一种利用地热资源进行海水淡化处理的系统及其处理工艺的制作方法_2

文档序号:9902618阅读:来源:国知局
的成本输水到较远的缺水地区,本发明不但能产生巨大的社会效益,还可以产生巨大的经济效益,将对社会发展和人民生活水平的提尚,有深远的意义和影响。
[0027]相对于通常的反渗透海水淡化方法,本发明可以大量节约淡水制造成本主要体现在以下几个方面:
[0028]A.通过重力自流取用海水,无需抽取海水原水,在脱盐率40%的情况下,只需要输送占原水体积40 %的淡水,从而节约海水抽取成本;
[0029]B.所采用的原水预处理单元是通过重力自流实现,预处理超滤过程的压力也利用自然水柱压力,节约预处理成本;
[0030]C.本发明是结合高层建筑和深井结构,利用反渗透实现海水淡化,并利用地热能进行补水和淡水提升的设计因地制宜,充分利用低碳新能源,无需额外用电栗为反渗透加压,节约大量电能。
[0031]D.本发明利用温度差驱动温差原水补充装置补充原水和驱使淡水提升装置提升淡水,节约水栗投资费用和水栗运营费用;
[0032]E.通过提出新的淡化后浓盐水利用方式,用于温泉式人造死海旅游开发,收入来源增加,收入水平提高。
【附图说明】
[0033]图1是本发明所提供的海水淡化处理流程框图;
[0034]图2是本发明一种海水淡化处理系统平面布置示意图;
[0035]图3是图2中的温度差驱动淡水提升单元的结构布置示意图;
[0036]图4是本发明所提供的原水预处理单元示意图;
[0037]图5是图2中的地热取热单元结构示意图;
[0038]图6是图2中的驱动温度差驱动原水补水单元的结构布置示意图。
[0039]图中:
[0040]1-海水取水单元;
[0041 ]2-原水预处理单元,21-蓄水调节池,22-初步预处理装置,23-微滤装置,24-超滤装置,25-保安过滤器,26-重力自流海水输水管道,27-加药装置;
[0042]3-地热取热单元,31-地热补水井,32-地热取热井,33-地热源,34-地热加热井,35-地热补水管道,36-地热取热管道,37-储热箱,38-地热应用用户;
[0043]4-温度差驱动原水补水单元,41-原水温度调节罐,42-温度差驱动原水补水装置;
[0044]5-反渗透单元;
[0045]6-温度差驱动淡水提升单元,61-淡水箱,62-温度差驱动淡水提升装置;
[0046]7-原水输送管道;8-蒸汽管道;9-浓盐水输送管道;10-淡水输送管道;
[0047]20-保压装置,201-水柱管井,202-保压缓冲机构,2021-缸体,2022-活塞;
[0048]301-循环加热室,302-循环冷却室,303-温差相变提升室,3031-循环腔室,3032-相变驱动缸,30321-淡水提升室,30322-工质相变室,3033-活塞;
[0049]40-冷却管路;50-淡水用户;60-盐水应用项目;70-淡水储箱;80-储热箱;90-地热应用用户;100-单向阀;101-截止阀;102-地下厂房;103-深井结构;104-高层建筑。
【具体实施方式】
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[0050]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效,兹例举以下实施例说明如下:
[0051]结合图1和图2所示,本发明提供了一种利用地热资源进行海水淡化处理的系统,包括海水取水单元1、位于海平面以下的原水预处理单元2、以及与原水预处理单元2有适合水头落差的地热取热单元3、温度差驱动原水补水单元4、反渗透单元5和温度差驱动淡水提升单元6,海水经海水取水单元I进入原水预处理单元2,去除海水原水中的细菌、悬浮物、胶体和自由氯;地热取热单元3用于向温度差驱动原水补水单元4和温度差驱动淡水提升单元6输出热能;温度差驱动原水补水单元4包括原水温度调节罐41、温度差驱动原水补水装置42,原水温度调节罐41通过原水输送管道7与海水取水单元I连接,且通过地热管道8与地热取热单元3连接,用于对进入原水温度调节罐41内的原水进行温度调节;温度差驱动原水补水装置42分别与反渗透单元5和原水温度调节罐41连接,用于将原水温度调节罐41内的原水补充至反渗透单元5中;
[0052]其中的反渗透单元5用于对原水进行淡化,经反渗透后分离出淡水和浓盐水,浓盐水通过反渗透单元5的余压由浓盐水输送管道9输送至地面,进行盐水应用项目60的开发,比如用于制盐企业提取其中的盐分,也可以利用浓盐水开发为温泉式人造死海,再加入中药后可以用于养生保健等等。
[0053]其中的温度差驱动淡水提升单元6包括与反渗透单元5连通的淡水箱61和与淡水箱61相连通的温度差驱动淡水提升装置62,地热取热单元3向温度差驱动淡水提升装置62输出热能,将淡水通过淡水输送管道10输送至位于海平面上方的地面上,并输送至高层建筑物的淡水储箱70中,用于淡水用户50使用。
[0054]本发明通过重力自流取用海水,无需抽取海水原水,在脱盐率40%的情况下,只需要输送占原水体积40%的淡水,从而节约海水抽取成本,所采用的原水预处理单元是通过重力自流实现,如图4所示,预处理超滤过程的压力也利用自然水柱压力,节约预处理成本;通过利用高层建筑结合深井进行反渗透海水淡化,并利用地热能进行补水和淡水提升的设计因地制宜,充分利用低碳新能源,无需额外用电栗为反渗透加压,节约大量电能,附图1-6中在管道还设有控制原水开关的截止阀1I。
[0055]如图2所示,该系统还包括地下厂房102、深井结构103和高层建筑104,原水补水单元4、反渗透单元5和温度差驱动淡水提升单元6位于地下厂房102内,深井结构103的一端与地下厂房104连通,其另一端伸至高层建筑104上,浓盐水输送管道9和淡水输送管道10由地下厂房102伸至深井结构103中,并将淡水和浓盐水输送至高层建筑104中。这样把深井建设和地下厂房同时作为高层建筑的深基础,节省高层建筑的基础建设费用,一举多得,同时,还借助于高层建筑、深井结构、地下厂房的结构创造水势能条件并结合利用地热能进行海水淡化。
[0056]为了使反渗透单元5处于一个较好的工作压力状态,在系统中还设置了利用水柱保持压力的保压装置20,如图5所示,保压装置20包括位于深井结构中的水柱管井201和位于地下厂房102中的保压缓冲机构202,保压缓冲机构202分别与水柱管井201和反渗透单元5的原水进口端连通。在水柱管井201中注入水,其中的保压缓冲机构202分别与水柱管井201、反渗透单元5连通。本发明所采用的保压缓冲机构202优选为活塞式结构,当然也可以采用其他利用水柱势能保持压力的活动装置,具体包括一缸体2021和位于缸体2021内部的活塞2022,缸体2021的两端分别与水柱管井201和反渗透单元5连通,当温度差驱动原水补水装置所提供的驱动压力不稳定时,可依靠活塞2022的左右移动来调整反渗透单元5的渗透压力,能量损失小,更简洁实用。
[0057]其中的温度差驱动原水补水单元4如图6所示,温度差驱动淡水提升单元6如图3所示,二者均包括一循环加热室301、循环冷却室302、温差
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