[发明专利]一种基于太阳能的海水淡化或污水提纯装置及方法

说明书

本发明提供一种基于太阳能的海水淡化或污水提纯装置及方法，所述装置中含有石墨烯过滤膜，待处理的海水或污水通过陶瓷过滤层，可以实现水体的第一次净化处理；第一次过滤的水通过石墨烯过滤膜后，再次被过滤，得到第二次过滤的水，同时所述石墨烯过滤膜有吸热和传热的作用，可以对穿过膜的水进行蒸发，实现第三次净化，从而制备得到纯净水；所述装置可以充分利用太阳能，节能环保，将污水净化处理，得到纯净水；不仅如此，所述装置还可以用于海水淡化等技术领域；所述装置具有简单、净化完全、易于操作、净化周期较短、既可以小规模生产也可以实现大规模的生产需求等优点。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种基于太阳能的海水淡化或污水提纯装置及使用该装置的一种基于太阳能的海水淡化或污水提纯方法。

背景技术

众所周知，地球水资源丰富，但是可供人直接饮用的淡水仅占其中的2.53％。海水淡化是一项水资源的开源增量技术，不仅如此，对生活污水、工业废水等污水的回收再利用也是一项水资源的增量技术。

目前，对于污水处理主要有以下几种方法：(1)物理化学法，其主要包括对悬浮物、粒子、色度和有毒化学物的沉积、浮选、吸附、筛选、凝固、氧化、臭氧化作用、电解、反渗透、超滤和纳滤等。主要工艺有沉积和浮选、凝固和沉淀作用、吸附作用、化学氧化作用、膜过滤、臭氧化作用等；(2)生物法，其主要包括活性污泥法、好氧塘、好氧生物反应器、厌氧处理、真菌处理等；(3)其他方法，如利用活化粉煤灰，改进的A/O工艺等处理造纸废水。不同的污水处理方法可以对不同来源的污水进行处理，而针对每一种污水类型，也有适合其的处理方法。例如：微电解法适用于工业水的处理，特别是针对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，可大幅度地降低废水的色度和COD，提高B/C比值即提高废水的可生化性；可广泛应用于印染、化工、电镀、制浆造纸、制药、洗毛、农药、酒精等各类工业废水的处理及处理水回用工程。但是其存在一个最大的缺点，就是在污水净化处理过程中，需要通入大量的电能，这对于大规模生产并不适用，不仅消耗了大量的电能，还可能由于电能的开发而浪费更多的核能、生物质、煤炭等其他能源，更为严重的是带来一系列其他的环境污染问题。

当前的海水淡化方法主要有蒸馏法和反渗透法两种，蒸馏法需要消耗大量的热源，反渗透法虽然具有更高的脱盐率和更低的能耗，但是成本高、不利于产业化，有待开发新的技术。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于太阳能的海水淡化或污水提纯装置，所述装置可以充分利用太阳能，节能环保，将海水淡化或污水净化提纯，得到纯净水；所述装置具有简单、提纯完全、易于操作、提纯周期较短、既可以小规模生产也可以实现大规模的生产需求等优点。

本发明的另一个目的在于提供一种采用上述装置的基于太阳能的海水淡化或污水提纯方法。

本发明目的是通过如下技术内容实现的：

一种基于太阳能的海水淡化或污水提纯装置，所述装置包括石墨烯反应器，用于海水淡化或污水提纯；和纯净水接收器，用于纯净水收集；

所述石墨烯反应器为立式，包括筒体、菲涅尔透镜、聚光漏斗、石墨烯过滤膜、出水口和陶瓷过滤层；

所述筒体上部与聚光漏斗连接；

所述菲涅尔透镜与聚光漏斗上部密封连接，所述石墨烯过滤膜与聚光漏斗下部密封连接，所述菲涅尔透镜、聚光漏斗与石墨烯过滤膜围合形成密封的空间；

所述聚光漏斗的内壁有一层吸热涂层；

所述石墨烯过滤膜与所述陶瓷过滤层的上表面接触；

所述陶瓷过滤层的上表面除与石墨烯过滤膜接触的部分之外的部分有一层密封涂层，所述密封涂层与所述聚光漏斗下部的外壁密封连接；

所述陶瓷过滤层位于反应器筒体底部；