本发明专利技术的节能的盐碱水多级冷冻淡化装置及工艺，包括预处理系统和冷冻系统，盐碱水经预处理系统处理后到冷冻系统进行冷却和淡化，其特征在于：所述的预处理系统包括蓄水池、高密度沉淀池、V型滤池和多介质过滤器，蓄水池与高密度沉淀池的进水口经管道相连接，高密度沉淀池的出水口与V型滤池的进水口经管道相连接，V型滤池的出水口与多介质过滤器的进水口经管道相连接，多介质过滤器的出水口与所述的冷冻系统经管道相连接；本发明专利技术全程实现零污染的盐碱水净化过程，安全环保，工作效率高，大大的缓解了淡水资源短缺的压力，为人们的生活提供了保障。
【技术实现步骤摘要】
一种节能的盐碱水多级冷冻淡化装置及工艺
本专利技术涉及一种盐碱水淡化装置，更具体的说，尤其涉及一种节能的盐碱水多级冷冻淡化装置及工艺。
技术介绍
淡水资源日渐短缺，但盐碱水资源丰富。在日常农业用水、工业用水、生活用水均离不开淡水，随着人口增长带来的用水紧张，自然资源的淡水源远远不能满足现在的生活所需，但自然资源中的盐碱水资源丰富，急需盐碱水淡化装置来淡化盐碱水以供人们使用。为解决淡水资源匮乏带来的问题，开发利用盐碱水资源必将在后续提上日程。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种节能的盐碱水多级冷冻淡化装置及工艺。本专利技术的节能的盐碱水多级冷冻淡化装置及工艺，其特征在于：盐碱水多级冷冻淡化装置包括预处理系统和冷冻系统，盐碱水经预处理系统处理后到冷冻系统进行冷却和淡化，预处理系统包括蓄水池、高密度沉淀池、V型滤池和多介质过滤器，蓄水池与高密度沉淀池的进水口经管道相连接，高密度沉淀池的出水口与V型滤池的进水口经管道相连接，V型滤池的出水口与多介质过滤器的进水口经管道相连接，多介质过滤器的出水口与所述的冷冻系统经管道相连接；冷冻系统包括一级冷冻处理装置、一级淡水池、二级冷冻处理装置、二级淡水池和高级盐水池，一级冷冻处理装置的进水口与多介质过滤器的出水口经管道相连接，一级冷冻处理装置的出水口与一级淡水池的进水口经管道相连接，一级淡水池的出水口与二级冷冻处理装置的进水口经管道相连接，二级冷冻处理装置的出水口与二级淡水池的进水口经管道相连接，一级冷冻处理装置与二级冷冻处理装置的下端均设置有浓缩盐碱水出口且均与高级盐水池相连接；一级冷冻处理装置上设置有多级冷冻处理结构，每级的冷冻处理结构并联组成一级冷冻处理装置，每一级冷冻处理结构的前侧均连接有遇冷装置，冷冻处理结构包括有加压泵、进水阀、转动式冷冻淡化器、重力脱盐池和浓缩盐水出水阀，遇冷装置的进水管与一级冷冻处理装置的进水总管相连接，遇冷装置的出水管分别与各级的冷冻处理结构的加压泵的进水口经管道相连接，加压泵的出水口与进水阀的进水口经管道相连接，进水阀的出水口与转动式冷冻淡化器的进水口经管道相连接，转动式冷冻淡化器的出口与重力脱盐池的进水口经管道相连接，浓缩盐水出水阀设置于转动式冷冻淡化器与重力脱盐池之间的连接管道上，重力脱盐池的出水口与一级淡水池的进水口经管道相连接，转动式冷冻淡化器的下端设置有浓缩盐碱水出口且均与高级盐水池经管道相连接；每级的冷冻处理结构上均设置有多个转动式冷冻淡化器相并联，每个转动式冷冻淡化器的进水口均与进水阀的出水口经管道相连接，每个转动式冷冻淡化器的浓缩盐碱水出口均与高级盐水池经管道相连接；转动式冷冻淡化器上设置有外筒和制冷转子，制冷转子与外筒之间形成用于冷水结冰分离的腔体，腔体内的左侧的中部设置有进水最低水位感应器，腔体内的左侧的中上部设置有进水最高水位感应器，腔体内的底部设置有用于感应淡化后浓缩盐碱水的盐碱度的盐度感应器和出水水位感应器；外筒的右侧设置有用于冰晶流出的开口，制冷转子的右侧的中部设置有刮冰刀，刮冰刀的一端与制冷转子相接，用于刮擦制冷转子上凝结的冰晶，另一端穿过外筒右侧的开口伸入到重力托盐水池内；二级冷冻处理装置与一级冷冻处理装置的结构相同，一级淡水池的内一级淡水设置为二级冷冻处理装置的进水，经二级冷冻处理装置淡化后的二级淡水流入二级淡水池，经二级冷冻处理装置淡化后剩余的浓缩盐碱水流入高级盐水池；高级盐水池入水口的前端设置有加压水泵，高级盐水池内侧的入水口处设置有雾化喷头，高级盐水池的右上端设置有用于冷却低盐水雾成水的冷凝管，冷凝管的下端设置有用于承接淡水的淡水承接盘，高级盐水池的底部设置有用于承接高盐水雾的高盐水承接盘，高级盐水池的底部侧面开设有高盐水出口，高级盐水池外侧的高盐水出口的下端设置有用于高盐水晾晒的晾晒场；盐碱水多级冷冻淡化工艺，通过以下步骤实现：a).原水的初级过滤；原水由蓄水池流入高密度沉淀池，在高密度沉淀池中去除原水中的悬浮物、暂时硬度、碱度和色度，经高密度沉淀池过滤后流入V型滤池，在V型滤池中去除原水中因高密度沉淀池未处理干净的部分悬浮物，经V型滤池处理后的原水流向多介质过滤器，在多介质过滤器中去除原水中的悬浮物、胶态杂质以及微小粒子和细菌，形成初滤盐碱水，控制经初级过滤后的初滤盐碱水平均含盐量小于8g/L；b).一级冷冻处理；将步骤a)获取的初滤盐碱水送入一级冷冻处理装置过滤，首先将初滤盐碱水通入预冷装置预冷至0℃，开启进水阀，在加压泵的作用下将初滤盐碱水通入转动式冷冻淡化器进行淡化，冷媒通入转子内形成制冷转子，制冷转子处于设定结冰温度范围内；随着制冷转子的转动，初滤盐碱水遇冷结冰，冰晶附着于制冷转子上，冰层厚度逐渐增加，刮冰刀将附着于制冷转子的冰晶剥离，进入重力托盐水池进行重力托盐，冰片融化形成一级淡水，汇总进入一级淡水池，并作为二级冷冻处理装置的原水进行二次淡化；初滤盐碱水淡化后，一级淡水池内的一级淡水平均含盐量为3g/l，当浓缩盐碱水的含盐量达到9.14g/l时，到达一级浓缩水阈值，一级冷冻处理装置的浓缩盐水出水阀自动开启放水，浓缩盐碱水通入高级盐水池；c).二级冷冻处理；一级淡水进入二级冷冻处理装置过滤：一级淡水进入二级冷冻处理装置进行淡化，淡化后，二级淡水池内的二级淡水平均含盐量为2g/l，当浓缩盐碱水的含盐量达到8.43g/l时，到达二级浓缩水阈值，二级冷冻处理装置的浓缩盐水出水阀自动开启，浓缩盐碱水流入高级盐水池；d).浓缩盐碱水在高级盐水池内淡化：浓缩盐碱水在高级盐水池内经冷却、雾化分离出淡水，高盐度盐碱水最后进入晾晒场进行晾晒、结晶形成盐晶粒，盐碱原水淡化完成。本专利技术的有益效果是：本专利技术的节能的盐碱水多级冷冻淡化装置及工艺，通过设置前置蓄水池、高密度沉淀池、V型滤池以及多介质过滤器，实现了盐碱水的初级过滤，去除了原水中的悬浮物等杂质。通过设置相同结构的一级冷冻处理装置及二级冷冻处理装置，实现了盐碱水的自动过滤及净化，得到了淡水及浓缩高盐水。通过结冰速率和接触面积(初滤盐碱水与低温转子)关系确定淡水产水量。通过脱盐率及淡水矿化度要求确定进水量、浓缩盐水阈值。通过设置高盐水池，实现了高浓度盐碱水的终极过滤及净化，全程实现零污染的盐碱水净化过程，安全环保，工作效率高，大大的缓解了淡水资源短缺的压力，为人们的生活提供了保障。附图说明图1为本专利技术的节能的盐碱水多级冷冻淡化装置及工艺的淡化流程结构示意图；图2为本专利技术的一级冷冻处理装置和二级冷冻处理装置的结构示意图；图3为本专利技术的沿图2中A-A线的剖视图；图4为本专利技术的转动式冷冻淡化器的结构示意图；图5为本专利技术的能量转换图。图中：1蓄水池，2高密度沉淀池，3V型滤池，4多介质过滤器，5一级冷冻处理装置，6一级淡水池，7二级冷冻处理装置，8二级淡水池，9高级盐水池；501遇冷装置，502加压泵，503进水阀，504转动式冷冻淡化器，505刮冰刀，506重力脱盐水池，507浓缩盐水出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种节能的盐碱水多级冷冻淡化装置及工艺，其特征在于：盐碱水多级冷冻淡化装置包括预处理系统和冷冻系统，盐碱水经预处理系统处理后到冷冻系统进行冷却和淡化，预处理系统包括蓄水池（1）、高密度沉淀池（2）、V型滤池（3）和多介质过滤器（4），蓄水池（1）与高密度沉淀池（2）的进水口经管道相连接，高密度沉淀池（2）的出水口与V型滤池（3）的进水口经管道相连接，V型滤池（3）的出水口与多介质过滤器（4）的进水口经管道相连接，多介质过滤器（4）的出水口与所述的冷冻系统经管道相连接；/n冷冻系统包括一级冷冻处理装置（5）、一级淡水池（6）、二级冷冻处理装置（7）、二级淡水池（8）和高级盐水池（9），一级冷冻处理装置（5）的进水口与多介质过滤器（4）的出水口经管道相连接，一级冷冻处理装置（5）的出水口与一级淡水池（6）的进水口经管道相连接，一级淡水池（6）的出水口与二级冷冻处理装置（7）的进水口经管道相连接，二级冷冻处理装置（7）的出水口与二级淡水池（8）的进水口经管道相连接，一级冷冻处理装置（5）与二级冷冻处理装置（7）的下端均设置有浓缩盐碱水出口且均与高级盐水池（9）相连接；/n一级冷冻处理装置（5）上设置有多级冷冻处理结构，每级的冷冻处理结构并联组成一级冷冻处理装置（5），每一级冷冻处理结构的前侧均连接有遇冷装置（501），冷冻处理结构包括有加压泵（502）、进水阀（503）、转动式冷冻淡化器（504）、重力脱盐池（506）和浓缩盐水出水阀（507），遇冷装置（501）的进水管与一级冷冻处理装置（5）的进水总管相连接，遇冷装置（501）的出水管分别与各级的冷冻处理结构的加压泵（502）的进水口经管道相连接，加压泵（502）的出水口与进水阀（503）的进水口经管道相连接，进水阀（503）的出水口与转动式冷冻淡化器（504）的进水口经管道相连接，转动式冷冻淡化器（504）的出口与重力脱盐池（506）的进水口经管道相连接，浓缩盐水出水阀（507）设置于转动式冷冻淡化器（504）与重力脱盐池（506）之间的连接管道上，重力脱盐池（506）的出水口与一级淡水池（6）的进水口经管道相连接，转动式冷冻淡化器（504）的下端设置有浓缩盐碱水出口且均与高级盐水池（9）经管道相连接；/n每级的冷冻处理结构上均设置有多个转动式冷冻淡化器（504）相并联，每个转动式冷冻淡化器（504）的进水口均与进水阀（503）的出水口经管道相连接，每个转动式冷冻淡化器（504）的浓缩盐碱水出口均与高级盐水池（9）经管道相连接；/n转动式冷冻淡化器（504）上设置有外筒（512）和制冷转子（511），制冷转子（511）与外筒（512）之间形成用于冷水结冰分离的腔体，腔体内的左侧的中部设置有进水最低水位感应器（517），腔体内的左侧的中上部设置有进水最高水位感应器（516），腔体内的底部设置有用于感应淡化后浓缩盐碱水的盐碱度的盐度感应器（508）和出水水位感应器（509）；外筒（512）的右侧设置有用于冰晶流出的开口，制冷转子（511）的右侧的中部设置有刮冰刀（505），刮冰刀（505）的一端与制冷转子（511）相接，用于刮擦制冷转子（511）上凝结的冰晶，另一端穿过外筒（512）右侧的开口伸入到重力托盐水池（506）内；/n二级冷冻处理装置（7）与一级冷冻处理装置（5）的结构相同，一级淡水池（6）的内一级淡水设置为二级冷冻处理装置（7）的进水，经二级冷冻处理装置（7）淡化后的二级淡水流入二级淡水池（8），经二级冷冻处理装置（7）淡化后剩余的浓缩盐碱水流入高级盐水池（9）；/n高级盐水池（9）入水口的前端设置有加压水泵（519），高级盐水池（9）内侧的入水口处设置有雾化喷头（514），高级盐水池（9）的右上端设置有用于冷却低盐水雾成水的冷凝管（510），冷凝管（510）的下端设置有用于承接淡水的淡水承接盘（518），高级盐水池（9）的底部设置有用于承接高盐水雾的高盐水承接盘（515），高级盐水池（9）的底部侧面开设有高盐水出口，高级盐水池（9）外侧的高盐水出口的下端设置有用于高盐水晾晒的晾晒场（513）；/n盐碱水多级冷冻淡化工艺通过以下步骤实现：/na).原水的初级过滤；原水由蓄水池流入高密度沉淀池，在高密度沉淀池中去除原水中的悬浮物、暂时硬度、碱度和色度，经高密度沉淀池过滤后流入V型滤池，在V型滤池中去除原水中因高密度沉淀池未处理干净的部分悬浮物，经V型滤池处理后的原水流向多介质过滤器，在多介质过滤器中去除原水中的悬浮物、胶态杂质以及微小粒子和细菌，形成初滤盐碱水，控制经初级过滤后的初滤盐碱水平均含盐量小于8g/L；/nb).一级冷冻处理；将步骤a)获取的初滤盐碱水送入一级冷冻处理装置过滤，首先将初滤盐碱水通入预冷装置预冷至0℃，开启进水阀，在加压泵的作用下将初滤盐碱水通...
【技术特征摘要】
1.一种节能的盐碱水多级冷冻淡化装置及工艺，其特征在于：盐碱水多级冷冻淡化装置包括预处理系统和冷冻系统，盐碱水经预处理系统处理后到冷冻系统进行冷却和淡化，预处理系统包括蓄水池（1）、高密度沉淀池（2）、V型滤池（3）和多介质过滤器（4），蓄水池（1）与高密度沉淀池（2）的进水口经管道相连接，高密度沉淀池（2）的出水口与V型滤池（3）的进水口经管道相连接，V型滤池（3）的出水口与多介质过滤器（4）的进水口经管道相连接，多介质过滤器（4）的出水口与所述的冷冻系统经管道相连接；
冷冻系统包括一级冷冻处理装置（5）、一级淡水池（6）、二级冷冻处理装置（7）、二级淡水池（8）和高级盐水池（9），一级冷冻处理装置（5）的进水口与多介质过滤器（4）的出水口经管道相连接，一级冷冻处理装置（5）的出水口与一级淡水池（6）的进水口经管道相连接，一级淡水池（6）的出水口与二级冷冻处理装置（7）的进水口经管道相连接，二级冷冻处理装置（7）的出水口与二级淡水池（8）的进水口经管道相连接，一级冷冻处理装置（5）与二级冷冻处理装置（7）的下端均设置有浓缩盐碱水出口且均与高级盐水池（9）相连接；
一级冷冻处理装置（5）上设置有多级冷冻处理结构，每级的冷冻处理结构并联组成一级冷冻处理装置（5），每一级冷冻处理结构的前侧均连接有遇冷装置（501），冷冻处理结构包括有加压泵（502）、进水阀（503）、转动式冷冻淡化器（504）、重力脱盐池（506）和浓缩盐水出水阀（507），遇冷装置（501）的进水管与一级冷冻处理装置（5）的进水总管相连接，遇冷装置（501）的出水管分别与各级的冷冻处理结构的加压泵（502）的进水口经管道相连接，加压泵（502）的出水口与进水阀（503）的进水口经管道相连接，进水阀（503）的出水口与转动式冷冻淡化器（504）的进水口经管道相连接，转动式冷冻淡化器（504）的出口与重力脱盐池（506）的进水口经管道相连接，浓缩盐水出水阀（507）设置于转动式冷冻淡化器（504）与重力脱盐池（506）之间的连接管道上，重力脱盐池（506）的出水口与一级淡水池（6）的进水口经管道相连接，转动式冷冻淡化器（504）的下端设置有浓缩盐碱水出口且均与高级盐水池（9）经管道相连接；
每级的冷冻处理结构上均设置有多个转动式冷冻淡化器（504）相并联，每个转动式冷冻淡化器（504）的进水口均与进水阀（503）的出水口经管道相连接，每个转动式冷冻淡化器（504）的浓缩盐碱水出口均与高级盐水池（9）经管道相连接；
转动式冷冻淡化器（504）上设置有外筒（512）和制冷转子（511），制冷转子（511）与外筒（512）之间形成用于冷水结冰分离的腔体，腔体内的左侧的中部设置有进水最低水位感应器（517），腔体内的左侧的中上部设置有进水最高水位感应器（516），腔体内的底部设置有用于感应淡化后浓缩盐碱水的盐碱度的盐度感应器（508）和出水水位感应器（509）；外筒（512）的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉辉，王海瑞，王兴鹏，李朝阳，王洪博，
申请(专利权)人：塔里木大学，
类型：发明
国别省市：新疆;65
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