一种光能海水反渗透淡化系统的制作方法

文档序号:16019862发布日期:2018-11-20 22:26阅读:404来源:国知局
一种光能海水反渗透淡化系统的制作方法

本实用新型涉及海水淡化技术领域,具体涉及一种光能海水反渗透淡化系统。



背景技术:

水是人类赖以生存而不缺少的重要物质。地球上的水97.2%是不能饮用的海水,净水仅占2.8%。而且其中70%又以南、北极的冰河和雪所固定。因此,实际供人类生命活动所用水不足总水量的0.8%。随着城市人口不断增加和工业用水的日益剧增,净水资源短缺矛盾日益突出,全世界将面临的最大问题之一便是净水问题。据报道,全世界已有120多个国家和地区采用海水淡化技术来获得淡水。

全世界海水淡化总容量中,多级闪蒸法MSF占有较大份额,约为总淡化装置的55%,如沙特原有淡化厂大多数为MSF法,占全世界MSF法的33%以上,这种传统的淡化方法存在着不少问题,最大的问题是能耗高,导致生产成本高。对一些传统的MSF进行改造是一个亟待解决的问题。

煤是不可再生能源,不可再生能源的消耗过程中会排放温室气体,导致温室效应。海水淡化是高能耗产业,而且相当程度上依赖不可再生能源,因此,在审视海水淡化时,应充分考虑其大量的温室气体排放对气候和环境的影响。



技术实现要素:

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷,而提供一种光能海水反渗透淡化系统。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是:

一种光能海水反渗透淡化系统,包括海水供水泵、升压泵、高压泵以及淡水供水泵、紫外杀菌灯,所述海水供水泵的出口连接至凝聚槽的入口,所述凝聚槽的出口连接到砂滤器的入口,所述砂滤器的出口连接至过滤水箱的入口,所述过滤水箱的出口连接至所述升压泵的入口,所述升压泵的出口通过过滤器连接至所述高压泵的入口,所述高压泵的出口连接至反渗透膜组件的入口,所述反渗透膜组件的反渗透浓缩水出口连接至排放水箱的入口,所述反渗透膜组件的净水出口连接至矿化器的入口,所述矿化器的出口连接至产水箱的入口,所述产水箱的出口连接到所述淡水供水泵的入口,所述紫外杀菌灯位于所述产水箱的上方,还包括有光伏发电系统,包括光伏组件,所述光伏组件连接汇流箱,所述汇流箱连接控制器,所述控制器连接逆变器及蓄电池,所述逆变器的电源输出端分别与所述海水供水泵、升压泵、高压泵以及淡水供水泵、紫外杀菌灯的供电线路相连接。

所述逆变器连接至配电柜或是220V交流供电模块。

所述控制器连接电源适配器,所述电源适配器连接220V辅助电源。

所述控制器通过RS485数据线连接触摸屏。

所述海水供水泵与凝聚槽的连接管线上有灭菌剂以及凝聚加料器,所述升压泵与高压泵连接的管线上有还原剂加料器。

本实用新型通过光伏发电系统,为海水供水泵、升压泵、高压泵以及淡水供水泵、紫外杀菌灯供电,具有安全,高效,快捷,污染小,环保效益突出,节能减排,不消耗常规能源,可持续发展等优势。

附图说明

图1是光能海水反渗透淡化系统的供电原理图;

图2是光能海水反渗透淡化系统的供电的电气原理图;

图3是光能海水反渗透淡化的系统结构图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

参见图1-3所示,一种光能海水反渗透淡化系统,包括海水供水泵8、升压泵14、高压泵17以及淡水供水泵24、紫外杀菌灯23,所述海水供水泵的出口连接至凝聚槽11的入口,所述凝聚槽的出口连接到砂滤器12的入口,所述砂滤器的出口连接至过滤水箱13的入口,所述过滤水箱的出口连接至所述升压泵的入口,所述升压泵的出口通过过滤器16连接至所述高压泵的入口,所述高压泵的出口连接至反渗透膜组件18的入口,所述反渗透膜组件的反渗透浓缩水出口连接至排放水箱20的入口,所述反渗透膜组件的净水出口连接至矿化器21的入口,所述矿化器的出口连接至产水箱22的入口,所述产水箱的出口连接到所述淡水供水泵24的入口,所述紫外杀菌灯23位于所述产水箱22的上方,还包括有光伏发电系统,包括光伏组件1,所述光伏组件连接汇流箱2,所述汇流箱通过总开关26连接至控制器5,所述控制器连接逆变器6及蓄电池4,所述逆变器的电源输出端分别与所述海水供水泵、升压泵、高压泵以及淡水供水泵、紫外杀菌灯的供电线路相连接。

所述逆变器的电源输出端分别通过相应的开关及接触器(如开关K1-K4,接触器KM1-KM4)与海水供水泵、升压泵、高压泵以及淡水供水泵的供电线路连接,通过相应的开关K5与紫外杀菌灯的供电线路连接。

其中,所述逆变器的电源输出端连接至配电柜7或是220V交流供电模块29。所述配电柜7、220V交流供电模块29用于为其它用电设备提供220V交流电供电。

其中,所述控制器连接电源适配器3,所述电源适配器连接220V辅助电源,实现在太阳能供电不足时,由220V辅助电源进行供电。

其中,所述控制器通过RS485数据线连接有触摸屏25,并通过数据线分别与所述海水供水泵、升压泵、高压泵以及淡水供水泵、紫外杀菌灯连接,实现对海水供水泵、升压泵、高压泵以及淡水供水泵、紫外杀菌灯的工作启停进行控制。

其中,所述海水供水泵与凝聚槽的连接管线上有灭菌剂加料器9以及凝聚加料器10,所述升压泵与高压泵连接的管线上有还原剂加料器15。

其中,光伏组件利用其光生伏特效应产生电能,多余电量可由蓄电池进行储存,待晚上发电系统无法工作时为光能海水反渗透淡化系统提供电能。

光伏组件产生电能汇集到汇流箱,然后经过控制器,由控制器智能控制并优先为光能海水反渗透淡化系统提供自身运行所需要的电能。

当满足光能海水反渗透淡化系统自身需要的电能后,多余的电量再提供给蓄电池进行电能储存,以便在光照不足、晚上和光伏组件发电效率低时可以由蓄电池提供光能海水反渗透淡化系统所需电能。

通过触摸屏可以实现自动控制光能海水反渗透淡化系统中的4台220V交流电机水泵和一台紫外线消毒灯工作或不工作。

所述海水供水泵负责将海水从地势低的水池19中抽吸上来,沿管路输送到升压水泵,升压水泵负责补充之前装置的压力损失,高压泵负责将水加压后送到反渗透膜组件18进行处理,淡水供水泵负责将过滤后的海水抽送到水池中待用。

所述的紫外杀菌灯要负责将海水淡化之后的纯净水进行消毒、杀菌、光分降解以达到纯净水的标准。

进一步的,所述控制器与蓄电池的连接线路上有电压表28以及电流27表,以监测线路上的电流以及电压情况。

所述的触摸屏、控制器、电流表、电压表需要24V直流电源进行供电;蓄电池为24V直流电;所述逆变器可将光伏组件产生的24V直流电转化为220V交流电,为交流负载如220V交流供电模块29(可以是电源插座)供电;

所述的控制器可以采用的现有光伏控制器,即太阳能充放电控制器,或是采用ARM控制器,或是单片机等控制芯片实现,均为现有技术,对其结构不再说明。

所述的控制器与触摸屏之间通过485通讯来进行数据传输;所述的汇流箱是保证反渗透装置与光伏组件之间有序连接和汇流功能的接线装置;在极端情况下,市电可为本系统提供辅助电源。

光伏组件输出的电压为直流24V,把电流汇集到汇流箱,然后经过小功率控制器将光伏组件产生的电能为蓄电池充电。控制器防止蓄电池的过充电或过放电。此外,还具有防反充功能、过载和短路保护等功能。控制器还可以设置成实现智能控制,采集数据等。当光能海水反渗透淡化系统运行时,控制器控制光伏组件或蓄电池开启蓄电池放电模式为光能海水反渗透淡化系统提供电能。当光能海水反渗透淡化系统处于待机状态控制器控制蓄电池开启充电模式,控制器由24V直流电源供电。控制器控制海水供水泵、升压水泵、高压泵、淡水供水泵、紫外杀菌灯的动作,并用485端口与触摸屏进行通讯。

本实用新型光能海水反渗透淡化系统工作流程:

1、海水供水泵将海水抽入到过滤水箱,其中通过加入灭菌剂杀灭包括细菌芽孢、真菌孢子在内的各种微生物,加入凝聚剂是让不稳定的胶体微粒(或者凝结过程中形成的微粒)聚合在一起形成集合体到凝聚槽内,在流入砂滤器(可采用现有移动层式砂滤器或常规的砂滤器实现)进行处理砂子过滤,之后在流入过滤水箱。

2、升压泵将过滤水箱的水升压处理,加入还原剂进行氧化还原反应,再进入过滤器(如采用现有的纤维过滤器)中进行进一步过滤提纯。

3、高压泵将过滤器过滤后的水进行加压,通过反渗透膜组件(可以采用现有的卷式反渗透膜组件或常规的反渗透膜组件)进行渗透,进一步过滤。对加入反渗透浓缩水的膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透,过滤后在进入排放水箱。

4、排放水箱的水进入矿化器,矿化器是在淡化后的水中添加人体所需的矿物质使淡水达到饮用水标准的目的。再进入产品水箱,通过紫外杀菌灯杀灭包括细菌繁殖体、芽孢、分支杆菌、冠状病毒、真菌、立克次体和衣原体等。最后利用淡水供水泵将纯净的淡水抽出进行使用。

5、太阳能光伏系统为光能海水反渗透淡化系统提供所需供电电源。

需要说明的是,本实用新型中,所述的各器件均为现有技术器件,均可在市场上购置到相应的器件按本实用新型方案者组合形成。

本实用新型具有安全,高效,快捷,污染小,环保效益突出,节能减排,不消耗常规能源,可持续发展等优势,利用太阳能从海水中取淡水,乃是解决淡水缺乏或供应不足的重要途径之一,有着广泛的应用前景。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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