通过自然压力逆渗透使海水脱盐的设备及其方法技术

一种脱盐设备，它包括： 至少一个盐水入口（１，１０１）； 引导来自所述盐水入口的盐水的设备（２）； 建立盐水柱（３，１０４）的设备； 位于所述水柱（３，１０４）底部（３６）区域中的逆渗透脱盐设备（４，１０５）； 引导来自所述逆渗透设备（４，１０５）的该脱盐水的设备（５，１０７）； 引导来自所述逆渗透脱盐设备（４，１０５）的浓缩盐水的设备； 其中； 所述建立盐水柱（３，１０４）的设备有一高度，以便使所述盐水柱的重量施加一个基本上有助于在该逆渗透脱盐设备（４，１０５）中产生逆渗透现象的压力，从而将该盐水分成脱盐水和浓盐水，其特征在于： 它包括至少一个位于所述盐水柱（３，１０４）顶部区域上方一定高度处的盐水压头罐（７，１１７），所述的压头罐（７）是与所述的水柱流体相通的。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术适用于使废水饮用化及海水脱盐的
尤其是，本专利技术提供了用降低了造价的设备，获得新鲜水或净化水脱盐系统，该设备以低的能耗和无需复杂的维修工序就能得到净化的或脱盐的水。本专利技术的
技术介绍
盐水脱盐及废水净化通常用两种通用系统完成，即，使水蒸发再收集冷凝的蒸汽，使水通过滤器过滤，或在逆渗透脱盐的场合下，经半透性薄膜过滤。渗透脱盐用于船只及各沿海地区的海水净化设备及用来向居民和/或农业提供淡水的脱盐工厂中。逆渗透脱盐指的是，必须施加很大的压力(约70个大气压)迫使盐水穿过滤器或膜，该压力的形成，除需昂贵的和相当复杂的设备外，尚须消耗大量的能量。这对在沿海地区供应大量淡水的，其建造需要大量投资，其维修复杂而费钱的大型脱盐设备而言特别有影响，结果是，除上述的高能耗外，使脱盐水价格上升。为使这种高能量费用下降，西班牙专利ES-A-488，215公开了一种逆向静水压系统使水脱盐的设备，该设备借助在底土中钻的一些井建立起一个以其重量向该渗透组件施加压力的水柱，结果产生了逆渗透现象，这样就取代了传统设备中的叶轮泵。但，这种设备虽然降低了与传统脱盐的能量耗相关的每立方米脱盐水的能耗，可是它仍需要高的能耗。本专利技术的目的本专利技术在于克服上述常规脱盐设备中的种种不便，以及更多地降低每立方米脱盐的能耗及该设备的造价。此外，本专利技术的另一目的在于提供这样一种可能性使该脱盐设备在运行、选位、维护和修理方法有很大的适应性。本专利技术的详细描述如在本专利技术名称中所指明及在权利要求中所限定的那样，本专利技术指的是一种逆渗透脱盐设备，为了在该逆渗透组件中形成所需的压力，该设备利用了这样一种压力的优点，即建立起的盐水柱的重量作用在所述组件上。这种脱盐设备建在陆地上。该逆渗透组件本身可设在海平面处，或设在海平面以下，这取决于为了得到在该组件中所需的压力而定出的该盐水柱的必要高度的该设备的可能的地形学位置。该脱盐设备的主要特点在于它具有一个提高压头的罐，该罐用于积存盐水。所述的罐使一定量的盐水得以积存，此盐水在电价比较便宜的一段时间内由泵输送，以这种方式，该设备在一天其余时间内不需耗电而运行，而耗于泵送的电能又变得较便宜了。此外，这就能不依赖一系列泵象在传统的设备中那样持续运行来保证在该渗透组件上有持续稳定的压力。另一方面，提高此压头罐可以自然压力无需任何泵送而将得自该逆渗透过程中的浓盐水升到一定高度。这样一方面产生了无需包括将泵暴露于强腐蚀性的该浓盐水中的优点，另一方面，所述的压头罐，由于包含了水的储备，所以可使维护和修理在不停止该脱盐设备运行的情况下进行。在本专利技术的脱盐设备的一个较佳实施方案中，该靠近海洋的陆地的可能有的山岳特点，由于其位置和构造，其位置和构造上的优点可被采用。换言之，人们可以利用靠近海洋的山岳高度，所述高度高到足以形成一个水柱，该水柱是对位于海平面之上的设备中的脱盐渗透组件施加足够的静水压力。在此情况下，该设备或与其位于一些井或竖井中的管线一起基本上建在此山之中，或通过沿该山的外形轮廓设置不同的，因而是倾斜的和不垂直的管线而将该设备建化此山的外面。以这种方式避免了在底土中钻深井，以及以所述深度修建地下坑道的必要，而上述的钻井和修坑道里昂贵而费钱的。同样，若该山的高度不足以在海面之上建立起整个水柱时，则可在底土中钻井以便容纳该管线，因此，一部分水柱面在海面之上而另一部分留在其下。该水柱也可建立在该海面之上，而在此相同的海平面上设有该渗透组件，并借助此渗透组件入口处的叶轮泵补偿该高度差。根据本专利技术另一优选实施方案，有一个利用该浓盐水的剩余能量的发电设备，这是因为该浓盐水流出该逆渗透组件时具有尽管比其进入时低，但仍很高的压力。该发电设备可包括与发电机相连的涡轮机。所述的涡轮机由直接来自该逆渗透组件的该盐水推动，或由预先积存在高罐中的该盐水推动。该盐水由于其在流出该组件时所具有的残余压力而提升到所述罐中。此这种方式，耗于泵送的电能就可与以这种方式所产生的电能结合起来，使电耗变为最小，这是因所生产的电能在电价最高的一段时间中返回了商业电网，或是因为所述的产生的电能用于该设备本身的供电。这样，按照上述的较佳实施方案，本专利技术的脱盐设备基本上以约750米的足够的高度设于靠近海洋的山中，而该逆渗透组件则以与海平面相同的高度设置，该设备建在该山的外面或内部。在此情况下，该设备基本上有以下构成部分设有将盐水泵入该高压头罐所需的泵的盐水入口；运送该盐水，脱盐水及浓盐水所需的导管或管线；储存盐水的，及具有规定积存容积的提高压头的罐；较好地有积存浓盐水的高罐；处于与海平面相等高度处的，带有半透膜的逆渗透组件；较好地是包括与发电机相连的涡轮机的发电设备；较好地，在该高压头罐出口处的海水预处理设备；通向及维修该设备的坑道和巷道，以及必要的辅助设备。积存盐水的该压头罐所处的高度是这样的在此高度下，所述罐下建立起来的水柱高度能证明此水柱所施加的压力是足以在该组件中产生逆渗透现象的。还有，积存海水的该高罐所处的高度与该海水能用自然压力而不用泵送所达到的最大高度相同。以这种方法，使盐水脱盐的设备及其工艺工序如下用该盐水入口从海中收集盐水，然后将其泵入该压头罐。泵送最好在电价下降时进行。与此同时，该盐水持续地从该提高压头的罐流出，被预处理，然后通往在该逆渗透组件只建立起该水柱的导管或管线。当在所述组件中产生逆渗透现象时，一般得到未加工水流量的45％的脱盐水和未加工水流量的55％的浓缩盐水。借助所述浓盐水自该组件中流出时所具有的残余压力，将其提升至可将其积存的高浓盐水罐中(在此情况下，只有一个罐)。接着和根据该设备的需要，或将能量返回商业系统的可能性，可使所述浓盐水从所述罐中落下以推动该涡轮机和产生电能，它既可用于满足该设备本身的需要，也可返回该电网。然后将此浓盐水倾入海中。直接将脱盐水送往商业配水系统，或也可将其存于罐中。当靠近海洋的陆地不够高时，可通过在地上钻孔而部分地(或全部地)形成该水柱，换言之，在海平面以下的高度下形成此水柱。此外，作一种补偿(在水柱本身不能产生足够的压力来形成逆渗透现象的情况下)，可用泵来增加对该逆渗透组件的这种压力，即该泵提高了该海水柱所施加的压力。使用上述工艺的结果是，每立方未脱盐水的总的能量消耗大为下降，这种结果或是通过自身发电，或是通过相应于消耗和该电能的产生和将其返回商业电网时的不同的电价的补偿而取得的。附图简介附图说明图1是本专利技术第一较佳实施方案的示意图；图2是本专利技术第二较佳实施方案的示意图；图3是本专利技术第三较佳实施方案的示意图；图4是本专利技术第四较佳实施方案的示意图；图5是主管线的可能实施方案的截面图，该管线用于容纳运送盐水，经预处理的盐水及由浓缩盐水的导管和水槽；图6是本专利技术的第五实施方案；图7是第六实施方案；图8是符合图5和7的实施方案的地下部分的实施方案。在下文中，参照附图，陈述本专利技术的四种实施方案。如在图1中所见，符合第一实施方案的脱盐厂具有位于与海平面相同的高度上的，设有与之相应的半透膜(14)的逆渗透组件(4)。该设备可通过利用靠近海的地理特性在高度方面的特点，如山脉而建成，其建造方式是，将建立在该逆渗透组件(4)上的海水柱(3)保持在海平面之上，其高度能使其重量对该组件施加足够的压力，从而产生逆渗透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔维托·巴斯克斯菲格罗亚里亚尔，
申请(专利权)人：阿尔维托·巴斯克斯菲格罗亚里亚尔，
类型：发明
国别省市：