本發(fā)明涉及一種膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)，尤其涉及一種利用電能進(jìn)行擾動以降低水垢生成的速度的清洗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

人們廣泛進(jìn)行了利用疏水性反滲透組件（如中空纖維膜）的膜過濾，以除去海水、排放水、壓艙水等中所包含的懸浮物。海水中存在大量的鈣和鎂，且導(dǎo)致反滲透組件表面的嚴(yán)重結(jié)垢。這些水垢通常影響反滲透組件的正常功能，但是水垢快速生長且越來越緊湊以縮短反滲透組件的壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)，其利用利用電能進(jìn)行擾動以降低水垢生成的速度。

為實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)，其特征在于，包括：時鐘電路，其用于產(chǎn)生具有設(shè)定頻率的方波信號；

加壓電路，其將時鐘電路產(chǎn)生的方波信號施加給一對電極，和一對電極，所述一對電極設(shè)置在反滲透組件的進(jìn)水口處。

優(yōu)選地，膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)還包括激勵電路和沖洗機(jī)構(gòu)，所述沖洗機(jī)構(gòu)用于對反滲透組件進(jìn)行沖洗，所述激勵電路根據(jù)時鐘電路產(chǎn)生的信號生成驅(qū)動沖洗機(jī)構(gòu)的信號。

優(yōu)選地，激勵電路至少包括分頻電路，所述分頻電路用于對時鐘電路產(chǎn)生的方波信號進(jìn)行N倍的分頻。

優(yōu)選地膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)至少還包括切換器件和計(jì)數(shù)器，其中，切換器件用于在時鐘電路和分頻電路之間進(jìn)行切換，并給計(jì)數(shù)器提供時鐘電路所產(chǎn)生時鐘信號或分頻電路產(chǎn)生的分頻信號。

優(yōu)選地，所述N為2。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)，其利用利用電能進(jìn)行擾動以降低水垢生成的速度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)的組成示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的能量回收裝置的第一種組成的示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的能量回收裝置的第二種組成的示意圖；

圖4是本發(fā)明提供的膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)中的電擾動裝置的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、 “豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“設(shè)置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內(nèi)部的連接，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

圖1是本發(fā)明提供的膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)的組成示意圖。如圖1所示，通過取水泵（未圖示）獲取的海水通過預(yù)處理裝置1進(jìn)行預(yù)處理而調(diào)整為規(guī)定的水質(zhì)條件后，經(jīng)由海水供給管2向由電動機(jī)M驅(qū)動的高壓泵3供給。通過高壓泵3升壓的海水經(jīng)由排水管4供給到反滲透膜分離裝置5。反滲透膜分離裝置5將海水分離為鹽成分濃度高的濃海水和鹽成分濃度低的淡水而從海水獲得淡水。此時，鹽成分濃度高的濃海水從反滲透膜分離裝置5排出，但該濃海水仍然具有高壓力。從反滲透膜分離裝置5的濃海水排出口連接于電控?fù)Q向閥11的第一端口，電控?fù)Q向閥11的第二端口連接于能量回收裝置8的濃海水輸入端口，電控?fù)Q向閥11的第三端口經(jīng)管路連接于污水池。經(jīng)預(yù)處理裝置1處理的海水的供給管2在高壓泵3的上游分支而經(jīng)由閥門10連接到能量回收裝置的海水入水口，所述閥門10為單向進(jìn)水閥，海水經(jīng)閥門10只能流入能量回收裝置。能量回收裝置8能夠?qū)夂Ｋ哪芰哭D(zhuǎn)換為電能，并能使低壓海水升壓。

在能量回收裝置8中利用濃海水而被升壓的海水通過閥門9供給到升壓泵6，所述閥門9為單向排水閥，升壓的海水經(jīng)閥門9只能流出能量回收裝置。海水通過升壓泵6被進(jìn)一步升壓為達(dá)到與高壓泵3的排水管4 相同水平的壓力，升壓后的海水經(jīng)由閥門7合流到高壓泵3的排水管4而被供給到反滲透膜分離裝置5。另一方面，對海水進(jìn)行升壓并產(chǎn)生電能而失去能量的濃海水從能量回收裝置8經(jīng)濃海水排出管12排出。

本發(fā)明提供的海水淡化系統(tǒng)還包括穩(wěn)壓器13和DC/DC轉(zhuǎn)換器15，能量回收裝置產(chǎn)生的電能輸入穩(wěn)壓器13，穩(wěn)壓器13將能量回收裝置產(chǎn)生的直流電能進(jìn)行穩(wěn)壓，而后輸出直流電壓U1，電壓U1的正極端連接二極管D1的正極，二極管極D1的負(fù)極連接DC/DC轉(zhuǎn)換器15的電源輸入端，設(shè)置二極管D1的目的是防止當(dāng)穩(wěn)壓器輸出的電壓U1較低時，充電充電器Ec給穩(wěn)壓器提供能源。

本發(fā)明提供的海水淡化系統(tǒng)還包括太陽能電源Sc、可充電電池Ec、充電器14，其中，太陽能電源Sc將光伏能源轉(zhuǎn)換為電能，所述光伏能源為設(shè)置在海面上的漂浮式光伏能源系統(tǒng)，如此不僅可以充分利用自然能源，還可以節(jié)省陸地資源。充電器14利用太陽能電源給可充電電池Ec充電，從而將太陽能存儲到充電電池Ec。充電器14包括MPPT控制電路，設(shè)置MPPT控制電路是為了太陽能最大能量跟蹤。充電器14的正極輸出端連接于二極管D2的正極，二極管D2的負(fù)極連接于可充電電池Ec的正極，可充電電池Ec的正極連接二極管D3的正極，二極管D3的負(fù)極連接DC/DC轉(zhuǎn)換器的電源輸入端，可充電電池Ec的負(fù)極接公共端，可充電電池Ec的輸出電壓為U2，設(shè)置D2的目的是為了防止充電電池能充電器提供能源。設(shè)置D3的目的是為了在穩(wěn)壓器有穩(wěn)定的電壓輸出時，DC/DC轉(zhuǎn)換器將穩(wěn)壓器提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為需要的各種直流電能，在穩(wěn)壓器輸出的直流電壓不足時，DC/DC轉(zhuǎn)換器將可充電電池Ec提供的直流電壓轉(zhuǎn)換為需要的各種直流電能，即，DC/DC轉(zhuǎn)換器將輸入的直流電能轉(zhuǎn)換為各種直流電能，如+24V、+48V、+110V、+220V、-24V、-48V、-110V、-220V等。本發(fā)明中，，如此，能量回收裝置產(chǎn)生的直流電經(jīng)穩(wěn)壓器輸出的電電壓在DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作范圍內(nèi)時，就利用能量回收裝置產(chǎn)生的電能供電，如果穩(wěn)壓器13輸出的電壓不在DC/DC轉(zhuǎn)換器15的工作范圍內(nèi)時，就用可充電電池Ec供電，如此節(jié)省了能源。

本發(fā)明提供的海水淡化系統(tǒng)還包括電擾動裝置，電擾動裝置用于對進(jìn)入到反滲透組件中的海水進(jìn)行擾動以防止水垢增速太快，從而提高反滲組件的壽命。電擾動裝置包括時鐘電路17，其用于產(chǎn)生具有設(shè)定頻率的方波信號；加壓電路18其將時鐘電路產(chǎn)生的方波信號施加給一對電極，和一對電極，所述一對電極設(shè)置在反滲透組件的進(jìn)水口16處。電擾動裝置還包括激勵電路19和沖洗機(jī)構(gòu)20，所述沖洗機(jī)構(gòu)用于對反滲透組件進(jìn)行沖洗，所述激勵電路根據(jù)時鐘電路產(chǎn)生的信號生成驅(qū)動沖洗機(jī)構(gòu)的信號。

圖2是本發(fā)明提供的能量回收裝置的第一種組成的示意圖，如圖2所示，圖2是本發(fā)明提供的能量回收裝置8包括水輪機(jī)（圖中未示）、液缸807、活塞808、連桿806、曲桿805和圓輪802，其中，水輪機(jī)的進(jìn)水口連接于電控?fù)Q向閥11的第二端口；水輪機(jī)的排水口連接于濃海水排水管12；活塞808活動設(shè)置于液缸807內(nèi)；連桿806的一端與活塞808相固連；連桿的另一端與曲桿805的第一端相連；水輪機(jī)的軸803固定于圓輪802的中心以使水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)時，圓輪也隨之旋轉(zhuǎn)；曲桿805的第二端活動連接于圓輪802的偏離圓心的連接件804上，液缸807的底部設(shè)置有海水進(jìn)水口和高壓海水排水口，海水進(jìn)水口處設(shè)置有閥門10，高壓海水排水口處設(shè)置有單向閥門9；液缸的排水口經(jīng)閥門9連接于高壓泵6的進(jìn)水口，所述的圓輪802內(nèi)設(shè)置有鐵芯，圓輪內(nèi)的鐵芯上設(shè)置有轉(zhuǎn)子繞組，所述能量回收裝置8還包括包圍在圓輪外測且與圓輪之間有間隙的鐵芯801，圓輪外側(cè)的鐵芯801上設(shè)置有三組定子繞組。第一個定子繞組的第一個引出端U₁接到二極管D7的正極，并接到二極管D4的負(fù)極；第二個定子繞組的第一個引出端V₁接到二極管D8的正極，并接到二極管D5的負(fù)極；第三個定子繞組的第一個引出端W₁接到二極管D9的正極，并接到二極管D6的負(fù)極；二極管D7、D8和D9的負(fù)極連接在一起，二極管D4、D5和D6的正極連接在一起并接地，從而向外界提供正電壓。第一個定子繞組的第二個引出端U₂接、第二個定子繞組的第二個引出端V₂和第三個定子繞組的第三個引出端W₂連接在一起，從而三個定子繞組接成Y形連接。

本發(fā)明提供的能量回收裝置工作原理是這樣的，開始工作時，設(shè)活塞置于液缸的底部，這時給圓輪802內(nèi)的鐵芯上的轉(zhuǎn)子繞組加直流電壓，此時，轉(zhuǎn)子繞組，即線圈內(nèi)產(chǎn)生了磁場，根據(jù)左手定則，鐵芯的一端相當(dāng)于N極，另一端相當(dāng)于S極，此時，在當(dāng)水輪機(jī)帶動圓輪逆時針旋轉(zhuǎn)，在定子的三個繞組（即線圈）上感應(yīng)出了交流電壓， 第一個定子繞組上產(chǎn)生的交流電壓經(jīng)二極管D7和D4整流變成直流電壓；第二個定子繞組上產(chǎn)生的交流電壓經(jīng)二極管D8和D5整流變成直流電壓；第三個定子繞組上產(chǎn)生的交流電壓經(jīng)二極管D93和D5整流變成直流電壓；三個直流電壓并聯(lián)后向外界供電。能量回收裝置工作后，轉(zhuǎn)子繞組上所加的直流電可以由定子繞組上所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)整流后提供。當(dāng)水輪機(jī)車帶動圓輪旋轉(zhuǎn)的同時，曲桿也跟著旋轉(zhuǎn)，曲桿帶動連桿向上移動，活塞808向液缸頂部移動，閥門10打開，海水注入液缸807，圓輪逆時針旋轉(zhuǎn)了180度時，活塞808移動到最上端，液缸807注滿了海水，接著，圓輪帶動曲桿繼續(xù)逆時針旋轉(zhuǎn)，曲桿帶動連桿向下移動，活塞808向氣缸底部移動，閥門10關(guān)閉，閥門9打開，液缸9內(nèi)的海水加到高壓泵6的進(jìn)水口；圓輪逆時針旋轉(zhuǎn)了360度時，活塞808移動到液缸的底端，液缸808內(nèi)的海水全部供給了高壓泵6。如此循環(huán)，在將海水升壓的同時，在三個定子繞組上產(chǎn)生了交流電，所述電能可以給高壓泵供給部分電能。

圖3是本發(fā)明提供的能量回收裝置的第二種組成的示意圖，如圖3所示，本發(fā)明第一實(shí)施例提供的能量回收裝置的第二種組成與第一實(shí)施例提供的能量回收裝置的第一種組成所不同的僅是圓輪內(nèi)的鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組由永久磁鐵代替，如此，從反滲透膜分離裝置5排出的濃海水經(jīng)水輪機(jī)產(chǎn)生了機(jī)械能，水輪機(jī)的軸帶圓輪802旋轉(zhuǎn)，圓輪802帶動磁鐵旋轉(zhuǎn)從而在三個定子繞組中產(chǎn)生了電能，所述電能可以給高壓泵供給部分電能，圓輪旋轉(zhuǎn)的同時，活塞808在液缸內(nèi)運(yùn)行，使海水進(jìn)行了升壓。

圖4是本發(fā)明提供的膜法海水淡化中反滲透組件清洗系統(tǒng)中的電擾動裝置的組成示意圖。如圖4所示，本發(fā)明提供的海水淡化系統(tǒng)還包括電擾動裝置，電擾動裝置包括時鐘電路17，其用于產(chǎn)生具有設(shè)定頻率的方波信號。本發(fā)明提供的時鐘電路17優(yōu)選包括：COMS管、二極管D10、反相器171、反相器172、與非門173、反相器174、反相器175和電容C，其中，COMS管的漏極連接于電源VDD，源極連接于二極管D10的正極，柵極連接于與非門173的一個輸入端。二極管D10的負(fù)極連接于反相器171的輸入端，同時連接于電容C的第一端。反相器171的輸出端連接于與非門173的第二個輸入端。與非門173的輸出端連接于與非門174的輸入端，同時連接于電容C的第二端。非門174的輸出端和二極管D10的負(fù)極端向加壓電路提供具有一定周期的方波信號。

電擾動裝置還包括加壓電路18，其將時鐘電路產(chǎn)生的方波信號施加給一對電極181。加壓電路包括電串聯(lián)響應(yīng)的可變電阻RW1和RW2，其中，可變電阻RW1的第一固定端連接于二極管D10的負(fù)極，并同時連接于一對電極181的第一電極；第二固定端連接可變電阻RW2的第一固定端，同時連接于一對電極181的第二電極；可動端連接于第二固定端?？勺冸娮鑂W2的第二固定端連接于反相器175的輸出端；可動端連接于第二固定端。

本發(fā)明提供的電擾動裝置包括一對電極181，所述一對電極設(shè)置在反滲透組件的進(jìn)水口16處。

本發(fā)明提供的電擾動裝置還包括激勵電路19和沖洗機(jī)構(gòu)20，所述沖洗機(jī)構(gòu)用于對反滲透組件進(jìn)行沖洗，所述激勵電路根據(jù)時鐘電路產(chǎn)生的信號生成驅(qū)動沖洗機(jī)構(gòu)的信號，其中，激勵電路19包括反相器191，其中輸入端連接于與非門173的輸出端。激勵電路19還包括D觸發(fā)器192，D觸發(fā)器的CP端連接于反相器191的輸出端，端連接于D端，R端連接S端同時接地，如此組成2分頻電路。激勵電路19還包括反相器193和反相器194，其中，反相器193的輸入端連接于反相器191的輸出端，輸出端連接于反相器194的輸入端，反相器194的輸出端向外提供時鐘電路17產(chǎn)生的方波信號。激勵電路19還包括反相器195和反相器196，其中，反相器195的輸入端連接于D觸發(fā)器的端，輸出端連接于反相器196的輸入端，反相器196的輸出端向外提供分頻電路產(chǎn)生的分頻后的方波信號。

激勵電路19還包括切換器件K和計(jì)數(shù)器197，其中，切換器件用于在時鐘電路和分頻電路之間進(jìn)行切換，并給計(jì)數(shù)器197提供時鐘電路所產(chǎn)生時鐘信號或分頻電路產(chǎn)生的分頻信號。計(jì)數(shù)器197用于給沖洗機(jī)構(gòu)20提供沖洗信號。

本發(fā)發(fā)明中雖然以2分頻電路為例進(jìn)行了說明，但也可以N分頻電路，所述N為大于或者等于2的整數(shù)。

以上結(jié)合附圖，詳細(xì)說明了本發(fā)明的工作原理。但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，說明書僅是用于解釋權(quán)利要求書。但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于說明書。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明批露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或者替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。