[實用新型]基于微電網供電的鹽堿水淡化循環系統

有效

• 申請號: 202020237061.0
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN212504406U
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 房新力;程開宇;富強;馬時浩;鄔雪松;郭捷;蔣夏旻
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;H02J3/38
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本實用新型公開了一種基于微電網供電的鹽堿水淡化循環系統。包括取水子系統、過濾子系統、熱蒸發子系統、曬鹽系統、微電網系統，利用太陽光熱將鹽堿地的咸水中鹽分和蒸騰凝結水有效分離、實現水資源轉化和鹽分轉移并加以綜合利用。其中，取水子系統主要從田邊水池取水；過濾子系統通過納濾膜系統和反滲透膜系統，進行鹽、水初步分離；熱蒸發子系統通過太陽能加熱濃縮后的濃鹽堿水；曬鹽系統將加熱后的濃鹽水通過晾曬析出晶體鹽；微電網系統負責通過光伏發電，給整套系統提供電力能源供應。本實用新型可以作為緩解水資源短缺和改善鹽堿地的重要途徑之一，對提高干旱地區人們生活品質、改善沙漠干旱區域生態環境具有重要意義。

技術領域

本實用新型涉及微電網工程應用及生態鹽堿水淡化領域，特別是涉及一種基于微電網供電的鹽堿水淡化循環系統。

背景技術

干旱地區淡水資源緊缺現象已成為許多國家面臨的嚴峻問題，甚至可能引發戰爭。我國西部及北部的部分地區其每年降水極為有限，氣候極干旱，區域年降雨量有的甚至不足100mm，水資源短缺、土壤鹽堿化和土地沙漠化是威脅當地居民生存的三大突出問題。目前，我國農業用水部門已經開始轉向考慮對沙漠化地區的鹽堿水的循環利用以緩解干旱壓力和日益加劇的供水矛盾，但因對鹽堿水缺乏有效的處理技術，對鹽堿水資源灌溉利用的利弊得失認識不足，致使灌區排出的鹽堿水再灌溉后造成土壤更嚴重的二次污染，對作物產量和品質影響極大。干旱地區農田排出的大量未經處理的鹽堿水不僅浪費了有限的水資源，而且給農業生產與環境帶來威脅。灌區排堿溝排水進入河流，還導致河水體礦化度不斷升高，引起流域范圍的進一步生態環境問題。考慮到干旱地區日照卻相對充足，利用太陽光熱使鹽與水分離是解決上述問題的有效手段。利用太陽光熱將鹽堿水中鹽分和蒸騰凝結水有效分離、實現水資源轉化和鹽分轉移并加以綜合利用，作為緩解水資源短缺和有效改善鹽堿地的重要途徑之一，不僅是水利和農業科學面臨的重大研究課題，而且對提高當地人們生活品質、改善流域生態環境具有重要的戰略意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于微電網供電的鹽堿水淡化循環系統，以緩解干旱壓力和日益加劇的供水矛盾，解決干旱及土地鹽堿化地區淡水資源不足的問題。本實用新型所采用的技術方案如下：

基于微電網供電的鹽堿水淡化循環系統，其特征在于，所述系統包括：取水子系統、過濾子系統、熱蒸發子系統、曬鹽系統、微電網系統；取水子系統的設置過濾子系統的進水箱，過濾子系統通過管路和所述進水箱相連；過濾子系統的淡水出水口與淡水箱相連，過濾子系統的濃水出口和濃鹽水箱相連，濃鹽水箱通過管路和熱蒸發子系統相連，通過太陽能加熱濃縮后的濃鹽堿水；曬鹽系統將加熱后的濃鹽水通過晾曬析出晶體鹽；微電網系統負責通過光伏發電，給整套鹽堿水淡化循環系統提供電力能源供應。取水子系統包括：取水泵；沙濾罐；進水箱。其主要作用是通過取水泵從野外取水存入沙濾罐，對水質中的沙石泥草等大塊雜質進行初步沉淀，并將沙濾后的鹽堿水存入進水箱進入納濾子系統。

取水子系統包括取水泵、沙濾罐、進水箱；取水泵、沙濾罐、所述進水箱通過管路依次連接。

過濾子系統包括納濾膜系統、濃水箱、反滲透膜系統；納濾膜系統的設置目的是初步分離氯離子、水分子和其他二價及高價離子；含二價及高價離子的鹽堿水進入濃水箱進而排出；含氯離子的濃鹽水反滲透系統進一步分離；本單元系統為高壓濃縮系統，回收90％的淡液，使得進入后續熱蒸發子系統的水量減少，以減少熱蒸發需要的熱量；

納濾膜系統的進口通過管路和取水子系統的進水箱相連，納濾膜系統的淡鹽水出口和反滲透膜系統相連，納濾膜系統的濃水出口和濃水箱相連；

反滲透膜系統的淡水出口與淡水箱相連，濃鹽水出口和濃鹽水箱相連。

熱蒸發子系統包括：冷凝器；光伏加熱系統；蒸發器；冷鹽堿水經蒸發器產生的蒸汽在冷凝器中加熱后進入光伏加熱系統，被基礎加熱后的鹽堿水再進入光伏加熱系統加熱，提高了加熱效率，且產生的蒸汽冷凝水可以作為蒸餾水使用，而蒸汽的來源為對鹽堿水蒸發獲得；其中的結構包括：