一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及水处理领域，尤其是涉及一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统。


背景技术：

2.在水处理领域，反渗透法是目前常用的水处理技术，其主要是通过选择透过（半透过）性膜的功能以压力为推动力的膜分离技术。在工作过程中，反渗透膜运用特制的高压水泵，将原水加至6~20公斤压力，使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过，随废水排出，只允许体积小于0.0001微米的水分子和通过，达到净水目的。在反渗透处理的过程中，反渗透浓水一般被直接排放，其仍具有较高的压力，因此这部分浓水中的的机械能未被利用，极易造成能量的浪费。中国专利公开号“cn208229668u”公开了一种用于反渗透水处理系统的能量回收泵，连杆带动隔膜在泵体内往复运动，原水通过进水单向阀进入增压腔后，再通过增压单向阀进入反渗透膜组件的进水口，废水从反渗透膜组件的浓水口通过回收单向阀进入回收腔，再通过排水单向阀排出。但是这样的装置仍然存在结构复杂、效率较低等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型是为了克服现有技术的浓水机械能浪费、能量利用效率低的问题，提供一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统。可以对浓水中蕴含的机械能重新利用，减少能量浪费。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，包括第一增压泵和反渗透装置，还包括第二增压泵、喷嘴和连有叶轮的发电装置，第二增压泵、第一增压泵、反渗透装置、喷嘴依次通过管道连接，所述第二增压泵和发电装置间通过导线连接；所述反渗透装置设有污水入口、浓水出口和淡水出口，第一增压泵与反渗透装置的污水入口连接，喷嘴与浓水出口连接；所述喷嘴在叶轮一侧，喷出方向与叶轮相切；所述发电装置包括绕有导线的定子和转子，所述转子靠近定子一侧设有具有外凸面的磁铁。
6.在反渗透装置工作过程中，流入的水流具有很高的压力，其中的一部分透过反渗透膜后达到净化目的，并且其压力也在透过反渗透膜的过程中被消耗，而另一部分浓水未透过反渗透膜，仍具有较高的压力。将高压浓水输入喷嘴，从喷嘴射出后可以带动叶轮转动，发电机转子绕组中通以直流电，形成磁场，同时由转子旋转产生旋转磁场。发电机定子组因切割转子的旋转磁场产生交变感应电势，产生三相电流。将电能输入第二增压泵，驱动第二增压泵对污水进行加压，可以充分回收高压浓水当中蕴含的机械能，减少第一增压泵需要的外部能源，减少能量浪费与成本支出。
7.作为优选，所述发电装置中的转子与叶轮通过连杆连接。可以直接通过叶轮的转动带动转子旋转，产生旋转的磁场。
8.作为优选，所述磁铁的磁性和转子通电所产生的磁场磁性相同。在工作过程中，由于反渗透浓水的压力可能会出现波动，会造成叶轮转速发生波动，影响发电装置工作稳定性，在定子与转子之间增加了一块磁铁，磁铁与转子通电后产生的磁场之间存在斥力，可以顺着转子旋转的方向施加在转子上，提高转子运转的稳定性。
9.作为优选，所述喷嘴的出口直径为15~32mm。直径过小可能导致流动不畅，影响反渗透装置工作，直径过大会使得流速过低、压力过小，无法驱动叶轮和发电装置正常工作。
10.作为优选，所述喷嘴的个数为一个或两个。通过喷嘴的角度设置保证射出的水流完整击打在叶轮上，提高工作效率。
11.作为优选，所述喷嘴上还设有调节阀。可以对流入喷嘴的反渗透浓水的流量进行调节，通过合理的流量设置保证工作效率。
12.作为优选，所述第一增压泵、第二增压泵为高压离心泵或柱塞泵。
13.因此，本实用新型具有如下有益效果：充分利用高压浓水中剩余的能量，用喷嘴作用于发电装置产生电能，驱动增压泵对进水进行加压，减少能量损失，减少处理成本。
附图说明
14.图1是本实用新型的典型工艺流程图。
15.图2是本实用新型发电装置的一种结构示意图。
16.图3是本实用新型转子和定子的一种结构示意图。
17.图中：1第一增压泵、2第二增压泵、3反渗透装置、31污水入口、32浓水出口、33淡水出口、4喷嘴、41调节阀、5发电装置、51定子、52转子、521磁铁、53出线盒、54连杆、55叶轮、56水槽、6导线。
具体实施方式
18.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
19.一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，包括第一增压泵1和反渗透装置3，污水由第一增压泵加压后被送人反渗透装置，还包括第二增压泵2、两个喷嘴4和连有叶轮55的发电装置5。第二增压泵、第一增压泵、反渗透装置、喷嘴依次通过管道连接，第二增压泵和发电装置间通过导线6连接，所述反渗透装置设有污水入口31、浓水出口32和淡水出口33，第一增压泵、第二增压泵均为高压离心泵，第一增压泵与反渗透装置的污水入口连接。所述喷嘴在叶轮一侧，与浓水出口连接，喷出方向与叶轮相切，喷嘴的出口直径为20mm。喷嘴上还设有调节阀41。
20.如图2所示，发电装置包括绕有导线的定子51和转子52，所述转子靠近定子一侧设有具有外凸面的磁铁521。转子与叶轮通过连杆54连接。如图3所示。转子靠近定子一侧设有具有外凸面的磁铁521。
21.在工作过程中，污水首先通过第一增压泵加压获得足够的压力，进入反渗透装置。其中的一部分污水透过反渗透膜后达到净化目的，并且其压力也在透过反渗透膜的过程中被消耗，从反渗透装置一侧排出；而另一部分污水未透过反渗透膜，仍具有较高的压力，这部分高压浓水从反渗透装置的另一侧进入喷嘴，从喷嘴射出。喷嘴的角度经过调节，使得射出的污水能够推动叶轮转动，带动转子旋转，转子绕组中通以直流电，形成磁场，同时由转
子旋转产生旋转磁场。发电机定子组因切割转子的旋转磁场产生交变感应电势，产生三相电流将电能输入第二增压泵，驱动第二增压泵对后续污水进行加压。当浓水的压力出现波动时，由于转子与磁铁之间的相互作用力，转子可以在一定时间内保持转速，减少电流大小的波动。采用本实用新型可以充分回收高压浓水当中蕴含的机械能，减少第一增压泵需要的外部能源，减少能量浪费与成本支出。


技术特征：
1.一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，包括第一增压泵（1）和反渗透装置（3），其特征是，还包括第二增压泵（2）、喷嘴（4）和连有叶轮（55）的发电装置（5），第二增压泵、第一增压泵、反渗透装置、喷嘴依次通过管道连接，所述第二增压泵和发电装置间通过导线（6）连接；所述反渗透装置设有污水入口（31）、浓水出口（32）和淡水出口（33），第一增压泵与反渗透装置的污水入口连接，喷嘴与浓水出口连接；所述喷嘴在叶轮一侧，喷出方向与叶轮相切；所述发电装置包括绕有导线的定子（51）和转子（52），所述转子靠近定子一侧设有具有外凸面的磁铁（521）。2.根据权利要求1所述的一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，其特征是，所述发电装置中的转子与叶轮通过连杆（54）连接。3.根据权利要求1所述的一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，其特征是，所述磁铁的磁性和转子通电所产生的磁场磁性相同。4.根据权利要求1所述的一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，其特征是，所述喷嘴的出口直径为15~32mm。5.根据权利要求1所述的一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，其特征是，所述喷嘴的个数为一个或两个。6.根据权利要求1所述的一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，其特征是，所述喷嘴上还设有调节阀（41）。7.根据权利要求1所述的一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，其特征是，所述第一增压泵、第二增压泵为高压离心泵或柱塞泵。

技术总结
本实用新型公开了一种利用发电装置回收能量的反渗透水处理系统，包括第一增压泵、反渗透装置、第二增压泵、喷嘴和连有叶轮的发电装置，第二增压泵、第一增压泵、反渗透装置、喷嘴依次通过管道连接，第二增压泵和发电装置间通过导线连接；喷嘴在叶轮一侧，与反渗透装置的浓水出口连接，喷出方向与叶轮相切；发电装置包括绕有导线的定子和转子，转子靠近定子一侧设有具有外凸面的磁铁。在反渗透装置产生的高压浓水流入喷嘴，从喷嘴射出后带动叶轮使发电装置产生电能，驱动所述第二增压泵，可以充分利用高压浓水中剩余的能量，作用于发电装置产生电能，驱动增压泵对进水进行加压，减少能量损失，减少处理成本。减少处理成本。减少处理成本。


技术研发人员：吕志园 王寅 李彬 郭伟成 俞嘉伟
受保护的技术使用者：杭州乐升环保工程有限公司
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/8/26