本發(fā)明涉及海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置及海水淡化系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)：

淡水是人類生活、工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的基本資源。在許多缺乏淡水的沿海、島嶼等地區(qū)，海水淡化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，目前在全世界有超過3億人在使用海水淡化水。海水淡化是消耗大量能源的技術(shù)，使用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源為海水淡化系統(tǒng)供能對(duì)于在遠(yuǎn)離電網(wǎng)等常規(guī)能源的場(chǎng)合很有意義。太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源具有不穩(wěn)定的特性，常規(guī)的海水淡化系統(tǒng)需要穩(wěn)定的電源，對(duì)電源的波動(dòng)性比較敏感，當(dāng)外部能源輸入發(fā)生波動(dòng)時(shí)，常規(guī)海水淡化系統(tǒng)無法適應(yīng)清潔能源變負(fù)荷的要求，系統(tǒng)頻繁停機(jī)、運(yùn)行參數(shù)無法適應(yīng)性調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)最大限度利用能源。

此外，能耗已經(jīng)成為制約海水淡化技術(shù)發(fā)展的重要因素之一。在反滲透海水淡化系統(tǒng)中，能耗指標(biāo)主要取決于高壓泵、增壓泵等，其中高壓泵是主要耗能設(shè)備，所以高壓泵的運(yùn)行效率是影響海水淡化系統(tǒng)制水成本的主要因素之一。當(dāng)外部能源輸入低于高壓泵的運(yùn)行功率時(shí)，高壓泵的轉(zhuǎn)速降低，反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水量下降，當(dāng)外部能源輸入降低到不能維持反滲透系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，反滲透系統(tǒng)便會(huì)關(guān)閉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置及海水淡化系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的海水淡化系統(tǒng)存在的能耗高、能源輸入波動(dòng)條件下能源利用率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的還在于提供一種海水淡化方法，以解決現(xiàn)有的海水淡化方法存在的能耗高、能源輸入波動(dòng)條件下能源利用率低的技術(shù)問題。

基于上述第一目的，一方面，本發(fā)明提供了一種變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，包括水壓軸向柱塞泵、能量回收裝置、變頻器、雙軸伸電機(jī)和控制裝置，所述控制裝置與所述變頻器電連接，所述變頻器與所述雙軸伸電機(jī)電連接，用于調(diào)節(jié)所述雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速；所述雙軸伸電機(jī)的主軸伸端通過聯(lián)軸器與所述水壓軸向柱塞泵的傳動(dòng)軸相連接，所述雙軸伸電機(jī)的次軸伸端與所述能量回收裝置的水力能輸出端相連接；所述控制裝置與所述水壓軸向柱塞泵電連接，用于控制所述水壓軸向柱塞泵的排量。

基于上述第一目的，另一方面，本發(fā)明還提供了一種海水淡化系統(tǒng)，所述海水淡化系統(tǒng)包括原水水箱、給水泵、預(yù)處理裝置、反滲透膜組和所述的變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，所述原水水箱與所述給水泵的進(jìn)水口相連通，所述給水泵的出水口與所述預(yù)處理裝置的輸入端相連通，所述預(yù)處理裝置的輸出端與所述水壓軸向柱塞泵的進(jìn)水口相連通，所述水壓軸向柱塞泵的出水口與所述反滲透膜組的進(jìn)水口相連通，所述反滲透膜組的濃水出口與所述能量回收裝置的高壓濃水入口相連通。

進(jìn)一步地，所述預(yù)處理裝置包括一個(gè)多介質(zhì)過濾器和多個(gè)精密過濾器。

進(jìn)一步地，所述預(yù)處理裝置為中空纖維超濾裝置。

進(jìn)一步地，還包括紫外殺菌設(shè)備，所述紫外殺菌設(shè)備的入口與所述反滲透膜組的產(chǎn)水出口相連通。

進(jìn)一步地，所述水壓軸向柱塞泵的進(jìn)水口設(shè)置有進(jìn)水流量計(jì)，所述進(jìn)水流量計(jì)與所述控制裝置電連接。

進(jìn)一步地，所述反滲透膜組的產(chǎn)水出口設(shè)置有出水流量計(jì)，所述出水流量計(jì)與所述控制裝置電連接。

進(jìn)一步地，所述能量回收裝置的低壓濃水出口設(shè)置有能量回收流量計(jì)，所述能量回收流量計(jì)與所述控制裝置電連接。

進(jìn)一步地，所述反滲透膜組的進(jìn)水口、所述反滲透膜組的濃水出口與所述能量回收裝置的低壓濃水出口均設(shè)置有壓力表；所述壓力表分別與所述控制裝置電連接。

基于上述第二目的，本發(fā)明提供了一種海水淡化方法，包括以下步驟：

(1)原水水箱中的原海水經(jīng)過給水泵進(jìn)入預(yù)處理裝置，預(yù)處理后的原海水經(jīng)過水壓軸向柱塞泵進(jìn)入反滲透膜組；

(2)所述反滲透膜組對(duì)原海水進(jìn)行脫鹽處理，紫外殺菌設(shè)備對(duì)從所述反滲透膜組的產(chǎn)水出口流出的淡水進(jìn)行殺菌處理；變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置將從所述反滲透膜組的濃水出口流出的高壓濃水的水力能傳遞給原海水，同時(shí)排放低壓濃水；

(3)所述變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)所述反滲透膜組所需的壓力及回收率。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明提供的一種變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，包括水壓軸向柱塞泵、能量回收裝置、變頻器、雙軸伸電機(jī)和控制裝置，所述控制裝置與所述變頻器電連接，所述變頻器與所述雙軸伸電機(jī)電連接，用于調(diào)節(jié)所述雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速；所述雙軸伸電機(jī)的主軸伸端通過聯(lián)軸器與所述水壓軸向柱塞泵的傳動(dòng)軸相連接，所述雙軸伸電機(jī)的次軸伸端與所述能量回收裝置的水力能輸出端相連接；所述控制裝置與所述水壓軸向柱塞泵電連接，用于控制所述水壓軸向柱塞泵的排量。本發(fā)明提供的變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，可以在外部能源輸入發(fā)生波動(dòng)時(shí)，通過控制裝置向變頻器輸出頻率指令，變頻器依指令調(diào)節(jié)雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而同時(shí)調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵和所述能量回收裝置的轉(zhuǎn)速；同時(shí)，控制裝置向水壓軸向柱塞泵輸出排量指令，適應(yīng)性地調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵的排量，改變系統(tǒng)的回收率，從而使反滲透膜組在安全并且優(yōu)化的回收率下運(yùn)行。在低能源輸入時(shí)，通過變頻器降低雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使水壓軸向柱塞泵的轉(zhuǎn)速和能量回收裝置的轉(zhuǎn)速同時(shí)降低，并且適當(dāng)增加水壓軸向柱塞泵的排量，提高系統(tǒng)的回收率，以提升系統(tǒng)的壓力和產(chǎn)水量，避免系統(tǒng)因壓力不足以達(dá)到滲透壓而關(guān)停；在高能量輸入時(shí)，通過變頻器提高雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使水壓軸向柱塞泵的轉(zhuǎn)速和能量回收裝置的轉(zhuǎn)速同時(shí)提高，并且適當(dāng)減小水壓軸向柱塞泵的排量，適當(dāng)調(diào)低回收率，降低系統(tǒng)壓力，避免壓力過高而損壞反滲透膜組。因此，本發(fā)明提供的變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，能夠在降低系統(tǒng)能耗的基礎(chǔ)上，提升系統(tǒng)對(duì)外部能源輸入波動(dòng)性的適應(yīng)能力與持續(xù)工作能力。

本發(fā)明提供的海水淡化系統(tǒng)，包括原水水箱、給水泵、預(yù)處理裝置、反滲透膜組和如權(quán)利要求1所述的變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，所述原水水箱與所述給水泵的進(jìn)水口相連通，所述給水泵的出水口與所述預(yù)處理裝置的輸入端相連通，所述預(yù)處理裝置的輸出端與所述水壓軸向柱塞泵的進(jìn)水口相連通，所述水壓軸向柱塞泵的出水口與所述反滲透膜組的進(jìn)水口相連通，所述反滲透膜組的濃水出口與所述能量回收裝置的高壓濃水入口相連通。通過設(shè)置變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，在外部能源輸入發(fā)生波動(dòng)時(shí)，能夠在調(diào)節(jié)雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速的同時(shí)，適應(yīng)性地調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵的排量，改變系統(tǒng)的回收率，使反滲透膜組在安全且優(yōu)化的回收率下運(yùn)行。在低能源輸入時(shí)，控制裝置通過變頻器降低雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使水壓軸向柱塞泵的轉(zhuǎn)速和能量回收裝置的轉(zhuǎn)速同時(shí)降低，并且適當(dāng)增加水壓軸向柱塞泵的排量，提高系統(tǒng)的回收率，以提升系統(tǒng)的壓力和產(chǎn)水量，避免系統(tǒng)因壓力不足以達(dá)到滲透壓而關(guān)停；在高能量輸入時(shí)，適當(dāng)調(diào)低回收率，降低系統(tǒng)壓力，避免壓力過高而損壞反滲透膜組。此外，本發(fā)明提供的海水淡化系統(tǒng)，通過設(shè)置變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，并引入了能量回收裝置，能夠在降低系統(tǒng)能耗的基礎(chǔ)上，提升系統(tǒng)對(duì)外部能源輸入波動(dòng)性的適應(yīng)能力與持續(xù)工作能力。

本發(fā)明提供的一種海水淡化方法，包括以下步驟：

(1)原水水箱中的原海水經(jīng)過給水泵進(jìn)入預(yù)處理裝置，預(yù)處理后的原海水經(jīng)過水壓軸向柱塞泵進(jìn)入反滲透膜組；

(2)所述反滲透膜組對(duì)原海水進(jìn)行脫鹽處理，紫外殺菌設(shè)備對(duì)從所述反滲透膜組的產(chǎn)水出口流出的淡水進(jìn)行殺菌處理；變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置將從所述反滲透膜組的濃水出口流出的高壓濃水的水力能傳遞給原海水，同時(shí)排放低壓濃水；

(3)所述變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)所述反滲透膜組所需的壓力及回收率。

本發(fā)明提供的一種海水淡化方法，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，控制裝置向變頻器輸出頻率指令，變頻器依指令調(diào)節(jié)雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而同時(shí)調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵和所述能量回收裝置的轉(zhuǎn)速；同時(shí)，控制裝置向水壓軸向柱塞泵輸出排量指令，從而調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵的排量。

當(dāng)外部能源輸入低于所述水壓軸向柱塞泵的運(yùn)行功率時(shí)，所述控制裝置通過所述變頻器降低所述雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使所述水壓軸向柱塞泵的轉(zhuǎn)速和所述能量回收裝置的轉(zhuǎn)速同時(shí)降低，并且通過增加所述水壓軸向柱塞泵的排量，提高系統(tǒng)的回收率，以提升系統(tǒng)的壓力和產(chǎn)水量；

當(dāng)外部能源輸入高于所述水壓軸向柱塞泵的運(yùn)行功率時(shí)，所述控制裝置通過所述變頻器提高所述雙軸伸電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使所述水壓軸向柱塞泵的轉(zhuǎn)速和所述能量回收裝置的轉(zhuǎn)速同時(shí)提高，并且通過減小所述水壓軸向柱塞泵的排量，降低系統(tǒng)的回收率，以降低系統(tǒng)的壓力和產(chǎn)水量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的海水淡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

101-水壓軸向柱塞泵； 102-能量回收裝置； 103-變頻器；

104-雙軸伸電機(jī)； 105-原水水箱； 106-給水泵；

107-預(yù)處理裝置； 108-反滲透膜組； 109-控制裝置；

110-紫外殺菌設(shè)備； 111-進(jìn)水流量計(jì)； 112-出水流量計(jì)；

113-能量回收流量計(jì)； 114-壓力表。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)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?；诒景l(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(dòng)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(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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(jiǎn)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(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

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(yǔ)“安裝”、“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；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)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(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1所示，本實(shí)施例提供了一種變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，包括水壓軸向柱塞泵101、能量回收裝置102、變頻器103、雙軸伸電機(jī)104和控制裝置109，控制裝置109與變頻器103電連接，變頻器103與雙軸伸電機(jī)104電連接，用于調(diào)節(jié)雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速；雙軸伸電機(jī)104的主軸伸端通過聯(lián)軸器與水壓軸向柱塞泵101的傳動(dòng)軸相連接，雙軸伸電機(jī)104的次軸伸端與能量回收裝置102的水力能輸出端相連接；控制裝置109與水壓軸向柱塞泵101電連接，用于控制水壓軸向柱塞泵101的排量。本實(shí)施例采用現(xiàn)有的水壓軸向柱塞泵101，具有斜盤，通過改變斜盤傾角的大小就能夠?qū)λ畨狠S向柱塞泵101泵的排量進(jìn)行調(diào)節(jié)。能量回收裝置102是用來回收反滲透海水淡化系統(tǒng)中的濃鹽水的水力能，并將其轉(zhuǎn)變成反滲透膜的進(jìn)水水力能的裝置?，F(xiàn)有的能量回收裝置包括水力透平式、柱塞馬達(dá)式能量回收裝置和功交換式能量回收裝置。

作為優(yōu)選，本實(shí)施例提供的能量回收裝置可以采用現(xiàn)有的水力透平式能量回收裝置，其中，水力能輸出端為葉輪轉(zhuǎn)軸，葉輪轉(zhuǎn)軸與雙軸伸電機(jī)104的次軸伸端相連接，葉輪轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，能夠帶動(dòng)雙軸伸電機(jī)104的次軸伸端和主軸伸端同時(shí)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)水壓軸向柱塞泵101的傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了回收濃鹽水的水力能同時(shí)降低電機(jī)電能輸出的目的。

作為優(yōu)選，本實(shí)施例提供的能量回收裝置也可以采用現(xiàn)有的柱塞馬達(dá)式能量回收裝置，其中，水力能輸出端為缸體轉(zhuǎn)軸，缸體轉(zhuǎn)軸與雙軸伸電機(jī)104的次軸伸端相連接，缸體轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，能夠帶動(dòng)雙軸伸電機(jī)104的次軸伸端和主軸伸端同時(shí)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)水壓軸向柱塞泵101的傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了回收濃鹽水的水力能同時(shí)降低電機(jī)電能輸出的目的。

本實(shí)施例提供的變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，可以在外部能源輸入發(fā)生波動(dòng)時(shí)，通過控制裝置109向變頻器103輸出頻率指令，變頻器103依指令調(diào)節(jié)雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速，從而同時(shí)調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵101和能量回收裝置102的轉(zhuǎn)速；同時(shí)，控制裝置109向水壓軸向柱塞泵101輸出排量指令，適應(yīng)性地調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵101的排量，改變系統(tǒng)的回收率，從而使反滲透膜組在安全并且優(yōu)化的回收率下運(yùn)行。在低能源輸入時(shí)，通過變頻器103降低雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速，使水壓軸向柱塞泵101的轉(zhuǎn)速和能量回收裝置102的轉(zhuǎn)速同時(shí)降低，并且適當(dāng)增加水壓軸向柱塞泵101的排量，提高系統(tǒng)的回收率，以提升系統(tǒng)的壓力和產(chǎn)水量，避免系統(tǒng)因壓力不足以達(dá)到滲透壓而關(guān)停；在高能源輸入時(shí)，通過變頻器103提高雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速，使水壓軸向柱塞泵101的轉(zhuǎn)速和能量回收裝置102的轉(zhuǎn)速同時(shí)提高，并且適當(dāng)減小水壓軸向柱塞泵101的排量，適當(dāng)調(diào)低回收率，以降低系統(tǒng)壓力，避免壓力過高而損壞反滲透膜組。因此，本發(fā)明通過設(shè)置變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，能夠在降低系統(tǒng)能耗的基礎(chǔ)上，提升系統(tǒng)對(duì)外部能源輸入波動(dòng)性的適應(yīng)能力與持續(xù)工作能力。

需要說明的是，本發(fā)明提供的實(shí)施例一的可選方案中，能量回收裝置102不僅局限于上述兩種形式，也可以根據(jù)海水淡化系統(tǒng)的實(shí)際處理能力選擇其他形式的能量回收裝置102，用以實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)能耗、提升系統(tǒng)對(duì)外部能源輸入波動(dòng)性的適應(yīng)能力的功能；對(duì)于其他形式的能量回收裝置102本實(shí)施例一不再一一具體贅述。

實(shí)施例二

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的海水淡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2所示，本實(shí)施例提供了一種海水淡化系統(tǒng)，包括原水水箱105、給水泵106、預(yù)處理裝置107、反滲透膜組108和變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，其中，變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置采用實(shí)施例一提供的變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置。原水水箱105與給水泵106的進(jìn)水口相連通，給水泵106的出水口與預(yù)處理裝置107的輸入端相連通，預(yù)處理裝置107能夠去除原海水中的膠體、懸浮物和細(xì)菌等雜質(zhì)，預(yù)處理裝置107的輸出端與水壓柱塞泵101的進(jìn)水口相連通，水壓柱塞泵101的出水口與反滲透膜組108的進(jìn)水口相連通，反滲透膜組108的濃水出口與能量回收裝置102的高壓濃水入口相連通。其中，反滲透膜組108可以采用現(xiàn)有的卷式膜元件，具有較高的脫鹽效果，保證在減負(fù)荷狀態(tài)下的出水水質(zhì)。此外，反滲透膜組的數(shù)量也可以根據(jù)海水淡化系統(tǒng)的實(shí)際處理能力進(jìn)行選擇。

本實(shí)施例提供的海水淡化系統(tǒng)，通過設(shè)置變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，在外部能源輸入發(fā)生波動(dòng)時(shí)，能夠在調(diào)節(jié)雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速的同時(shí)，適應(yīng)性地調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵101的排量，改變系統(tǒng)的回收率，使反滲透膜組108在安全且優(yōu)化的回收率下運(yùn)行。在低能源輸入時(shí)，控制裝置109通過變頻器103降低雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速，使水壓軸向柱塞泵101的轉(zhuǎn)速和能量回收裝置102的轉(zhuǎn)速同時(shí)降低，并且適當(dāng)增加水壓軸向柱塞泵101的排量，提高系統(tǒng)的回收率，以提升系統(tǒng)的壓力和產(chǎn)水量，避免系統(tǒng)因壓力不足以達(dá)到滲透壓而關(guān)停；在高能量輸入時(shí)，適當(dāng)調(diào)低回收率，降低系統(tǒng)壓力，避免壓力過高而損壞反滲透膜組108。此外，本發(fā)明提供的海水淡化系統(tǒng)，通過設(shè)置變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置，并引入了能量回收裝置102，能夠在降低系統(tǒng)能耗的基礎(chǔ)上，提升系統(tǒng)對(duì)外部能源輸入波動(dòng)性的適應(yīng)能力與持續(xù)工作能力。

在本實(shí)施例的可選方案中，預(yù)處理裝置107包括一個(gè)多介質(zhì)過濾器和多個(gè)精密過濾器。多介質(zhì)過濾器是利用一種或幾種過濾介質(zhì)，在一定的壓力下使?jié)岫容^高的水通過一定厚度的粒狀或非粒材料，從而有效除去懸浮雜質(zhì)使水澄清的裝置，常用的濾料有石英砂，無煙煤，錳砂等。本實(shí)施例的多介質(zhì)過濾器可以采用現(xiàn)有的石英砂過濾器，石英砂過濾器具有過濾速度快、處理流量大、截污容量大等優(yōu)點(diǎn)。

精密過濾器的筒體外殼一般采用不銹鋼材質(zhì)制造，內(nèi)部采用PP熔噴、線燒、折疊、鈦濾芯、活性炭濾芯等管狀濾芯作為過濾元件，精密過濾器的過濾精度高，濾芯孔徑均勻，過濾阻力小，通量大、截污能力強(qiáng)，濾芯材料潔凈度高，對(duì)過濾介質(zhì)無污染。

該可選方案中，預(yù)處理裝置107采用多介質(zhì)過濾器與精密過濾器的組合，能夠有效去除原海水中的泥砂、懸浮物、膠體等雜質(zhì)和藻類等生物，降低對(duì)反滲透膜元件的機(jī)械損傷及污染，并且能夠保證產(chǎn)水的水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

在本實(shí)施例的另一可選方案中，預(yù)處理裝置107為中空纖維超濾裝置。預(yù)處理裝置107采用現(xiàn)有的中空纖維超濾裝置，能夠去除原海水中的菌體、膠體、顆粒物等雜質(zhì)，為反滲透膜組108提供符合進(jìn)水水質(zhì)要求的水源。

本實(shí)施例提供的海水淡化系統(tǒng)，還包括紫外殺菌設(shè)備110，紫外殺菌設(shè)備110的入口與反滲透膜組108的產(chǎn)水出口相連通。

本實(shí)施例采用的紫外殺菌設(shè)備110為現(xiàn)有的紫外殺菌設(shè)備，通過設(shè)置紫外殺菌設(shè)備110，能夠?qū)姆礉B透膜組108的產(chǎn)水出口流出的淡水進(jìn)行殺菌處理，保證淡水的質(zhì)量。

本實(shí)施例提供的水壓軸向柱塞泵101的進(jìn)水口設(shè)置有進(jìn)水流量計(jì)111，反滲透膜組108的產(chǎn)水出口設(shè)置有出水流量計(jì)112；進(jìn)水流量計(jì)111與出水流量計(jì)112分別與控制裝置109電連接。

在外部能源輸入發(fā)生波動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速，同時(shí)，適應(yīng)性地調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵101的排量，改變系統(tǒng)的回收率，使反滲透膜組108在安全并且優(yōu)化的回收率下運(yùn)行。通過設(shè)置進(jìn)水流量計(jì)111和出水流量計(jì)112，可以根據(jù)進(jìn)水流量計(jì)111和出水流量計(jì)112所測(cè)得的流量，計(jì)算出系統(tǒng)的回收率，根據(jù)計(jì)算得到的回收率，進(jìn)一步調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵101的排量，直到回收率滿足系統(tǒng)要求為止。

本實(shí)施例提供的能量回收裝置102的低壓濃水出口設(shè)置有能量回收流量計(jì)113，能量回收流量計(jì)113與控制裝置109電連接。通過設(shè)置能量回收流量計(jì)113，可以得到低壓濃水的流量，進(jìn)而可以計(jì)算出反滲透膜組108的濃水出口的高壓濃水的流量，從而能夠進(jìn)一步對(duì)水壓軸向柱塞泵101的排量進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)，以保證反滲透膜組108在安全并且優(yōu)化的回收率下運(yùn)行。

本實(shí)施例提供的反滲透膜組108的進(jìn)水口、反滲透膜組108的濃水出口與能量回收裝置102的低壓濃水出口均設(shè)置有壓力表114；壓力表114分別與控制裝置109電連接。

通過設(shè)置壓力表114，能夠得知反滲透膜組108的進(jìn)水口的壓力、反滲透膜組108的濃水出口的壓力與能量回收裝置102的低壓濃水出口的壓力，從而對(duì)系統(tǒng)壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)能夠持續(xù)高效地運(yùn)行。

實(shí)施例三

本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種海水淡化方法，是利用實(shí)施例二提供的海水淡化系統(tǒng)的海水淡化方法，包括以下步驟：

(1)原水水箱105中的原海水經(jīng)過給水泵106進(jìn)入預(yù)處理裝置107，預(yù)處理裝置107能夠去除原海水中的膠體、懸浮物、細(xì)菌等雜質(zhì)，預(yù)處理后的原海水經(jīng)過水壓軸向柱塞泵101進(jìn)入反滲透膜組108；

(2)反滲透膜組108對(duì)原海水進(jìn)行脫鹽處理，紫外殺菌設(shè)備110對(duì)從反滲透膜組108的產(chǎn)水出口流出的淡水進(jìn)行殺菌處理；變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置將從反滲透膜組的濃水出口流出的高壓濃水的水力能傳遞給原海水，同時(shí)排放低壓濃水；

(3)變負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)反滲透膜組108所需的壓力及回收率。

本實(shí)施例提供的海水淡化方法，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，控制裝置109根據(jù)外部能源輸入情況，向變頻器103輸出頻率指令，變頻器103依指令調(diào)節(jié)雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速，從而同時(shí)調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵101和能量回收裝置102的轉(zhuǎn)速；同時(shí)，控制裝置109向水壓軸向柱塞泵101輸出排量指令，從而調(diào)節(jié)水壓軸向柱塞泵101的排量。

當(dāng)外部能源輸入低于水壓軸向柱塞泵101的運(yùn)行功率時(shí)，控制裝置109通過變頻器103降低雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速，使水壓軸向柱塞泵101的轉(zhuǎn)速和能量回收裝置102的轉(zhuǎn)速同時(shí)降低，并且通過減小能量回收裝置102的排量或增加水壓軸向柱塞泵101的排量，提高系統(tǒng)的回收率，以提升系統(tǒng)的壓力和產(chǎn)水量；

當(dāng)外部能源輸入高于水壓軸向柱塞泵101的運(yùn)行功率時(shí)，控制裝置109通過變頻器103提高雙軸伸電機(jī)104的轉(zhuǎn)速，使水壓軸向柱塞泵101的轉(zhuǎn)速和能量回收裝置102的轉(zhuǎn)速同時(shí)提高，并且通過增加能量回收裝置102的排量或減小水壓軸向柱塞泵101的排量，降低系統(tǒng)的回收率，以降低系統(tǒng)的壓力和產(chǎn)水量。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。