[发明专利]冷冻-超声波海水淡化装置及利用其的海水淡化方法

说明书

本发明涉及冷冻‑超声波海水淡化装置及利用其的海水淡化方法，冷冻‑超声波海水淡化装置包括制冰仓室、融冰仓室及电连接于二者顶部的控制单元，所述制冰仓室内设置有水箱、制冰桶、风机、压缩机，所述水箱储存海水并输送至所述制冰桶，所述制冰桶外接风机、压缩机并进行空气循环交换以冷冻其内输入的海水，所述融冰仓室内设置有超声融化室，所述超声融化室与所述制冰桶连接并将其内形成的冰块进行超声融化处理以获得淡水。其目的是为了提供一种能够使海水内盐分快速、高效排出且海水淡化效果好、效率高的冷冻‑超声波海水淡化装置及利用其的海水淡化方法。

技术领域

本发明涉及水、废水或污水的多级处理技术领域，特别是涉及一种冷冻-超声波海水淡化装置及利用其的海水淡化方法。

背景技术

在全球水资源严重短缺的背景下，海水淡化技术在近几十年来发展迅速，并逐渐从中东的沙漠地区扩展到了全球的沿海国家。

基于不同原理的海水淡化技术有很多，其中常见的技术有蒸馏法、膜法。蒸馏法需要在较高温度下运行，不仅加重了海水对管道的腐蚀，对生产的淡水产生二次污染，而且能量消耗大、制水成本高、淡水生产率低。膜法投资成本高，电能消耗大，后期对膜的清洗难度大、要求高，因此制水成本高，并且经过膜法处理后会产生大量高盐卤水，这些盐卤水处理不当会破坏生态环境，而对盐卤水的处理也会进一步增加制水成本。因此需要寻找更好的方法来处理海水，生产淡水，从而缓解“水危机”。

近年来，冷冻法海水淡化引起了研究者的广泛关注。冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态海水变成固态冰的同时将盐分离出去。从工业分离角度来看，冷冻过程有着许多优点：分离系数很高；能耗低，冻结潜热仅是蒸发潜热的1/7；低温条件下运行，对生物污染、结垢和腐蚀问题不敏感；可使用廉价的建筑材料，从而降低了操作成本和投资成本；不需要进行预处理且较少使用化学药品，不会向环境排放有毒化学物质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够使海水内盐分快速、高效排出且海水淡化效果好、效率高的冷冻-超声波海水淡化装置及利用其的海水淡化方法。

为了解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：

本发明冷冻-超声波海水淡化装置，包括制冰仓室、融冰仓室及电连接于二者顶部的控制单元，所述制冰仓室内设置有水箱、制冰桶、风机、压缩机，所述水箱储存海水并输送至所述制冰桶，所述制冰桶外接风机、压缩机并进行空气循环交换以冷冻其内输入的海水，所述融冰仓室内设置有超声融化室，所述超声融化室与所述制冰桶连接并将其内形成的冰块进行超声融化处理以获得淡水。

本发明冷冻-超声波海水淡化装置，其中所述制冰桶内设置有螺旋刮冰刀，所述螺旋刮冰刀包括同轴转动连接于制冰桶内的中空管以及螺旋布置于该中空管上的若干个刀片，所述中空管的顶端伸出制冰桶外与电机的输出轴固定连接。。

本发明冷冻-超声波海水淡化装置，其中所述融冰仓室包括融化仓，所述超声融化室位于融化仓内且底部设置有冰水混合物出口，所述冰水混合物出口下方设置初融水箱，所述超声融化室与初融水箱之间设置有冰水分离漏网。

本发明冷冻-超声波海水淡化装置，其中所述融化仓外部配设有超声波发射器，所述超声波发射器与融化仓之间通过超声波导管连接且其超声波探头穿入融化仓内并朝向超声融化室伸出。

本发明冷冻-超声波海水淡化装置，其中所述中空管内同轴装设有竖管，所述竖管内设置有螺旋输送装置，所述中空管、竖管的底端与制冰桶的底部之间形成输冰进口，所述竖管的顶端固定在制冰桶顶部内壁上且侧面设输冰出口，输冰管道一端穿入制冰桶内与输冰出口连接，另一端伸入融化仓内。

本发明冷冻-超声波海水淡化装置，其中所述制冰桶为内外夹层结构且内层、外层之间形成一个用于容纳冷却气体的空腔，所述空腔与压缩机连接。