專利名稱：地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水凈化系統(tǒng)，尤其涉及一種利用地?zé)岷头礉B透技術(shù)的水凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
利用反滲透技術(shù)對不達(dá)標(biāo)的原水進(jìn)行凈化處理是國內(nèi)外普遍采用的方法。但是反滲透凈化水技術(shù)的重大缺陷是水在低溫狀態(tài)下出水量急劇減少，由于低溫，水的粘度增加， 水穿過滲透膜的速度和數(shù)量平均以每下降rc而減少3%，水溫越低減水量會直線上升。反滲透膜技術(shù)凈化水質(zhì)的最佳溫度是25°C，而北方地區(qū)冬天的水溫均在5°C左右，在此溫度下幾乎不能出水。為了解決全球的缺水與污水處理問題，近幾年大力發(fā)展凈化水處理工程，中國的淡凈化膜幾乎都是國外的產(chǎn)品，每凈化一噸水的價(jià)格在幾元至十幾元之間，與其它國家差不多，比南水北調(diào)的水成本低許多。但是由于反滲透膜冬天極度低溫時(shí)出不了水，水處理設(shè)備只能正常投運(yùn)半年左右(有些工程借用發(fā)電廠的余熱加熱原水提高水溫后再進(jìn)行反滲透處理，有些則采用水泵在陸地上向地下的密閉系統(tǒng)中加壓打水強(qiáng)制循環(huán)提高水溫后再進(jìn)行反滲透處理)，這樣實(shí)際水成本會增加許多，所以中國寧愿投入每噸水十幾至二十元的成本進(jìn)行南水北調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其依靠自然循環(huán)的原理使水吸收地?zé)?，促使溫度升高后再與大氣連通的地下凈化工廠中進(jìn)行反滲透凈化處理，以提高反滲透膜的出水量。為實(shí)現(xiàn)所述目的的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，包括敞開式液柱通道、 清潔原液下沉管道、地下地?zé)嵛鼰峁堋崆鍧嵲汗艿?、地下凈化工廠、反滲透凈化膜組件、 凈化水箱、凈水出口管以及濃液排放管；清潔原液下沉管道的上部入口連接至敞開式液柱通道上部的清潔原液源且下部出口位于清潔原液下沉管道的下部，多條地下地?zé)嵛鼰峁芊植荚诔ㄩ_式液柱通道的外側(cè)四周，且各地下地?zé)嵛鼰峁艿南虏咳肟谶B接至敞開式液柱通道的下部而上部出口連接至敞開式液柱通道的上部，地下地?zé)嵛鼰峁艿南虏咳肟诘奈恢靡陀谇鍧嵲合鲁凉艿赖南虏砍隹?，熱清潔原液管道的入口連接在敞開式液柱通道的上部且出口連接到地下凈化工廠的反滲透凈化膜組件的入口，反滲透凈化膜組件的濃液出口連接濃液排放管道，濃液排放管道的出口位置不高于敞開式液柱通道的液位以使熱清潔原液管道至濃液排放管道的管路構(gòu)成連通器，凈水出口管連接凈化水箱。所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，清潔原液源由依次接收原液的沉淀池和過濾器構(gòu)成。所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，反滲透凈化膜組件的凈化水出口連接凈化水箱，凈化水箱連接凈化泵，凈化泵連接通往地面的凈水出口管。
所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，濃液排放管道經(jīng)過敞開式液柱通道并自敞開式液柱通道的下部往上延伸，在低于敞開式液柱通道液位的部位穿過敞開式液柱通道壁流出，經(jīng)濃液再利用排放管道排放或者灌入濃液回灌井。所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，該敞開式液柱通道是在廢棄了的礦井和水井或設(shè)計(jì)開挖的地下井中鋪設(shè)管道構(gòu)成。所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，清潔原液下沉管道安裝有水位穩(wěn)定控制裝置以確定敞開式液柱通道的清潔原液液位線，地下地?zé)嵛鼰峁艿纳喜砍隹谖挥谇鍧嵲阂何痪€以下。所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，清潔原液下沉管道自敞開式液柱通道的上部延伸至敞開式液柱通道的下部，以使清潔原液下沉管道的下部出口位于清潔原液下沉管道的下部。所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，凈水出口管從地下凈化工廠鋪設(shè)至敞開式液柱通道中，并自敞開式液柱通道的下部通往敞開式液柱通道的上部開口而延伸到敞開式液柱通道上部上。所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，熱清潔原液管道自敞開式液柱通道上部延伸到敞開式液柱通道的下部再鋪設(shè)到地下凈化工廠中。所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特點(diǎn)是，地下凈化工廠建筑在敞開式液柱通道底部有間距間隔、空間不連通的水平位置，人機(jī)通道與地下凈化工廠相連通。敞開式液柱管道主體設(shè)置在地面下，在與敞開式液柱管道相連通的地下地?zé)嵛鼰峁懿贾迷谄渲車?，與敞開式液柱通道共同組成吸收地?zé)嵯到y(tǒng)，經(jīng)升溫的清潔原液通過管道進(jìn)入地下凈化工廠中的反滲透膜組件進(jìn)行淡凈化處理，凈水匯入凈化水箱后由凈水泵打出敞開式液柱通道上部，產(chǎn)生的濃液則由連通管排出，因此利用地下自然循環(huán)吸熱凈化(系統(tǒng))方法升溫效果十分明顯，在低溫狀態(tài)下增加反滲透膜的出水量提供了科學(xué)有效的途經(jīng)。對廢水、苦咸水、海水等凈化處理提供優(yōu)質(zhì)水資源和改善環(huán)境，是十分有效的辦法。


圖1為地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造圖。圖2為敞開式液柱通道和地下吸熱管道之間的構(gòu)造的示意圖。圖3為圖1中A-A方向的剖面圖
具體實(shí)施例方式如圖1所示的實(shí)施例中，圖中各箭頭表示液體的流動方向。地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)包括地下(自然循環(huán))地?zé)嵛鼰峁?、地下凈化工廠2、地下凈化工廠中的凈化膜組件3、清潔熱原液管4、經(jīng)過反滲透膜組件處理后的凈化水水箱5、濃液排放管6、為保證反滲透組件正常運(yùn)行配置的清洗、加藥等附屬設(shè)備7、凈水泵8、凈水出口管9、敞開式液柱通道 10、原液過濾器12、原液沉淀池13、原液進(jìn)入口 14、濃液排放管道15、濃液回灌井16、人機(jī)通道17、水位穩(wěn)定控制裝置18、清潔原液下沉管道19。許多地下地?zé)嵛鼰峁?與敞開式液柱通道10的外壁上、下相連通，組成一個(gè)吸收地?zé)岬淖匀凰h(huán)加熱系統(tǒng)。從沉淀池13、過濾器12自然流入敞開式液柱通道10的清潔原液由于水溫低，比重大而下沉至敞開式液柱通道10下部，如圖2和圖3所示，許多地下地?zé)嵛鼰峁?環(huán)繞在敞開式液柱通道10的外周，分布在不同方向的地層中，吸熱后的清潔原液溫度升高、比重變小而上升，地下地?zé)嵛鼰峁?與敞開式液柱通道10組成一個(gè)在不設(shè)置水泵或外加動力情況下、清潔原液可吸收地下熱源升溫的加熱自然循環(huán)系統(tǒng)。經(jīng)過升溫的清潔原液通過清潔熱原液管4可直接進(jìn)入地下凈化工廠2的反滲透膜組件3中進(jìn)行凈化處理，在地下凈化工廠2中凈化可以保持水溫，提高出水量，降低耗電成本。地下凈化工廠2與人機(jī)通道17直接相連通，方便設(shè)備的安裝維護(hù)與運(yùn)行管理。地下凈化工廠2的空間不與敞開式液柱通道相連通，只有水管道相互連接。經(jīng)過反滲透膜組件3凈化了的凈水流入凈化水箱5經(jīng)由凈水泵8打出敞開式液柱通道上部供使用。經(jīng)過反滲透膜組件3濃縮后產(chǎn)生的濃液通過濃液排放管道15排出，并采用“U”型連通管通的原理，通過管道15在低于清潔原液液位11以下位置的排出口自然的排放至濃液再利用排放口或濃液回灌井16。為了保證地下自然循環(huán)吸熱管中的水能夠循環(huán)吸熱正常進(jìn)行，由水位穩(wěn)定控制裝置18自動控制敞開式液柱通道10的水位高度(通過關(guān)閉或開通清潔原液下沉管道19實(shí)現(xiàn))，水位穩(wěn)定控制裝置18例如是配置有液位傳感器的電磁閥，根據(jù)傳感器的信號來開關(guān)管道19。敞開式液柱通道10可利用廢棄的礦井、水井或可開挖的地下井中鋪設(shè)管道形成， 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)在中試時(shí)采用的是廢棄了的150米水井中安裝敞開式液柱通道10與地下地?zé)嵛鼰峁?，在數(shù)九寒天時(shí)經(jīng)過敞開式液柱通道上部上的原液沉淀池13再串連過濾器12，進(jìn)入液柱管道10，地下凈化工廠2設(shè)在120米左右的深度(該處地溫20多。C )。中試工程水溫升高試驗(yàn)記錄表CC )
權(quán)利要求
1.地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，包括敞開式液柱通道、清潔原液下沉管道、地下地?zé)嵛鼰峁?、熱清潔原液管道、地下凈化工廠、反滲透凈化膜組件、凈化水箱、凈水出口管以及濃液排放管；清潔原液下沉管道的上部入口連接至敞開式液柱通道上部的清潔原液源且下部出口位于清潔原液下沉管道的下部，多條地下地?zé)嵛鼰峁芊植荚诔ㄩ_式液柱通道的外側(cè)四周，且各地下地?zé)嵛鼰峁艿南虏咳肟谶B接至敞開式液柱通道的下部而上部出口連接至敞開式液柱通道的上部，地下地?zé)嵛鼰峁艿南虏咳肟诘奈恢靡陀谇鍧嵲合鲁凉艿赖南虏砍隹?，熱清潔原液管道的入口連接在敞開式液柱通道的上部且出口連接到地下凈化工廠的反滲透凈化膜組件的入口，反滲透凈化膜組件的濃液出口連接濃液排放管道， 濃液排放管道的出口位置不高于敞開式液柱通道的液位以使熱清潔原液管道至濃液排放管道的管路構(gòu)成連通器，凈水出口管連接凈化水箱。
2.如權(quán)利要求1所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，清潔原液源由依次接收原液的沉淀池和過濾器構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，反滲透凈化膜組件的凈化水出口連接凈化水箱，凈化水箱連接凈化泵，凈化泵連接通往地面的凈水出口管。
4.如權(quán)利要求1所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，濃液排放管道經(jīng)過敞開式液柱通道并自敞開式液柱通道的下部往上延伸，在低于敞開式液柱通道液位的部位穿過敞開式液柱通道壁流出，經(jīng)濃液再利用排放管道排放或者灌入濃液回灌井。
5.如權(quán)利要求1所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，該敞開式液柱通道是在廢棄了的礦井和水井或設(shè)計(jì)開挖的地下井中鋪設(shè)管道構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，清潔原液下沉管道安裝有水位穩(wěn)定控制裝置以確定敞開式液柱通道的清潔原液液位線，地下地?zé)嵛鼰峁艿纳喜砍隹谖挥谇鍧嵲阂何痪€以下。
7.如權(quán)利要求1所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，清潔原液下沉管道自敞開式液柱通道的上部延伸至敞開式液柱通道的下部，以使清潔原液下沉管道的下部出口位于清潔原液下沉管道的下部。
8.如權(quán)利要求3所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，凈水出口管從地下凈化工廠鋪設(shè)至敞開式液柱通道中，并自敞開式液柱通道的下部通往敞開式液柱通道的上部開口而延伸到敞開式液柱通道上部上。
9.如權(quán)利要求1所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，熱清潔原液管道自敞開式液柱通道上部延伸到敞開式液柱通道的下部再鋪設(shè)到地下凈化工廠中。
10.如權(quán)利要求1所述的地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其特征在于，地下凈化工廠建筑在敞開式液柱通道底部有間距間隔、空間不連通的水平位置，人機(jī)通道與地下凈化工廠相連通。
全文摘要
地下自然循環(huán)吸熱凈化系統(tǒng)，其中，清潔原液下沉管道的上部入口連接至敞開式液柱通道上部的清潔原液源且下部出口位于清潔原液下沉管道的下部，多條地下地?zé)嵛鼰峁芊植荚诔ㄩ_式液柱通道的外側(cè)四周，且各地下地?zé)嵛鼰峁艿南虏咳肟谶B接至敞開式液柱通道的下部而上部出口連接至敞開式液柱通道的上部，地下地?zé)嵛鼰峁艿南虏咳肟诘奈恢靡陀谇鍧嵲合鲁凉艿赖南虏砍隹?，熱清潔原液管道的入口連接在敞開式液柱通道的上部且出口連接到地下凈化工廠的反滲透凈化膜組件的入口，反滲透凈化膜組件的濃液出口連接濃液排放管道，濃液排放管道的出口位置不高于敞開式液柱通道的液位以使熱清潔原液管道至濃液排放管道的管路構(gòu)成連通器。
文檔編號C02F1/52GK102167466SQ201110065188
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者顧志龍 申請人:顧志龍