一种便携式海水淡化制水设备及工艺的制作方法

文档序号:16839396发布日期:2019-02-12 21:22阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种便携式海水淡化制水设备,其特征在于,包括依次相连的取水模块(100)、超滤模块(200)、反渗透模块(300)、调质模块(400)和消毒模块(500);所述超滤模块(200)包括一组相互并接的超滤单元(201);所述超滤单元(201)包括外壳(202)、膜封盖(206)、膜丝(207)和中心管(208);所述膜封盖(206)置于外壳(202)内部,且将外壳(202)内腔分隔出上产水腔(209)和下过滤腔(210);所述外壳(202)顶部开设有与中心管(208)连通的排放口(203),上部开设有与上产水腔(209)连通的产水口(204),下端开设有与下过滤腔(210)连通的进水口(205);所述膜丝(207)位于下过滤腔(210),膜丝(207)两端固定于膜封盖(206)并与上产水腔(209)相连通;所述中心管(208)穿设膜封盖(206)且为中空结构,上端连接外壳(202)的排放口(203),下端延伸至下过滤腔(210);所述取水模块(100)包括原水进管(101)、清洗水进管(102)、 第一取水三通阀(103)、取水管(104)、第二取水三通阀(109)、超滤进水管(110)和超滤反洗水管(111);所述第一取水三通阀(103)连接原水进管(101)、清洗水进管(102)和取水管(104);所述第二取水三通阀(109)连接取水管(104)、超滤进水管(110)和超滤反洗水管(111);所述取水管(104)一端连接第一取水三通阀(103),另一端连接第二取水三通阀(109),且取水管(104)上依次安装有Y型过滤器(105)、取水增压泵(106)、取水取样阀(107)和逆止阀(108);所述Y型过滤器(105)安装于取水增压泵(106)前方;所述取水取样阀(107)安装于取水增压泵(106)后方;所述逆止阀(108)安装于第二取水三通阀(109)前方;超滤单元(201)下端的进水口(205)连接超滤进水管(110);超滤单元(201)顶端的排放口(203)连接浓水排放管(211);超滤单元(201)上端的产水口(204)连接超滤产水管(214);所述超滤产水管(214)安装有超滤产水流量计(215),且超滤产水管(214)连接超滤反洗水管(111);所述超滤产水管(214)连接超滤清洗水管(216);所述超滤清洗水管(216)安装超滤清洗排放阀(217);所述反渗透模块(300)包括第一反渗透三通阀(301)、反渗透进水管(302)、反渗透清洗水管(305)、反渗透单元(306)、反渗透产水管(307)、在线盐度检测仪(308)、反渗透产水流量计(309)、第二反渗透三通阀(310)、清洗水箱进水管(311)、清洗水箱溢流管(312)、清洗水箱(313)、清洗水箱排放管(314)、反渗透产水排放管(315)、反渗透浓水管(316)和反渗透排放管(318);所述第一反渗透三通阀(301)连接超滤产水管(214)、反渗透进水管(302)和反渗透清洗水管(305);所述反渗透进水管(302)一端连接第一反渗透三通阀(301),另一端连接反渗透单元(306),且反渗透进水管(302)安装有高压泵(303)和超滤进水取样阀(304);所述反渗透单元(306)为由两支反渗透膜串联组成的一级两段反渗透装置,反渗透单元(306)连接有反渗透产水管(307)和反渗透浓水管(316);所述反渗透产水管(307)一端与反渗透单元(306)连接,另一端与第二反渗透三通阀(310)连接,且反渗透产水管(307)安装有在线盐度检测仪(308)和反渗透产水流量计(309);所述第二反渗透三通阀(310)连接调质进水管(401)、反渗透产水管(307)和反渗透产水排放管(315);所述反渗透浓水管(316)安装有反渗透浓水调压阀(317);所述反渗透排放管(318)一端连接反渗透产水排放管(315)和反渗透浓水管(316),另一端连接浓水排放管(211);所述清洗水箱进水管(311)一端连接清洗水箱(313),另一端连接反渗透产水管(307);所述清洗水箱溢流管(312)一端连接清洗水箱(313),另一端连接反渗透产水管(307);所述反渗透清洗水管(305)一端连接清洗水箱(313),另一端连接第一反渗透三通阀(301);所述清洗水箱排放管(314)一端连接清洗水箱(313),另一端连接浓水排放管(211)。

2.如权利要求1所述的一种便携式海水淡化制水设备,其特征在于,所述调质模块(400)包括调质进水管(401)、调质单元(402)和调质出水管(408);所述调质进水管(401)一端连接第二反渗透三通阀(310),另一端连接调质单元(402);所述调质出水管(408)一端连接调质单元(402),另一端连接消毒模块(500);所述调质单元(402)包括调质壳(403)、调质芯管(406)和矿化调质柱(407);所述调质壳(403)中空设置,顶端开设有调质出口(404),底端开设有调质进口(405);所述矿化调质柱(407)安装于调质壳(403)内腔,底端固定于调质壳(403)内腔,顶端通过调质芯管(406)与调质出口(404)相连通;所述调质芯管(406)上端与调质出口(404)连接,下端延伸至矿化调质柱(407)内部。

3.如权利要求2所述的一种便携式海水淡化制水设备,其特征在于,所述消毒模块(500)包括紫外线消毒器(501)和消毒出水管(502);所述紫外线消毒器(501)入口连接调质出水管(408),出口连接消毒出水管(502)。

4.一种采用权利要求1所述的海水淡化制水设备的海水淡化制水工艺,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:所述取水模块(100)包括取水管(104),所述取水管(104)安装有取水增压泵(106);所述取水模块(100)抽取原水并通过取水增压泵(106)将原水输送至超滤模块(200);

步骤2:所述超滤模块(200)对原水进行过滤,原水从进水口(205)进入到下过滤腔(210),经过膜丝(207)过滤后的原水进入上产水腔(209)并从产水口(204)外排,膜丝(207)外的浓水通过中心管(208)流至排放口(203)外排,产水口(204)连接超滤产水管(214);超滤产水管(214)安装超滤产水流量计(215)检测产水流量;

步骤3:所述反渗透模块(300)对步骤2所得的原水进行反渗透处理;

步骤4:所述调质模块(400)对步骤3所得的原水进行调质处理;

步骤5:所述消毒模块(500)对步骤4所得的原水进行消毒处理。

5.如权利要求4所述的一种海水淡化制水工艺,其特征在于,步骤2中,所述取水模块(100)包括原水进管(101)、清洗水进管(102)、第一取水三通阀(103)、取水管(104)、第二取水三通阀(109)、超滤进水管(110)和超滤反洗水管(111);所述第一取水三通阀(103)连接原水进管(101)、清洗水进管(102)和取水管(104);所述第二取水三通阀(109)连接取水管(104)、超滤进水管(110)和超滤反洗水管(111);所述取水管(104)一端连接第一取水三通阀(103),另一端连接第二取水三通阀(109),且取水管(104)上依次安装有Y型过滤器(105)、取水增压泵(106)、取水取样阀(107)和逆止阀(108);所述Y型过滤器(105)安装于取水增压泵(106)前方;所述取水取样阀(107)安装于取水增压泵(106)后方;所述逆止阀(108)安装于第二取水三通阀(109)前方;

超滤模块(200)正常工作时,第一取水三通阀(103)连通原水进管(101)和取水管(104),第二取水三通阀(109)连通取水管(104)和超滤进水管(110),原水流经原水进管(101)、第一取水三通阀(103)、取水管(104)、第二取水三通阀(109)和超滤进水管(110)后从超滤单元(201)下端的进水口(205)进入到下过滤腔(210),膜丝(207)对原水进行过滤;过滤后的水通过膜丝(207)进入到上产水腔(209),然后从产水口(204)流入到超滤产水管(214);过滤后剩下的浓水流入中心管(208)内腔,然后通过排放口(203)流入浓水排放管(211)排出;所述浓水排放管(211)安装有放气阀(212)和超滤浓水调压阀(213);所述超滤产水管(214)连接超滤清洗水管(216);所述超滤清洗水管(216)安装超滤清洗排放阀(217);

本设备每运行60~120min后对超滤单元(201)进行一次反洗,反洗时间在60s;超滤反洗采用超滤产水,反洗前,打开超滤清洗排放阀(217),超滤清洗水从超滤产水管(214)和超滤清洗水管(216)流出后积聚待用;反洗时,第一取水三通阀(103)连通清洗水进管(102)和取水管(104),第二取水三通阀(109)连通取水管(104)和超滤反洗水管(111),取水增压泵(106)自动开启,清洗水流经清洗水进管(102)、取水管(104)、超滤反洗水管(111)和超滤产水管(214)从产水口(204)进入到上产水腔(209),然后泵入膜丝(207)内部,从膜丝(207)内侧反向流入膜丝(207)外部;清洗后,清洗水流入中心管(208)内腔,然后通过排放口(203)流入浓水排放管(211)排出。

6.如权利要求4所述的一种海水淡化制水工艺,其特征在于,步骤3中,

所述反渗透模块(300)包括第一反渗透三通阀(301)、反渗透进水管(302)、反渗透清洗水管(305)、反渗透单元(306)、反渗透产水管(307)、在线盐度检测仪(308)、反渗透产水流量计(309)、第二反渗透三通阀(310)、清洗水箱进水管(311)、清洗水箱溢流管(312)、清洗水箱(313)、清洗水箱排放管(314)、反渗透产水排放管(315)、反渗透浓水管(316)和反渗透排放管(318);所述第一反渗透三通阀(301)连接超滤产水管(214)、反渗透进水管(302)和反渗透清洗水管(305);所述反渗透进水管(302)一端连接第一反渗透三通阀(301),另一端连接反渗透单元(306),且反渗透进水管(302)安装有高压泵(303)和超滤进水取样阀(304);所述反渗透单元(306)为由两支反渗透膜串联组成的一级两段反渗透装置,反渗透单元(306)连接有反渗透产水管(307)和反渗透浓水管(316);所述反渗透产水管(307)一端与反渗透单元(306)连接,另一端与第二反渗透三通阀(310)连接,且反渗透产水管(307)安装有在线盐度检测仪(308)和反渗透产水流量计(309);所述第二反渗透三通阀(310)连接调质进水管(401)、反渗透产水管(307)和反渗透产水排放管(315);所述反渗透浓水管(316)安装有反渗透浓水调压阀(317);所述反渗透排放管(318)一端连接反渗透产水排放管(315)和反渗透浓水管(316),另一端连接浓水排放管(211);所述清洗水箱进水管(311)一端连接清洗水箱(313),另一端连接反渗透产水管(307);所述清洗水箱溢流管(312)一端连接清洗水箱(313),另一端连接反渗透产水管(307);所述反渗透清洗水管(305)一端连接清洗水箱(313),另一端连接第一反渗透三通阀(301);所述清洗水箱排放管(314)一端连接清洗水箱(313),另一端连接浓水排放管(211);

反渗透模块(300)工作时,第一反渗透三通阀(301)连通超滤产水管(214)和反渗透进水管(302);超滤产水流经第一反渗透三通阀(301)、反渗透进水管(302)和高压泵(303)之后进入反渗透单元(306),通过超滤进水取样阀(304)取水,检测水样;反渗透单元(306)的产水通过反渗透产水管(307)流至第二反渗透三通阀(310);在线盐度检测仪(308)对反渗透单元(306)的产水的TDS进行检测,当反渗透单元(306)的产水的TDS大于450mg/L,第二反渗透三通阀(310)连通反渗透产水管(307)和反渗透产水排放管(315),反渗透单元(306)的产水经过第二反渗透三通阀(310)和反渗透产水排放管(315)流至反渗透排放管(318);当反渗透单元(306)的产水的TDS小于450mg/L,第二反渗透三通阀(310)连通反渗透产水管(307)和调质进水管(401),反渗透单元(306)的产水经过第二反渗透三通阀(310)和调质进水管(401)流入调质模块(400);反渗透单元(306)的浓水经过反渗透浓水管(316)、反渗透排放管(318)和浓水排放管(211)外排;

反渗透模块(300)每天运行结束,对反渗透单元(306)的反渗透膜进行淡水冲洗60S;淡水冲洗采用反渗透单元(306)的产水;反渗透单元(306)的产水通过清洗水箱进水管(311)进入清洗水箱(313)储存;清洗水箱(313)满水后,多余的水通过清洗水箱溢流管(312)回流至反渗透产水管(307);对反渗透模块(300)进行冲洗时,第一反渗透三通阀(301)连通反渗透清洗水管(305)和反渗透进水管(302),清洗水箱(313)中的水通过反渗透清洗水管(305)、第一反渗透三通阀(301)进入反渗透进水管(302),由高压泵(303)泵入反渗透单元(306),反渗透浓水调压阀(317)开度全开,反渗透单元(306)产水经过第二反渗透三通阀(310)进入反渗透排放管(318)外排。

7.如权利要求5所述的一种海水淡化制水工艺,其特征在于,步骤4中,

所述调质模块(400)包括调质进水管(401)、调质单元(402)和调质出水管(408);所述调质进水管(401)一端连接第二反渗透三通阀(310),另一端连接调质单元(402);所述调质出水管(408)一端连接调质单元(402),另一端连接消毒模块(500);所述调质单元(402)包括调质壳(403)、调质芯管(406)和矿化调质柱(407);所述调质壳(403)中空设置,顶端开设有调质出口(404),底端开设有调质进口(405);所述矿化调质柱(407)安装于调质壳(403)内腔,底端固定于调质壳(403)内腔,顶端通过调质芯管(406)与调质出口(404)相连通;所述调质芯管(406)上端与调质出口(404)连接,下端延伸至矿化调质柱(407)内部;

水从调质进水管(401)通过调质进口(405)进入到调质壳(403)内腔,经过矿化调质柱(407)的调质作用后,从调质芯管(406)流至调质出口(404),最后通过调质出水管(408)流往消毒模块(500)。

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