专利名称：一种利用太阳能的真空膜蒸馏水处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于节能环保的水处理领域。特别涉及一种利用太阳能的真空膜蒸馏 水处理装置。
背景技术：
在我国一些干旱或海岛等地区，淡水资源非常贫乏，同时存在电力不足的问题，造 成饮用水和生活用水供给十分困难。但这些地区的太阳能资源却非常丰富。而在一些工业 发展迅速的地区，由于对环保的不够重视，工业废水排污量增加，对饮用水源造成了很大的 污染。此外，在一些工厂中，如钢铁、化工企业等，低品位的废热、余热等未能得到充分利用， 造成很大的能源浪费。目前，工业化的苦咸水淡化方法主要有多级闪蒸、反渗透、多效蒸馏等方法。一般 为大中型设备，存在投资成本高、操作运行复杂等问题，这大大制约了苦咸水淡化产业的快 速发展。
实用新型内容本实用新型的目的是利用太阳能或废热的真空膜蒸馏水处理，提供一种结构紧 凑、操作简单的净水设备。本实用新型的真空膜蒸馏水处理装置包括蒸馏箱，膜组件，冷凝箱，法兰，连通管， 循环水泵，真空泵，水位传感器，电磁阀，PLC控制器及连接各部件的管路，该装置上端为蒸 馏箱，蒸馏箱内设有纵向排列的膜组件，膜组件的下端通过膜组件连接管与原水分配管连 接，膜组件的上端通过法兰连接原水汇集管，蒸馏箱的下部经连通管与冷凝箱连接，冷凝箱 内设有冷凝管，真空泵的连接管出口连接到冷凝箱的顶部，冷凝箱的底部设有净水连接管， 净水连接管的另一端经电磁阀与净水泵相连。原水进水管、循环水泵、原水分配管、膜组件 连接管、膜组件、法兰、原水汇集管、原水出水管构成原水循环回路，冷凝管的入水口与原水 出水管相连，冷凝管的出水口连接太阳集热器水箱冷凝箱内设有冷凝管隔板，隔板的底部 设有水孔。冷凝箱的底部设有连接PLC控制器的水位传感器。本实用新型采用真空膜蒸馏法，其分离原理是待处理热原水通过分离膜一侧，另 一侧抽真空，从而在膜两侧形成传递蒸汽压差，在真空侧产生单一的水蒸汽，经冷凝成为饮 用水，以实现原水的分离净化。膜蒸馏所用的膜为疏水性微孔膜，加热后的原水流入膜组件 时，膜的一侧与热原水直接接触，另一侧为蒸馏箱，在真空泵形成的压差作用下，原水中汽 化的水蒸汽穿过膜孔进入蒸馏箱，再经冷凝箱冷凝收集储存后，再输送至各用水点。原水从 膜组件出来后，在循环泵的作用下进入太阳能集热器，通过太阳能集热器的加热，使进入膜 组件的原水始终维持在一定的温度水平，从而使膜蒸馏过程连续进行。本实用新型利用太阳能或低品位的废热、余热等廉价能源，并且可以回收冷凝潜 热，减少能耗。真空膜蒸馏与其它膜蒸馏形式相比，具有渗透蒸发和膜蒸馏分离的技术优 点，无需把溶液加热到沸点，只要膜两侧维持适当的传递蒸汽压差，该过程就可以进行。本装置具有结构简单、占地面积小、造价低、节能环保、除盐率高，膜通量大等优点，可连续操 作并实现自动化控制。本实用新型水处理装置，可以用在沙漠、海岛等地区，处理海水或苦咸水得到所需 的饮用水及生活用水；也可用在低品位废热、余热较多的工业企业，用来处理含盐废水，达 到废水废热的综合利用；也可用来处理自来水，为机关、企业、学校、居民小区提供饮用纯净 水。
附图是本实用新型装置的结构示意图。其中1为原水进水管，2为循环水泵，3为原水分配管，4为原水出水管，5为原水 汇集管，6为法兰，7为蒸馏箱，8为膜组件，9为膜组件连接管，10为连通管，11为冷凝箱，12 为冷凝管，13为隔板，14为水位传感器，15为净水连接管，16为真空泵，17为电磁阀，18为 净水水泵，19为净水出水管，20为真空泵连接管，21为PLC控制器。
具体实施方式
下面结合本实施例示意图，详细说明其结构特点及工作过程。本实施例的结构特点为原水进水管1、循环水泵2、原水分配管3、膜组件连接管 9、膜组件8、法兰6、原水汇集管5、原水出水管4构成原水循环回路，原水进水管1、原水出 水管4分别连接太阳能集热器的进出水口，原水分配管3、膜组件连接管9、膜组件8、法兰 6、原水汇集管5都安装在蒸馏箱7中，蒸馏箱壳体为双层结构，中间为保温材料，膜组件8 内嵌装疏水膜。连通管10连通蒸馏箱7与冷凝箱11，冷凝箱11内有冷凝管12及隔板13， 隔板13的底部开有水孔，淡水能够自由的流动。真空泵连接管20 —端连接到冷凝箱11的 顶部，另一端连接真空泵16。净水连接管15 —端连接到冷凝箱11的底部，另一端经电磁阀 17与净水水泵18相连。PLC控制器21通过水位传感器14发出的信号控制设备的运行。本实施例的工作过程为原水在太阳能集热器中加热到一定温度，经原水进水管 1、循环水泵2、原水分配管3、膜组件连接管9进入膜组件8，原水中的一部分水分子以蒸汽 状态通过膜孔进入蒸馏箱7，未蒸馏的原水经法兰6、原水汇集管5、原水出水管4回到太阳 能集热器。水蒸汽在真空泵16的驱动下经连通管10进入冷凝箱11，通过冷凝管12进行热 交换，并且冷凝成纯净的液态水，隔板13的作用是改变气流的流动方向，使水蒸汽充分冷 凝。当水位达到一定高度后，水位传感器14向PLC控制器21发出信号，电磁阀17开启，净 水水泵18开始工作，使冷凝箱11内的纯净水通过净水连接管15和净水出水管19输送淡 水到储存罐储存起来以供使用，冷凝箱11内的纯净水水位降低到一定程度后，水位传感器 14再次向PLC控制器21发出信号，净水水泵18停止工作，电磁阀17关闭。温度较低的原 水在冷凝管12进行热交换，进入太阳能集热器补充消耗的原水，同时回收了大量的冷凝潜 热，减小了太阳能集热器的规模。
权利要求一种利用太阳能或废热的真空膜蒸馏水处理装置，包括蒸馏箱，膜组件，冷凝箱，法兰，连通管，循环水泵，真空泵，水位传感器，电磁阀，PLC控制器及连接各部件的管路，其特征在于该装置上端为蒸馏箱，蒸馏箱内设有纵向排列的膜组件，膜组件的下端通过膜组件连接管与原水分配管连接，膜组件的上端通过法兰连接原水汇集管，蒸馏箱的下部经连通管与冷凝箱连接，冷凝箱内设有冷凝管，真空泵的连接管出口连接到冷凝箱的顶部，冷凝箱的底部设有净水连接管，净水连接管的另一端经电磁阀与净水泵相连。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能或废热的真空膜蒸馏水处理装置，其特征在 于原水进水管、循环水泵、原水分配管、膜组件连接管、膜组件、法兰、原水汇集管、原水出水 管构成原水循环回路，冷凝管的入水口与原水出水管相连，冷凝管的出水口连接太阳集热 器水箱
3.根据权利要求1所述的一种利用太阳能或废热的真空膜蒸溜水处理装置，其特征在 于冷凝箱内设有冷凝管隔板，隔板的底部设有水孔。
4.根据权利要求1所述的一种利用太阳能或废热的真空膜蒸馏水处理装置，其特征在 于冷凝箱的底部设有连接PLC控制器的水位传感器。
专利摘要本实用新型提供一种利用太阳能或废热的真空膜蒸馏水处理装置，属于水处理领域。该装置由膜组件、蒸馏箱、冷凝箱、真空泵、控制系统、循环系统组成。本实用新型采用真空膜蒸馏法，其分离原理是待处理热原水通过分离膜一侧，另一侧抽真空，从而在膜两侧形成传递蒸汽压差，在真空侧产生单一的水蒸汽，经冷凝成为饮用水，以实现原水的分离净化。本实用新型利用太阳能或低品位的废热、余热等廉价能源，并且可以回收冷凝潜热，减少能耗。本实用新型具有结构简单、占地面积小、造价低、除盐率高、膜通量大等优点，可连续操作并实现自动化控制。
文档编号C02F1/14GK201605177SQ20092035326
公开日2010年10月13日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者叶秋生, 宋德升, 甄洪声, 陈芳 申请人:山东山大能源环境有限公司