本實(shí)用新型屬于高鹽水淡化脫鹽技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微曝氣太陽(yáng)能減壓膜蒸餾高鹽水淡化處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

眾所周知，水資源是人類(lèi)賴以生存和發(fā)展的基本物質(zhì)之一。然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，水資源緊缺已經(jīng)成為世界性問(wèn)題。雖然地球總體水量特別龐大，但是大部分為高含鹽的海水以及苦咸水，不能直接應(yīng)用于人類(lèi)日常的生活和生產(chǎn)活動(dòng)。當(dāng)前，常規(guī)的高鹽水脫鹽是高耗能產(chǎn)業(yè)，不僅處理費(fèi)用高，而且與石化資源匱乏的現(xiàn)狀相違背，造成很大的資源浪費(fèi)，大大制約著高鹽水淡化脫鹽技術(shù)的發(fā)展。因此，結(jié)合太陽(yáng)能等綠色可再生能源實(shí)現(xiàn)高鹽水脫鹽必將成為解決水資源危機(jī)的研究方向。

膜蒸餾技術(shù)是一種將膜技術(shù)與熱蒸餾技術(shù)相結(jié)合的新型膜分離技術(shù)。其特點(diǎn)是運(yùn)用疏水性微孔膜進(jìn)行膜蒸餾。該膜只允許水蒸氣透過(guò)而不被溶液潤(rùn)濕，在膜兩側(cè)非等溫狀態(tài)下以壓力差為驅(qū)動(dòng)力，將揮發(fā)性組分以蒸汽的形式從膜熱側(cè)被帶走到膜冷側(cè)并被冷凝。與常規(guī)熱蒸餾技術(shù)相比，膜蒸餾不需將進(jìn)料液加熱到沸點(diǎn)，一般為70℃左右，除鹽率更高。但基于膜蒸餾的傳質(zhì)傳熱特點(diǎn)，一方面由于進(jìn)料液中的鹽分在膜表面不斷蒸發(fā)，會(huì)造成膜表面料液濃度大于進(jìn)料液濃度，造成濃差極化。當(dāng)料液濃度很高時(shí)會(huì)生成結(jié)晶，堵塞膜孔，造成膜污染；另一方面，由于水的蒸汽潛熱遠(yuǎn)大于液態(tài)比熱，水蒸氣透過(guò)膜孔的大量蒸汽潛熱可能被浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種微曝氣太陽(yáng)能減壓膜蒸餾高鹽水淡化處理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案具體為：

一種微曝氣太陽(yáng)能減壓膜蒸餾高鹽水淡化處理系統(tǒng)，包括進(jìn)料液加熱裝置和膜蒸餾淡化處理裝置，所述進(jìn)料液加熱裝置包括用于預(yù)熱進(jìn)料液的換熱水箱、進(jìn)一步加熱進(jìn)料液的太陽(yáng)能集熱器和用于對(duì)進(jìn)料液恒溫控制的恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱，進(jìn)料液的進(jìn)料管與換熱水箱的進(jìn)水口連接，換熱水箱的出水口與太陽(yáng)能集熱器的進(jìn)水口連接，太陽(yáng)能集熱器的出水口與恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口連接；所述膜蒸餾淡化處理裝置包括用于對(duì)加熱后的進(jìn)料液進(jìn)行分離處理的膜蒸餾組件、用于對(duì)處理后的水蒸氣進(jìn)行冷凝的換熱水箱、用于儲(chǔ)存冷凝水的淡水收集箱和用于使膜蒸餾淡化處理裝置產(chǎn)生負(fù)壓的循環(huán)水真空泵，膜蒸餾組件的進(jìn)水口與恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱的出水口連接，膜蒸餾組件的排氣口與換熱水箱的進(jìn)氣口連接，換熱水箱的排水口與淡水收集箱連接，淡水收集箱頂部與循環(huán)水真空泵連接；其中，膜蒸餾組件頂部設(shè)有濃水排出管，恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱與膜蒸餾組件相連接的管道上設(shè)有鼓起泵。

所述膜蒸餾組件的材質(zhì)為微孔疏水性聚丙烯中空纖維膜。

所述恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱上設(shè)有液位顯示計(jì)和溫度顯示計(jì)。

所述恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱底部設(shè)有電加熱絲。

所述換熱水箱的出水口與恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口連接，并且換熱水箱的出水口與恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱的進(jìn)水口之間的連接管道上設(shè)有第一閥門(mén)，所述換熱水箱的出水口與太陽(yáng)能集熱器的進(jìn)水口之間的連接管道上設(shè)有第二閥門(mén)。

所述換熱水箱和太陽(yáng)能集熱器之間的管道上以及恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱和膜蒸餾組件之間的管道上均設(shè)有溫度計(jì)、流量計(jì)和提升泵。

所述淡水收集箱和循環(huán)水真空泵之間設(shè)有干燥器和真空調(diào)節(jié)閥。

所述淡水收集箱底部設(shè)有排水管，排水管上設(shè)有第三閥門(mén)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型充分利用綠色可再生的太陽(yáng)能能源，系統(tǒng)能耗低，大大減少運(yùn)行費(fèi)用；通過(guò)鼓氣泵將氣體帶入進(jìn)料液，一方面氣體隨進(jìn)料液進(jìn)入膜蒸餾組件，氣泡在膜表面的運(yùn)動(dòng)對(duì)膜起到?jīng)_洗清潔作用；另一方面氣泡能增大液體湍流度，增強(qiáng)冷熱流體的傳熱過(guò)程，提高傳熱系數(shù)，大大提高膜通量。循環(huán)水真空泵使膜蒸餾組件兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，促進(jìn)水蒸氣穿過(guò)膜組件，提高效率。通過(guò)換熱水箱將淡化后的水蒸氣潛熱回收，用來(lái)加熱高鹽水，充分利用回收資源。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種微曝氣太陽(yáng)能減壓膜蒸餾高鹽水淡化處理系統(tǒng)，包括進(jìn)料液加熱裝置和膜蒸餾淡化處理裝置，進(jìn)料液加熱裝置包括用于預(yù)熱進(jìn)料液的換熱水箱1、進(jìn)一步加熱進(jìn)料液的太陽(yáng)能集熱器2和用于對(duì)進(jìn)料液恒溫控制的恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3，進(jìn)料液的進(jìn)料管與換熱水箱1的進(jìn)水口連接，換熱水箱1的出水口與太陽(yáng)能集熱器2的進(jìn)水口連接，太陽(yáng)能集熱器2的出水口與恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3的進(jìn)水口連接；所述膜蒸餾淡化處理裝置包括用于對(duì)加熱后的進(jìn)料液進(jìn)行分離處理的膜蒸餾組件4、用于對(duì)處理后的水蒸氣進(jìn)行冷凝的換熱水箱1、用于儲(chǔ)存冷凝水的淡水收集箱5和用于使膜蒸餾淡化處理裝置產(chǎn)生負(fù)壓的循環(huán)水真空泵6，膜蒸餾組件4的進(jìn)水口與恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3的出水口連接，膜蒸餾組件4的排氣口與換熱水箱1的進(jìn)氣口連接，換熱水箱1的排水口與淡水收集箱5連接，淡水收集箱5頂部與循環(huán)水真空泵6連接；其中，膜蒸餾組件4頂部設(shè)有濃水排出管，恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3與膜蒸餾組件4相連接的管道上設(shè)有鼓起泵7。通過(guò)換熱水箱1和太陽(yáng)能集熱器2對(duì)進(jìn)料液進(jìn)行加熱，充分利用現(xiàn)有資源；通過(guò)鼓氣泵7將氣體帶入進(jìn)料液，一方面氣體隨進(jìn)料液進(jìn)入膜蒸餾組件4，氣泡在膜表面的運(yùn)動(dòng)對(duì)膜起到?jīng)_洗清潔作用；另一方面氣泡能增大液體湍流度，增強(qiáng)冷熱流體的傳熱過(guò)程，提高傳熱系數(shù)，大大提高膜通量。循環(huán)水真空泵6使膜蒸餾組件4兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，促進(jìn)水蒸氣穿過(guò)膜組件，提高效率。

本實(shí)用新型所述的膜蒸餾組件4的材質(zhì)為微孔疏水性聚丙烯中空纖維膜，該膜只允許水蒸氣透過(guò)而不被溶液潤(rùn)濕，與常規(guī)熱蒸餾技術(shù)相比，膜蒸餾不需將進(jìn)料液加熱到沸點(diǎn)，一般為70℃左右，除鹽率更高。

本實(shí)用新型所述的恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3上設(shè)有液位顯示計(jì)8和溫度顯示計(jì)9，并且其底部還設(shè)有電加熱絲10，對(duì)恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3中的進(jìn)料液進(jìn)行監(jiān)控，溫度低于設(shè)定值時(shí)，電加熱絲10開(kāi)始工作對(duì)其中的進(jìn)料液加熱；溫度過(guò)高時(shí)，恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3自動(dòng)斷電，電加熱絲18停止工作，通過(guò)使進(jìn)料液降至設(shè)定值。

本實(shí)用新型所述的換熱水箱1的出水口與恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3的進(jìn)水口連接，并且換熱水箱1的出水口與恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3的進(jìn)水口之間的連接管道上設(shè)有第一閥門(mén)11，所述換熱水箱1的出水口與太陽(yáng)能集熱器2的進(jìn)水口之間的連接管道上設(shè)有第二閥門(mén)12。第一閥門(mén)11和第二閥門(mén)12均與自動(dòng)控制單元連接，當(dāng)太陽(yáng)能集熱器2對(duì)進(jìn)料液的加熱溫度過(guò)高時(shí)，第一閥門(mén)11自動(dòng)打開(kāi)，同時(shí)第二閥門(mén)12關(guān)閉，將經(jīng)過(guò)換熱水箱1預(yù)熱的進(jìn)料液直接通入恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3，從而適當(dāng)?shù)慕档秃銣仉娸o加熱儲(chǔ)水箱3中進(jìn)料液的溫度。

本實(shí)用新型所述的換熱水箱1和太陽(yáng)能集熱器2之間的管道上以及恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3和膜蒸餾組件4之間的管道上均設(shè)有溫度計(jì)、流量計(jì)和提升泵。對(duì)系統(tǒng)不同環(huán)節(jié)的進(jìn)料液溫度和進(jìn)行溫度監(jiān)控，可根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)節(jié)進(jìn)料液的流量，并且對(duì)管道中的進(jìn)料液提供動(dòng)力，提高流速。

本實(shí)用新型所述的淡水收集箱5和循環(huán)水真空泵6之間設(shè)有干燥器和真空調(diào)節(jié)閥，用于干燥未徹底冷凝的水蒸氣和調(diào)節(jié)系統(tǒng)真空度。

本實(shí)用新型所述的淡水收集箱5底部設(shè)有排水管，排水管上設(shè)有第三閥門(mén)13。及時(shí)對(duì)淡水收集箱5的淡水進(jìn)行提取。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程為：

高鹽水進(jìn)料管進(jìn)入換熱水箱1，經(jīng)換熱水箱1預(yù)熱后，進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器2加熱，從太陽(yáng)能集熱器2加熱后的高鹽水流入恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3，高鹽水經(jīng)恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3把溫度調(diào)整到合適范圍，由管道流入膜蒸餾組件4，同時(shí)打開(kāi)鼓氣泵7和循環(huán)水真空泵6，由循環(huán)水真空泵6使整個(gè)膜蒸餾淡化處理裝置產(chǎn)生負(fù)壓，促使水蒸氣透過(guò)膜蒸餾組件4進(jìn)入換熱水箱1，冷凝后流入淡水收集箱5，處理后的濃縮水經(jīng)膜蒸餾組件4頂部的濃水排出管排出。如果經(jīng)太陽(yáng)能集熱器2加熱的高鹽水溫度過(guò)高，通過(guò)控制單元自動(dòng)關(guān)閉第二閥門(mén)12，打開(kāi)第一閥門(mén)11，將經(jīng)過(guò)換熱水箱1預(yù)熱的高鹽水直接流入恒溫電輔加熱儲(chǔ)水箱3，從而適當(dāng)?shù)慕档秃銣仉娸o加熱儲(chǔ)水箱3中高鹽水的溫度，使之達(dá)到設(shè)定的溫度范圍。