專利名稱：微波及反滲透海水淡化工藝及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及海水淡化工藝及設備，具體地說是指采用微波及反滲透技術進行海水淡化的工藝及設備。
背景技術：
21世紀將是水的世紀。20世紀初，國際上就有“19世紀爭煤、20世紀爭石油、21世紀爭水”的說法，人類實際可利用的淡水只占全球水總量的0.7％，而且大部分屬于不可再生的枯竭性地下水。因此，在世界淡水資源日益匱乏的今天，人們已把水資源的利用方向逐步轉向海洋。但在海水中，鹽分等物質含量較高，一般不能直接被我們的生產、生活所利用。所以，為解決淡水資源缺乏而利用海水，必須首先解決海水中所含各種鹽分等物質的處理問題，這一過程就是海水淡化的過程。
目前，國際上海水淡化應用的技術主要是熱法和膜法，又分別稱為蒸餾法和反滲透法。蒸餾法就是將海水變成蒸汽，蒸汽冷卻而得到高純度淡水。根據蒸發(fā)冷卻的方式不同，蒸餾法又分成多級閃蒸和多效蒸餾兩種。其中，多級閃蒸是將熱海水突然減壓，產生蒸汽而得到淡水。多效蒸餾是在蒸汽冷卻的同時，持續(xù)蒸發(fā)進而得到淡水。反滲透法就是在一定壓力下，即60公斤每平方厘米的壓力下，將海水壓入反滲透膜，這種膜只允許海水中的水分子透過，而將絕大部分鹽分子截住，從而得到淡水。
現有的反滲透法海水淡化工藝為海水經攔污柵攔截較大的碎屑、浮游生物后進入深水池，然后用泵提升海水進入機械過濾器，在進入機械過濾器前加入NaClO殺菌，并加絮凝劑。機械過濾器后的出水進入活性炭過濾器進行吸附過濾，再進入保安過濾系統(tǒng)去除碳濾系統(tǒng)帶出的較大顆粒，在進入保安過濾器前先加入NaHSO3除去余氯以免損壞膜，并加阻垢劑防止膜面結垢，保安過濾后的出水用增壓泵提升進入一級RO系統(tǒng)，一級RO系統(tǒng)的透過水收集到中間水箱，再經增壓泵提升后進入二級RO系統(tǒng)進一步脫鹽，產出的水經殺菌調PH值進入淡水箱，用于生活、生產。這種方法的缺點是預處理復雜、建廠投資費用大、能耗高、設備維修費用高、運營成本也高。
采用微波對海水進行淡化處理是一種實用的方法。微波對物質具有選擇性加熱，穿透能力較強，能深入物料內部進行加熱，使物料升溫及為迅速且受熱均勻；并且微波可加劇分子活性，對物料的化學反應具有強烈的催化作用。因而采用微波進行海水淡化更為簡單、有效。例如，中國專利CN03119133.9號公開的一種“微波能海水淡化設備”、中國專利CN200410017581.6公開的一種“微波發(fā)射進行海水淡化法”等，就是采用了微波對海水進行淡化處理。然而，僅采用微波處理只能對海水進行部分預脫鹽并不能得到符合要求的淡水。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種微波及反滲透海水淡化工藝及設備，其主要目的在于克服現有反滲透法海水淡化工藝預處理復雜、建廠投資費用大、能耗高、設備維修費用高、運營成本高等缺點。
本發(fā)明采用如下技術方案微波及反滲透海水淡化工藝，包括1)對海水進行微波照射處理，進行預脫鹽，使海水中的懸浮物凝聚沉淀，并除去海水中的微生物；2)通過沉淀截留微波照射處理過程產生的凝聚物，通過連續(xù)微濾濾除沉淀后的上清水所帶出的少數懸浮物；3)對經連續(xù)微濾處理的海水通過反滲透處理進行再除鹽，透過水經殺菌調PH值后成為淡水。
前述微波及反滲透海水淡化工藝，進一步包括1)先將海水經攔污柵攔截碎屑、浮游生物后引入深水池，然后用提升泵提升進入微波處理系統(tǒng)進行微波照射處理；2)反滲透處理系統(tǒng)的截留水以一定落差流經水輪機后排出，該水輪機帶動一發(fā)電機組發(fā)電。
前述微波及反滲透海水淡化工藝，進一步包括，在進行連續(xù)微濾之前，在待處理的海水中加入阻垢劑。
微波及反滲透海水淡化設備，包括深水池，經攔污柵與海水相連通，海水經攔污柵進入深水池；微波處理系統(tǒng)，其所處位置高于深水池頂部，其進水口通過管道與深水池相連，該管道上設有將深水池中的海水引入微波處理系統(tǒng)的提升泵；沉淀池，連接于微波處理系統(tǒng)和過濾系統(tǒng)之間；連續(xù)微濾系統(tǒng)，其進水口與沉淀池的出水口通過管道相連，該管道上設有將沉淀池的上清水引入連續(xù)微濾系統(tǒng)的提升泵，其出水口連接到一中間水箱，該中間水箱還設有一與連續(xù)微濾系統(tǒng)出水口相連的反洗管道，該反洗管道上設有一可將中間水箱中的水引入連續(xù)微濾系統(tǒng)中對其進行反洗的反洗泵；反滲透處理系統(tǒng)，其進水口通過管道與連續(xù)微濾系統(tǒng)后的中間水箱的出水口相連，該管道上設有增壓泵，該反滲透處理系統(tǒng)的透過水出口連接到一淡水箱，截留水出口通過一管道連接到一水輪機，該水輪機所處的位置低于反滲透處理系統(tǒng)，水輪機的軸出軸連接到一發(fā)電機組。
前述微波及反滲透海水淡化設備，其中，所述水輪機為低水頭橫軸軸流式水輪機。
綜上所述，本發(fā)明具有如下優(yōu)點一，本發(fā)明創(chuàng)造性地利用了微波照射處理作為反滲透處理的預處理，由于微波照射的選擇性加熱、對化學反應的催化作用以及對加熱物質的穿透作用，使得微波處理后的水中懸浮物迅速凝聚，并對海水有殺菌、預脫鹽作用，這樣使海水淡化整個處理流程簡單化，解決了多級反滲透法海水淡化工藝復雜的問題，有效地節(jié)省了設備投資費用及降低了運行成本，增加了海水淡化的處理效率；二，本發(fā)明利用海水勢能發(fā)電回供海水淡化處理，減少了處理過程中的能源消耗，降低了運行成本；三，本發(fā)明的整個處理過程可進一步采用PLC中央控制系統(tǒng)實行在線控制，自動化程度高，使系統(tǒng)運行穩(wěn)定、易于維護。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結構示意圖；圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例下面參照圖1和圖2說明本發(fā)明的具體實施例。
參照圖1，本實施例的微波及反滲透海水淡化設備的要體結構包括深水池1、提升泵21、微波處理系統(tǒng)3、沉淀池8、提升泵22、連續(xù)微濾系統(tǒng)4、中間水箱5、反滲透處理系統(tǒng)6、淡水箱7、水輪機91、發(fā)電機組9。
深水池1經攔污柵與海水相連通，圖中未示出攔污柵；微波處理系統(tǒng)3用于對流經其中的海水進行微波照射處理，其所處位置高于深水池1頂部，其進水口31通過管道10與深水池1相連，提升泵21設于該管道10上，可將深水池1中的海水引入微波處理系統(tǒng)3；沉淀池8的進水口通過管道與微波處理系統(tǒng)3的出水口31通過管道相連，其上清液出口通過管道20與連接微濾系統(tǒng)4的進水口相連，管道20上設有將沉淀池8的上清水引入連續(xù)微濾系統(tǒng)的提升泵22及阻垢劑加入口81；連續(xù)微濾系統(tǒng)4的出水口連接到一中間水箱5，該中間水箱5還設有一與連續(xù)微濾系統(tǒng)4出水口相連的反洗管道40，該反洗管道40上設有一可將中間水箱5中的水引入連續(xù)微濾系統(tǒng)4中對其進行反洗的反洗泵23；反滲透處理系統(tǒng)6利用反滲透原理除去海水中的鹽，其進水口61通過管道30與中間水箱5的出水口相連，該管道30上設有增壓泵24，增壓泵24為反滲透處理系統(tǒng)6提供所需的水壓，該反滲透處理系統(tǒng)6的透過水出口62通過管道40連接到淡水箱7，該管道40上設有殺菌劑及PH值調節(jié)劑加入口82，其截留水出口63連接到水輪機91，該水輪機91所處的位置低于反滲透處理系統(tǒng)6，水輪機91的軸出軸連接到發(fā)電機組9，該發(fā)電機組9產生的電能可由該微波及反滲透海水淡化設備使用。水輪機91為低水頭橫軸軸流式水輪機。
上述微波處理系統(tǒng)3、連續(xù)微濾系統(tǒng)4及反滲透處理系統(tǒng)6均為現有成熟技術，在此不再詳細說明。
參照圖2，為本實施例的工藝流程。海水經攔污柵攔截碎屑、浮游生物后進入深水池1(步驟S1)；提升泵21將海水從深水池1引入位于較高位置的微波處理系統(tǒng)3中(步驟S2)；微波處理系統(tǒng)3對流經的海水進行微波照射處理，使海水中的懸浮物凝聚及進行預脫鹽，并對海水具有殺菌作用(步驟S3)；對經微波照射處理后的海水進行沉淀，在其上清液中加入阻垢劑，然后引入連續(xù)微濾系統(tǒng)4，濾除少數的懸浮物(步驟S4)；過濾后的海水經增壓泵24增壓，引入反滲透處理系統(tǒng)6(步驟S5)；反滲透處理系統(tǒng)6利用反滲透原理對流入的海水進行除鹽處理(步驟S6)；反滲透處理系統(tǒng)6透過水出口62得到的淡水經殺菌、調PH值后引入淡水箱7中，成為淡水(步驟S7)，反滲透處理系統(tǒng)6的截留水出口63流出的水流向水輪機91；水輪機91帶動發(fā)電機組9發(fā)電，可為本海水淡化設備提供部分電源。整個工藝過程可采用PLC中央控制系統(tǒng)實行在線控制，實現工藝自動化。
上述僅為本發(fā)明的一個具體實施例，但本發(fā)明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發(fā)明進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
權利要求
1.微波及反滲透海水淡化工藝，包括1)對海水進行微波照射處理，進行預脫鹽，使海水中的懸浮物凝聚沉淀，并除去海水中的微生物；2)通過沉淀截留微波照射處理過程產生的凝聚物，通過連續(xù)微濾濾除沉淀后的上清水所帶出的少數懸浮物；3)對經連續(xù)微濾處理的海水通過反滲透處理進行再除鹽，透過水經殺菌調PH值后成為淡水。
2.如權利要求1所述的微波及反滲透海水淡化工藝，進一步包括1)先將海水經攔污柵攔截碎屑、浮游生物后引入深水池，然后用提升泵提升進入微波處理系統(tǒng)進行微波照射處理；2)反滲透處理系統(tǒng)的截留水以一定落差流經水輪機后排出，該水輪機帶動一發(fā)電機組發(fā)電。
3.如權利要求1所述的微波及反滲透海水淡化工藝，進一步包括，在進行連續(xù)微濾之前，在待處理的海水中加入阻垢劑。
4.微波及反滲透海水淡化設備，包括深水池，經攔污柵與海水相連通，海水經攔污柵進入深水池；微波處理系統(tǒng)，其所處位置高于深水池頂部，其進水口通過管道與深水池相連，該管道上設有將深水池中的海水引入微波處理系統(tǒng)的提升泵；沉淀池，連接于微波處理系統(tǒng)和過濾系統(tǒng)之間；連續(xù)微濾系統(tǒng)，其進水口與沉淀池的出水口通過管道相連，該管道上設有將沉淀池的上清水引入連續(xù)微濾系統(tǒng)的提升泵，其出水口連接到一中間水箱，該中間水箱還設有一與連續(xù)微濾系統(tǒng)出水口相連的反洗管道，該反洗管道上設有一可將中間水箱中的水引入連續(xù)微濾系統(tǒng)中對其進行反洗的反洗泵；反滲透處理系統(tǒng)，其進水口通過管道與連續(xù)微濾系統(tǒng)后的中間水箱的出水口相連，該管道上設有增壓泵，該反滲透處理系統(tǒng)的透過水出口連接到一淡水箱，截留水出口通過一管道連接到一水輪機，該水輪機所處的位置低于反滲透處理系統(tǒng)，水輪機的軸出軸連接到一發(fā)電機組。
5.如權利要求4所述的微波及反滲透海水淡化設備，其中，所述水輪機為低水頭橫軸軸流式水輪機。
全文摘要
微波及反滲透海水淡化工藝，包括對海水進行微波照射處理，進行預脫鹽，使海水中的懸浮物凝聚沉淀，并除去海水中的微生物；通過沉淀截留微波照射處理過程產生的凝聚物，通過連續(xù)微濾濾除沉淀后的上清水所帶出的少數懸浮物；對經連續(xù)微濾處理的海水通過反滲透處理進行再除鹽，透過水經殺菌調pH值后成為淡水。其所采用設備包括深水池、提升泵、微波處理系統(tǒng)、沉淀池、提升泵、連續(xù)微濾系統(tǒng)、中間水箱、增壓泵、水輪機、發(fā)電機組、反滲透處理系統(tǒng)和淡水箱。本發(fā)明創(chuàng)造性地利用了微波照射處理作為海水淡化反滲透處理的預處理，使海水淡化整個處理流程簡單化，解決了多級反滲透法海水淡化工藝復雜的問題，有效地節(jié)省了設備投資費用及降低了運行成本，增加了海水淡化的處理效率。
文檔編號C02F103/08GK101024531SQ20061004255
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月23日 優(yōu)先權日2006年2月23日
發(fā)明者王俊川 申請人:王俊川