海水精华液浓缩装置及海水循环净化系统的制作方法

本实用新型涉及海水淡化处理的技术领域，尤其是涉及一种海水精华液浓缩装置及海水循环净化系统。

背景技术：

现在人们越来越注重健康问题。但是很多疾病与人体缺乏康物质与微量元素有关。海洋中富含多种矿物质及铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、砷、碘等18种微量元素，但是海水中有大量的有机质、细菌、重金属离子等。因此需要对海水进行处理。

目前利用海水制备的海洋精华液因其富含多种微量元素，主要用于风味饮品或保健品，具有保健作用，因而受到原来越多的欢迎。利用海水制备的海洋精华液处理过程大致分为絮凝沉降、过滤、纳滤、净化等过程。其中，纳滤过程是将絮凝沉降、过滤处理后的溶液进行除氯和浓缩，以使海洋精华液内的微量元素的溶度的浓度得到提高，同时减少海洋精华液中氯离子，以避免氯离子浓度过高对人们口服海洋精华液后造成人体的负担。

但是，在纳滤过程完成后，海洋精华液内的氯离子含量较高，过滤完成需要单独进行测量其氯离子含量，测量较不方便；同时，需要检测纳滤完成后的溶液浓度是否达标，若氯离子较高或溶液浓度较低侧需要重新将纳滤完成后的溶液返回，再次除氯和浓缩，在此检测过程中的测量较为复杂，因而降低了海洋精华液的生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种海水精华液浓缩装置及海水循环净化系统，以缓解现有技术中在纳滤过程完成后，海洋精华液内的氯离子含量较高，过滤完成需要单独进行测量其氯离子含量，测量不方便；同时，需要检测纳滤完成后的溶液浓度是否达标，若氯离子较高或溶液浓度较低侧需要重新将纳滤完成后的溶液返回，再次除氯和浓缩，在此检测过程中的测量较为复杂，因而降低了海洋精华液的生产效率的技术问题。

本实用新型提供的一种海水精华液浓缩装置，包括一级纳滤装置、进水箱、保安过滤器、二级纳滤装置、活性炭过滤装置、控制器、返回管路，水体监测装置；所述一级纳滤装置、进水箱、保安过滤器、二级纳滤装置、水体监测装置、活性炭过滤装置依次连通；

所述水体监测装置与所述活性炭过滤装置之间的管路设置有三通阀，所述三通阀设置有与所述返回管路的进水口连通的第一进水阀门、与所述返回管路的进水端连接的第二进水阀门，所述返回管路的出水端于所述进水箱连接；

所述控制器别与所述水体监测装置、第一进水阀门、第一进水阀门电连接；所述控制器设置有氯离子溶度阈值和溶液溶度阈值，所述水体监测装置用于检测氯离子溶度和溶液溶度，并将此氯离子浓度和溶液浓度信息传输至所述控制器，所述控制器对应控制所述第一进水阀门、第一进水阀门的开闭。

进一步地，所述水体监测装置包括：用于检测溶液中氯离子浓度的氯离子在线监测仪、用于检测溶液浓度的波美计在线监测仪。

进一步地，所述水体监测装置包括显示器，所述显示器与所述控制器电连接，用于显示氯离子溶度和溶液溶度。

进一步地，所述一级纳滤装置包括多个一级纳滤膜组件；多个一级纳滤膜组件并联设置；

和/或，所述二级纳滤装置包括多个二级纳滤膜组件；多个二级纳滤膜组件并联设置。

进一步地，还包括纯水生产装置，所述纯水生产装置分别与所述一级纳滤膜组件、进水箱连通。

本实用新型还提供了一种海水循环净化系统，包括絮凝沉降装置、微滤净化装置、超滤装置、最终净化装置及如上所述的海水精华液浓缩装置；

所述絮凝沉降装置、微滤净化装置、超滤装置、海水精华液浓缩装置、最终净化装置依次连通。

进一步地，所述絮凝沉降装置包括絮凝沉降箱，所述絮凝沉降箱内设置有多个折流板，多个折流板沿所述絮凝沉降箱的高度方向交错设置，且所述折流板的一端与所述絮凝沉降箱的内壁连接。

进一步地，所述折流板的上表面设置有用于吸附溶液杂质的吸附层。

进一步地，与所述折流板连接的絮凝沉降箱的内壁向远离所述絮凝沉降箱的内壁方向，所述折流板上交错设置有多个阻挡板。

进一步地，所述微滤净化装置包括多个串连的微滤膜组件。

本实用新型提供的海水精华液浓缩装置，包括一级纳滤装置、进水箱、保安过滤器、二级纳滤装置、活性炭过滤装置、控制器、返回管路，水体监测装置；所述一级纳滤装置、进水箱、保安过滤器、二级纳滤装置、水体监测装置、活性炭过滤装置依次连通；所述水体监测装置与所述活性炭过滤装置之间的管路设置有三通阀，所述三通阀设置有与所述返回管路的进水口连通的第一进水阀门、与所述返回管路的进水端连接的第二进水阀门，所述返回管路的出水端于所述进水箱连接；所述控制器别与所述水体监测装置、第一进水阀门、第一进水阀门电连接；所述控制器设置有氯离子溶度阈值和溶液溶度阈值，所述水体监测装置用于检测氯离子溶度和溶液溶度，并将此氯离子浓度和溶液浓度信息传输至所述控制器，所述控制器对应控制所述第一进水阀门、第一进水阀门的开闭。当从二级纳滤装置流出的溶液的氯离子浓度高于设定的氯离子溶度阈值，或则二级纳滤装置流出的溶液的浓度低于设定的溶液溶度阈值，通过水体监测装置检测后，控制器控制第一进水阀门关闭，第一进水阀门打开，溶液通过返回管流使溶液重新流入进水箱内。若溶液的氯离子浓度低于设定的氯离子溶度阈值，且则溶液的浓度高于设定的溶液溶度阈值，控制器控制第一进水阀门打开，第一进水阀门关闭，则溶液进入到活性炭过滤装置进而进入下一步的生产工序中。因此，本实用新型提供的海水精华液浓缩装置，经过水体监测装置的检测及控制器对第一进水阀门、第二进水阀门的自动化控制，从而保证纳滤过程流出的溶液的氯离子含量及溶液溶度，因而海洋精华液的生产效率得到提高。

本实用新型还提供了一种海水循环净化系统，包括絮凝沉降装置、微滤净化装置、超滤装置、最终净化装置及如上所述的海水精华液浓缩装置；所述絮凝沉降装置、微滤净化装置、超滤装置、海水精华液浓缩装置、最终净化装置依次连通。本实用新型提供的海水循环净化系统所产生的有益效果与本实用新型提供的海水精华液浓缩装置所产生的有益效果基本相同，因此这里不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的海水精华液浓缩装置的工艺流程图；

图2为本实用新型提供的海水精华液浓缩装置中的三通阀的示意图；

图3为本实用新型提供的海水精华液浓缩装置中的控制器控制的示意图；

图4为本实用新型提供的海水循环净化系统的工艺流程图；

图5为本实用新型提供的海水循环净化系统中的絮凝沉降箱内部的示意图；

图6为本实用新型提供的海水循环净化系统中絮凝沉降箱的折流板的俯视图。

图标：1-絮凝沉降装置；2-微滤净化装置；3-超滤装置；4-海水精华液浓缩装置；5-最终净化装置；6-排放箱；11-絮凝沉降箱；12-折流板；121-吸附层；122-阻挡板；21-微滤膜组件；41-一级纳滤装置；411-一级纳滤膜组件；42-进水箱；43-保安过滤器；44-二级纳滤装置；441-二级纳滤膜组件；45-活性炭过滤装置；46-控制器；47-返回管路；48-水体监测装置；481-氯离子在线监测仪；482-波美计在线监测仪；49-纯水生产装置；50-三通阀；51-第一进水阀门；52-第二进水阀门。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，本实用新型提供的海水精华液浓缩装置包括一级纳滤装置41、进水箱42、保安过滤器43、二级纳滤装置44、活性炭过滤装置45、控制器46、返回管路47，水体监测装置48；一级纳滤装置41、进水箱42、保安过滤器43、二级纳滤装置44、水体监测装置48、活性炭过滤装置45依次连通；水体监测装置48与活性炭过滤装置45之间的管路设置有三通阀50，三通阀50设置有与返回管路47的进水口连通的第一进水阀门51、与返回管路47的进水端连接的第二进水阀门52，返回管路47的出水端于进水箱42连接；控制器46别与水体监测装置48、第一进水阀门51、第一进水阀门51电连接；控制器46设置有氯离子溶度阈值和溶液溶度阈值，水体监测装置48用于检测氯离子溶度和溶液溶度，并将此氯离子浓度和溶液浓度信息传输至控制器46，控制器46对应控制第一进水阀门51、第一进水阀门51的开闭以控制活性炭过滤装置45是否进水及控制返回管路47是否进水。

生产过程中，一级纳滤装置41主要净化离子，二级纳滤装置44主要用于浓缩溶液及经过氯离子。进水箱42主要用于储存溶液。当从二级纳滤装置44流出的溶液的氯离子浓度高于设定的氯离子溶度阈值，或从二级纳滤装置44流出的溶液的浓度低于设定的溶液溶度阈值，通过水体监测装置48检测后，控制器46控制第一进水阀门51关闭，第一进水阀门51打开，溶液通过返回管流使溶液重新流入进水箱42内，进行再次除氯和溶液浓缩。若溶液的氯离子浓度低于设定的氯离子溶度阈值，且则溶液的浓度高于设定的溶液溶度阈值，此时浓缩的溶液溶度合格，则控制器46控制第一进水阀门51打开，第一进水阀门51关闭，溶液进入到活性炭过滤装置45进而进入下一步的生产工序中。因此，本实用新型提供的海水精华液浓缩装置，经过水体监测装置48的检测及控制器46对第一进水阀门51、第二进水阀门52的自动化控制，从而保证纳滤过程流出的溶液的氯离子含量及溶液溶度，以使纳滤过程流出的溶液的达到标准，通过上述设置，海洋精华液的生产效率得到提高。

上述水体监测装置48可以包括：用于检测溶液中氯离子浓度的氯离子在线监测仪481、用于检测溶液浓度的波美计在线监测仪482。氯离子在线监测仪481用于在线对溶液中的氯离子进行检测，因而检测氯离子浓度较为方便。波美计在线监测仪482(又名波美比重计，锤度计)，是以波美度为单位来测量溶液浓度，密度的方法。波美计在线监测仪482用于在线对溶液溶度进行检测，因而检测溶液浓度较为方便。上述氯离子溶度阈值的范围可以为6000－10000mg/l，例如，氯离子溶度阈值可以设置为7000mg/l，溶液溶度阈值可以设置为15－16Be’或17－18Be’，以保证制备的海洋精华液中的氯离子的溶度较少及溶液浓度较高。

为了方便观察溶液中的氯离子溶度和溶液溶度，水体监测装置48可包括显示器，显示器与控制器46电连接，显示器用于显示氯离子溶度和溶液溶度。上述氯离子溶度和溶液溶度也可以通过控制器46反馈至电脑观察。

上述一级纳滤装置41可以包括多个一级纳滤膜组件411；多个一级纳滤膜组件411并联设置，例如一级纳滤膜组件411的数量设置为两个，用于当其中一个一级纳滤膜组件411清洗或维修时，另一个一级纳滤膜组件411仍然进行一级纳滤过程；上述二级纳滤装置44也可以包括多个二级纳滤膜组件441；多个二级纳滤膜组件441并联设置。例如，二级纳滤膜组件441的数量设置为两个，当其中一个二级纳滤膜组件441清洗或维修时，另一个清洗或维修时仍然进行二级纳滤过程。上述一级纳滤膜组件411和二级纳滤膜组件441中的纳滤膜占用空间面积小，纳滤效率高，同时使纳滤过程耗能较少。一级纳滤装置41和二级纳滤装置44串联设置，纳滤效果能高。

进一步地，本实用新型提供的海水精华液浓缩装置还包括纯水生产装置49，纯水生产装置49分别与一级纳滤膜组件411、进水箱42连通，用于向一级纳滤膜组件411、进水箱42提供经过过滤后的纯水。

综上所述，本实用新型提供的海水精华液浓缩装置，经过二级纳滤装置44浓缩后的溶液通过水体监测装置48的检测，若溶液的氯离子浓度高于设定的氯离子溶度阈值，或溶液浓度低于设定的溶液溶度阈值，通过水体监测装置48检测后，控制器46控制第一进水阀门51关闭，第一进水阀门51打开，溶液通过返回管流使溶液重新流入进水箱42内，进行再次除氯和溶液浓缩。若水体监测装置48的检测，溶液的氯离子浓度低于设定的氯离子溶度阈值，且则溶液的浓度高于设定的溶液溶度阈值，说明溶液合格，控制器46控制第一进水阀门51打开，第一进水阀门51关闭，则溶液进入到活性炭过滤装置45进而进入下一步的生产工序中。因而，本实用新型提供的海水精华液浓缩装置，对溶液的检测和循环除氯、循环浓缩过程实现自动化控制，不仅精确控制纳滤过程流出的溶液的氯离子含量及溶液溶度，而且使海洋精华液的生产效率得到提高。

需要说明的是上述各结构装置之间管道连接，管道连接处同时连接有液体输送泵、检测仪表等。

如图4所示，本实用新型还提供了一种海水循环净化系统，包括絮凝沉降装置1、微滤净化装置2、超滤装置3、最终净化装置5及如上的海水精华液浓缩装置4；絮凝沉降装置1、微滤净化装置2、超滤装置3、海水精华液浓缩装置4、最终净化装置5依次连通。絮凝沉降装置1用于对海水的初级沉降，是海水中的大颗粒悬浮物、有机胶状物及部分重金属离子有效絮凝沉降。微滤净化装置2、超滤装置3用于对海水的过滤，以清除海水中的微小颗粒。随后，海水经过海水精华液浓缩装置4的纳滤过程达到海水的浓缩液，最后进入到最终净化装置5进行净化。净化后的海水浓缩也得到海洋净化液，最后进入到排放箱6中进行包装等工序。

如图5所示，絮凝沉降装置1包括絮凝沉降箱11，为了使海水在絮凝沉降箱11内停留较长时间，使得絮凝沉降效果更好，絮凝沉降内可以设置有多个折流板12，多个折流板12沿絮凝沉降箱11的高度方向交错设置，且折流板12的一端与絮凝沉降箱11的内壁连接。通过上述设置，折流板12的竖向方向可以改变海水等溶液竖直都方向的流动方向，延长海水等等溶液在絮凝沉降箱11内的停留时间，使得絮凝沉降效果更好。

折流板12的上表面还可以设置有用于吸附溶液杂质的吸附层121。吸附层121包括吸附剂，用于对折流板12上流动的海水进行初步的除杂处理。

如图6所示，与折流板12连接的絮凝沉降箱11的内壁向远离絮凝沉降箱11的内壁方向，折流板12上可以交错设置有多个阻挡板122。多个阻挡板122的竖向设置，且底端与折流板12的上表面连接。通过多个阻挡板122的交错设置，可以改变流体在阻挡板122上的流向，延长海水等等溶液在絮凝沉降箱11内的停留时间。

为了使海水在絮凝沉降箱11内停留较长时间，上述絮凝沉降箱11内还可以如下设置：絮凝沉降箱11的上部设置有用于改变溶液水平方向的阻挡通道，絮凝沉降箱11内中部设置有用于改变流体竖向流动的多个交错设置的折流板12。

需要说明的是，为了使上述絮凝沉降箱11内的溶液的流动方向改变还可以在絮凝沉降箱11内设置其他结构，以延长溶液的停留时间。

微滤净化装置2包括多个串连的微滤膜组件21。微滤膜组件21的内部设置有微滤膜，微滤膜过滤效果好，且清洗方便，过滤好耗能及清洗耗能较少。微滤膜组件21占地面积较小，有利于减少整个海水循环净化系统的占用空间。

综上所述，本实用新型提供的海水循环净化系统，属于海洋精华液生产过程的一部分。絮凝沉降箱11内设置有折流板12及阻挡板122，延长海水停留时间，絮凝沉降效果较好。微滤净化装置2占用空间较少，生产效率更高。海水精华液浓缩装置4设置有水体监测装置48、控制器46及返回管路47，浓缩液不达标时可以返回进水箱42中，此过程和超滤进水同时作业，进一步循环净化浓缩海水，实现自动化控制及连续生产，从而较少能源消耗，降低生产成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。