[发明专利]一种海水淡化系统能量回收装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种对海水淡化系统进行能量回收的装置，尤其涉及到利用渗透原理进行能量回收的装置。

背景技术

渗透现象是一种广泛存在的自然现象。当用半透膜隔开纯溶剂和溶液（或者不同浓度的溶液）的时候，纯溶剂通过膜向溶液相（或从低浓度溶液向高浓度溶液）有一个自发的流动，这一现象叫渗透。这种允许溶液中的组分选择性地通过的膜叫做半透膜。渗透过程进行到一定的程度，两个液面之间出现一个高度差，有一个压力差，这个过程就达到平衡，高度差不再发生变化，这个压力差就是渗透压。渗透过程也可以逆向进行，如果在高浓度溶液侧主动施加一个压力，溶剂就会向低浓度溶液侧透过，这就是反渗透。利用工业和商业化的反渗透装置，可以针对海水进行除盐淡化处理，而获得适于工业和生活饮用的淡水。利用反渗透进行海水淡化生产淡水，是一项得到广泛应用的具有重要的经济和社会意义的高新技术。

在上述利用反渗透进行海水除盐淡化的生产系统中，将产生富含盐分的约为进水总量的60%的浓水，这部分浓水通常都是予以排放。反渗透海水淡化装置由于海水的含盐量较高，海水的渗透压较高，因而生产装置所需的操作压力也较高，从而生产的能耗比较高。一般在浓水排放管路上都会设置能量回收装置，通过浓水压力的降低而回收一部分能量。

发明内容

本发明的目的是利用海水淡化系统中产生的富含盐分的浓水，运用渗透原理，将系统消耗的能耗予以部分的回收，从而达到节能的目的。

根据海水淡化厂浓水排放量的大小，选取一个具有合适的容积的工作池。工作池用半透膜（渗透膜）隔开分作两个腔室。一个作为海水室，一个作为浓水室。利用海水淡化厂排出的浓水的剩余压力，用双轮水泵将海水泵入海水室，浓水则接入浓水室。由于海水和浓水之间存在的浓度差，依据渗透原理，海水中的水分将透过渗透膜向浓水室流动。浓水室液面的位置，将对应于相应的渗透压高出海水室的液面一个高度。在此高度位置设置溢流排放口。在溢流排放口的下方，设置排放定向腔。在排放定向腔中，安装一个小型水力发电机。当向浓水室中连续排放浓水，海水室中的海水不断得到补充，在海水室靠近渗透膜附近设置排放口排放浓海水，于是保持了两个腔室之间的一个稳定的浓度差，海水室里海水中的水分不断地透过渗透膜流入浓水室，浓水室中的定向腔中有连续的水流流动通过溢流排放口流出，从而推动水力发电机发电。具体按照以下步骤进行：

①根据海水淡化厂浓水排放量的大小，选取一个具有合适的容积的工作池。

②工作池用半透膜（渗透膜）隔开分作两个腔室。一个作为海水室，一个作为浓水室。

③海水池的入口处设置双轮水泵泵入海水。

④海水淡化厂的浓水排放至浓水室。

⑤在依据渗透压确定的高度位置设置溢流排放口。

⑥在溢流排放口的下方，设置排放定向腔。

⑦在排放定向腔中安装小型水力发电机。

⑧在海水室靠近渗透膜附近设置浓海水排放口。

以上的能量回收系统进一步地回收了海水淡化系统中所使用的高能耗，对于降低海水淡化生产成本，充分推广使用海水淡化技术，解决沿海地带淡水资源缺乏的问题，具有重要的意义。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

图1是海水淡化系统能量回收装置的示意图。

如图1所示，根据海水淡化厂浓水排放量的大小，选取一个具有合适的容积的工作池。工作池用半透膜6（渗透膜）隔开分作两个腔室。一个作为海水室9，一个作为浓水室1。海水室9的进水口7设置双轮水泵8利用海水淡化厂排出的浓水的剩余压力泵入海水，海水淡化厂的浓水经由进水口5接入浓水室1。由于海水和浓水之间存在的浓度差，海水室9里海水中的水分将透过渗透膜6向浓水室1流动。浓水室1中液面的位置，将对应于相应的渗透压高出海水室9的液面一个高度。在此高度位置设置溢流排放口4。在溢流排放口4的下方，设置排放定向腔3。在排放定向腔3中，安装一个小型水力发电机2。当向浓水室1中连续排放浓水，海水室9中的海水也不断得到补充，在海水室靠近渗透膜附近设置排放口10排放浓海水，于是保持了两个腔室之间的一个稳定的浓度差，海水室9里海水中的水分不断地透过渗透膜6流入浓水室1，浓水室1中的定向腔3中有连续的水流流动通过溢流排放口4流出，从而推动水力发电机2发电。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定。任何对该发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。