一種海水淡化方法及海水淡化系統的制作方法
【專利摘要】一種海水淡化方法及海水淡化系統，解決海水淡化效率低、耗能高及設備龐大的問題，海水淡化方法是：除雜質過濾、除油過濾、加壓吸附除油和電透析淡化。海水淡化系統由依次連接的加壓泵、除雜質過濾器、除油過濾器、吸附除油過濾器、渦流發生器和電透析海水淡化器。有益效果是：設備體積小、能耗低，比現有技術降低能耗60?70%、海水淡化效率高、處理后海水含油濃度≤2ppm，特別適用于海島、艦船上使用。
【專利說明】
一種海水淡化方法及海水淡化系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種海水淡化方法及海水淡化系統，特別是一種基于電透析海水淡化的海水淡化方法及海水淡化系統。
【背景技術】
[0002]隨著地球人口的增加，賴以生存的飲用水的匱乏，特別是對于島嶼、遠洋船只對生存使用飲用水的依賴，采用取之不盡、用之不完的海水進行淡化用于人們生活用水的需要是本行業努力的方向。現有的技術中，海水淡化一般采用反滲透法、蒸餾法和電透析法，由于反滲透法和蒸餾法設備體積大、耗能高、淡化效率低及適用范圍有限，無法滿足使用需要。
[0003]電透析法是近年來現有技術應用較為普遍的海水淡化方法，現有技術的電透析海水淡化方法及設備同樣存在設備體積大、效率低而且耗能高。
[0004]由于海洋石油的開采過程石油的泄漏及船舶排污及泄漏，海水中普遍還有油污存在，在海水淡化過程中，海水除油也是海水淡化過程必須加以解決的技術問題，現有技術中無法適用于含油污海水淡化及除油處理的缺點。含油污海水對于淡化處理更加降低淡化效率。
【發明內容】
[0005]為克服現有技術中，電透析海水淡化方法及設備存在設備體積大、效率低、耗能高和無法適用于含油污海水淡化及除油處理及的含油污海水對于淡化處理更加降低淡化效率缺點。本發明公開一種海水淡化方法及海水淡化系統。
[0006]本發明實現海水淡化發明目的采用的方法是，該方法基于電透析海水淡化方法實現，其特征在于:該方法由以下步驟實現:
步驟⑴.將被淡化的海水加壓后進行除雜質過濾處理；
步驟⑵.將除雜質過濾處理的海水進行除油過濾處理；
步驟⑶.將除油過濾處理的海水加壓至不小于50PSI，通過納米材料的過濾層進行吸附除油處理，處理后海水含油濃度彡2ppm;
步驟⑷.將納米材料吸附除油處理后的海水在保持步驟⑶的壓力狀態下，使其產生旋流，進入電透析海水淡化器，進行電透析淡化后得可飲用淡化水和高鹽濃度水。
[0007]本發明海水淡化系統采用的技術方案是:海水淡化系統，包括:海水過濾器和電透析海水淡化器。
[0008]所述的海水過濾器包括:海水除雜質過濾器、海水除油過濾器、海水吸附除油過濾器、渦流發生器、電透析海水淡化器和加壓栗，加壓栗、海水除雜質過濾器、海水除油過濾器、海水吸附除油過濾器、渦流發生器和電透析海水淡化器依次構成管路連通。
[0009]所述的海水除雜質過濾器包括:雜質過濾器殼體和空心雜質過濾芯，空心雜質過濾芯設置在雜質過濾器殼體內，雜質過濾器進水管與雜質過濾器殼體內腔連通，雜質過濾器出水管與空心雜質過濾芯內腔連通，構成被過濾海水由雜質過濾器進水管進入雜質過濾器殼體內經空心雜質過濾芯過濾后由雜質過濾器出水管流出的海水除雜質過濾器結構。
[0010]所述的海水除油過濾器包括:油過濾器殼體和空心油過濾芯，空心油過濾芯設置在油過濾器殼體內，油過濾器進水管與油過濾器殼體內腔連通，空心油過濾芯內腔與油過濾器出水管連通，構成被過濾海水由油過濾器進水管進入油過濾器殼體經空心油過濾芯過濾后由油過濾器出水管流出的除油過濾器結構。
[0011]所述的海水吸附除油過濾器包括:油吸附過濾器殼體和空心納米吸附過濾芯，空心納米吸附過濾芯設置在油吸附過濾器殼體內，海水吸附除油過濾器進水口與空心納米吸附過濾芯內腔連通，海水吸附除油過濾器出水口與油吸附過濾器殼體內腔連通，構成被過濾海水由空心納米吸附過濾芯吸附除油后進入油吸附過濾器殼體經海水吸附除油過濾器進水口流出的海水吸附除油過濾器結構；
所述的電透析海水淡化器包括:陰極板、陽極板和間隔設置的一組陰離子交換膜和陽離子交換膜，所述的陰離子交換膜和陽離子交換膜之間構成海水淡化處理空腔，所述的陰離子交換膜和陽離子交換膜為圓形，陰離子交換膜和陽離子交換膜之間構成的海水淡化處理空腔為圓形空腔。
[0012]本發明的有益效果是:設備體積小、能耗低，比現有技術降低能耗60-70%、海水淡化效率高、處理后海水含油濃度彡2ppm，特別適用于海島、艦船上使用。
[0013]下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
【附圖說明】
[0014]附圖1為本發明海水淡化系統示意圖。
[0015]附圖2為本發明海水淡化系統中電透析海水淡化器剖面示意圖。
[0016]附圖3為附圖2A_A#lj面不意圖。
[0017]附圖4為附圖2面不意圖。
[0018]附圖5為本發明海水淡化系統中渦流發生器剖面示意圖。
[0019]附圖中:1海水除雜質過濾器、1-1雜質過濾器殼體、1-2空心雜質過濾芯、1-3雜質過濾器進水管、1-4雜質過濾器出水管、2海水除油過濾器、2-1油過濾器殼體、2-2空心油過濾芯、2-3油過濾器進水管、2-4油過濾器出水管、3海水吸附除油過濾器、3-1油吸附過濾器殼體、3-2空心納米吸附過濾芯、3-3海水吸附除油過濾器進水口、3-4海水吸附除油過濾器出水口、3-5排油污水口、4渦流發生器、4-1渦流發生葉輪、4-2渦流發生器殼體、4-3渦流發生器進水口、4-4渦流發生器出水口、5電透析海水淡化器、5-1陰極板、5-2陽極板、5-3陰離子交換膜、5-4陽離子交換膜、6加壓栗。
【具體實施方式】
[0020]—種海水淡化方法，該方法基于電透析海水淡化方法實現，該方法由以下步驟實現:
步驟⑴.將被淡化的海水加壓后進行除雜質過濾處理；
步驟⑵.將除雜質過濾處理的海水進行除油過濾處理；
步驟⑶.將除油過濾處理的海水加壓至不小于50PSI，通過納米材料的過濾層進行吸附除油處理，處理后海水含油濃度彡2ppm;
步驟⑷.將納米材料吸附除油處理后的海水在保持步驟⑶的壓力狀態下，使其產生旋流，進入電透析海水淡化器，進行電透析淡化后得可飲用淡化水和高鹽濃度水。
[0021]本發明實施例中，步驟⑴和步驟⑵中，采用具有一定厚度的過濾材料進行除雜質和除油過濾處理。
[0022]步驟⑶通過納米材料的過濾層進行吸附除油處理，處理后海水含油濃度彡2ppm。采用該步驟的目的解決淡化后水的品質，同時為提高電透析海水淡化器的淡化效率，由于油為絕緣體，海水中油的存在大大降低淡化效率。
[0023]步驟⑷海水在保持步驟⑶的壓力狀態下，使其產生旋流，進入電透析海水淡化器的目的是，產生旋流是提高陰離子和陽離子沖擊陰離子交換膜和陽離子交換膜的動能，加速將陰離子和陽離子的分離速度，提高淡化效率。實施例及實驗證明，采用步驟⑷的技術特征可提高海水淡化效率3-5倍。
[0024]—種海水淡化系統，包括:海水過濾器和電透析海水淡化器。
[0025]所述的海水過濾器包括:海水除雜質過濾器1、海水除油過濾器2、海水吸附除油過濾器3、渦流發生器4、電透析海水淡化器5和加壓栗6，加壓栗6、海水除雜質過濾器1、海水除油過濾器2、海水吸附除油過濾器3、渦流發生器4和電透析海水淡化器5依次構成管路連通。
[0026]所述的海水除雜質過濾器I包括:雜質過濾器殼體1-1和空心雜質過濾芯1-2，空心雜質過濾芯1-2設置在雜質過濾器殼體1-1內，雜質過濾器進水管1-3與雜質過濾器殼體1-1內腔連通，雜質過濾器出水管1-4與空心雜質過濾芯1-2內腔連通，構成被過濾海水由雜質過濾器進水管1-3進入雜質過濾器殼體1-1內經空心雜質過濾芯1-2過濾后由雜質過濾器出水管1-4流出的海水除雜質過濾器結構。
[0027]實施例中，海水除雜質過濾器I設置目的是:去除海水的除雜質，保證后續工藝設備通暢和正常工作，減少設備清洗和部件更換。
[0028]所述的海水除油過濾器2包括:油過濾器殼體2-1和空心油過濾芯2-2，空心油過濾芯2-2設置在油過濾器殼體2-1內，油過濾器進水管2-3與油過濾器殼體2-1內腔連通，空心油過濾芯2-2內腔與油過濾器出水管2-4連通，構成被過濾海水由油過濾器進水管2-3進入油過濾器殼體2-1經空心油過濾芯2-2過濾后由油過濾器出水管2-4流出的海水除油過濾器結構。
[0029]實施例中，海水除油過濾器2設置目的是:去除較大油滴減輕海水吸附除油過濾器3的工作壓力，同時增加空心納米吸附過濾芯3-2使用和更換時間。空心油過濾芯2-2采用具有對油具有一定吸附作用的過濾材料。
[0030]所述的海水吸附除油過濾器3包括:油吸附過濾器殼體3-1和空心納米吸附過濾芯3-2，空心納米吸附過濾芯3-2設置在油吸附過濾器殼體3-1內，海水吸附除油過濾器進水口3-3與空心納米吸附過濾芯3-2內腔連通，海水吸附除油過濾器出水口 3-4與油吸附過濾器殼體3-1內腔連通，構成被過濾海水由空心納米吸附過濾芯3-2吸附除油后進入油吸附過濾器殼體3-1經海水吸附除油過濾器進水口 3-3流出的海水吸附除油過濾器結構。
[0031]實施例中，海水吸附除油過濾器3設置目的是:對于水與較小油滴或油分子形成穩定的乳液中，通過空心納米吸附過濾芯3-2將較小油滴或油分子進行吸附，實施例證明該結構可使處理后海水含油濃度<2ppm，大大提高淡化后的水質。同時除油處理后的海水，減少絕緣體油的存在，提高電透析海水淡化器的淡化效率。
[0032]所述的電透析海水淡化器5包括:陰極板5-1、陽極板5-2和間隔設置的一組陰離子交換膜5-3和陽離子交換膜5-4，所述的陰離子交換膜5-3和陽離子交換膜5-4之間構成海水淡化處理空腔，所述的陰離子交換膜5-3和陽離子交換膜5-4為圓形，陰離子交換膜5-3和陽離子交換膜5-4之間構成的海水淡化處理空腔為圓形空腔。
[0033]實施例中，陰離子交換膜5-3和陽離子交換膜5-4為圓形，陰離子交換膜5-3和陽離子交換膜5-4之間構成的海水淡化處理空腔為圓形空腔，大大提高電透析海水淡化器5承壓能力，在同樣系統壓力的條件下，減小設備體積，圓形空腔結構同時便于海水在圓形空腔內流動的動能損耗，為提高陰離子和陽離子沖擊陰離子交換膜和陽離子交換膜創造條件。
[0034]實施例中，所述的渦流發生器4包括:渦流發生葉輪4-1和渦流發生器殼體4-2，渦流發生葉輪4-1轉動支撐設置在渦流發生器殼體4-2，渦流發生器進水口 4-3與渦流發生葉輪4-1軸線垂直設置，渦流發生器出水口 4-4與渦流發生葉輪4-1同軸線設置。渦流發生器4進一步提高海水的動能和改善海水中陰離子和陽離子沖擊陰離子交換膜和陽離子交換膜的方向，大大提高電透析海水淡化器5淡化效率。
[0035]實施例中，為及時排除高濃度含油海水或提高空心納米吸附過濾芯3-2使用時間，所述的海水吸附除油過濾器3中，設置有與空心納米吸附過濾芯3-2內腔連通的排油污水口
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【主權項】
1.一種海水淡化方法，該方法基于電透析海水淡化方法實現，其特征在于:該方法由以下步驟實現: 步驟⑴.將被淡化的海水加壓后進行除雜質過濾處理； 步驟⑵.將除雜質過濾處理的海水進行除油過濾處理； 步驟⑶.將除油過濾處理的海水加壓至不小于50PSI，通過納米材料的過濾層進行吸附除油處理，處理后海水含油濃度彡2ppm; 步驟⑷.將納米材料吸附除油處理后的海水在保持步驟⑶的壓力狀態下，使其產生旋流，進入電透析海水淡化器，進行電透析淡化后得可飲用淡化水和高鹽濃度水。2.一種海水淡化系統，包括:海水過濾器和電透析海水淡化器，其特征在于 所述的海水過濾器包括:海水除雜質過濾器(I)、海水除油過濾器(2)、海水吸附除油過濾器(3)、渦流發生器(4)、電透析海水淡化器(5)和加壓栗(6)，加壓栗(6)、海水除雜質過濾器(I)、海水除油過濾器(2)、海水吸附除油過濾器(3)、渦流發生器(4)和電透析海水淡化器(5)依次構成管路連通； 所述的海水除雜質過濾器(I)包括:雜質過濾器殼體(1-1)和空心雜質過濾芯(1-2)，空心雜質過濾芯(1-2)設置在雜質過濾器殼體(1-1)內，雜質過濾器進水管(1-3)與雜質過濾器殼體(1-1)內腔連通，雜質過濾器出水管(1-4)與空心雜質過濾芯(1-2)內腔連通，構成被過濾海水由雜質過濾器進水管(1-3)進入雜質過濾器殼體(1-1)內經空心雜質過濾芯(1-2)過濾后由雜質過濾器出水管(1-4)流出的海水除雜質過濾器結構； 所述的海水除油過濾器(2)包括:油過濾器殼體(2-1)和空心油過濾芯(2-2)，空心油過濾芯(2-2)設置在油過濾器殼體(2-1)內，油過濾器進水管(2-3)與油過濾器殼體(2-1)內腔連通，空心油過濾芯(2-2)內腔與油過濾器出水管(2-4)連通，構成被過濾海水由油過濾器進水管(2-3)進入油過濾器殼體(2-1)經空心油過濾芯(2-2)過濾后由油過濾器出水管(2-4)流出的海水除油過濾器結構； 所述的海水吸附除油過濾器(3)包括:油吸附過濾器殼體(3-1)和空心納米吸附過濾芯(3-2)，空心納米吸附過濾芯(3-2)設置在油吸附過濾器殼體(3-1)內，海水吸附除油過濾器進水口(3-3)與空心納米吸附過濾芯(3-2)內腔連通，海水吸附除油過濾器出水口(3-4)與油吸附過濾器殼體(3-1)內腔連通，構成被過濾海水由空心納米吸附過濾芯(3-2)吸附除油后進入油吸附過濾器殼體(3-1)經海水吸附除油過濾器進水口(3-3)流出的海水吸附除油過濾器結構； 所述的電透析海水淡化器(5)包括:陰極板(5-1)、陽極板(5-2)和間隔設置的一組陰離子交換膜(5-3)和陽離子交換膜(5-4)，所述的陰離子交換膜(5-3)和陽離子交換膜(5-4)之間構成海水淡化處理空腔，所述的陰離子交換膜(5-3)和陽離子交換膜(5-4)為圓形，陰離子交換膜(5-3)和陽離子交換膜(5-4)之間構成的海水淡化處理空腔為圓形空腔。3.根據權利要求2所述的一種海水淡化系統，其特征在于:所述的渦流發生器(4)包括:渦流發生葉輪(4-1)和渦流發生器殼體(4-2)，渦流發生葉輪(4-1)轉動支撐設置在渦流發生器殼體(4-2)，渦流發生器進水口(4-3)與渦流發生葉輪(4-1)軸線垂直設置，渦流發生器出水口(4-4)與渦流發生葉輪(4-1)同軸線設置。4.根據權利要求2或3所述的一種海水淡化系統，其特征在于:所述的海水吸附除油過濾器(3)中，設置有與空心納米吸附過濾芯(3-2)內腔連通的排油污水口(3-4)。
【文檔編號】C02F9/06GK106045137SQ201610066885
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年1月29日 公開號201610066885.4, CN 106045137 A, CN 106045137A, CN 201610066885, CN-A-106045137, CN106045137 A, CN106045137A, CN201610066885, CN201610066885.4
【發明人】蔡順豪
【申請人】蔡雄, 蔡順豪