一种海水淡化装置的制作方法

本发明属于石墨烯应用领域，具体而言，涉及一种海水淡化装置。

背景技术：

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。

从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。

目前为止，所有的海水淡化装置均存在能耗过大，成本过高的问题。

专利201110309001.0，公开了一种可移动污染水，海水净化装置，包括台车，和本体，其中：在台车上安装有高压泵以及与该高压泵连接的发动机；还安装有一逆浸透膜式过滤器，该逆浸透膜式过滤器与所述高压泵的出水口相连接；还设置有原水配管和一内置过滤器，所述高压泵的入水口与所述原水配管之间通过所述过滤器连接。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种海水淡化装置，能耗低，成本低，过滤效率高，可以高压过滤，单位时间内的海水过滤量大。

为了达到上述目的，具体方案如下：

一种海水淡化装置，包括海水蓄水池、海水过滤槽、淡水蓄水池；所述海水蓄水池设在所述海水过滤槽的上方，并通过进水阀门与所述海水过滤槽连通，所述淡水蓄水池设在所述海水过滤槽的下方；

所述海水过滤槽为倒三角形结构，其中的一个斜面上设有密集漏水孔，在该斜面上铺设有石墨烯滤层，所述石墨烯滤层上层叠设置带密集漏水孔的石英板，所述石英板和所述斜面将所述石墨烯滤层夹紧；所述海水过滤槽的底部设有排污口；

打开进水阀门，所述海水蓄水池内的海水进入海水过滤槽，在压力作用下，海水中的淡水依次穿过石英板、透过石墨烯滤层被过滤出来，通过斜面上的漏水孔落入下方的淡水蓄水池内；同时，石墨烯滤层上的残留物经排污口被排出。

本发明提供的海水淡化装置，通过高压或者其他可行方式从海里取水将其送入海水蓄水池内。打开进水阀门，海水蓄水池内的海水进入海水过滤槽内，因为海水过滤槽为倒三角结构，当海水过滤槽内的海水达到一定体积后，在自身重力作用下，海水中的淡水会透过石墨烯滤层被过滤出，层叠设置在石墨烯滤层上方的石英板不仅可以协助将石墨烯滤层固定，同时可以承重，避免海水直接冲击石墨烯滤层，之后淡水通过海水过滤槽斜面上的漏水孔流出，落入 设在下方的淡水蓄水池内。残留在石墨烯滤层上的残留物会不断受到流下的海水的冲刷经排污口被排出。

目前，石墨烯是已知的最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，但是，最新研究发现，当水分子和钠离子、氯离子遇到孔径合适的石墨烯时，水分子能够穿过，盐中的纳、氯离子则被阻止。

本方案中，首先，将海水送入海水蓄水池中可以通过高压泵或者其它任何可实施方法进行，目前为完全成熟方法，成本较低。

其次，海水淡化装置中使用的石墨烯滤层，其硬度大，能够承受大量海水的冲击和压力，所以，单位时间内的海水过滤量大。而且，海水在被过滤的过程中，完全依靠海水自身重力，其中的淡水透过石墨烯滤层，不需要依靠外界助力即可实现过滤，从根本上降低了海水淡化工艺的能耗，节省了成本。

同时，现有技术中的海水淡化装置，在过滤一定时间后，过滤膜无法直接进行冲洗，需要将过滤膜进行反冲洗，工作量大，同时增大了海水淡化工艺的能耗和成本。

本方案中，为了能够及时并方便地将残留在石墨烯滤层上的盐分及杂质清除，可以在海水过滤槽的底部设置一个排污口，在进行海水过滤的同时，可以同时借助海水对石墨烯滤层进行冲刷，对石墨烯滤层进行清洗，极大地节省了工艺成本，提高了工艺效率。

进一步地，所述海水过滤槽为倒直角三角形，其中的斜面上设有所述漏水孔。

进一步地，所述斜面为弧形面。

进一步地，所述排污口上设有排污阀门。

进一步地，所述石墨烯滤层为单层石墨烯，或者层叠设置的多个单层石墨烯。

本发明提供的海水淡化装置的优点：

1.能耗小，成本低。现有技术中过滤1吨淡水的成本大概为￥7元，而通过本方案提供的海水淡化装置进行海水淡化，其过滤1吨淡水的成本仅为￥0.07元。

2.可以高压过滤，单位时间内的海水过滤量大；

3.石墨烯滤层的清洗方便，可以实时清洗，或者根据需要周期性清洗，降低了工艺能耗和成本。

附图说明

图1为本发明提供的斜面为平面的海水淡化装置结构示意图；

图2为本发明提供的斜面为平面，并设有排污阀门的海水淡化装置结构示意图；

图3为本发明提供的斜面为弧形面，并设有排污阀门的海水淡化装置结构示意图；

图4为带有密集漏水孔的石英板的结构示意图；

1.海水蓄水池，2.海水过滤槽，3.淡水蓄水池，4.石英板，5.漏水孔，6.石墨烯滤层，7.进水阀门，8.排污口，9.排污阀门，10.斜面。

具体实施方式

参照附图对本实施方式的海水淡化装置的实施方式进行说明。

图1为本实施方式提供的斜面为平面的海水淡化装置结构示意图。图4为本实施方式提供的设有密集漏水孔的石英板的结构示意图。

如图1和图4所示，一种海水淡化装置，包括海水蓄水池1、海水过滤槽2、淡水蓄水池3；所述海水蓄水池1设在所述海水过滤槽2的上方，并通过进水阀门7与所述海水过滤槽2连通，所述淡水蓄水池3设在所述海水过滤槽2的下方；

所述海水过滤槽2为倒直角三角形结构，其中的斜面10上设有密集漏水孔5，在该斜面10上铺设有石墨烯滤层6，所述石墨烯滤层6上层叠设置带密集漏水孔5的石英板4，所述石英板4和所述斜面10将所述石墨烯滤层6夹紧；所述海水过滤槽2的底部设有排污口8；

打开进水阀门7，所述海水蓄水池1内的海水进入海水过滤槽2，在压力作用下，海水中的淡水依次穿过石英板4、透过石墨烯滤层6被过滤出来，通过斜面10上的漏水孔5落入下方的淡水蓄水池3内。同时，石墨烯滤层6上的残留物经排污口8被排出。

本实施方式提供的海水淡化装置，通过高压或者其他可行方式从海里取水将其送入海水蓄水池1内，打开进水阀门7，海水蓄水池1内的海水进入海水过滤槽2内，因为海水过滤槽2为倒直角三角结构，当海水过滤槽2内的海水达到一定体积后，在自身重力作用下，海水中的淡水会透过石墨烯滤层6被过滤出，层叠设置在石墨烯滤层6上方的石英板4不仅可以协助将石墨烯滤层6固定，同时可以承重，避免海水直接冲击石墨烯滤层6，之后淡水通过海水 过滤槽2斜面10上的漏水孔5流出，落入设在下方的淡水蓄水池3内。在过滤的同时，下落的海水冲刷石墨烯滤层6，石墨烯滤层6上的残留物经排污口8排出。

图2为本实施方式提供的斜面10为平面，并设有排污阀的海水淡化装置结构示意图。图3为本实施方式提供的斜面10为弧形面，并设有排污阀的海水淡化装置结构示意图。

如图2和图3所示，在排污口8上设有排污阀门9。

为了能够根据需要周期性对石墨烯滤层6进行清理，提高海水的利用率，可以在排污口8上设置排污阀门9。当过滤一定时间需要对石墨烯滤层6进行清理时，打开排污阀门9，从海水蓄水池1内冲下的海水直接将石墨烯滤层6上的残留物冲刷经排污口8排出，操作简单，极大地节省了工艺成本，提高了过滤效率。

即使石墨烯滤层6是被石英板4加紧，但是，因为石英板4上设有密集的漏水孔5，孔里的残留物在快速的水流冲击下也会被完全冲刷掉。

如图3所示，为了减小海水对于海水过滤槽2斜面10的冲击力，可以将海水过滤槽2的斜面10设为设有密集漏水孔5的弧形面。

除了上述实施方式之外，还包括其中使用的石墨烯滤层6可以是单层石墨烯也可以是由多个单层石墨烯层叠构成。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明型，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。