專利名稱：一體化的水凈化設(shè)備以及井泵設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從污井里抽水以及對(duì)從其中抽取出的水進(jìn)行處理的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于過量的非可持續(xù)供應(yīng)而導(dǎo)致的淡水儲(chǔ)備的污染，可利用的安全飲用水迅速減少。因而，來(lái)自于這些水源的水往往需要在飲用之前進(jìn)行凈化。這個(gè)凈化的過程稱為水的凈化處理。
典型的水凈化處理工序是分為兩個(gè)階段的工序。第一階段是將水從自然水源/人工水源——例如井、河甚至是海——中抽取出來(lái)。采用各種裝置從這些水源中抽水。特別地，對(duì)于井水，使用井泵把水從井里抽到地平面高度。從井里抽上的水實(shí)際上通常是咸的。因此，水處理的第二階段是從第一階段獲得的水中除去雜質(zhì)和所溶解的鹽分。
第二階段進(jìn)一步分成多個(gè)步驟。特別地，首先將水進(jìn)行過濾以除去例如泥砂的大尺寸雜質(zhì)以及各種微生物。水凈化處理的這個(gè)步驟模擬了水在穿過地層時(shí)的自然過濾。過濾之后進(jìn)行例如化學(xué)消毒以及/或者紫外線輻射等的各種處理，以便消滅更為危險(xiǎn)的細(xì)菌和病毒性雜質(zhì)或使之不起作用。
在可能的情況下利用多種形式的隔膜技術(shù)、滲析等提取出還沒有除去或沒有失效的剩余溶解物或活動(dòng)的雜質(zhì)。去除鹽分被稱為脫鹽工序。脫鹽是水凈化處理工序中成本較高和耗能較高的方面之一。因此，脫鹽工序的改進(jìn)對(duì)水的可供應(yīng)性具有很大的影響。可利用多種技術(shù)——例如反滲透(RO)等——完成脫鹽。
以反滲透為基礎(chǔ)的脫鹽所消耗的能量相對(duì)較小，且得以普遍用于小規(guī)模和中等規(guī)模的脫鹽中。以反滲透為基礎(chǔ)的脫鹽單元包括一個(gè)高壓泵、一個(gè)由半透膜隔成兩個(gè)腔的模塊以及一個(gè)壓力控制單元。鹽水通過壓力放大裝置——例如一個(gè)高壓泵——而被抽入模塊中。半透膜允許水通過隔膜，但阻止鹽的傳送。(滲入)隔膜后方低壓腔中的水被脫鹽，鹽留在隔膜前方的高壓腔中。這個(gè)高壓腔中的高濃度鹽水通過一個(gè)壓力控制閥而流出模塊?？扇菀椎貙?duì)脫鹽后的水(此后稱為淡水)進(jìn)行高純度水處理以用于諸如飲用或農(nóng)用目的的各種終端使用。高濃度的鹽溶液(此后稱為鹽水)是需要處理的廢品。
基于反滲透的脫鹽工序中所產(chǎn)生的鹽水的鹽濃度比饋入水的鹽濃度要高。除非這種鹽水有個(gè)一個(gè)明確的用途，否則該鹽水是相當(dāng)有害的，因?yàn)槠浔仨毐惶幚淼?。特別地，鹽水不能倒到地上或不可以對(duì)淡水儲(chǔ)存進(jìn)行污染。另外，如果鹽水只是被噴入自然環(huán)境內(nèi)，則儲(chǔ)存在高壓鹽水管道內(nèi)的能量會(huì)被損失掉。避免能量損失的一個(gè)方式是使用一個(gè)安裝到鹽水管道上的液壓能量回收系統(tǒng)。這解決了大量的能量回收問題，但不能提供關(guān)于鹽水處理的解決方法。
例如在US-6 540 487和GB-02 363 741中描述了這樣的能量回收系統(tǒng)。
雖然鹽水溶液存儲(chǔ)的能量被用于減少脫鹽單元內(nèi)的能量消耗，仍需要在通過能量回收單元之后處理鹽水溶液。因此，需要一種能夠避免將鹽水溶液排入自然環(huán)境內(nèi)的方法以及系統(tǒng)。
除了處理鹽水溶液的問題之外，現(xiàn)有的水凈化處理工序存在有多個(gè)其它問題。特別地，存在與從深井里抽水的方法相關(guān)的問題。
例如許多內(nèi)地干旱地區(qū)必須挖出的深井需要將電驅(qū)動(dòng)的泵降低到井底。泵的性能取決于井孔的大小。特別地，大的井孔允許使用直徑足夠大的泵以對(duì)高的流速進(jìn)行處理。然而，對(duì)于深井而言，鉆孔尺寸超過200-300mm是不現(xiàn)實(shí)的，所以放低的機(jī)械泵的性能受到限制。因此，即使含水層的水量很大，從深井里抽上的水量仍不很高。在遠(yuǎn)離海的地方尤其是在水源缺乏的干旱地區(qū)，這個(gè)問題非常突出。往往發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)的地下水位極低，必然需要深井。有限的水源意味著這些井必須被完全地利用，并且以一個(gè)可持續(xù)而又大得足以滿足對(duì)水的要求的流速工作。
此外，公知的泵通常包括運(yùn)動(dòng)部件從而導(dǎo)致由于潤(rùn)滑劑的滴失或者運(yùn)動(dòng)部件的磨損，可能會(huì)造成污染。如同所有具有運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)器，它們需要特定類型的保養(yǎng)并且使用壽命有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種對(duì)井水進(jìn)行水凈化處理的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是解決鹽水排放到自然環(huán)境里的問題。
本發(fā)明的另一目的是通過利用水凈化處理系統(tǒng)內(nèi)的能量而重新利用儲(chǔ)存在鹽水副產(chǎn)品的管道內(nèi)的能量。
本發(fā)明的再一目的是增加從深井里抽出水的速率。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明的一個(gè)目的是避免公知井泵的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的再一方面涉及井泵設(shè)備與凈化設(shè)備——更具體地為脫鹽設(shè)備——的集成，以便實(shí)現(xiàn)大于90％的淡水生產(chǎn)率，并且避免鹽水處理的問題。
通過利用包括一個(gè)脫鹽單元以及一個(gè)井抽吸單元的根據(jù)權(quán)利要求1的水凈化處理系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)了這些目的中的至少第一個(gè)目的，從而，作為凈化過程副產(chǎn)品而生產(chǎn)出來(lái)的鹽水用作運(yùn)轉(zhuǎn)井泵設(shè)備的饋入。隨后的權(quán)利要求限定了凈化井水的優(yōu)選實(shí)施例和方法。
根據(jù)本發(fā)明的井泵設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)井泵以將水從井底抽到地面上。抽上的水保存在一個(gè)過渡壓力蓄水器中。這種實(shí)際上通常是咸的而不適于飲用的水利用一個(gè)脫鹽單元而進(jìn)行脫鹽。脫鹽單元包括一個(gè)將鹽水迫入一分離單元的抽吸設(shè)備。分離單元包括一個(gè)由半透膜分成兩個(gè)容積的模塊。半透膜允許水的通過而同時(shí)截留住鹽分。通過的水被脫鹽并可用于飲用，同寸留下的高濃度鹽溶液用作運(yùn)轉(zhuǎn)井泵設(shè)備的饋入，所述井泵設(shè)備包括至少一個(gè)例如在此引入作為參考的WO-A-02/075 109中所描述的雙錐單元。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，兩個(gè)井泵串聯(lián)地放到井下。通過吸收鹽水管道內(nèi)的多余壓力，第一井泵用于增加對(duì)第二井泵的饋入容積。然后，較低壓力的增多的饋入驅(qū)動(dòng)第二井泵，而第二井泵成比例地將更多的水送回到地面上。
另一方面，本發(fā)明不僅提供了不需要處理鹽水排放的井水脫鹽。本發(fā)明還提出這樣的實(shí)施例，其將包括有毒化學(xué)物質(zhì)的雜質(zhì)集中到較小容積的水中以在系統(tǒng)外部進(jìn)行集中消毒。


下文將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，提供所述的附圖以說(shuō)明但不用于限制本發(fā)明，其中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的構(gòu)件，附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一種水處理系統(tǒng)；圖2到圖4示出了圖1中的系統(tǒng)的修改方案；圖5示出了本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例；并且圖6示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例公開了一種用于井水抽吸的水凈化處理的方法以及系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)用于避免將大量的鹽水溶液排入自然環(huán)境內(nèi)，并且減小能量消耗。其包括一個(gè)集成的脫鹽單元以及井泵設(shè)備，從而，作為脫鹽工序的副產(chǎn)品而產(chǎn)生的鹽水溶液用作井泵設(shè)備的饋入。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水處理凈化系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包括一井泵設(shè)備102、一脫鹽單元104以及一個(gè)鹽水管路106，該鹽水管路用于將饋入從脫鹽單元104運(yùn)送到井泵設(shè)備102。
井泵設(shè)備102用于將水從井內(nèi)抽到地面。井泵設(shè)備102包括一個(gè)用于從井里抽水的井泵以及一個(gè)用于輸送從井里抽出的水的排出管道108。典型的井泵設(shè)備包括噴射泵、離心泵、水下泵以及雙錐裝置。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)雙錐井泵設(shè)備——一個(gè)所謂的直流井泵增壓器(DC-WPPA)(如PCT專利申請(qǐng)WO-A-02/075 109所描述的)——用于從井里抽水。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，顯然任何一種井泵設(shè)備都可用于從井里抽水。從井里抽出的水實(shí)際上是咸的。咸的井水通過脫鹽單元104。
由于雙錐裝置(DC)應(yīng)理解成在本申請(qǐng)人先前的專利申請(qǐng)——具體為PCT申請(qǐng)文件WO-A-075 109——中所限定的一種雙錐，在此引入文中作為參考。
直流井泵增壓器(DC WPPA)102設(shè)在鹽水污井103下。由高壓鹽水溶液驅(qū)動(dòng)的DC WPPA 102通過其入口107而抽入井水105，其有效地稀釋了驅(qū)動(dòng)鹽水溶液。稀釋后的溶液借助于DC WPPA 102的抽吸作用而返回到地面。
脫鹽單元104包括一個(gè)中壓(大氣壓)蓄水器110、一個(gè)抽吸設(shè)備112以及一個(gè)分離單元114。過渡壓力蓄水器110儲(chǔ)存利用井泵設(shè)備102而抽吸的咸井水。該過渡壓力蓄水器設(shè)置有一開口115，用于移除所積聚的固體物質(zhì)等。抽吸設(shè)備112可以是一個(gè)產(chǎn)生高壓的系統(tǒng)。其迫使咸的井水流入分離單元114。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用了一種包括一雙錐裝置116(如本申請(qǐng)人的PCT專利申請(qǐng)WO-A-1/16493中所描述的)以及一循環(huán)泵118的閉環(huán)抽吸設(shè)備。循環(huán)泵118是一個(gè)低壓泵單元，其下游連接到雙錐裝置116。閉環(huán)設(shè)備使得鹽水增壓，然后運(yùn)送到處于高壓的分離單元114。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，脫鹽單元104是一個(gè)基于脫鹽單元的雙錐裝置，優(yōu)選地，該雙錐裝置為在此引入文中作為參考的專利申請(qǐng)WO-A-01/16493中所描述的雙錐裝置。
分離單元114是一個(gè)由一半透膜分成兩個(gè)容積114A和114B的模塊。半透膜允許水的通過，同時(shí)截留住存在于鹽水中的溶解鹽。因此，僅具有極低的鹽濃度的淡水傳送到容積114B中。容積114A內(nèi)的剩余鹽溶液由于水含量的減少而變得更加濃縮。脫鹽過的水是適于飲用的水，而剩余的鹽溶液(此后稱為鹽水)是副產(chǎn)品。
鹽水通過鹽水管道106而流入井泵設(shè)備102。可優(yōu)選地包含一升壓泵123的鹽水管道106可以是任意流體運(yùn)送裝置，例如一個(gè)用于將鹽水運(yùn)送到井泵設(shè)備102的管道。鹽水用作運(yùn)轉(zhuǎn)井泵設(shè)備102的饋入。把鹽水用作饋入也使得系統(tǒng)100可以使用鹽水中所存儲(chǔ)的能量，否則這些能量會(huì)被浪費(fèi)掉。升壓泵123也可用于非常深的井(＞500m)中。
在一個(gè)可選的實(shí)施例中，調(diào)壓閥124也可加到過渡壓力蓄水器110上以使得對(duì)泵122的饋入壓力增大，因而減小泵122所需要的動(dòng)力。
此外，泄放件127加到鹽水管道106上，以便檢查和調(diào)節(jié)鹽水的濃度。另外，增加一個(gè)減壓閥126，以將鹽水壓力減小到泄放件127所指定的程度。泄放件127加到鹽水管道106上，以便檢查和調(diào)節(jié)鹽水溶液的濃度。當(dāng)鹽水濃度升高時(shí)，有必要打開閥門126，反之亦然。因此，包含這個(gè)泄放件127使得可以監(jiān)控鹽水的含鹽濃度且隨后對(duì)閥126進(jìn)行調(diào)節(jié)。
另外，循環(huán)泵用于水處理凈化系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)位置上。循環(huán)泵是一種低壓、高流速的泵。特別地，循環(huán)泵120可位于分離單元114和抽吸設(shè)備112之間，以進(jìn)一步有利于水流入分離單元114內(nèi)。類似地，一循環(huán)泵122可位于過渡壓力蓄水器110和抽吸設(shè)備112之間，以增大流入抽吸設(shè)備112的水流。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，顯然可以設(shè)置多個(gè)循環(huán)泵以增大水流。此外，可采用多種不同的循環(huán)泵。
圖2示出了一個(gè)實(shí)施例，其中升壓泵是一個(gè)第二直流增壓器DC PA2125。從分離單元114(優(yōu)選地為一反滲透的單元[RO])中排出的并仍然處于高壓下的鹽水通過減壓閥126而排出并驅(qū)動(dòng)DC PA2 125。由于增壓器的特有功能，鹽水溶液從過渡壓力蓄水器110通過管道129而抽入到DC PA2 125中。這個(gè)流入有效地稀釋了高壓鹽水流，稍微降低了其壓力，但增大了流量。這種高壓鹽水溶液流用于驅(qū)動(dòng)DC WPPA 102(井泵)。
DC PA2 125的目的在于使得整個(gè)系統(tǒng)可以連續(xù)地長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)而鹽的濃度不會(huì)過快地積聚。一旦系統(tǒng)的鹽濃度超過可行的操作限度，切斷閥128關(guān)閉，而系統(tǒng)的鹽溶液通過DC WPPA 102的入口排回到井里。不一定需要停止泵118，但建議停止(可選的)泵120、122的運(yùn)轉(zhuǎn)。如果井103的構(gòu)造正確，則較濃密的系統(tǒng)鹽溶液沉到井103的底部，并且從井103中向下滲出。通常，井水通過距離井103的下部(底部)上方一定距離處的有孔井襯部分而流入。
這個(gè)系統(tǒng)確保了使用者不必對(duì)任何廢鹽水溶液進(jìn)行處理，同時(shí)不會(huì)有持續(xù)污染井水的危險(xiǎn)，這是因?yàn)闈舛壬叩难h(huán)水定期地返回到井里，同時(shí)井泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，系統(tǒng)內(nèi)的鹽濃度不會(huì)影響井內(nèi)的鹽濃度。
圖3中示出了一個(gè)與圖2中示出的方案有點(diǎn)類似的方案。唯一的區(qū)別在于直流高壓回路112由一高壓泵130取代。特別地，需要對(duì)系統(tǒng)的周期性排水加以更多的關(guān)注，這是因?yàn)樵诟邏罕?30沒有停止或沒有設(shè)置足夠的旁路通路的情況下，切斷閥128不能關(guān)閉。從生產(chǎn)淡水的方面而言，最終結(jié)果本質(zhì)上是類似的僅產(chǎn)出淡水，并且終端用戶自身不必關(guān)心鹽水處理的問題。
根據(jù)系統(tǒng)部件的需要，具體地，高壓泵130和RO單元114、一個(gè)細(xì)過濾器136、一個(gè)斷裂安全防護(hù)裝置138以及/或者一振動(dòng)抑制器140設(shè)置在高壓泵139的周圍。這些裝置在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的而不需要進(jìn)行詳細(xì)描述。細(xì)過濾器136置于高壓泵130的上游，而其它兩個(gè)裝置138、140設(shè)置于下游。
圖4中示出的方案使一個(gè)直流高壓回路或高壓泵起到高壓產(chǎn)生器142的作用。圖4與前述兩個(gè)圖的區(qū)別在于隔膜單元114由一個(gè)特別選擇用來(lái)移除井水雜質(zhì)——例如砷、硝酸鹽等——的分離單元132代替。在該情況下，預(yù)知需具有一凈化器134，以便定期地取出所聚集的雜質(zhì)。
通常，可使用例如在介紹中所提到的那些壓力能量回收系統(tǒng)，以替代一個(gè)減壓閥126或在減壓閥之外再增加一個(gè)壓力能量回收系統(tǒng)。這樣一個(gè)系統(tǒng)的增壓部分設(shè)置在端部增壓?jiǎn)卧?DC-PA 112)之前或之后，以便減小后者所必然產(chǎn)生的壓差。
圖5示出了本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，其使用了一個(gè)第二分離單元。系統(tǒng)200包括一個(gè)脫鹽單元202以及一個(gè)井泵設(shè)備102。由該井泵設(shè)備抽取的水存儲(chǔ)在過渡壓力蓄水器110中。水通過一分離單元204而流向抽吸設(shè)備112。
分離單元204是一個(gè)由半透膜分成兩個(gè)容積204A和204B的模塊。隔膜后方的容積204A容置具有較低鹽濃度的水，而容積204B容置鹽水。鹽水用作對(duì)井泵設(shè)備102的饋入。低濃度的水由抽吸設(shè)備112而迫入分離單元114中。分離單元114產(chǎn)生產(chǎn)脫鹽后的水以及高壓鹽水。高壓鹽水送入容積204B內(nèi)，其中利用殘余壓力而把稀的鹽溶液驅(qū)出鹽水、穿過隔膜而壓入容積204A內(nèi)的輸入井水中。該操作的結(jié)果是鹽水濃度大大增加了，而輸入井水的鹽濃度減小了。
在另一實(shí)施例中，采用了多個(gè)井泵以增加可從井里抽取出的水量。圖6示出了一個(gè)水凈化處理系統(tǒng)300，其包括由鹽水饋入的井泵設(shè)備302以及一個(gè)脫鹽單元304。井泵設(shè)備302包括多個(gè)井泵。具體地，如果使用了兩個(gè)井泵雙錐裝置，則第一雙錐裝置302A用于補(bǔ)充可用于驅(qū)動(dòng)第二井泵雙錐裝置302B的水量。后一泵將水送到地面。
第一泵302A將低流量、高壓力的鹽水轉(zhuǎn)換成可驅(qū)動(dòng)井泵302B的低壓力、高流量的饋入。例如，鹽水的饋入壓力大小為60巴，而將水抽吸到地面上所需要的壓力大約為20巴。因此，多余的40巴可用于增加驅(qū)動(dòng)泵302B所需要的可用饋入的容積。
與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，串聯(lián)地使用兩個(gè)井泵的這個(gè)技術(shù)使得每單位的能量輸入可生產(chǎn)將近兩倍的產(chǎn)出淡水容積。
對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，顯然地，系統(tǒng)100中所描述的修改方案也可應(yīng)用到水凈化處理系統(tǒng)300。此外，也可使用與井泵的雙錐裝置不同的井抽吸設(shè)備以提高從井里抽出的水的容積。
本發(fā)明利用了系統(tǒng)內(nèi)的鹽水溶液。因此，鹽水沒有排入自然環(huán)境內(nèi)，從而防止了污染。此外，儲(chǔ)存在鹽水管道內(nèi)的能量得到了再利用，這導(dǎo)致能量的消耗量減小。
以上描述的所有系統(tǒng)非常適于在水資源缺乏而在深層地位找到地下水的干旱地區(qū)產(chǎn)出水。
而且，這些系統(tǒng)適于可選地或者輔助地移除其它令人討厭的或有毒的組分。關(guān)于這個(gè)方面，鹽水在整個(gè)說(shuō)明書中應(yīng)理解為分布有雜質(zhì)的普通水。
雖然示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，顯然地，本發(fā)明不僅限于這些實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，顯然可以進(jìn)行多個(gè)修改、改動(dòng)、變化、替換以及等效方案而不背離權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的精神和范圍。
術(shù)語(yǔ)DC 雙錐(裝置)，參照WO-A-87/01770，WO-A-01/16493，WO-A-02/075109DC WPPA 直流井泵增壓器PA 增壓器RO 反滲透
權(quán)利要求
1.一種水凈化處理系統(tǒng)(100)，其包括a.一個(gè)井泵設(shè)備(102)，用于從井里抽取含雜質(zhì)水，更具體地說(shuō)是抽取鹽水；所述井泵設(shè)備包括至少一個(gè)雙錐裝置，所述雙錐裝置具有一個(gè)入口，物質(zhì)在操作過程中從該入口吸入；b.一個(gè)用于將含雜質(zhì)水分離成凈化水和鹽水溶液的凈化單元(104)，所述凈化單元進(jìn)一步包括i.一個(gè)用于存儲(chǔ)含雜質(zhì)水的過渡壓力蓄水器(110)；ii.一個(gè)抽吸設(shè)備(112)，用于對(duì)來(lái)自于所述過渡壓力蓄水器的含雜質(zhì)水進(jìn)行增壓；以及iii.一個(gè)分離單元(114)，用于將增壓的含雜質(zhì)水分離成凈化水和鹽水溶液；c.一個(gè)鹽水管道(106)，用于將鹽水溶液從所述分離單元運(yùn)送到井泵設(shè)備；從而鹽水溶液可以從所述雙錐裝置的入口處流出且可以下沉到井里，且避免了將鹽水溶液排放到自然環(huán)境里。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述用于從井里抽取鹽水的井泵設(shè)備包括a.一個(gè)第一雙錐裝置(302A)，其利用可使用的井水而將低流率的高壓鹽水饋入轉(zhuǎn)換成低壓的高容積饋入；以及b.至少一個(gè)第二雙錐裝置(302B)，其利用增加了的饋入而將更多的水從井里抽到地面上；從而，所述的井泵設(shè)備增加了從井里抽取出的水的容積。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述對(duì)含雜質(zhì)水進(jìn)行增壓的抽吸設(shè)備是一個(gè)閉合回路，其包括a.一個(gè)雙錐裝置(116)，用于對(duì)來(lái)自于所述過渡壓力蓄水器(110)的含雜質(zhì)水增壓，以及b.一個(gè)連接到所述雙錐裝置入口的循環(huán)泵(122)，用于提高所述閉合回路中的含雜質(zhì)水的流率。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括一個(gè)第二分離單元(204)，該第二分離單元利用鹽水的壓力稀釋來(lái)自于所述過渡壓力蓄水器(110)的水，產(chǎn)生更低濃度的含雜質(zhì)水以及更高濃度的鹽水溶液，其中更高濃度的鹽水溶液用作所述井泵設(shè)備的饋入，并且其中較低濃度的含雜質(zhì)水流到所述閉合環(huán)路的抽吸設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括一個(gè)循環(huán)泵(121)，用于增加從所述過渡壓力蓄水器到所述抽吸設(shè)備(112)的鹽水流率。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括一個(gè)循環(huán)泵(120)，用于升高從所述抽吸設(shè)備的出口到所述分離單元(114)的壓力。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)與所述過渡壓力蓄水器(110)相連的調(diào)壓閥(124)，從而增加往高壓泵系統(tǒng)的饋入壓力。
8.一種將一個(gè)凈化單元(104)和一個(gè)井泵設(shè)備(102；302)一體化而獲得淡水的方法，該方法包括以下步驟a.利用井泵設(shè)備從一個(gè)井里(103)抽取含雜質(zhì)水；b.將含雜質(zhì)水——更具體地說(shuō)是鹽水——通過脫鹽單元而獲得淡水和鹽水；c.鹽水用作運(yùn)轉(zhuǎn)所述井泵設(shè)備的饋入；以及d.當(dāng)鹽水中的雜質(zhì)濃度——更具體地是鹽濃度——超過一個(gè)預(yù)定的界限時(shí)，停止流過所述井泵的鹽水，使得鹽水流出所述井泵而排入井里而避免把鹽水溶液排放到自然環(huán)境里。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，將鹽水用作饋入而運(yùn)轉(zhuǎn)所述井泵(102；302)設(shè)備的步驟進(jìn)一步包括以下步驟用井水稀釋鹽水溶液而減緩鹽濃度的累積。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，利用所述井泵設(shè)備(102；302)從井(103)里抽取含雜質(zhì)水的步驟進(jìn)一步包括以下的步驟通過與井水(105)相混合而將低容積的含雜質(zhì)水流轉(zhuǎn)換成高容積的含雜質(zhì)水流。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中在所述井泵中采用至少一個(gè)雙錐單元(102；302A，302B)，所述雙錐單元由用作工作流體的含雜質(zhì)水驅(qū)動(dòng)并且吸入井水(103)。
全文摘要
本發(fā)明用于從井水中去除雜質(zhì)而沒有一起大量的廢棄液體排放問題。本發(fā)明將雙錐裝置(102，116，125)用作壓力放大器，由于該等雙錐裝置不具有運(yùn)動(dòng)部件而避免了對(duì)井的額外污染，并且提供了延長(zhǎng)的使用壽命。對(duì)于有毒雜質(zhì)，需要對(duì)濃縮雜質(zhì)進(jìn)行定期的凈化。就(海)鹽雜質(zhì)而言，完全不存在需要連續(xù)處理的廢棄鹽水，并且系統(tǒng)可以長(zhǎng)時(shí)間地沒有中斷地運(yùn)行。該情況下，僅通過周期性地停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)而鹽水倒入井里。鹽水從雙錐單元(102，302)流出，并且由于其密度更高，在不妨礙凈化設(shè)備操作的情況下下沉到井里。
文檔編號(hào)C02F1/44GK1826292SQ200480021002
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2004年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者約翰·斯塔克 申請(qǐng)人:Dct雙錐技術(shù)有限公司