[发明专利]离心反渗透系统

说明书

一种反渗透系统，包括：轮，该轮由空心的中心轮毂、与中心轮毂流体连接的径向管、设置在各径向管中的半透膜、渗透液出口管和浓缩液出口管形成；渗透液收集储罐；浓缩液收集储罐；以及驱动机构。当源液体被供给至轮的中心轮毂时，驱动机构旋转地驱动该轮，该旋转使得源液体沿径向向外方向进入径向管，并使得径向管中的源液体的压力增加。压力增加迫使源液体通过半透膜，以便分离成渗透液和浓缩液，该渗透液通过渗透液出口管而被引导至渗透液收集储罐，该浓缩液通过浓缩液出口管而被引导至浓缩液收集储罐。

技术领域

本发明涉及一种脱盐系统，特别是涉及一种可以使用离心反渗透而经济和高效地使海水脱盐或以其它方式将非饮用水转变成饮用水的系统和方法。

背景技术

脱盐技术的工业应用包括反渗透、多级闪蒸脱盐和多效蒸发。在闪蒸中，在特定温度下，水压力降低，水迅速蒸发。在多级闪蒸脱盐中，在多个逐渐降低压力的闪蒸室中对海水进行加热和蒸发，所产生的蒸汽进行冷凝，以便获得淡水。在多效蒸发中，水在多个串联的蒸发器中蒸发，其中，上游的蒸发器用作随后蒸发器的热源，且蒸汽冷凝成淡水。反渗透可以包括将溶剂-溶质混合物的压力升高至高于它的渗透压力，并使它与膜接触，该膜对于溶剂可渗透，但对于溶质不可渗透。一些溶剂穿过膜，留下浓缩的溶剂-溶质混合物。在应用于海水脱盐的反渗透中，使海水增压并将其引导通过半透膜，以便形成淡水渗透液和盐水浓缩液。

不过，各种脱盐技术都有它的缺点，包括高能耗、易结垢和结构复杂，从而导致维护和安全问题。

反渗透作为一种水脱盐技术受到了相当大的关注，因为它不涉及盐水的任何相变。反渗透操作消耗的大部分能量是在使溶剂/溶质混合物达到比混合物的渗透压力更高的压力时消耗的。以经济的方式实现反渗透所需的高压(特别是在使海水脱盐中)是很困难的，且能量成本很昂贵。以前的反渗透技术在提供可以经济地在所需高压下处理大量溶剂-溶质混合物的设备时也遇到了困难。

而且，在反渗透中，必须以环境安全的方式丢弃盐水浓缩液。在陆基反渗透工厂中，浓缩液不能简单地在岸边处置。

需要一种反渗透脱盐系统和方法，它结构简单，可以很容易地管理和维护，且具有低能耗和低操作成本。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种用于使得源液体分离成渗透液和浓缩液的反渗透系统包括：轮，该轮由空心的中心轮毂、径向管、半透膜、渗透液出口管和浓缩液出口管来形成，该径向管与中心轮毂流体连接，该半透膜设置在各径向管中，该渗透液出口管与径向管流体连接，并与半透膜连通，该浓缩液出口管与径向管流体连接，并与半透膜连通；渗透液收集储罐，该渗透液收集储罐与渗透液出口管流体连接；浓缩液收集储罐，该浓缩液收集储罐与浓缩液出口管流体连接；以及驱动机构，该驱动机构与轮的中心轮毂连接，以便旋转地驱动该轮。当源液体被供给至轮的中心轮毂时，驱动机构旋转地驱动该轮，该旋转使得源液体沿径向向外的方向进入径向管，并使得径向管中的源液体的压力增加。压力增加迫使源液体通过半透膜，以便分离成渗透液和浓缩液，渗透液通过渗透液出口管而被引导至渗透液收集储罐，浓缩液通过浓缩液出口管而被引导至浓缩液收集储罐。

根据本发明的另一方面，用于使得源液体分离成渗透液和浓缩液的反渗透系统包括：可旋转轮，该可旋转轮由径向管、半透膜、渗透液出口管和浓缩液出口管形成，该径向管与进口流体连接，该半透膜设置于各径向管中，该渗透液出口管与径向管流体连接，并与半透膜连通，该浓缩液出口管与径向管流体连接，并与半透膜连通；固定的渗透液收集储罐，该渗透液收集储罐与渗透液出口管流体连接；固定的浓缩液收集储罐，该浓缩液收集储罐与浓缩液出口管流体连接；以及驱动机构，该驱动机构设置成旋转地驱动所述轮。当源液体被供给至轮的进口时，驱动机构旋转地驱动该轮，该旋转使得源液体沿径向向外的方向进入径向管，并使得径向管中的源液体的压力增加。压力增加迫使源液体通过半透膜，以便分离成渗透液和浓缩液，渗透液通过渗透液出口管而被引导至固定的渗透液收集储罐，浓缩液通过浓缩液出口管而被引导至固定的浓缩液收集储罐。