濾芯，從而去除有機雜質。
[0008]如上所述，通過預處理過程的預處理水流入到用于脫鹽的反滲透壓過濾裝置，從而分離為淡化的處理水和濃縮水。濃縮水被排出，并使得淡化的處理水在后處理步驟中得以礦化(Mineral izat 1n)及殺菌處理，最終進入到儲藏槽。
[0009]在用于海水淡化的現有預處理設備中，為了去除海水中的異物，需要高的輸送壓力，從而能量消耗量多，并因為經過多個步驟的過濾過程，所以存在裝置大型化且變復雜的問題。
[0010]先行技術文獻
[0011]專利文獻
[0012](專利文獻0001)韓國登記專利第10-2005-0672844號
【發明內容】
[0013]由此，本發明是考慮到所述情況而發明的，且目的在于提供一種用于海水淡化的海水預處理裝置，其在用于海水淡化的預處理過程中可以少消耗能量，同時能夠使整體裝置的構成變簡單。
[0014]根據用于達成前述目的的本發明的一個側面，用于海水淡化的海水預處理裝置包括:預處理部，其位于海底的一定深度，并用于去除海水中的雜質從而得到預處理水；預處理水槽，其位于地上，并容納利用所述預處理部而生成的預處理水；連接流路，其連接所述預處理部和所述預處理水槽，以便能夠輸送預處理水，并且所述預處理部包括:多個集水管，其得到支撐部的支撐并在側面形成多個開口 ；多個濾芯，其由環形狀構成，從而套在各個所述集水管的外側；集水槽，其與各個所述集水管進行流體連通，從而用于容納通過所述濾芯及所述集水管的預處理水；送水栗，其抽吸所述集水槽內部，并用于通過所述連接流路輸送收集于所述集水槽內的預處理水，并且所述集水管的一端封閉，而另一端與所述集水槽進行流體連通，并且利用所述濾芯內部和外部的壓力差，以反滲透方式使海水通過所述濾芯，并經過所述集水管收集至所述集水槽。
[0015]此外，還包括重量體，所述重量體為了防止所述預處理部在海底的流動，從而與所述集水槽連接。
[0016]此外，各個所述集水管以縱向立著的狀態分離配置，所述支撐部包括:上端支撐部，其支撐所述集水管的上端；下端支撐部，其支撐所述集水管的下端，并且所述下端支撐部與所述集水槽流體連通。
[0017]此外，還包括多個連接環，所述多個連接環套在各個所述集水管外側，并且在所述濾芯套在所述集水管外側的狀態下，相鄰的所述濾芯通過所述連接環相互連接。
[0018]此外，還包括:濾網(strainer)，其以環形狀構成，且套在各個所述濾芯的外側；連接板，其相互連接多個所述濾網；潛水栗，其安裝于所述連接板并用于通過海水噴出引起的推力使所述連接板整體上升或下降，并且使所述濾網隨著所述濾芯上升或下降，從而可去除附著在所述濾芯表面的雜質。
[0019]根據用于達成前述目的的本發明的一個側面，用于海水淡化的海水預處理方法包括如下步驟:在海底一定的深度設置環形狀的濾芯，在所述濾芯的內部設置形成有多個開口的集水管，并使得所述集水管與集水槽進行流體連通；利用送水栗抽吸所述集水槽內部，從而使得海水利用反滲透方式通過所述濾芯進入到所述集水管及所述集水槽；利用所述送水栗使所述集水槽內部的預處理水通過連接流路輸送至地上的預處理水槽。
[0020]此外，還包括如下步驟:通過對套在所述濾芯的外部的濾網進行上升或下降，從而去除附著在所述濾芯的雜質。
[0021]根據本發明，濾芯位于海底且利用自然水壓使海水通過反滲透壓而通過濾芯，從而可以提供用于海水淡化的海水預處理裝置及海水預處理方法，所述海水預處理裝置在用于海水淡化的預處理過程中，可以較少地消耗能量，且同時簡化整體裝置的構成。
【附圖說明】
[0022]圖1是根據本發明的實施例的海水預處理裝置的圖。
[0023]圖2是詳細示出圖1的海水預處理裝置中預處理部的側面圖。
[0024]圖3是圖2的預處理部的概略的平面圖。
[0025]圖4是詳細表示圖2的預處理部的部分構成的圖。
[0026]圖5是用于說明圖2的預處理部中濾網(strainer)的構成的概略性平面圖。
[0027]圖6是用于說明圖2的預處理部中濾網的構成的概略性側面圖。
【具體實施方式】
[0028]以下，參照附圖詳細說明根據本發明的優選實施例的構成及作用。在此請注意，在各個圖中對構成要素所附加的參照標號雖然是限于相同的構成要素，但是相同標號標識在其他圖上也是可能的。
[0029]海水淡化是指從包含鹽分的海水中去除各種雜質和鹽分從而得到淡水，本發明的海水預處理裝置及海水預處理方法在海水淡化方法中可以主要使用在反滲透法中的預處理步驟。
[0030]在利用反滲透法的海水淡化設施中，多數情況會在去除包含于海水中的鹽分前，經過如下預處理步驟:預先去除包含于海水中雜質。這是因為若不經過預處理步驟，具有如下問題:在利用反滲透法去除海水中的鹽分時不僅需要更高的反滲透壓，還會由于在半透膜上附著過多的異物，從而降低海水淡化效率等。
[0031]圖1是根據本發明的實施例的海水預處理裝置的圖。圖2是詳細示出圖1的海水預處理裝置中預處理部的側面圖。圖3是圖2的預處理部的概略的平面圖。圖4是詳細表示圖2的預處理部的部分構成的圖。圖5是用于說明圖2的預處理部中濾網的構成的概略性平面圖。圖6是用于說明圖2的預處理部中濾網的構成的概略性側面圖。
[0032]本發明的海水預處理裝置包括:預處理部100、預處理水槽200、連接流路300。
[0033]預處理部100可以位于海底的一定深度，例如位于海底50至100m。預處理部100用于利用海水的自然水壓通過反滲透方式從海水中去除雜質得到預處理水。在此，預處理水作為一次去除海水中的膠質(col loid)物、有機物質、無機物質、微生物等，指海水中殘存鹽分的狀態。預處理部100可以與浮標101連接以便在海上標識位置。
[0034]優選地，預處理部100設置于潮汐的漲落引起的海流運動不在同一區間往返的開放海域。此外，優選地，預處理部100設置于海底的扁平面。
[0035]預處理水槽200位于地上，且容納通過預處理部100生成的預處理水。
[0036]連接流路300與預處理部100及預處理水槽200連接，使通過預處理部100生成的預處理水可以輸送至預處理水槽200。
[0037]所述預處理部100包括混凝土(concrete) 102、支撐部110、集水槽115、集水管120、濾芯130、送水栗140、濾網160、連接板170、潛水栗180等。
[0038]預處理部100由一個模塊構成，在預處理部100的上端可以形成掛鉤部105。通過在所述掛鉤部105掛上鉤子來進行牽引，從而可將預處理部100拉到海上。預處理部100設置于海底時，可以先設置混凝土 102，在混凝土 102上設置包括集水槽115的其余構造體。由此，整備預處理部100時，不移動混凝土 102，僅將包括集水槽115的其余構造體從混凝土102上分離，并拉到海上進行整備。此時，連接流路300也要分離。
[0039]混凝土 102 (或重量體)配置于預處理部100的下部，從而使預處理部100不因海流而流動。混凝土 102可以與集水槽115連接并固定于海底的底面。混凝土 102可以用其他重量體替代。
[0040]參照圖2及圖4，集水管120由空心的圓筒形構成，且得到支撐部110的支撐，并在側面可以形成多個開口 121。各個集水管120可以以縱向立著的狀態分離配置。集水管120與集水槽115進行流體連通，從而可以使通過濾芯130的預處理水收集在集水槽115。
[0041]支撐部110可以包括:上端支撐部111，其支撐多個集水管120的上端；下端支撐部112，其支撐多個集水管120的下端；中間支撐部113，其連接所述上端支撐部111和下端支撐部112。
[0042]在上端支撐部111設置蓋(cap) 135，所述蓋135附加有開閉集水管120內部的閥136功能，從而可以通過所述蓋135密封各個集水管120的上端。下端支撐部112由流路形狀形成，從而可以與多個集水管120及集水槽115進行流體連通。
[0043]濾芯130由環形狀形成，可以位于各個集水管120的外側，濾芯130用反滲透方式，在海水通過濾芯130時使海水中所包含的雜質不能通過濾芯130，從而去除海水中的雜質。濾芯130中的格子具有如下程度的大小:海水中所包含的雜質無法通過格子，鹽分可以通過。所述雜質可以是包含于海水中的膠質物、有機物質、無機物質、微生物等。濾芯130的格子大小可以由從業者根據所想要的過濾程度、海水的狀態等，在適用的范圍內進行選擇。
[0044]在本實施例中可以是使得多個濾芯130套在一個集水管120外側的形狀。例如，濾芯130