[实用新型]一种液体加压与压力势能回收的成套装备

说明书

本实用新型涉及一种液体加压与压力势能回收的成套装备，包括反渗透膜组和具有压力势能回收的液体加压装置，所述液体加压装置包括浓水缸、原水缸和液压缸；所述浓水缸内设有第一活塞以及与第一活塞连接的第一活塞杆，所述原水缸内设有第二活塞以及与第二活塞连接的第二活塞杆，所述液压缸内设有第三活塞以及与第三活塞连接的第三活塞杆，所述第一活塞杆、第二活塞杆和第三活塞杆连接在一起。本实用新型可以应用于膜法海水淡化、城市垃圾液处理、造纸废水零排放等水处理工程，具有输出压力高、势能回收效率高、运行设备利用率高等特点。

技术领域

本实用新型涉及一种液体加压与压力势能回收的成套装备，属于水处理技术领域。

背景技术

在水处理领域（包括膜法海水淡化、城市垃圾液处理、造纸废水零排放等）的一个重要目标是降低运行成本，而在运行成本的构成中能耗所占的比重最大，所以降低能耗是降低水处理运营成本最有效的途径。

以膜法海水淡化工程应用为示例，反渗透海水淡化是目前海水淡化的主流技术之一，即使用反渗透膜来实现海水中所含的离子与水分子的分离，此时反渗透膜排出的浓水中仍含有极高的压力势能，如果直接排放，必然会造成极大的能量浪费。

为了降低能耗，也是降低海水淡化的生产成本，自20世纪70年代以来，各种形式的能量回收装置也相继出现。最早的能量回收装置是水力透平式，其原理是通过一根转轴连接两个叶轮，全部封装在一个壳体中，浓水流过叶轮时冲击叶片推动叶轮转动，从而驱动一根透平轴旋转。透平轴直接带动增压泵工作输出机械功。高压泵与透平增压泵两级串联完成原海水的压力提升，通过透平增压降低高压泵的电机动力消耗。但是，由于浓水的能量要经过“水压能-机械能-水压能”两步转换，增加了机械能损耗，效率较低。

在20世纪80年代，出现了一种有效的能量回收技术，其工作原理是“功交换”，通过界面或隔离物，直接把高压浓盐水的压力传递给进料海水，过程得到简化，只需要经过“水压能-水压能”一步能量转换，能量回收效率可得到提高。但是，采用压力交换方式的能量回收装置，虽然原理简单但其结构和制造工艺复杂、制造成本高，同时也不能解决浓水与原水的掺混问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，提出一种高效液体加压与压力势能回收的成套装备，可以应用于膜法海水淡化、城市垃圾液处理、造纸废水零排放等水处理工程，低成本制得净水。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种液体加压与压力势能回收的成套装备，包括反渗透膜组和具有压力势能回收的液体加压装置，所述反渗透膜组具有原水进口、浓水出口和净水出口；所述液体加压装置包括浓水缸、原水缸和液压缸；所述浓水缸内设有第一活塞以及与第一活塞连接的第一活塞杆，所述第一活塞将浓水缸分隔成两个封闭的第一浓水腔和第二浓水腔；所述原水缸内设有第二活塞以及与第二活塞连接的第二活塞杆，所述第二活塞将原水缸分隔成两个封闭的第一原水腔和第二原水腔；所述液压缸内设有第三活塞以及与第三活塞连接的第三活塞杆，所述第三活塞将液压缸分隔成两个封闭的第一液压腔和第二液压腔；所述第一活塞杆、第二活塞杆和第三活塞杆彼此连接在一起；所述液体加压装置具有第一原水腔进水、第二原水腔与反渗透膜组的原水进口连接、第一浓水腔与反渗透膜组的浓水出口连接、第二浓水腔排水、第一液压腔进油、第二液压腔出油的第一工作状态，以及第一原水腔与反渗透膜组的原水进口连接、第二原水腔进水、第一浓水腔排水、第二浓水腔与反渗透膜组的浓水出口连接、第一液压腔出油、第二液压腔进油的第二工作状态；在使用时，所述液体加压装置在第一工作状态、第二工作状态之间交替切换。