專利名稱：：海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種海洋深層水的綜合利用。具體涉及一種海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：深海健康飲用水水源的補(bǔ)給必須來自海水。而且深海健康飲用水主要利用及其功效主要來源于海水中礦物元素。因此我們首先對(duì)海水的礦物鹽組成大致有所了解。海水中溶解各種鹽分，以其來源看，海水應(yīng)含有地球上所有的元素，但限于分析技術(shù)水平，目前僅測(cè)定了80多種，這些元素構(gòu)成海水中各種有機(jī)物和無機(jī)物。溶于海水的化學(xué)元素雖多，但其含量差別極大。除了組成水的氫和氧以外，每千克海水中含量在lmg以上的元素有氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、硅和氟一共12種。它們約占海水中全部元素的99.9°/。，它們形成了5種陽離子Na+、k+、Ca2+、Mg2+和Sr2+,以及6種陰離子(:1-、S042-、Br誦、HC03-、C032-和F-，共ll種離子成分，分別稱為海水中大量元素和主要成分.由于這些成分在海水中的含量較大，各成分濃度間的比值近似恒定，生物活動(dòng)對(duì)其濃度影響不大，在海水中性質(zhì)比較穩(wěn)定，又稱為保守元素。但其中的Si雖然含量超過lmg/kg，但由于其含量受生物活動(dòng)的影響較大，性質(zhì)也不穩(wěn)定，不屬于保守元素。除12種大量元素之外的幾十種元素，一般稱為微量元素。磷、氮、硅等對(duì)海洋植物生長有關(guān)的元素，稱為營養(yǎng)元素，當(dāng)其含量很低時(shí)，會(huì)限制植物的正常生長，研究這些元素分布變化對(duì)海洋綜合利用有重要意義。海水中主要離子組成見表l。表l海水中主要離子(S-35)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>注S為鹽度工業(yè)用海水淡化工程對(duì)海水水源選擇一般不嚴(yán)格，深海健康飲用水用途對(duì)海水源的水質(zhì)要求嚴(yán)格。一是要求干凈，沒有污染。二是水質(zhì)穩(wěn)定。而所取水源要遠(yuǎn)離城巿、遠(yuǎn)離港口、遠(yuǎn)離污染工廠，其周圍海域常年沒有污染。國際上作為深海健康飲取水點(diǎn)有二種方法第一是直接取自200米以下海水。國際上有標(biāo)準(zhǔn)，低于200米以下的海水稱為深海水，其水源干凈污染程度小，甚至病源微生物均不生長，水溫低且水質(zhì)穩(wěn)定。第二是沿海岸打深井取海水。源水礦物元素組成與海水相同。經(jīng)過海水向陸地橫向自然巖層過濾，和深井的巖石垂直自然過濾，經(jīng)過二次自然過濾，水質(zhì)天然潔凈溫度低，沒有微生物、藻類生長及其它有機(jī)與無機(jī)有害物質(zhì)存在，而且常年平均水溫低于1(TC以下。所以打深井取海水是值得提倡的方法，但打井不是越深越好，而且一定防止把深井中淡水誤當(dāng)成海水。目前海水的綜合利用，是釆用自然曬鹽的方法制備食鹽，然后再對(duì)鹽鹵等用一些化學(xué)、電化學(xué)、離子交換和吸附或加入藥品、進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)等方法提取鹽鹵中的固體物質(zhì)。因此現(xiàn)有的技術(shù)不能有效地去除海水中的有機(jī)污染物，在海水加工時(shí)常常加入一些物質(zhì)，提取海水的固形物。如投加混凝劑和氯消毒劑，影響了海水的質(zhì)量。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種不使用化學(xué)物質(zhì)，能有效降低海洋深層水中的有機(jī)污染物的海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型有如下技術(shù)方案本實(shí)用新型的一種海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)，包括預(yù)處理凈化設(shè)備、高濃度濃縮液處理設(shè)備、低濃度濃縮液處理設(shè)備、鍋爐、消毒設(shè)備、灌裝設(shè)備，所述預(yù)處理凈化設(shè)備與高濃度濃縮液處理設(shè)備連接，高濃度濃縮液處理設(shè)備與低濃度濃縮液處理設(shè)備連接，高濃度濃縮液處理設(shè)備、低濃度濃縮液處理設(shè)備通過消毒設(shè)備與灌裝設(shè)備連接，鍋爐分別與高濃度濃縮液處理設(shè)備和消毒設(shè)備連接。其中，所述預(yù)處理凈化設(shè)備包括貯水罐、原水泵、機(jī)械過濾器、臭氧發(fā)生器、活性炭過濾器、保安過濾器、髙壓泵、反滲透過濾器，所述貯水罐通過原水泵與機(jī)械過濾器連接，機(jī)械過濾器與活性炭過濾器連接，臭氧發(fā)生器與機(jī)械過濾器、活性炭過濾器之間的水管連接，活性炭過濾器與保安過濾器連接，保安過濾器通過高壓泵與反滲透過濾器連接。其中，所述高濃度濃縮液處理設(shè)備包括濃水罐、超濾器、四級(jí)減壓蒸餾器、離心機(jī)、高濃度的濃縮液儲(chǔ)罐、淡水罐、真空泵，其中，濃水罐通過濃水泵與超濾器連接，超濾器與四級(jí)減壓蒸餾器連接，四級(jí)減壓蒸餾器與離心機(jī)連接，離心機(jī)與高濃度的濃縮液儲(chǔ)罐連接，淡水罐與真空泵連接，真空泵位于超濾器和四級(jí)減壓蒸餾器之間。其中，所述低濃度濃縮液處理設(shè)備包括除氯化鈉的電滲析裝置、低濃度的濃縮液儲(chǔ)罐，除氯化鈉的電滲析裝置與低濃度的濃縮液儲(chǔ)罐連接。本實(shí)用新型的一種海洋深層水提取濃縮液的提取工藝，有如下步驟-1)、海洋深層水預(yù)處理a將低于200米以下的海洋深層水放入貯水罐中，由原水泵加壓后經(jīng)過機(jī)械過濾器粗過濾，除去水中的可見顆粒和一些膠體顆粒；b臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧加入到粗過濾的水中，殺滅水中的原生動(dòng)物和微生物，促進(jìn)水中的有機(jī)物的分解以及鐵和錳的氧化；c釆用活性炭過濾器過濾，去除原水中的懸浮雜質(zhì)、有機(jī)物、細(xì)菌、鐵和錳，除去多余的臭氧和還原溴酸鹽；d釆用保安過濾器過濾，其過濾精度小于liim,再通過高壓泵進(jìn)入反滲透裝置，其分離出來的淡水作為冷卻水，進(jìn)入淡水貯水灌，其分離出來的濃水進(jìn)入濃水貯水灌；2)、高濃度濃縮液處理經(jīng)過步驟l)反滲透裝置出來的濃水經(jīng)過超濾器去除水中的5000—10000分子量的物質(zhì)，經(jīng)過四級(jí)減壓蒸館器負(fù)壓低溫蒸餾，用離心機(jī)，將水中的氯化鈉去除，得到的高濃縮的濃縮液經(jīng)過消毒設(shè)備的80'C溫度消毒后罐裝即為高濃度濃縮液成品；3)低濃度濃縮液處理經(jīng)過步驟1)反滲透裝置出來的濃水經(jīng)過超濾器去除水中的5000—10000分子量的物質(zhì)，釆用除氯化鈉的電滲析裝置，除去濃水中的80%以上的氯化鈉和部分溴化物，即得到低濃度的濃縮液，同樣也用消毒設(shè)備的80。C的溫度進(jìn)行消毒處理，罐裝后即為低濃度濃縮液成品。由于釆取了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、本實(shí)用新型釆用了臭氧發(fā)生器、活性炭過濾器，一方面可以殺滅水中的各種生物，另一方面臭氧可以將海水中的一些有機(jī)物分解，以利于活性炭吸附和去除，能做到不添加化學(xué)物質(zhì)，保證了海洋深層水提取的濃縮液的質(zhì)量。2、本實(shí)用新型的高濃度濃縮液處理釆用了過濾精度高的超濾器對(duì)濃縮水進(jìn)行過濾，可以截留分子量為103~106的物質(zhì)，與常規(guī)的處理相比，設(shè)計(jì)易于標(biāo)準(zhǔn)化，操作易于自動(dòng)化，節(jié)省能耗和人力，特別是可以有效地降低濃縮水的膠體物質(zhì)。3、本實(shí)用新型能最大限度地保留海水中的微量元素。圖l為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)的方框示意圖。圖中1、貯水罐；2、原水泵；3、機(jī)械過濾器；4、臭氧發(fā)生器；5、活性炭過濾器；6、保安過濾器；7、反滲透過濾器；8、高壓泵；9、濃水罐；10、超濾器；11、四級(jí)減壓整流器；12、離心機(jī)；13、高濃度的濃縮液儲(chǔ)罐；14、淡水罐；15、泵；16、真空泵；17、鍋爐；18、濃水泵；19、除氯化鈉的電滲析裝置；20、低濃度的濃縮液儲(chǔ)罐；21、消毒設(shè)備；22、灌裝設(shè)備。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。參見圖1，本實(shí)用新型的一種海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)由貯水罐l、原水泵2、機(jī)械過濾器3、臭氧發(fā)生器4、活性炭過濾器5、保安過濾器6、高壓泵8、反滲透過濾器7、濃水罐9、超濾器IO、四級(jí)減壓蒸餾器ll、離心機(jī)12、高濃度的濃縮液儲(chǔ)罐13、淡水罐14、真空泵16、除氯化鈉的電滲析裝置19、低濃度的濃縮液儲(chǔ)罐20、鍋爐17、消毒設(shè)備21、灌裝設(shè)備22，其中，貯水罐1通過原水泵2與機(jī)械過濾器3連接，機(jī)械過濾器3與活性炭過濾器5連接，臭氧發(fā)生器4與機(jī)械過濾器3、活性炭過濾器5之間的水管連接，活性炭過濾器5與保安過濾器6連接，保安過濾器6通過高壓泵8與反滲透過濾器7連接；濃水罐9通過濃水泵18與超濾器10連接，超濾器10與四級(jí)減壓蒸餾器11連接，四級(jí)減壓蒸餾器11與離心機(jī)12連接，離心機(jī)12與高濃度的濃縮液儲(chǔ)罐13連接，淡水罐14與真空泵16連接，真空泵16位于超濾器10和四級(jí)減壓蒸餾器ll之間；除氯化鈉的電滲析裝置19與低濃度的濃縮液儲(chǔ)罐20連接；所述反滲透過濾器7分別與濃水罐9和淡水罐14連接，所述鍋爐17分別與四級(jí)減壓蒸餾器11和消毒設(shè)備21連接，高濃度的濃縮液儲(chǔ)罐13和低濃度的濃縮液儲(chǔ)罐20通過消毒設(shè)備21與灌裝設(shè)備22連接。海水有害物質(zhì)從其存在形態(tài)分為顆粒狀和溶解狀。通常以0.45nm濾膜過濾。通過物質(zhì)稱為溶解態(tài)，而被截流的物質(zhì)稱顆粒物質(zhì)。顆粒物質(zhì)包括無機(jī)和的機(jī)不溶物，例如懸浮物膠體、活的細(xì)菌植物藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等。水體中菌類和藻類小的尺寸小于0.2iam,大的可達(dá)十幾Mm,它們?nèi)菀自谒w中、管道中、膜表面和淡化設(shè)備中大量繁殖，與水體中懸浮顆粒物一起堵塞膜和管道，影響出水質(zhì)量和減小出水量。參見圖l，針對(duì)上述情況，本實(shí)用新型的一種海洋深層水提取濃縮液的提取工藝如下(1)海洋深層水預(yù)處理一凈化處理海洋深層水放入貯水罐l中，由原水泵2加壓后經(jīng)過機(jī)械過濾器3粗過濾，除去水中的可見顆粒和一些膠體顆粒；臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧加入到水中，一方面殺滅水中的原生動(dòng)物和微生物，另外促進(jìn)水中的有機(jī)物的分解、鐵和錳的氧化，經(jīng)過活性炭過濾器5后才能增強(qiáng)過濾效果和除去多余的臭氧和還原溴酸鹽；海水進(jìn)一步經(jīng)過保安過濾器6其過濾精度小于lnm，再通過高壓泵進(jìn)入反滲透過濾器7，其分離出來的淡水作為冷卻水，進(jìn)入淡水灌14;而濃水進(jìn)入濃水灌9。(2)高濃度濃縮液處理反滲透出來的濃水經(jīng)過超濾器10去除水中的5000—10000分子量的物質(zhì)，經(jīng)過四級(jí)減壓蒸餾器ll負(fù)壓低溫蒸餾，用離心機(jī)12，將水中的氯化鈉去除，得到的高濃縮的濃縮液經(jīng)過80'C溫度消毒后罐裝即為成品。(3)低濃度濃縮液處理反滲透出來的濃水經(jīng)過超濾器IO去除水中的5000—IOOOO分子量的物質(zhì)，用專門化的除氯化鈉的電滲析裝置19,除去濃水中的80%以上的氯化鈉和部分溴化物，即得到低濃度的濃縮液，同樣也用8(TC的溫度進(jìn)行消毒處理，罐裝后即為成品。機(jī)械過濾器3主要針對(duì)水中的懸浮顆粒物、部分有機(jī)物、膠體物8質(zhì)截留除去。因此機(jī)械過濾器3中的濾料主要釆用大理石、石英砂、鈦沙、陶麗材料對(duì)水進(jìn)行處理，其選用的顆粒要求機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、抗海水的腐蝕、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。由于海水中含有一些原生動(dòng)物、藻類、各種微生物，因此在對(duì)海洋深層水進(jìn)行處理時(shí)殺生處理是一個(gè)很重要的步驟。傳統(tǒng)的海水處理工藝常常向海水中投加混凝劑和氯消毒劑，由于這些物質(zhì)對(duì)海洋深層水的水質(zhì)具有不利的作用，所以本工藝主要釆用臭氧發(fā)生器4和活性炭過濾器5，一方面可以殺滅水中的各種生物，另一方面臭氧可以將海水中的一些有機(jī)物分解，以利于活性炭吸附和去除。保安過濾器7屬于微濾，它是使用壓力為動(dòng)力的篩分過程，它屬于精密過濾，即釆用微濾膜，其孔徑范圍一般0.0510jam,其特點(diǎn)是過濾精密度高、濾速快、吸附量小、天介質(zhì)脫落等。由于預(yù)處理的過濾精度較差，一些大分子的有機(jī)物或水處理設(shè)備和管道形成的二次污染物也隨著淡化的過程進(jìn)入到濃縮水中，因此釆用過濾精度高的超濾器10對(duì)濃縮水進(jìn)行過濾。超濾器10釆用超濾膜，該超濾膜一般可以截留分子量為103~106的物質(zhì)，與常規(guī)的處理相比，設(shè)計(jì)易于標(biāo)準(zhǔn)化，搡作易于自動(dòng)化，節(jié)省能耗和人力等優(yōu)點(diǎn)，特別是可以將濃縮液的膠體物質(zhì)有效地降低，有些礦物鹽的顆粒有效地去除。消毒設(shè)備一為滅菌器，海洋深層水在電加熱容器中加熱到85~90。C保持2030min。四級(jí)減壓蒸餾器一每一級(jí)的減壓蒸餾器都采用水冷卻，抽真空的來達(dá)到負(fù)壓狀態(tài)進(jìn)行蒸餾。因此真空泵在工作時(shí)，需要冷卻水才能最大程度地進(jìn)行工作，一般循環(huán)水的溫度控制在102(TC除氯化鈉電滲析裝置一主要原理是以直流電為推動(dòng)力，利用陰離子交換膜和陽離子交換膜對(duì)海洋深層水中的鈉離子和氯離子、硫酸根離子進(jìn)行脫除。這種除氯化鈉的電滲析器對(duì)水中的氯化鈉有較強(qiáng)的針對(duì)性，水中的Na+向陰極方向遷移，與水分解出來的lT形成NaOH從陰極流出；而水中的Cr和S(V+與水分解出來的OfT成為HC1和HS04從陽極中流出來。經(jīng)過反復(fù)循環(huán)后，水中的Na+、cr、和SO+逐漸降反滲透過濾器一反滲透是將水和離子分離，從而達(dá)到純化和濃縮的目的。海洋深層水釆用單極反滲透，反滲透過濾器包括保安過濾器、高壓泵和膜組件。水經(jīng)過保安過濾器后，經(jīng)過高壓泵，使水進(jìn)入反滲透膜，產(chǎn)出的濃水，大約為原海水的1/3，收集后進(jìn)入下一個(gè)工序，而淡水進(jìn)入冷卻水罐，作為冷卻水使用。顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。10權(quán)利要求1、一種海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)，其特征在于包括預(yù)處理凈化設(shè)備、高濃度濃縮液處理設(shè)備、低濃度濃縮液處理設(shè)備、鍋爐、消毒設(shè)備、灌裝設(shè)備，所述預(yù)處理凈化設(shè)備與高濃度濃縮液處理設(shè)備連接，高濃度濃縮液處理設(shè)備與低濃度濃縮液處理設(shè)備連接，高濃度濃縮液處理設(shè)備、低濃度濃縮液處理設(shè)備通過消毒設(shè)備與灌裝設(shè)備連接，鍋爐分別與高濃度濃縮液處理設(shè)備和消毒設(shè)備連接。2、如權(quán)利要求l所述的一種海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)，其特征在于所述預(yù)處理凈化設(shè)備包括貯水罐、原水泵、機(jī)械過濾器、臭氧發(fā)生器、活性炭過濾器、保安過濾器、高壓泵、反滲透過濾器，所述貯水罐通過原水泵與機(jī)械過濾器連接，機(jī)械過濾器與活性炭過濾器連接，臭氧發(fā)生器與機(jī)械過濾器、活性炭過濾器之間的水管連接，活性炭過濾器與保安過濾器連接，保安過濾器通過高壓泵與反滲透過濾器連接。3、如權(quán)利要求l所述的一種海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)，其特征在于所述高濃度濃縮液處理設(shè)備包括濃水罐、超濾器、四級(jí)減壓蒸餾器、離心機(jī)、高濃度的濃縮液儲(chǔ)罐、淡水罐、真空泵，其中，濃水罐通過濃水泵與超濾器連接，超濾器與四級(jí)減壓蒸餾器連接，四級(jí)減壓蒸餾器與離心機(jī)連接，離心機(jī)與高濃度的濃縮液儲(chǔ)罐連接，淡水罐與真空泵連接，真空泵位于超濾器和四級(jí)減壓蒸餾器之間。4、如權(quán)利要求1所述的一種海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)，其特征在于所述低濃度濃縮液處理設(shè)備包括除氯化鈉的電滲析裝置、低濃度的濃縮液儲(chǔ)罐，除氯化鈉的電滲析裝置與低濃度的濃縮液儲(chǔ)罐連接。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種海洋深層水的綜合利用。本實(shí)用新型公開了一種海洋深層水提取濃縮液的系統(tǒng)，包括預(yù)處理凈化設(shè)備、高濃度濃縮液處理設(shè)備、低濃度濃縮液處理設(shè)備、鍋爐、消毒設(shè)備、灌裝設(shè)備，所述預(yù)處理凈化設(shè)備與高濃度濃縮液處理設(shè)備連接，高濃度濃縮液處理設(shè)備與低濃度濃縮液處理設(shè)備連接，高濃度濃縮液處理設(shè)備、低濃度濃縮液處理設(shè)備通過消毒設(shè)備與灌裝設(shè)備連接，鍋爐分別與高濃度濃縮液處理設(shè)備和消毒設(shè)備連接。本實(shí)用新型可以有效地降低濃縮水的膠體物質(zhì)，能最大限度地保留海水中的微量元素。文檔編號(hào)C02F9/00GK201284276SQ20082012353公開日2009年8月5日申請(qǐng)日期2008年11月3日優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日發(fā)明者李復(fù)興,趙飛虹申請(qǐng)人:趙飛虹;李復(fù)興