高低压海水淡化污水净化法

摘要

高低压海水淡化污水净化法属物理化学工艺和设备的技术领域,它利用抽气(6)使水在低气压下沸腾汽化和在高气压下冷凝液化,海水或者污水在转变为纯净水时成为热能的搬运者,形成热能的无限循环利用,水搬运热能的过程就是水与盐或杂质分离的过程。其吨水生产成本低,能被生活、医药、工农业生产等所接收,能够从根本上解除水资源短缺和废水污染问题,其副产品是高度浓缩的海水或污水,可做为化工原料。

主权项

1、高低压海水淡化、污水净化法，其特征在于用 锅炉或者其他方式供应水蒸气(1)，由导管(2)经调节阀 门(3)进入海水淡化箱(4)内，作为起动和维持海水淡化 箱(4)连续生产淡水的热能供给源，或者省去导管(2)和 调节阀门(3)，把电热器置放于海水淡化箱(4)的内部直 接加热海水或者污水，产生水蒸汽(1)作为热能供给源。 海水淡化箱(4)是全封闭的，用保温隔热材料或者采用 保温隔热技术制成，海水淡化箱(4)的导管(5)上按置抽 气机(6)，抽气机(6)把海水淡化箱(4)内的水蒸汽压入 连通导管(7)，连通导管(7)连结多个冷却管(8)，每个 冷却管(8)上按置多个螺旋状的冷却管(9)，冷却管(9) 都连结在与冷却管(8)相对应的导管(10)上，各个导管 (10)都连结在导管(11)上，导管(11)连结导管(12)，导 管(12)按置调节阀门(13)通入淡水池(14)。导管(2)， 调节阀门(3)，导管(5)，抽气机(6)等都采用保温隔热 技术制成。冷却管(8)内按置导热性能较强的金属丝团 或者按置多个导热性能较强的金属网片(15)，冷却管(8) 的终端都连结在导管(16)上，在导管(16)上按置废气排 放器(17)，废气排放器(17)内盛有淡水并放置金属丝团(2 6)，其上端按置废气排放阀(18)。水蒸汽经导管(5)由抽 气机(6)压入连通导管(7)，再进入各冷却管(8)，由冷却 管(8)冷凝为液态淡水，流入各冷却管(9)汇合于导管(10)， 各个导管(10)将液态淡水汇合集中于导管(11)，流经导 管(12)上的调节阀门(13)，最后进入淡水池(14)。水蒸 汽中可能混有空气等废气不能冷却为液态，由导管(16) 进入废气排放器(17)，当废气积累到一定量，其压强接近 抽气机(6)的排气压强时，击穿废气排放器(17)内的液态 淡水由废气排放阀(18)排出。螺旋状的冷却管(9)套在 螺旋状的预热套管(19)内，导管(10)上套有套管(20)，导 管(11)上套有套管(21)，套管(21)连结导管(22)，导管(2 2)上按置调节阀门(23)和水泵(24)通入过滤池(25)。海 水或者污水由过滤池(25)滤去泥沙及杂物后，由水泵(24) 经调节阀门(23)导管(22)进入套管(21)、套管(20)再经 过各预热套管(19)充分预热上升进入海水淡化箱(4)内 的高温沸腾区。水蒸汽在抽气机(6)排气口的较高气压 下，在冷却管(8)中冷凝为液态淡水，同时放出热量， 由于同温度的水蒸汽在转变为同温度的液态水时放热量 很大，所以冷却管(8)周围成为相对集中放热的区域， 该区域成为海水或污水的高温沸腾区，冷却管(8)中的 液态淡水流入冷却管(9)进入导管(10)汇集于导管(11)， 沿途一路放热，将热量传递给预热套管(19)，套管(20) 和套管(21)中的海水或污水，最后温度降至常温时，由 导管(12)流出海水淡化箱(4)，流经调节阀门(13)进入 淡水池(14)。常温海水或污水由导管(22)进入套管(21) 再进入各套管(20)，再进入各预热套管(19)，充分预热 上升进入海水淡化箱(4)内的高温沸腾区，沿途一路吸 热，不仅吸收冷却管(9)、导管(10)、导管(11)中液态 淡水的热量，并且还吸收海水淡化箱(4)内经过沸腾而 浓缩的海水或污水的热量，使浓缩的海水或者污水温度， 从上到下逐渐降低到常温，经过导管(27)，由水泵(28) 再经过调节阀门(29)排出海水淡化箱(4)之外。浓缩的 海水可以直接送入化工厂做工业原料或者直接排入大海； 如果是浓缩的污水，可以直接送入化工厂提取工业原料， 达到废物回收，变害为利的目的。 用一透明管(34)连结导管(12)和导管(16)，以能够 直接观察到液态淡水水面的高度，作为调整调节阀门 (13)的依据。 在海水淡化箱(4)的侧面按置一透明视窗(31)，用 以观察海水淡化箱(4)内海水或者污水水面的高度，作为 调整调节阀门(23)的依据，以使水面保持相对稳定的高 度。沿透明视窗(31)按置一鼠笼式护拦体(32)，护栏体 (32)内放置比重显示计(33)，通过透明视窗(31)能够直 接观察到海水淡化箱(4)内浓缩海水或浓缩污水的密度， 作为调整调节阀门(29)的依据，使排出的浓缩海水或者 浓缩污水保持较为理想的浓度。 利用抽气机(6)进气口抽取水蒸汽时的低气压，使 海水淡化箱(4)内海水或污水的沸点降低，使其在较低 气压下沸腾蒸发，使海水或者污水中的水加速转变为水 蒸汽带走热量，与盐和杂质分离。又利用抽气机(6)排 气口的高气压，使水蒸汽在较高气压冷凝液化，放出热 量，由冷却管(8)将热量传递给海水淡化箱(4)内的海水或 者污水，进而促进海水或污水的沸腾蒸发，形成热能的 循环利用，使水自身在与盐和杂质分离转变为纯净液态 淡水的全过程中，不是热能的消耗者，而成为热能的搬 运者，水搬运热能的过程，就是水与盐和杂质分离成为 纯净液态淡水的过程。 抽气机(6)抽取水蒸汽时给予水蒸汽一定的动能， 这部分动能在水蒸汽转变为液态淡水的同时，又转变为 热能，由冷却管(8)将这部分热能传递给海水淡化箱(4) 内的海水或者污水，促进海水或者污水的沸腾蒸发，进 而成为维持海水淡化箱(4)连续生产淡水的最主要的 热能供给源。 在海水或者污水流入海水淡化箱(4)与液态淡水流 出海水淡化箱(4)的全过程中，它们的流动方向是相反 的。液态淡水由冷却管(8)进入冷却管(9)，再进入导管 (10)，导管(11)流出海水淡化箱(4)；而常温海水或者 污水由导管(22)进入套管(21)、(20)和预热套管(19)， 由预热套管(19)充分预热后进入海水淡化箱(4)。与流 动方向相反的同时，它们的温度变化也是相反的，液态 淡水沿途一路放热，从沸腾温度降低到常温；而海水或 者污水沿途一路吸热，从常温升高到沸腾温度。 海水淡化箱(4)内沸腾海水或者污水水面的高度，高 于冷却管(9)中液态淡水水面的高度，两个高度之差的 水平区域是水蒸气冷凝为液态淡水而集中放热的区域， 同时也是海水或者污水沸腾汽化的主要区域，该区域位 于海水淡化箱(4)内海水或者污水的最上部，有利于海 水或污水的沸腾蒸发。 海水淡化箱(4)生产的高度纯净液态淡水(实质上就 是蒸馏水)，可直接供工农业生产用水和医药用水或者 生活中的饮料水，如果加入一定量的海水或者咸水就能 满足人们生活饮用水的需要，如果让其在地表流淌一段 距离，自然溶入土壤中的无机盐，也能满足人们生活饮 用水的需要。