空气加湿除湿型太阳能高盐水处理技术与装置

一、应用背景

我国有五千多个岛屿及广阔的苦咸水地区,由于缺少淡水而使许多耕地无法使用。如果能利用当地丰富的太阳能资源进行海水或苦咸水淡化为当地人民生活提供淡水,显然是很有意义的。

目前的采矿和工业生产中,也会产生一定的高盐废水,对某一个生产单位来说,每天产生废水的总质量并不大,所以采取大规模的高盐废水处理设备是划不来的,因此特别需要一种简易、稳定和分布式的高盐废水处理装置。比如,某些煤矿每天只产生10~300吨的高盐废水,但不能直接排放到环境中,就需要及时处理。还有一些制药或者化工企业,每天产生的高盐废水也在1~5吨左右,也需要一种小型的高盐水浓缩设备。

本项目就是针对这些企业的巨大需求而设计的。它利用太阳能集热器收集的热能驱动空气加湿除湿过程实现浓盐水高效蒸发,最后实现废水的浓缩过程,既可以得到淡水,还能实现盐水的高度浓缩。具有热阻低、连接线路短、结构紧凑等优点,运行特别稳定,整个系统只有风机和水泵在运行,与太阳能的得热方式匹配,装置成本低廉。该装置可以由太阳能驱动,也可以由工业余热驱动,具有广阔的市场前景。
 

二、主要功能与创新

1)本装置日处理废水1~15吨,可以将盐水浓缩到20%,生成的淡水达到饮用水标准; 
2)本装置的运行温度范围为50℃~100℃,温度变化对装置的运行影响很小,只对产水量有影响。
3)系统在运行过程中,海水被集中在很小的区域,因此装置的主体结构全为非金属制造,具有抗腐蚀、适合各种高盐废水处理的优点; 
4)装置只有风机和水泵为运动部件,具有特别稳定的优势。对日产淡水2吨以下系统,风机功率1kW,水泵功率小于1kW.装置尺寸1.2*1.2*3.5m3,装置重量250kg.
5)装置可以根据用户需求个性化设计,大于每天15吨的装置可以多个装置并联而成。

 

 三、技术成熟度简述     

1)完成了中型样机试制,建设了多套示范工程,给出了大量实验结果验证,证明此方法可以将NaCl盐水浓缩致20%。
2)在内蒙古和广西钦州分别建有由太阳能驱动的每天生产1.5吨淡水的高盐水处理系统。实测结果表明,该装置的性能系数达到1.5左右,运行温度在50℃~100℃的范围,当运行温度75℃以上时,系统产水率最佳。
3)下图是我们中型样机结构和示范工程照片。

 

 


 四、项目市场分析与预期效果    

本项目技术产品能够为分布式废水产生企业解决废水的处理问题,特别是可以利用工业余热实现废水的浓缩,装置的吨水安装成本在8万元以下,大系统在6万元以下,大大低于传统海水淡化系统的建设成本,而且比传统淡化系统更加稳定和更易于小型化,具有重要的市场优势。

我国也有广大的苦咸水地区,那里由丰富的太阳能资源,如西藏、青海、内蒙、甘肃、宁夏等地,这些地区正好缺少生活用水,居民迫切需要一种操作方便、节能环保的淡化设备,本技术产品正符合这样的要求。因此,在这些地区也具有非常广阔的市场。