苦咸水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種苦咸水處理系統(tǒng)，其包括濃水泵、濃差電池、廢液箱、淡水箱、反滲透裝置和控制箱，濃水泵的出水口通過濃水管與濃差電池的濃水室連通，濃差電池的出水管通過廢水管與廢液箱頂部連通，廢液箱底部通過反滲透管與反滲透裝置的內(nèi)筒體內(nèi)部連通；反滲透裝置的外筒體通過淡水管與濃差電池的淡水室連通，淡水泵與淡水補(bǔ)水電磁閥之間的淡水管通過儲(chǔ)水管與淡水箱連通。優(yōu)點(diǎn)：與傳統(tǒng)的苦咸水處理工藝相比，該系統(tǒng)進(jìn)行了兩次濃縮脫鹽，提高苦咸水利用率，節(jié)約能源；在對(duì)苦咸水進(jìn)行處理的同時(shí)濃差電池能夠持續(xù)正常發(fā)電，在消耗能源的同時(shí)產(chǎn)生電能，改變了傳統(tǒng)苦咸水處理過程僅耗能不產(chǎn)能的特點(diǎn)，有效降低了處理過程成本。
【專利說明】
苦咸水處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001 ]本實(shí)用新型設(shè)及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說設(shè)及一種苦咸水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】：
[0002] 苦咸水是一類由于礦化度較高而無法直接利用的劣質(zhì)地下水，通常，我們把礦化 度大于等于l.Og/L的水稱之為苦咸水，其形成與氣候條件、地形地貌、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、人類活動(dòng) 等因素有較大關(guān)系。我國苦咸水可開采量約200億m3/a，因此，利用苦咸水淡化，W提供安 全、可靠的生產(chǎn)、生活用水，是緩解水危機(jī)的主要途徑之一。目前，苦咸水的處理方法有反滲 透、電滲析、納濾、蒸饋等，但是在處理苦咸水的同時(shí)會(huì)消耗大量的電能，處理成本較高，且 大多是對(duì)苦咸水進(jìn)行了一次處理，廢水比例較高，苦咸水的利用率較低，浪費(fèi)能源。 【實(shí)用新型內(nèi)容】：
[0003] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠有效提高苦咸水利用率、降低處理成本的苦 咸水處理系統(tǒng)。
[0004] 本實(shí)用新型由如下技術(shù)方案實(shí)施:苦咸水處理系統(tǒng)，其包括濃水累、濃差電池、廢 液箱、淡水箱、反滲透裝置和控制箱，所述濃水累的出水口通過濃水管與所述濃差電池的濃 水室連通，所述濃差電池的出水管通過廢水管與所述廢液箱連通，所述廢液箱通過反滲透 管與所述反滲透裝置的內(nèi)筒體內(nèi)部連通，在所述反滲透管上設(shè)有增壓累;所述反滲透裝置 的外筒體通過淡水管與所述濃差電池的淡水室連通，在所述淡水管上設(shè)有淡水補(bǔ)水電磁 閥，所述淡水補(bǔ)水電磁閥與所述反滲透裝置之間的所述淡水管上設(shè)有淡水累，所述淡水累 與所述淡水補(bǔ)水電磁閥之間的所述淡水管通過儲(chǔ)水管與所述淡水箱連通;所述控制箱的控 制器與所述濃水累、所述增壓累、所述淡水補(bǔ)水電磁閥、所述淡水累連接，所述控制器控制 所述濃水累、所述增壓累、所述淡水補(bǔ)水電磁閥、所述淡水累的啟閉。
[0005] 所述濃差電池包括殼體，在所述殼體內(nèi)部均勻的間隔設(shè)有離子交換膜;所述離子 交換膜將所述殼體分割成間隔設(shè)置的所述濃水室和所述淡水室;每個(gè)所述淡水室兩側(cè)的所 述離子交換膜均為陽離子交換膜或陰離子交換膜;在由陽離子交換膜構(gòu)成的所述淡水室內(nèi) 設(shè)有陽極，在由陰離子交換膜構(gòu)成的所述淡水室內(nèi)設(shè)有陰極;所述濃水室一側(cè)的所述離子 交換膜為陰離子交換膜，所述濃水室另一側(cè)的所述離子交換膜為陽離子交換膜;在每個(gè)所 述濃水室和所述淡水室的底部均設(shè)有所述出水管，在所述出水管上設(shè)有排廢電磁閥，所述 排廢電磁閥與所述控制器連接，所述控制器控制所述排廢電磁閥的啟閉。
[0006] 其還包括蓄電池，所述陽極通過導(dǎo)線與所述蓄電池的正極連接，所述陰極通過導(dǎo) 線與所述蓄電池的負(fù)極連接。
[0007] 所述反滲透裝置包括所述外筒體，在所述外筒體內(nèi)部設(shè)有由半透膜制成的所述內(nèi) 筒體;在所述外筒體外部設(shè)有排廢累和離子濃度檢測(cè)儀，所述排廢累的進(jìn)水口通過排廢管 與所述內(nèi)筒體內(nèi)部連通，所述離子濃度檢測(cè)儀的檢測(cè)探頭至于所述內(nèi)筒體內(nèi)部;所述排廢 累和所述離子濃度檢測(cè)儀均與所述控制器連接，所述控制器控制所述排廢累的啟閉。
[0008] 所述控制箱包括箱體、設(shè)置在所述箱體內(nèi)部所述控制器和設(shè)置在所述箱體側(cè)壁上 的顯示頻和調(diào)控按鈕，所述顯示頻和所述調(diào)控按鈕與所述控制器連接。
[0009] 所述控制器為化C或單片機(jī)。
[0010] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，自動(dòng)化程度高；該系統(tǒng)對(duì)苦咸水進(jìn)行了 兩次濃縮脫鹽，增強(qiáng)了苦咸水處理效果，提高了苦咸水利用率，節(jié)約能源;在對(duì)苦咸水進(jìn)行 處理的同時(shí)濃差電池能夠持續(xù)正常發(fā)電，在消耗能源的同時(shí)產(chǎn)生電能，改變了傳統(tǒng)苦咸水 處理過程僅耗能不產(chǎn)能的特點(diǎn)，有效降低了處理成本。
【附圖說明】：
[0011] 圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2為本實(shí)用新型的連接示意圖。
[0013] 濃水累1、濃差電池2、廢液箱3、淡水箱4、反滲透裝置5、控制箱6、濃水管7、廢水管 8、反滲透管9、增壓累10、淡水管11、淡水補(bǔ)水電磁閥12、淡水累13、儲(chǔ)水管14、殼體21、離子 交換膜22、濃水室23、淡水室24、陽極25、導(dǎo)線26、出水管27、排廢電磁閥28、蓄電池29、陰極 210、外筒體51、內(nèi)筒體52、排廢累53、離子濃度檢測(cè)儀54、排廢管55、箱體61、控制器62、顯示 頻63、調(diào)控按鈕64。
【具體實(shí)施方式】：
[0014] 如圖1和圖2所示，苦咸水處理系統(tǒng)，其包括濃水累1、濃差電池2、廢液箱3、淡水箱 4、反滲透裝置5和控制箱6，濃水累1的出水口通過濃水管7與濃差電池2的濃水室23連通，濃 差電池2包括殼體21，在殼體21內(nèi)部均勻的間隔設(shè)有離子交換膜22;離子交換膜22將殼體21 分割成間隔設(shè)置的濃水室23和淡水室24;每個(gè)淡水室24兩側(cè)的離子交換膜22均為陽離子交 換膜或陰離子交換膜;在由陽離子交換膜構(gòu)成的淡水室24內(nèi)設(shè)有陽極25,在由陰離子交換 膜構(gòu)成的淡水室24內(nèi)設(shè)有陰極210;其還包括蓄電池29,陽極25通過導(dǎo)線26與蓄電池29的正 極連接，陰極210通過導(dǎo)線26與蓄電池29的負(fù)極連接;濃水室23-側(cè)的離子交換膜22為陰離 子交換膜，濃水室23另一側(cè)的離子交換膜22為陽離子交換膜;濃水室23與淡水室24中的陰 離子透過陰離子交換膜運(yùn)動(dòng)到相鄰的陰極210、陽離子則透過陽離子交換膜運(yùn)動(dòng)到相鄰的 陽極25形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，淡水室24中的中性溶液分別由陽極25和陰極210表面的氧化還 原反應(yīng)維持，當(dāng)外接蓄電池29,電子由蓄電池29的負(fù)極運(yùn)動(dòng)到正極形成電流;濃差電池發(fā)電 過程基本無污染物產(chǎn)生，符合人類對(duì)新能源開發(fā)所倡導(dǎo)的綠色理念;在每個(gè)濃水室23和淡 水室24的底部均設(shè)有出水管27,在出水管27上設(shè)有排廢電磁閥28,排廢電磁閥28與控制器 62連接，控制器62控制排廢電磁閥28的啟閉；濃差電池2的出水管27通過廢水管8與廢液箱3 連通，廢液箱3通過反滲透管9與反滲透裝置5的內(nèi)筒體52內(nèi)部連通，在反滲透管9上設(shè)有增 壓累10;反滲透裝置5包括外筒體51，在外筒51體內(nèi)部設(shè)有由半透膜制成的內(nèi)筒體52;廢液 箱3內(nèi)的廢液被增壓累10累入到內(nèi)筒體52內(nèi)部;外筒體51內(nèi)部的淡水會(huì)自然的透過半透膜 內(nèi)筒體52進(jìn)入到內(nèi)筒體52內(nèi)，此時(shí)內(nèi)筒體52內(nèi)部液體液面高于外筒體51內(nèi)的液面，形成滲 透壓力差;通過增壓累10給內(nèi)筒體52內(nèi)液體施加大于滲透壓力差的壓力時(shí)，內(nèi)筒體52內(nèi)的 溶劑(淡水)透過半透膜內(nèi)筒體52進(jìn)入到外筒體51內(nèi)部，從而達(dá)到進(jìn)一步脫鹽的目的；在外 筒體51外部設(shè)有排廢累53和離子濃度檢測(cè)儀54,排廢累53的進(jìn)水口通過排廢管55與內(nèi)筒體 52內(nèi)部連通，離子濃度檢測(cè)儀54的檢測(cè)探頭至于內(nèi)筒體52內(nèi)部;排廢累53和離子濃度檢測(cè) 儀54均與控制器62連接，離子濃度檢測(cè)儀54將檢測(cè)到的離子濃度信號(hào)發(fā)送到控制器，控制 器62控制排廢累53的啟閉；反滲透裝置5的外筒體51通過淡水管11與濃差電池2的淡水室24 連通，在淡水管11上設(shè)有淡水補(bǔ)水電磁閥12，淡水補(bǔ)水電磁閥12與反滲透裝置5之間的淡水 管11上設(shè)有淡水累13,淡水累13與淡水補(bǔ)水電磁閥12之間的淡水管11通過儲(chǔ)水管14與淡水 箱4連通;控制箱6包括箱體61、設(shè)置在箱體61內(nèi)部控制器62和設(shè)置在箱體61側(cè)壁上的顯示 頻63和調(diào)控按鈕64，控制器62為單片機(jī);顯示頻63和調(diào)控按鈕64與控制器62連接，通過調(diào)節(jié) 調(diào)控按鈕64可設(shè)置濃差電池2的反應(yīng)時(shí)間；控制箱6的控制器62與濃水累1、增壓累10、淡水 補(bǔ)水電磁閥12、淡水累13連接，控制器62控制濃水累1、增壓累10、淡水補(bǔ)水電磁閥12、淡水 累13的啟閉。
[0015] 工作原理：系統(tǒng)啟動(dòng)前，向各個(gè)淡水室24和向內(nèi)筒體52外部的外筒體51內(nèi)注入適 量淡水，通過管路將濃水累1的進(jìn)水口與濃水水源連接;按下啟動(dòng)按鈕，此時(shí)排廢電磁閥 28、增壓累10、淡水累13處于關(guān)閉狀態(tài)，濃水累1、淡水補(bǔ)水電磁閥12處于打開狀態(tài)，濃水累1 能夠?qū)馑廴氲綕馑?3內(nèi)，直至各個(gè)濃水室23被注滿濃水時(shí)，濃水累1停止工作;此時(shí)， 蓄電池29(耗電原件)接通，濃水室23與淡水室24內(nèi)的電子發(fā)生運(yùn)動(dòng)形成電流，并將電流儲(chǔ) 存(利用）；當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定時(shí)間且濃差電池2內(nèi)產(chǎn)生的電流較弱時(shí)，排廢電磁閥28、增壓累10、淡 水累13打開，濃差電池2反應(yīng)產(chǎn)生的廢液可被增壓累10累入到內(nèi)筒體52內(nèi)部，內(nèi)筒體52內(nèi)的 溶劑(淡水)在增壓累10的作用下透過半透膜內(nèi)筒體52進(jìn)入到外筒體51內(nèi)部，淡水累13可將 外筒體51內(nèi)的溶劑(淡水)累出，由淡水累13累出的溶劑(淡水)一部分經(jīng)淡水管11、儲(chǔ)水管 14進(jìn)入淡水箱4供人們使用，另一部分經(jīng)淡水管11進(jìn)入淡水室24,直至淡水室24注滿淡水 時(shí)，淡水補(bǔ)水電磁閥12、排廢電磁閥28、淡水累13和增壓累10關(guān)閉，濃水累1啟動(dòng)，濃水累1再 次將濃水累入到濃水室23內(nèi)，系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán);在苦咸水處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)離子 濃度檢測(cè)儀54檢測(cè)到內(nèi)筒體52內(nèi)廢液的離子濃度超過設(shè)定的上限值時(shí)，排廢累53開啟將內(nèi) 筒體52內(nèi)的廢液排出，直至離子濃度低于設(shè)定的下限值時(shí)，排廢累53停止工作。經(jīng)過多次實(shí) 驗(yàn)，測(cè)得苦咸水經(jīng)過該系統(tǒng)處理效果見表1:
[0016] 表1:單位體積苦咸水經(jīng)過反滲透處理與改用此裝置處理效果對(duì)比 L〇〇18」注：實(shí)驗(yàn)溫度為298k，壓強(qiáng)為12化化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 苦咸水處理系統(tǒng)，其特征在于，其包括濃水栗、濃差電池、廢液箱、淡水箱、反滲透裝 置和控制箱，所述濃水栗的出水口通過濃水管與所述濃差電池的濃水室連通，所述濃差電 池的出水管通過廢水管與所述廢液箱連通，所述廢液箱通過反滲透管與所述反滲透裝置的 內(nèi)筒體內(nèi)部連通，在所述反滲透管上設(shè)有增壓栗;所述反滲透裝置的外筒體通過淡水管與 所述濃差電池的淡水室連通，在所述淡水管上設(shè)有淡水補(bǔ)水電磁閥，所述淡水補(bǔ)水電磁閥 與所述反滲透裝置之間的所述淡水管上設(shè)有淡水栗，所述淡水栗與所述淡水補(bǔ)水電磁閥之 間的所述淡水管通過儲(chǔ)水管與所述淡水箱連通;所述控制箱的控制器與所述濃水栗、所述 增壓栗、所述淡水補(bǔ)水電磁閥、所述淡水栗連接，所述控制器控制所述濃水栗、所述增壓栗、 所述淡水補(bǔ)水電磁閥、所述淡水栗的啟閉。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的苦咸水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述濃差電池包括殼體，在所 述殼體內(nèi)部均勻的間隔設(shè)有離子交換膜;所述離子交換膜將所述殼體分割成間隔設(shè)置的所 述濃水室和所述淡水室;每個(gè)所述淡水室兩側(cè)的所述離子交換膜均為陽離子交換膜或陰離 子交換膜;在由陽離子交換膜構(gòu)成的所述淡水室內(nèi)設(shè)有陽極，在由陰離子交換膜構(gòu)成的所 述淡水室內(nèi)設(shè)有陰極;所述濃水室一側(cè)的所述離子交換膜為陰離子交換膜，所述濃水室另 一側(cè)的所述離子交換膜為陽離子交換膜;在每個(gè)所述濃水室和所述淡水室的底部均設(shè)有所 述出水管，在所述出水管上設(shè)有排廢電磁閥，所述排廢電磁閥與所述控制器連接，所述控 制器控制所述排廢電磁閥的啟閉。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的苦咸水處理系統(tǒng)，其特征在于，其還包括蓄電池，所述陽極通 過導(dǎo)線與所述蓄電池的正極連接，所述陰極通過導(dǎo)線與所述蓄電池的負(fù)極連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的苦咸水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述反滲透裝置包括所述外筒 體，在所述外筒體內(nèi)部設(shè)有由半透膜制成的所述內(nèi)筒體;在所述外筒體外部設(shè)有排廢栗和 離子濃度檢測(cè)儀，所述排廢栗的進(jìn)水口通過排廢管與所述內(nèi)筒體內(nèi)部連通，所述離子濃度 檢測(cè)儀的檢測(cè)探頭至于所述內(nèi)筒體內(nèi)部;所述排廢栗和所述離子濃度檢測(cè)儀均與所述控制 器連接，所述控制器控制所述排廢栗的啟閉。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的苦咸水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制箱包括箱體、設(shè)置在 所述箱體內(nèi)部所述控制器和設(shè)置在所述箱體側(cè)壁上的顯示頻和調(diào)控按鈕，所述顯示頻和所 述調(diào)控按鈕與所述控制器連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的苦咸水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器為PLC或單片機(jī)。
【文檔編號(hào)】C02F9/06GK205473100SQ201620039920
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月15日
【發(fā)明人】賈德彬, 茍青松, 蘇文旭, 袁澤
【申請(qǐng)人】賈德彬, 茍青松, 袁澤, 蘇文旭