以壓縮空氣為動力的變送系統、海水淡化處理方法與系統技術方案

本發明專利技術涉及以壓縮空氣為動力的變送系統、海水淡化處理方法與系統，其中海水淡化系統包括高壓氣體發送系統，用于供應高壓氣體；氣液變送系統，包括兩氣液變送罐，每個氣液變送罐配置有可開啟/關閉的進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥；海水補給系統，用于向所述氣液變送罐補充海水；控制系統使其中的第一氣液變送罐接收所述高壓氣體并利用高壓氣體排出海水的同時，其中的第二氣液變送罐排放其內部的所述高壓氣體并接收所述海水補給系統供應的海水，或者相反；以及反滲透膜海水淡化系統，利用所述氣液變送罐在高壓氣體作用下排出的海水進行反滲透法海水淡化，所述高壓氣體的壓力至少為反滲透膜海水淡化系統的滲透壓力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種海水淡化/水處理的方法和系統，尤其涉及反滲透海水淡化/水處理的方法和系統。
技術介紹
在水處理或海水淡化技術中，反滲透法以其設備簡單、易于維護和設備模塊化的優點已迅速占領市場，反滲透法不僅適用于海水淡化，也適合于苦咸水淡化。反滲透膜分離的特點是它的“廣譜”分離，即它不但可以脫除水中的各種離子，而且可以脫除比離子大的微粒，如大部分的有機物、膠體、病毒、細菌、懸浮物等，故反滲透分離法又有廣譜分離法之稱。 由于在反滲透過程的推動力是壓力，過程中沒有發生相變化，反滲透膜僅起著“篩分”的作用，因此反滲透分離過程所需能耗相對較低。在現有海水和苦咸水淡化的方法中，反滲透法是最節能的，生產同等質量的淡水，其能源消耗僅為蒸餾法的1/40。因此，從1974年以來，世界上的發達國家均將反滲透法作為海水淡化的主流研究方向。據報道，目前反滲透法海水淡化處理的市場占有率高達40 %左右，具有廣泛的應用前景。在目前傳統的反滲透水處理裝置中，均采用高壓水泵來產生反滲透作用所必須的高壓推動力，以保持高壓水流的連續運行。在反滲透運行中，由于滲透膜的阻力作用，水流的速度十分緩慢，流量很小，因此水泵幾乎始終處于“悶車”狀態下運行，消耗大量的能量，但由于流量小，因此有用功很少，效率極其低下。盡管反滲透法與其他海水淡化的方法相比是最節能的，但生產單位淡水的耗電量還是十分巨大的，在大型海水淡化工程中，每噸水的耗電量約為3kwh，而中小型的海水淡化裝置的耗電量則高達6kwh，以一臺產量為每天產淡水150噸的小型海水淡化處理設備為例:海水淡化系統采用高壓水泵產生壓力，所需水泵功率合計50kw以上，每噸淡水消耗功率高達7kwh/t。由于上述傳統海水淡化方法需要消耗大量的電能，因而限制了海水淡化產業的發展，難以通過海水淡化的方法緩解日益緊張的淡水危機。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種以壓縮空氣為動力的變送海水淡化處理方法與系統，旨在減少海水淡化的能量消耗。以壓縮空氣為動力的氣液變送海水淡化方法,其包括:步驟a，將空氣加壓存儲入儲氣罐；步驟b，將儲氣罐的氣體再加壓成壓力不低于反滲透膜滲透壓力的高壓氣體；步驟C，設置能進行排氣進水或者進氣排水的兩個氣液變送罐，所述進氣排水是指允許所述高壓氣體進入相應變送罐并將變送罐內部的海水排出，所述排氣進水是指排放相應變送罐內部的氣體壓力以容許變送罐外部的海水在變送罐內外壓差作用下進入到變送罐內，使兩個氣液變送罐處于這樣的狀態，其中的第一氣液變送罐進氣排水的同時，其中的第二氣液變送罐排氣進水，或者第二氣液變送罐進氣排水的同時，第一氣液變送罐排氣進水；以及步驟d，不斷循環步驟C，將氣液變送罐排出的海水傳送到反滲透裝置輸入海水，進行淡化。 所述的氣液變送海水淡化方法，其中，將所述氣液變送罐浸沒在海水之中，以使氣液變送罐在海水的靜壓力作用下自動完成進水的過程。所述的氣液變送海水淡化方法，其中，將所述氣液變送罐設置在陸地上，利用水泵提供的海水完成進水過程。以壓縮空氣為動力的氣液變送海水淡化系統包括高壓氣體發送系統，用于供應高壓氣體；氣液變送系統，包括兩氣液變送罐，每個氣液變送罐配置有可開啟/關閉的進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥；海水補給系統，用于向所述氣液變送罐補充海水；控制系統，與各進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥耦接，以使兩氣液變送罐其中的第一氣液變送罐接收所述高壓氣體并利用高壓氣體排出海水的同時，其中的第二氣液變送罐排放其內部的所述高壓氣體并接收所述海水補給系統供應的海水，或者第二氣液變送罐接收所述高壓氣體并利用高壓氣體排出海水的同時，第一氣液變送罐排放其內部的所述高壓氣體并接收所述海水補給系統供應的海水；以及反滲透膜海水淡化系統，利用所述氣液變送罐在高壓氣體作用下排出的海水進行反滲透法海水淡化，所述高壓氣體的壓力至少為反滲透膜海水淡化系統的滲透壓力。所述的氣液變送海水淡化系統，其中，所述高壓氣體發送系統包括空氣機、儲氣罐以及增壓泵，空氣機將空氣加壓輸入儲氣罐，儲氣罐中的空氣通過管路進入到增壓泵，由增壓泵加壓為高壓氣體。所述的氣液變送海水淡化系統，其中，兩氣液變送罐的進氣閥由一個三通閥提供。所述的氣液變送海水淡化系統，其中，兩氣液變送罐的排氣閥由一個三通閥提供。所述的氣液變送海水淡化系統，其中，兩氣液變送罐配置的進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥由一個四通閥提供。所述的氣液變送海水淡化系統，其中，兩氣液變送罐配置的進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥為獨立的閥門，各閥門的開啟或閉合動作分別由控制系統的程序實現。所述的氣液變送海水淡化系統,其中，該氣液變送海水淡化系統包括多級所述氣液變送系統，各級氣液變送系統分別獨立耦接反滲透膜海水淡化系統以使各自排出海水至各自耦接的反滲透膜海水淡化系統進行淡化，后一級氣液變送系統的氣液變送罐以前一級氣液變送系統對應的反滲透膜海水淡化系統排出的濃水為作為海水進行補充。所述的氣液變送海水淡化系統，其中，所述氣液變送系統的氣液變送罐浸沒在海水之中，所述海水補給系統包括海中設置的過濾裝置。所述的氣液變送海水淡化系統，其中，所述氣液變送系統安裝在陸地上，所述海水補給系統包括向氣液變送罐提供海水的水泵。所述的氣液變送海水淡化系統，其中，所述氣液變送罐中所述高壓氣體和海水之間的相互作用是通過直接接觸或者由活塞或者氣囊傳遞壓力實現。所述的氣液變送海水淡化系統，其中，所述氣液變送罐中安裝有液位傳感器，將液位信息發送到控制系統，當液面超過上限位時控制排氣閥門關閉，當液面低于下限位時，控制進氣閥門關閉；氣液變送罐至反滲透膜海水淡化系統的出水管道中安置有流量傳感器，將水液的流量信息發送到控制系統，根據用水流量的變化控制各進、排氣閥門的開關頻率，當流量為零時，使各排氣閥門關閉。以壓縮空氣為動力的氣液變送系統包括高壓氣體發送系統，用于供應高壓氣體；氣液變送系統，包括兩氣液變送罐，每個氣液變送罐配置有可開啟/關閉的進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥； 海水補給系統，用于向所述氣液變送罐補充海水；以及控制系統，與各進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥耦接，以使兩氣液變送罐其中的第一氣液變送罐接收所述高壓氣體并利用高壓氣體排出海水的同時，其中的第二氣液變送罐排放其內部的所述高壓氣體并接收所述海水補給系統供應的海水，或者第二氣液變送罐接收所述高壓氣體并利用高壓氣體排出海水的同時，第一氣液變送罐排放其內部的所述高壓氣體并接收所述海水補給系統供應的海水。在海水淡化處理或水處理的應用實例中，氣液變送系統的輸出端與水處理系統的前端(進水端)連接，替代傳統系統中的高壓水泵，向水處理系統提供連續、穩定的高壓待處理原水，而系統消耗的能源則比水泵系統大幅度降低，獲得顯著的節能效果。本專利技術的前述目的、特征以及技術效果將在后面結合附圖說明和具體實施方式進行詳細的描述。附圖說明圖1是深水安裝氣液變送法反滲透海水淡化處理系統示意圖(自動進水)。圖2是隔板式氣液變送裝置的結構和運行原理圖(A罐加壓B罐進水)。圖3是隔板式氣液變送裝置結構和運行原理圖(B罐加壓A罐進水)。圖4是水泵在泵水工況下的運行原理示意圖。圖5_a是水泵在超揚程工況下的運行原理圖。圖5_b是氣液變送系統在超揚程工況下的運行原理圖。圖6是水泵在用作提高水壓和低流量狀態下的運本文檔來自技高網...

【技術保護點】
以壓縮空氣為動力的氣液變送海水淡化系統，其特征在于，包括高壓氣體發送系統，用于供應高壓氣體；氣液變送系統，包括兩氣液變送罐，每個氣液變送罐配置有可開啟/關閉的進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥；海水補給系統，用于向所述氣液變送罐補充海水；控制系統，與各進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥耦接，以使兩氣液變送罐其中的第一氣液變送罐接收所述高壓氣體并利用高壓氣體排出海水的同時，其中的第二氣液變送罐排放其內部的所述高壓氣體并接收所述海水補給系統供應的海水，或者第二氣液變送罐接收所述高壓氣體并利用高壓氣體排出海水的同時，第一氣液變送罐排放其內部的所述高壓氣體并接收所述海水補給系統供應的海水；以及反滲透膜海水淡化系統，利用所述氣液變送罐在高壓氣體作用下排出的海水進行反滲透法海水淡化，所述高壓氣體的壓力至少為反滲透膜海水淡化系統的滲透壓力。

【技術特征摘要】
1.以壓縮空氣為動力的氣液變送海水淡化系統,其特征在于,包括 高壓氣體發送系統，用于供應高壓氣體； 氣液變送系統，包括兩氣液變送罐，每個氣液變送罐配置有可開啟/關閉的進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥； 海水補給系統，用于向所述氣液變送罐補充海水； 控制系統，與各進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥耦接，以使兩氣液變送罐其中的第一氣液變送罐接收所述高壓氣體并利用高壓氣體排出海水的同時，其中的第二氣液變送罐排放其內部的所述高壓氣體并接收所述海水補給系統供應的海水，或者第二氣液變送罐接收所述高壓氣體并利用高壓氣體排出海水的同時，第一氣液變送罐排放其內部的所述高壓氣體并接收所述海水補給系統供應的海水；以及 反滲透膜海水淡化系統，利用所述氣液變送罐在高壓氣體作用下排出的海水進行反滲透法海水淡化，所述高壓氣體的壓力至少為反滲透膜海水淡化系統的滲透壓力。2.如權利要求1所述的氣液變送海水淡化系統，其特征在于，兩氣液變送罐配置的進氣閥、排氣閥、進水閥和排水閥為獨立的閥門，或三通閥門或四通閥門，各閥門的動作分別由控制系統的程序實現。3.如權利要求1所述的氣液變送海水淡化系統，其特征在于，該氣液變送海水淡化系統包括多級所述氣液變送系統，各級氣液變送系統分別獨立耦接反滲透膜海水淡化系統以使各自排出海水至各自耦接的反滲透膜海水淡化系統進行淡化，后一級氣液變送系統的氣液變送罐以前一級氣液變送系統對應的反滲透膜海水淡化系統排出的濃水為作為海水進行補充。4.如權利要求1所述的氣液變送海水淡化系統，其特征在于，所述氣液變送系統的氣液變送罐浸沒在海水之中，所述海水補給系統包括海中設置的過濾裝置。5.如權利要求1所述的氣液變送海水淡化系統，其特征在于，所述氣液變送系統安裝在陸地上，所述海水補給系統包括向氣液變送罐提供海水的水泵。6.如權利要求1所述的氣液變送海水淡化系統，其特征在于，所述氣液變送罐中所述高壓氣體和海水之間的相互作用是通過直接接觸或者由活塞或者氣囊傳遞壓力實現。7.如權利要求1所述的氣液變送海水淡化系統，其特征在于，所述氣液變送罐中安裝有液位傳感器，將液位信息發送...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳大千，
申請(專利權)人：陳大千，
類型：發明
國別省市：上海;31