[发明专利]基于太阳能的海水脱盐系统及脱盐方法

说明书

公开了基于太阳能的海水脱盐系统及脱盐方法，脱盐系统中，第二反应池经由阳离子选择性纳米薄膜连接第一反应池，外管路设有控制液体流动的第一阀门，第一反应池与第二反应池中的海水体积、浓度均相同，第一电极和第二电极通过第一外电路连接，泵连通第二反应池和第三反应池以将来自第二反应池的脱除阳离子盐后的海水溶液泵入第三反应池，第四反应池经由阴离子选择性纳米薄膜连接第三反应池，第三反应池与第四反应池通过第二外管路连接，第二外管路设有控制液体流动的第三阀门，第三反应池与第四反应池中的海水溶液体积、浓度均相同，第三电极和第四电极通过第二外电路连接，第四反应池设有液体输出管路。

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域，特别是一种基于太阳能的海水脱盐系统及脱盐方法。

背景技术

水资源匮乏严重影响社会的可持续发展和经济稳健增长。解决淡水资源短缺的最有效途径之一就是海水淡化技术，即除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程，亦称海水脱盐。海水淡化的方法，主要有蒸馏法(多级闪蒸、多效蒸发、压气蒸馏)、膜法(反渗透法和电渗析法)、结晶法(冷冻法和水合物法)、溶剂萃取法和离子交换法等。目前，蒸馏法和反渗透法应用最为广泛，但是，蒸馏过程留下的盐垢会严重影响设备的使用效率，减少设备使用寿命。反渗透法现在占到全世界海水淡化产能的50％，但是，反渗透法仍然受到淡水回收率低和能耗导致的高成本的制约。这些方式都在一定程度上会引起不可再生能源的消耗，加剧能源问题，并且造成污染。因此，一种高效节能的海水淡化方法变得十分重要。

将太阳能作为海水淡化的能量来源具有无污染、零排放、可再生等特点，已成为解决能源与环境双重危机的重要方向。目前将太阳能应用在海水淡化领域的方式主要分为两种。一种是利用太阳能热驱动海水表面蒸发成蒸汽，冷凝后得到淡水，由于其光热转换效率低，热能损失大，导致其利用效率低下，无法大规模应用。另一种是利用光伏效应产生的电，驱动渗析过程产生淡水，或者电加热海水进行淡化。由于现阶段太阳能发电成本相对较高，因此利用太阳能发电驱动渗析过程产生淡水经济性不强。因此，寻找高效、低能、可靠、可持续的太阳能海水脱盐方式已成为必然趋势。

背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于太阳能的海水脱盐系统及脱盐方法。本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种基于太阳能的海水脱盐系统包括，

第一反应池，其内设有浸入海水的第一电极，

第二反应池，其经由阳离子选择性纳米薄膜连接所述第一反应池，所述第二反应池设有浸入海水的第二电极，其中，第一反应池与第二反应池通过外管路连接，所述外管路设有控制液体流动的第一阀门，第一反应池与第二反应池中的海水体积、浓度均相同，所述第一电极和第二电极通过第一外电路连接，

泵，其连通第二反应池和第三反应池以将来自第二反应池的脱除阳离子盐后的海水溶液泵入第三反应池，

第三反应池，其内设有浸入所述海水溶液的第三电极，

第四反应池，其经由阴离子选择性纳米薄膜连接所述第三反应池，所述第四反应池设有浸入所述海水溶液的第四电极，其中，第三反应池与第四反应池通过第二外管路连接，第二外管路设有控制液体流动的第三阀门，第三反应池与第四反应池中的所述海水溶液体积、浓度均相同，所述第三电极和第四电极通过第二外电路连接，所述第四反应池设有液体输出管路。

所述的基于太阳能的海水脱盐系统中，阳离子选择性纳米薄膜和阴离子选择性纳米薄膜分别包括从第二反应池到第一反应池以及第四反应池到第三反应池的平行孔离子通道。