[发明专利]一种水深压力反渗透海水淡化系统

说明书

技术领域

本技术涉及一种利用水深压力对海水进行反渗透处理制取淡水的海水淡化系统。

背景技术

水资源危机，我国甚至采取南水北调工程来调水，而且我国的海洋战略也需要海水淡化技术为沿海地区以及南海岛礁地区提供淡水，海水淡化工业前景十分广阔。另外，能源危机，而目前以反渗透技术占主导的海水淡化工业，虽然在全球应用广泛，但是电能消耗非常大，增设的能量回收装置也使得设备复杂化，并且海水淡化设备的维护和反渗透膜的清洗困难都带来成本高企。

发明内容

针对上述存在问题，本技术提供一种水深压力反渗透海水淡化系统，简单高效，低能耗，低成本。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案：该系统由卤水井、淡水井、卤水管、淡水管、反渗透室、分水管、阀门控制室、反渗透组件、进水管、柱状水槽、海水池、海水管、淡水出水管、卤水出水管、卤水抽水泵、淡水抽水泵、海水抽水泵组成。

其中，柱状水槽是一个位于地下有一定深度的柱状的水槽。柱状水槽的深度决定其深处水压的大小，大约深度每增加10m，就会增加相当于一个大气压的压力，用户可根据自身需要的反渗透压大小来决定柱状水槽的深度。柱状水槽与海水池通过海水池上的水闸门相连通，打开水闸门，海水池中的海水就会流入到柱状水槽中。反渗透室和阀门控制室都是地下室，密闭设计，处于地下与柱状水槽的底部在一个水平或者低于柱状水槽底部的水平。其中阀门控制室与柱状水槽通过进水管相连通。反渗透室的一端经由分水管与阀门控制室连通，另一端经由卤水管与卤水井相连通。反渗透室内放置反渗透组件，反渗透组件的内部容器与淡水井通过淡水管相连通。卤水井和淡水井均设有抽水泵，可将卤水和淡水抽出。淡水井底部的位置要低于反渗透室的位置。海水池设有海水抽水泵，可将前期经过沉淀过滤处理过的海水抽入到海水池中。

所述的反渗透组件由内部容器和反渗透膜板组成。其中，内部容器由不锈钢材料制成，内部中空，四壁布满通透的小孔，以用于淡水通过并进入到内部容器中。内部容器内部设置有内支架，用于防止外力或水压将内部容器压变形。内部容器外表面设置有一个或多个用于放置反渗透膜板的凹槽。反渗透膜板安设在内部容器外表面的凹槽内。反渗透膜板为多片反渗透膜片组成，每一片反渗透膜片由带孔不锈钢板和反渗透膜组成，装在一个框架内。其中的反渗透膜为单层膜或少量几层膜组成，以方便清洗单个反渗透膜片时容易一些，否则由于反渗透膜层数太多而导致清洗太困难。这样一来，清洗模块化的反渗透膜片上的污垢和杂质就会很容易，反渗透膜片的使用寿命也会增加。

所述的阀门控制室，为一个地下室，密闭设计。所有的管道均通经阀门控制室并设有阀门于阀门控制室内，便于控制阀门的开通或闭合。阀门控制室内有检修井通往地面，用于管理人员和维护人员通过。检修井中安设有管路和抽水泵，用于检修反渗透室内设备时，抽走反渗透室内的海水。检修井与通往地下其它各设施的检修通道相连通，用于管理人员和维护人员去往各设施地点检修维护。

所述的反渗透室，为一个地下室，密闭设计。反渗透室一侧的上部有分水管的开口，另一侧的下部有卤水管的开口。反渗透室内被塑料板分隔成多个如同屏风一样的有四壁的隔间，每个隔间的顶部和底部均为开放状态，每个隔间内部均摆放有用于分层放置反渗透组件的塑料架。这样，海水从每个隔间的上部流入，从隔间下部流出。

当今世界上的反渗透技术采用的是向海水施加压力使海水中的淡水通过反渗透膜压入到淡水收集容器里，这就导致输入的海水全部被施加压力而需要消耗大量电能，而我们想要获取的只是淡水。如果只对我们从海水中获取的淡水消耗电能，那就将使得电能的消耗大大降低，而那些消耗在不需要的浓海水上面的电能就节省下来。基于此，本技术利用在水中随着深度的增加压力也随之增加的现象，在陆地上设置一定深度的容水设施，在其中放置反渗透装置，利用水深压力将海水中的淡水压入到反渗透装置的淡水收集容器内，而变浓的海水则通过连通器的作用，从卤水井流出，并不消耗多少电能。从而实现消耗的电能只用于分离海水中的淡水，这样就能节省大量的电能。至于节省的电能的具体比例要看从海水中分离出的淡水占海水的比例才能确定。