一種智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，包括反滲透水處理器、電流溫度調(diào)節(jié)器、超聲波調(diào)節(jié)器、脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器和水樣中央處理器；反滲透水處理器包括反滲透卷式膜、電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管、溫度傳感器、水壓力傳感器、超聲波換能器及變幅桿、壓力容器；水樣中央處理器根據(jù)檢測結(jié)果，具體確定水樣中的離子類型、離子濃度、水樣電導(dǎo)率、水樣粘度后，分別給脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器、電流溫度調(diào)節(jié)器、超聲波調(diào)節(jié)器發(fā)出調(diào)控指令。本發(fā)明反滲透水處理系統(tǒng)能夠產(chǎn)生熱膜耦合效應(yīng)，提高產(chǎn)水量；本系統(tǒng)還可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)并形成湍流，能夠減小濃差極化，抑制膜污染形成，并能實(shí)現(xiàn)在線調(diào)溫和對膜的即時(shí)有效清洗，特別適用于低溫環(huán)境。
【專利說明】一種智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]世界大部分地區(qū)都缺乏人類消耗和農(nóng)業(yè)灌溉所需的淡水。在直布羅陀半島，阿魯巴島和中東地區(qū)非常干旱的卡塔爾，阿聯(lián)酋和沙特阿拉伯，以及僅由河流供應(yīng)有限水資源的國家，例如南非，西班牙，納米比亞，西西里島和以色列，這些國家都存在淡水供應(yīng)短缺問題。中國被聯(lián)合國列為世界上13個(gè)最貧水的國家之一，人均淡水資源僅為世界人均量的1/4，并且水資源分布不均。目前，中國有400多個(gè)城市缺水，其中110個(gè)城市嚴(yán)重缺水，飲用苦咸水的農(nóng)村人口達(dá)3855萬人。飲用水供應(yīng)不足的問題在未來十年將加劇，這些應(yīng)用水供應(yīng)不足的國家和地區(qū)大多靠近大洋、海灣或內(nèi)海。由于海水鹽含量過高，人們無法得到大量可直接使用的淡水。海水的平均鹽含量為35000卯0被(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5% )，通常應(yīng)降至500卯麗1: ^01或更低才能適于人類使用(氯含量小于。
[0003]反滲透技術(shù)廣泛地應(yīng)用于凈化水的領(lǐng)域。在反滲透中，例如半咸水或不純水、海水等的供給溶液以高于供給水的滲透壓的壓力流經(jīng)半透膜，在半透膜的另一側(cè)獲得人們所需的凈化水。
[0004]反滲透裝置對進(jìn)水水溫與水壓力有一定要求，水溫對膜的產(chǎn)水量和產(chǎn)水水質(zhì)有一定影響。有文獻(xiàn)研究表明，濾膜組件中反滲透膜屬于有機(jī)膜范疇，其內(nèi)部孔隙有熱脹冷縮的特性，溫度降低時(shí)孔隙縮小，產(chǎn)水率較低；溫度升高時(shí)孔隙放大，產(chǎn)水率較高。一般251是臨界點(diǎn)，當(dāng)水溫低于251時(shí)，每下降11，膜系統(tǒng)產(chǎn)水率下降3% ；當(dāng)溫度超過501后，膜片則會(huì)不可逆的損壞。當(dāng)反滲透水處理系統(tǒng)操作壓力一定時(shí)，水溫升高，產(chǎn)水量增加，除鹽率略有下降。有學(xué)者通過建立理論模型，計(jì)算結(jié)果表明提高反滲透進(jìn)水溫度，可以降低水處理成本，并且還認(rèn)為對反滲透進(jìn)行預(yù)加熱是反滲透處理的一種新方法。因此，可以在滿足產(chǎn)水量和產(chǎn)水水質(zhì)的條件下對反滲透的操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化:適當(dāng)提高進(jìn)水溫度，在達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下提高產(chǎn)水量；或在穩(wěn)定產(chǎn)水量的情況下降低系統(tǒng)的運(yùn)行壓力及水泵的動(dòng)力消耗，同時(shí)對提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性具有重要作用。
[0005]目前在反滲透過程中基本都采用汽水換熱器對生水進(jìn)行加熱，因而整個(gè)設(shè)備裝置較復(fù)雜。在整個(gè)反滲透水處理過程中，還缺乏有效的調(diào)溫、調(diào)壓與超聲波協(xié)同作用的高效水處理系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生熱膜耦合效應(yīng)，提高產(chǎn)水量；能夠減小反滲透水處理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中發(fā)生的濃差極化，提高離子的遷移速率，延緩反滲透過程中膜污染的形成，并通過適當(dāng)調(diào)控反滲透系統(tǒng)水壓力，提高反滲透水處理系統(tǒng)的工作效率。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，包括反滲透水處理器、電流溫度調(diào)節(jié)器、超聲波調(diào)節(jié)器、脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器和水樣中央處理器；所述反滲透水處理器包括反滲透卷式膜、電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管、溫度傳感器、水壓力傳感器、超聲波換能器及變幅桿、壓力容器；所述電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管與所述電流溫度調(diào)節(jié)器連接；所述溫度傳感器置于壓力容器中，并與所述水樣中央處理器連接；所述水壓力傳感器置于壓力容器中，并與所述水樣中央處理器連接；所述超聲波換能器及變幅桿置于壓力容器中，并與超聲波調(diào)節(jié)器連接；所述水樣中央處理器分別與所述脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器及原水取樣口相連接，與產(chǎn)出淡水取樣口相連接，并且分別與電流溫度調(diào)節(jié)器和超聲波調(diào)節(jié)器相連接。
[0008]上述方案中，所述水樣中央處理器根據(jù)原水樣進(jìn)水取樣或部分產(chǎn)出淡水取樣的分析檢測結(jié)果，具體確定水樣中的離子類型、離子濃度、水樣電導(dǎo)率、水樣粘度，水樣中央處理器根據(jù)溫度傳感器傳輸?shù)南到y(tǒng)溫度信息、水壓力傳感器傳輸?shù)南到y(tǒng)壓力信息，以及此次反滲透水處理所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品水標(biāo)準(zhǔn)，分別給脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器發(fā)出工作參數(shù)調(diào)控指令，給電流溫度調(diào)節(jié)器發(fā)出工作參數(shù)調(diào)控指令，給超聲波調(diào)節(jié)器發(fā)出工作參數(shù)調(diào)控指令。
[0009]上述方案中，所述反滲透水處理器中的1個(gè)或多個(gè)反滲透卷式膜分別卷在電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管外，并且置于壓力容器中；所述反滲透卷式膜包括反滲透膜、原水分隔件和透過水隔離件。
[0010]上述方案中，所述電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管是反滲透處理器的淡水收集與排出管，其具有高氣孔率，低電阻率，耐高溫、耐磨損，良好的化學(xué)穩(wěn)定性，良好的抗熱震性，并具有較大的主透孔與蜂窩狀的小孔道，小孔道呈三維貫通網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)；所述電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管采用多次浸潰八1203膠液，管內(nèi)外側(cè)與孔道表面均形成八1203涂層結(jié)構(gòu)，具有良好的絕緣性；所述電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管具有的較大的主透孔道與三維貫通小孔道相結(jié)合，易增強(qiáng)形成反滲透水處理過程的湍流；反滲透膜組件包括由兩側(cè)的反滲透透膜與中間的透過水隔離件(現(xiàn)有可市購)形成的袋狀膜；袋狀膜的兩側(cè)分別依次布置原水隔件和反滲透膜形成整個(gè)的膜層結(jié)構(gòu)，膜層結(jié)構(gòu)呈螺旋狀卷狀繞在透過水集水管，即本發(fā)明的電致發(fā)熱810多孔陶瓷管的外側(cè)面上，原水通過原水隔件所形成流道在壓力作用下透過反滲透膜，形成透過水流，在透過水隔離件匯集，通過電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管的主透孔，流入電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管內(nèi)，最終排出產(chǎn)品水。由于電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管內(nèi)主透孔與三維貫通小孔之間的滲透作用，能夠提高湍流作用，能夠減緩反滲透膜表面的結(jié)垢現(xiàn)象，能夠有效提高反滲透膜的工作效率。
[0011]上述方案中所述電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管沒有卷反滲透膜的兩邊有均勻致密絕緣層，防止原水未經(jīng)反滲透膜處理而滲漏，影響水處理產(chǎn)品水質(zhì)量；所述電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管的兩端有外接電極導(dǎo)線端及產(chǎn)出淡水輸出接口 ；產(chǎn)出淡水輸出接口與絕緣材料制作的淡水輸出管道相連接；外接電極導(dǎo)線端與電流溫度調(diào)節(jié)器相連接；反滲透水處理器的壓力容器內(nèi)的溫度傳感器以及電流溫度調(diào)節(jié)器均與水樣中央處理器相連接；電流溫度調(diào)節(jié)器通過接收水樣中央處理器的指令，通過外接電極導(dǎo)線給電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管提供一定大小的工作加熱電流，反滲透水處理器系統(tǒng)溫度升高；并通過與溫度傳感器的配合來調(diào)控反滲透水處理器系統(tǒng)的工作溫度。由于反滲透膜卷在電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管外側(cè)，因而具有熱膜耦合效應(yīng)，即系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)水溫每升高1攝氏度，膜通量上升2-3%。
[0012]上述方案中，所述超聲波換能器及變幅桿置于反滲透水處理器的壓力容器中，包括主體支撐材料、金屬板材料、外側(cè)支撐網(wǎng)材料；變幅桿形狀為:圓棒形、圓臺(tái)形、錐形、橢圓柱形、階梯形或鏈狀形。
[0013]上述方案中，所述超聲波調(diào)節(jié)器內(nèi)包括超聲波發(fā)生器、時(shí)間繼電器；超聲波發(fā)生器與時(shí)間繼電器相連接；超聲波發(fā)生器和時(shí)間繼電器與水樣中央處理器相連接；超聲波調(diào)節(jié)器與超聲波換能器及變幅桿相連接；根據(jù)水樣中央處理器對原水進(jìn)水或部分產(chǎn)出淡水的檢測分析結(jié)果，以及此次反滲透水處理操作所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品水標(biāo)準(zhǔn)，水樣中央處理器調(diào)控超聲波調(diào)節(jié)器的時(shí)間繼電器，實(shí)現(xiàn)超聲波發(fā)生器的工作輸出的通斷及通斷時(shí)間控制，以及調(diào)控實(shí)現(xiàn)超聲波輸出功率、輸出頻率的控制。
[0014]上述方案中，所述脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器內(nèi)包括給水高壓泵、高壓泵調(diào)控器和原水進(jìn)水取樣口 ；所述高壓泵調(diào)控器與給水高壓泵相連接；所述脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器分別與水樣中央處理器和反滲透水樣處理器相連接；在水樣中央處理器的調(diào)控下，給水高壓泵在不同時(shí)間間隔條件下向反滲透處理器輸進(jìn)不同流速、不同流量以及不同壓力的原水。
[0015]上述方案中，由于脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器與超聲波的協(xié)同作用產(chǎn)生了強(qiáng)烈的脈動(dòng)水流與湍流效應(yīng)，能夠有效延緩反滲透膜的結(jié)垢現(xiàn)象，提高反滲透膜的工作質(zhì)量與效率；也有利于反滲透膜的清洗與再生。
[0016]本發(fā)明提供的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)的工作過程如下:
[0017]原水經(jīng)脈動(dòng)式高壓水泵進(jìn)水器的控制進(jìn)入反滲透水處理器，原水一小部分也進(jìn)入水樣中央處理器的原水樣分析入口 ；水樣中央處理器對原水樣的離子種類、離子濃度、水樣電導(dǎo)率、水樣粘度等進(jìn)行綜合分析后，然后結(jié)合此次反滲透水處理操作所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品水標(biāo)準(zhǔn)，分別通過水樣中央處理器的指令輸出端給電流溫度調(diào)節(jié)器的指令輸入端發(fā)出調(diào)控工作電流參數(shù)信息；由電流溫度調(diào)節(jié)器的電流輸出端對反滲透水處理器中的電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管提供電加熱工作電流；由于反滲透水處理器的壓力容器中的1個(gè)或多個(gè)反滲透卷式膜分別卷在電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管外，因而具有熱膜耦合效應(yīng)，即系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)水溫每升高1攝氏度，膜通量上升2-3% ；在電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管沒有卷反滲透膜的兩邊有均勻致密絕緣層防止原水未經(jīng)反滲透膜處理而滲漏，防止影響水處理質(zhì)量；由于反滲透膜卷在電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管區(qū)間的主透孔與三維貫通小孔之間滲透作用而增強(qiáng)湍流作用，能夠減緩反滲透膜表面的結(jié)垢現(xiàn)象，能夠有效提高反滲透膜表面的工作效率。電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管在電流作用下，反滲透水處理器系統(tǒng)的工作溫度升高；反滲透水處理的壓力容器中的溫度傳感器將工作溫度大小信息反饋至水樣中央處理的輸入端；水樣中央處理器根據(jù)反滲透水處理器已經(jīng)設(shè)計(jì)此次系統(tǒng)操作工作溫度，由水樣中央處理器的指令端給電流溫度調(diào)節(jié)器的信息輸入端發(fā)出進(jìn)一步調(diào)控工作參數(shù)信息；電流溫度調(diào)節(jié)器的電流輸出端改變并調(diào)整對反滲透水處理的電致發(fā)熱310多孔陶瓷管提供電加熱工作電流大小，達(dá)到調(diào)控反滲透水處理器的系統(tǒng)工作溫度。
[0018]水樣中央處理器對原水樣綜合分析后，也通過指令輸出端口向超聲波調(diào)節(jié)器的信息輸入端口發(fā)出調(diào)控超聲波工作參數(shù)信息；由超聲波調(diào)節(jié)器的輸出端向反滲透水處理器的容器內(nèi)裝配的超聲波換能器及變幅桿發(fā)出工作參數(shù)信息，超聲波工作參數(shù)信息包括:時(shí)間繼電器(裝配在超聲波調(diào)節(jié)器中)可實(shí)現(xiàn)0.01秒-999分范圍通斷控制，超聲波間斷輸出工作時(shí)間、超聲波輸出頻率、超聲波輸出功率。
[0019]水樣中央處理器對原水樣綜合分析后，并結(jié)合反滲透水處理器的壓力容器內(nèi)裝配的水壓力傳感器傳輸給水樣中央處理器信息輸入端口信息，水樣中央處理器依據(jù)此次反滲透水處理操作所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品水標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步調(diào)控脈動(dòng)高壓泵將原水輸進(jìn)反滲透水處理器的時(shí)間間隔，原水輸進(jìn)的脈動(dòng)式流量及流速信息，以達(dá)到調(diào)控反滲透水處理器的容器內(nèi)反滲透膜上的工作壓力的目的；由于脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器與超聲波的協(xié)同作用產(chǎn)生了強(qiáng)烈的脈動(dòng)水流與湍流效應(yīng)，能夠有效延緩反滲透膜的結(jié)垢現(xiàn)象，從而提高反滲透水處理器的工作質(zhì)量與工作效率。
[0020]反滲透水處理器的產(chǎn)出淡水的一小部分傳輸給水樣中央處理器的端口 ；經(jīng)水樣中央處理器對產(chǎn)出淡水的離子種類、離子濃度、水樣電導(dǎo)率、水樣粘度等綜合分析，并且對比已經(jīng)設(shè)計(jì)的此次操作產(chǎn)出淡水的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，然后再由水樣中央處理器分別對電流溫度調(diào)節(jié)器、超聲波調(diào)節(jié)器和脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器發(fā)出進(jìn)一步修改調(diào)整反滲透水處理器系統(tǒng)的工作參數(shù)信息，以確保達(dá)到產(chǎn)出淡水的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，因而反滲透水處理器系統(tǒng)輸出合格的產(chǎn)出淡水；反滲透水處理器系統(tǒng)的產(chǎn)出濃水回收或另行處理。
[0021]本發(fā)明的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]8.本發(fā)明提供的反滲透水處理系統(tǒng)采用結(jié)合智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用，達(dá)到系統(tǒng)工作溫度、系統(tǒng)水壓力、超聲功能的協(xié)同效應(yīng)，優(yōu)化了反滲透水處理裝置的工作環(huán)境，提高了反滲透水處理裝置的工作效率與工作質(zhì)量。
[0023]匕本發(fā)明提供的反滲透水處理系統(tǒng)，反滲透卷式膜螺旋卷在電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管外側(cè)，并結(jié)合溫度傳感器、電流溫度調(diào)節(jié)器等實(shí)現(xiàn)智能調(diào)溫，可根據(jù)水樣中央處理器對原水樣或產(chǎn)出淡水樣的綜合分析，智能調(diào)整供給電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管的不同大小電加熱電流，從而實(shí)現(xiàn)反滲透水處理裝置的工作溫度調(diào)控，因此特別適用于在高緯度地區(qū)冬季環(huán)境(接近零攝氏度，或低于零攝氏度)的反滲透水處理。
[0024]0.本發(fā)明提供的反滲透水處理系統(tǒng)，可根據(jù)不同種類、不同來源、不同離子濃度的液體，其反滲透裝置工作參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)多樣化，水處理質(zhì)量監(jiān)控自動(dòng)化，水處理系統(tǒng)操作智能化；由于系統(tǒng)采用了電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管與反滲透卷式膜相結(jié)合，具有熱膜耦合效應(yīng)，即系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)水溫每升高1攝氏度，膜通量上升2-3%，可以提高反滲透水處理裝置工作效率。
[0025](1.本發(fā)明提供的反滲透水處理系統(tǒng)，在反滲透裝置內(nèi)采用超聲波功能并結(jié)合脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器，在水處理系統(tǒng)產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)并形成湍流，能夠有效地抑制、延緩反滲透卷式膜的污染形成，并能實(shí)現(xiàn)在線調(diào)溫對反滲透卷式膜的即時(shí)有效清洗。
[0026]因此本發(fā)明系統(tǒng)可使用于排水再利用、純水制造、濃鹽水淡水化、海水淡水化等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0028]圖1是本發(fā)明智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是反滲透水處理器的膜層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3是電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管的結(jié)構(gòu)截面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0032]本發(fā)明提供的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)圖(見圖1)；系統(tǒng)包括:反滲透水處理器20，電流溫度調(diào)節(jié)器27、超聲波調(diào)節(jié)器29、脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器19和水樣中央處理器28。
[0033]電流溫度調(diào)節(jié)器27的電流輸出端口 2、3、4、5與反滲透水處理器20的壓力容器21中的電致發(fā)熱310多孔陶瓷管23的兩端的外接電極導(dǎo)線端35、36、37、38相連接(見圖1、圖2、圖3)；產(chǎn)出淡水輸出接口 31連接具有絕緣性能的淡水輸出管道44，產(chǎn)出淡水48從淡水輸出管道44流出。
[0034]在反滲透水處理器20的壓力容器21中的四個(gè)反滲透卷式膜分別卷在兩根電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管23外側(cè)(見圖；在電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管23的內(nèi)外側(cè)與孔道表面有絕緣性能良好的八1203涂層結(jié)構(gòu)；反滲透卷式膜包括由兩側(cè)的反滲透膜22與中間的透過水隔離件47(現(xiàn)有可市購)形成的袋狀膜(見圖2),袋狀膜的兩側(cè)分別依次布置原水隔離件和反滲透膜22形成整個(gè)的膜層結(jié)構(gòu)，膜層結(jié)構(gòu)呈螺旋狀卷繞在透過水集水管，即本發(fā)明的電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管23(見圖3)的外側(cè)面上，原水通過原水隔離件所形成的流水道在壓力作用下透過反滲透膜22，形成透過水流，并在透過水隔離件47匯集(見圖2)，通過電致發(fā)熱310多孔陶瓷管23的主透孔45，流入電致發(fā)熱310多孔陶瓷管23內(nèi)，在310多孔陶瓷管23的結(jié)構(gòu)中存在著無數(shù)的三維貫通小孔46，在小孔46與小孔46之間，小孔46與主透孔45之間，存在著流動(dòng)，并增強(qiáng)湍流作用，可減緩在反滲透膜22表面形成結(jié)垢現(xiàn)象。反滲透膜22與電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管23相結(jié)合，因而具有熱膜耦合效應(yīng)，即系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)水溫每升高1攝氏度，膜通量上升2?3% ；在電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管23兩端部分沒有卷反滲透膜的地方有均勻致密絕緣層30防止原水未經(jīng)反滲透膜處理而滲漏，而防止影響水處理質(zhì)量。
[0035]電流溫度調(diào)節(jié)器27的信息輸入端6與水樣中央處理器28的指令輸出端7相連接；電流溫度調(diào)節(jié)器27的輸出電流大小、輸出時(shí)間受水樣中央處理器28的控制。
[0036]超聲波調(diào)節(jié)器29內(nèi)包括裝配有超聲波發(fā)生器、時(shí)間繼電器；超聲波換能器及變幅桿33、39通過主體支撐材料40固定并裝配在反滲透水處理器20的壓力容器21中；超聲波換能器及變幅桿33、39的前面配置有金屬板41和側(cè)面支撐網(wǎng)42(見圖1)；超聲波調(diào)節(jié)29的輸出端15、16、17、18與固定在反滲透水處理器20的壓力容器21中的超聲波換能器及變幅桿33、39相連接；超聲波調(diào)節(jié)器29的信息輸入端14與水樣處理器28的指令輸出端13相連接；超聲波調(diào)節(jié)器29對反滲透水處理器20的超聲波輸出功率、超聲波輸出頻率、超聲波間斷輸出時(shí)間等均受水樣中央處理器28的控制。
[0037]脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器19內(nèi)包括高壓泵、時(shí)間繼電器；時(shí)間繼電器與高壓泵相連接；脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器19與反滲透水處理器20的進(jìn)口相連接，與水樣中央處理器28相連接；脈動(dòng)式高壓進(jìn)水口 19向反滲透水處理器20提供的原水進(jìn)水脈動(dòng)時(shí)間間隔、進(jìn)水壓力、進(jìn)水流量及流速等均受水樣中央處理器28的控制。
[0038]水樣中央處理器28的溫度信息輸入端10與反滲透水處理器20容器21中裝配的溫度傳感器32相連接；水樣中央處理器28的水壓力信息輸入端12與反滲透水處理器20容器21中裝配的水壓力傳感器34相連接；水樣中央處理器28的原水樣信息輸入端8與脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器19的原水取樣口 25相連接；水樣中央處理器28的產(chǎn)出水信息輸入端11與電致發(fā)熱310多孔陶瓷管23產(chǎn)出水信息輸出端43相連接。
[0039]本實(shí)施例裝置參數(shù)為:4對聚酰胺卷式膜，有效膜面積7.9！112，系統(tǒng)此次操作設(shè)計(jì)工作溫度401，進(jìn)水操作壓力控制在0.81-1.21？3。超聲波工作模式為:403為一個(gè)循環(huán)周期，超聲時(shí)間203，無超聲時(shí)間為203，直到反滲透操作結(jié)束；超聲波換能器頻率為40紐2，輸出功率為40^原水為標(biāo)準(zhǔn)海水，其成分和含量為似口 26.413克/升，18804 3.2 1 2克/升，%012 2.236 克 / 升，03012 1.231 克 / 升，1(01 0.725 克 / 升，髓⑶3 0.220 克 / 升，馳!'0.083克/升；溶液電導(dǎo)率為48000微西門子/厘米。反滲透水處理器20的容器21材料為玻璃鋼材料；電致發(fā)熱310多孔陶瓷管23平均氣孔率為50 %，電阻率為2-4 ^.111，采用多次浸潰八1203溶液，使31(:多孔陶瓷管內(nèi)外側(cè)與孔道表面均形成八1203涂層，絕緣性能性良好。
[0040]原水1通過脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器19調(diào)控進(jìn)入反滲透水處理器20時(shí)，脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器19的原水信息輸出端25將部分原水輸送給水樣中央處理器28的原水信息輸入端8 ；通過水樣中央處理器28的分析檢測，確定原水種類為海水，其電導(dǎo)率為48000微西門子/厘米；水樣中央處理器28的指令輸出端7向電流溫度調(diào)節(jié)器27的信息輸入端6發(fā)出調(diào)控工作參數(shù)信息；由電流溫度調(diào)節(jié)器27的輸出端2、3、4、5向電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管23的電流輸入接口端35、36、37、38提供加熱電流。反滲透水處理器20的工作溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到或高于此次操作設(shè)計(jì)工作溫度401時(shí)，在反滲透水處理器20的容器21中裝配的溫度傳感器32將溫度信息反饋至水樣中央處理器28的溫度信息輸入端10 ；水樣中央處理器28的指令輸出端7向電流溫度調(diào)節(jié)器27的信息輸入端6下達(dá)暫停給反滲透水處理器20中的電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管23輸出加熱電流的指令；當(dāng)溫度低于此次操作設(shè)計(jì)工作溫度401時(shí)，水樣中央處理器28給電流溫度調(diào)節(jié)器27下達(dá)指令，再提供給電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷23的輸出加熱電流，從而維持反滲透水處理器20穩(wěn)定在此次操作設(shè)計(jì)工作溫度401左右。由于4對聚酰胺卷式膜卷在401左右的電致發(fā)熱31(:多孔陶瓷管上，因而具有熱膜耦合效應(yīng)，系統(tǒng)工作效率得到提高。
[0041]當(dāng)水樣中央處理器28通過對原水分析檢測后，向電流溫度調(diào)節(jié)器27發(fā)出工作參數(shù)調(diào)控指令后，水樣中央處理器28的指令輸出端13也同時(shí)向超聲波調(diào)節(jié)器29的信息輸入端14發(fā)出工作參數(shù)調(diào)控指令；超聲波調(diào)節(jié)器29的輸出端15、16、17、18向裝配在反滲透水處理器20的容器21中的超聲波換能器及變幅桿33、39發(fā)出工作指令；超聲波工作模式為:408為一個(gè)循環(huán)周期，超聲時(shí)間203，無超聲時(shí)間為203，直到反滲透操作結(jié)束；超聲波換能器頻率為40紐2，輸出功率為40界。
[0042]當(dāng)水樣中央處理器28通過對原水檢測分析檢測后，向電流溫度調(diào)節(jié)器27、超聲波調(diào)節(jié)器29發(fā)出工作參數(shù)指令時(shí)，水樣中央處理器28的水壓力信息輸入端12接收到裝配在反滲透水處理器20的容器21中的水壓力傳感器34信息后，同時(shí)水樣中央處理器28的指令輸出端8也向脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器19的指令輸入段26發(fā)出調(diào)控工作參數(shù)指令，進(jìn)一步調(diào)控高壓泵的輸出脈動(dòng)時(shí)間間隔、原水進(jìn)入反滲透處理器20的流速與流量，以達(dá)到調(diào)控反滲透水處理器20的容器21內(nèi)反滲透膜上的工作壓力。由于脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器與超聲波的協(xié)同作用產(chǎn)生了強(qiáng)烈的脈動(dòng)水流與湍流效應(yīng)，能夠有效延緩反滲透膜的結(jié)垢現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的工作效率。
[0043]在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，反滲透水處理器20的部分產(chǎn)出淡水43反饋至水樣中央處理器28的產(chǎn)出淡水信息輸入端11，經(jīng)水樣中央處理器28對比此次操作產(chǎn)出淡水標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，進(jìn)一步向電流溫度調(diào)節(jié)器27、超聲波調(diào)節(jié)器29和脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器19發(fā)出調(diào)控工作參數(shù)指令，直至此次操作的產(chǎn)出水電導(dǎo)率降到800微西門子/厘米，確保產(chǎn)出淡水達(dá)到國家引用水標(biāo)準(zhǔn)685749-2006。產(chǎn)出淡水48由管道輸出，部分濃水49可回收再處理利用。
[0044]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括反滲透水處理器、電流溫度調(diào)節(jié)器、超聲波調(diào)節(jié)器、脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器和水樣中央處理器； 所述反滲透水處理器包括反滲透卷式膜、電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管、溫度傳感器、水壓力傳感器、超聲波換能器及變幅桿、壓力容器；所述反滲透卷式膜卷在電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管外側(cè)，并置于壓力容器中；所述電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管與所述電流溫度調(diào)節(jié)器連接；所述溫度傳感器置于壓力容器中，并與所述水樣中央處理器連接；所述水壓力傳感器置于壓力容器中，并與所述水樣中央處理器連接，所述超聲波換能器及變幅桿置于壓力容器中，并與所述超聲波調(diào)節(jié)器連接；所述水樣中央處理器分別與所述脈動(dòng)式高壓進(jìn)水器及原水取樣口相連接，與產(chǎn)出淡水取樣口相連接，并且分別與電流溫度調(diào)節(jié)器和超聲波調(diào)節(jié)器相連接; 所述水樣中央處理器根據(jù)原水進(jìn)水取樣或部分產(chǎn)出淡水取樣的分析檢測結(jié)果，具體確定水樣中的離子類型、離子濃度、水樣電導(dǎo)率、水樣粘度，水樣中央處理器根據(jù)溫度傳感器傳輸?shù)南到y(tǒng)溫度信息、水壓力傳感器傳輸?shù)南到y(tǒng)壓力信息，以及反滲透水處理器所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品水標(biāo)準(zhǔn)，分別給脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器發(fā)出工作參數(shù)調(diào)控指令，給電流溫度調(diào)節(jié)器發(fā)出工作參數(shù)調(diào)控指令，給超聲波調(diào)節(jié)器發(fā)出工作參數(shù)調(diào)控指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述反滲透卷式膜包括由兩側(cè)的反滲透膜與中間的透過水隔離件形成的袋狀膜，袋狀膜的兩側(cè)分別依次布置原水隔離件和反滲透膜形成整個(gè)的膜層結(jié)構(gòu)，膜層結(jié)構(gòu)呈螺旋狀卷繞在電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管的外側(cè)面，所述電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管是反滲透處理器的淡水收集與排出管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管具有主透孔與蜂窩狀的小孔道，小孔道呈三維貫通網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)；原水通過原水隔件所形成流道在壓力作用下透過反滲透膜，形成透過水流，在透過水隔離件匯集，通過電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管的主透孔，流入電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管采用多次浸潰Al2O3膠液，管內(nèi)外側(cè)與管孔道表面均形成Al2O3涂層結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管沒有卷反滲透膜的兩邊有均勻致密絕緣層，所述電致發(fā)熱SiC多孔陶瓷管的兩端設(shè)有外接電極導(dǎo)線端及產(chǎn)出淡水輸出接口，所述產(chǎn)出淡水輸出接口連接具有絕緣性能的淡水輸出管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，其特征在于，超聲波調(diào)節(jié)器包括超聲波發(fā)生器、時(shí)間繼電器；超聲波換能器及變幅桿通過主體支撐材料固定并裝配在反滲透水處理器的壓力容器中；超聲波換能器及變幅桿的前端配置有金屬板和側(cè)面支撐網(wǎng)；超聲波調(diào)節(jié)器的輸出端與超聲波換能器及變幅桿相連接；超聲波調(diào)節(jié)器的信息輸入端與水樣處理器的信息輸出端相連接；水樣中央處理器根據(jù)對原水進(jìn)水或部分產(chǎn)出淡水的檢測分析結(jié)果，調(diào)控超聲波調(diào)節(jié)器的時(shí)間繼電器，實(shí)現(xiàn)超聲波發(fā)生器的工作輸出的通斷及通斷時(shí)間控制，以及調(diào)控實(shí)現(xiàn)超聲波輸出功率、輸出頻率的控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述變幅桿形狀為:圓棒形、圓臺(tái)形、錐形、橢圓柱形、階梯形或鏈狀形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)溫、調(diào)壓與超聲作用的反滲透水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器內(nèi)包括給水高壓泵、高壓泵調(diào)控器和原水進(jìn)水取樣口 ；所述高壓泵調(diào)控器與給水高壓泵相連接，所述脈動(dòng)式高壓泵進(jìn)水器分別與水樣中央處理器和反滲透水樣處理器相連接；在水樣中央處理器的調(diào)控下，給水高壓泵在不同時(shí)間間隔條件下向反滲透處理器輸進(jìn)不同流速、不同流量以及不同壓力的原水。
【文檔編號(hào)】G05D27/02GK104355367SQ201410642181
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】袁曦明, 袁一楠 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）