[發(fā)明專利]一種基于太陽能的海水淡化或污水處理裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710153616.6
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN108569809A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘多琳;袁弓夷
• 申請（專利權(quán)）人: 鐘多琳;袁弓夷
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/08
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;牛艷玲

1.一種基于太陽能的海水淡化或污水處理裝置，其特征在于，所述裝置包括石墨烯反應(yīng)器，用于污水處理或海水淡化；和純凈水接收器，用于純凈水收集；

所述石墨烯反應(yīng)器為立式，包括筒體、菲涅爾透鏡、石墨烯聚光漏斗、第一石墨烯過濾膜、出水口、一根或多根傳熱棒、傳熱部件和RO水滲透層；

所述石墨烯聚光漏斗位于筒體上部；

所述菲涅爾透鏡位于反應(yīng)器筒體頂部，所述菲涅爾透鏡與聚光漏斗上部密封連接；

所述第一石墨烯過濾膜與聚光漏斗下部密封連接；

所述第一石墨烯過濾膜的遠離聚光漏斗的內(nèi)部的一側(cè)與一根或多根傳熱棒的一端連接；所述一根或多根傳熱棒的另一端與傳熱部件連接；

所述RO水滲透層位于筒體底部；

所述純凈水接收器包括虹吸管和純凈水接收裝置；

所述筒體上部連接有一出水口，所述出水口穿過筒體側(cè)壁、與所述虹吸管的一端連接，虹吸管的另一端位于所述純凈水接收裝置中的底部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的純凈水接收裝置選自帶蓋器皿，如帶蓋玻璃瓶等。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)器筒體用粗糙的黑色陶瓷制成。

優(yōu)選地，所述筒體外壁有雙層加厚設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述石墨烯聚光漏斗包括漏斗形陶土層和石墨烯膜，所述石墨烯膜涂覆于所述漏斗形陶土層的內(nèi)壁。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述密封連接處涂覆的吸熱涂層選自黑色吸熱涂層，優(yōu)選為黑色石墨烯涂層。

優(yōu)選地，所述的石墨烯膜及石墨烯過濾膜的厚度為小于等于3mm。

優(yōu)選地，所述的石墨烯聚光漏斗上部的直徑與筒體內(nèi)徑相當(dāng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述的傳熱棒可以是一根或n根，n大于等于2根，優(yōu)選為一根。

優(yōu)選地，所述的傳熱棒的寬度與所述石墨烯聚光漏斗下部孔徑相當(dāng)。

優(yōu)選地，所述傳熱棒和傳熱部件是由具有傳熱能力的材料制備得到的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括多個RO水滲透層，形成一過濾組件。

優(yōu)選地，所述RO水滲透層包括多孔陶瓷層和第二石墨烯過濾膜，所述第二石墨烯過濾膜位于所述多孔陶瓷層上部。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括在裝置外壁設(shè)置一個或多個挽手。

8.一種基于太陽能的海水淡化或污水提純方法，其特征在于，所述方法采用權(quán)利要求1-7中任一項所述的基于太陽能的海水淡化或污水提純裝置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1.將所述裝置放置于待處理的污水或海水中，所述裝置漂浮在所述水中；

S2.利用水深的壓力和毛細管效應(yīng)，底部的待處理的污水或海水被吸附并通過RO水滲透層，實現(xiàn)水體凈化；

S3.待經(jīng)過RO水滲透曾過濾后的過濾水進入所述筒體、石墨烯聚光漏斗外壁、第一石墨烯過濾膜和RO水滲透層圍合的空間內(nèi)，被加熱并蒸發(fā)成水蒸汽，實現(xiàn)水體再次凈化，所述水蒸氣通過出水口排放至純凈水接收器中。

優(yōu)選地，所述方法具體包括以下步驟：

S1.將所述裝置放置于待處理的污水或海水中，所述裝置漂浮在所述水中；

S2.1.利用水深的壓力和毛細管效應(yīng)，底部的待處理的污水或海水被吸附并通過多孔陶瓷層，實現(xiàn)水體第一次凈化；

S2.2.實現(xiàn)第一次凈化后的過濾水通過石墨烯過濾膜，實現(xiàn)第二次水體凈化；

S3.待經(jīng)過兩次過濾后的過濾水進入所述筒體、石墨烯聚光漏斗外壁、第一石墨烯過濾膜和RO水滲透層圍合的空間內(nèi)，被加熱并蒸發(fā)成水蒸汽，實現(xiàn)水體第三次凈化，所述水蒸氣通過出水口排放至純凈水接收器中。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的石墨烯聚光漏斗的清洗只需要打開菲涅爾透鏡，用干凈的抹布抹洗即可。

優(yōu)選地，所述的RO水滲透層的清洗需要泡在清水中，清洗表面的鹽及雜質(zhì)。