CN1261059A

CN1261059A - 深海海水淡化系统

Info

Publication number: CN1261059A
Application number: CN99113423A
Authority: CN
Inventors: 顾志龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2000-07-26

Abstract

本发明涉及一种深海海水淡化系统,它包括海水淡化净化装置和淡水储存输送控制装置。前者包括主体框架,在主体框架上安装的淡化净化管,以及淡水输出管和淡水连通管。后者包括贮水容器及容器框架,抽吸淡水的水泵,压力传感器,大气连通管,以及淡水提升输出管。海水淡化净化装置和淡水储存输送控制装置均安装于深海中,利用深海海水压力与海平面以上大气压力的压差作为反渗透动力,使深海水渗透进淡化净化管再输入贮水容器,由水泵将淡化水提升输出海面。本发明在加工过程中没有污染,淡化率较高。

Description

深海海水淡化系统

本发明涉及海水淡化及抽取技术，特别涉及一种深海区域的海水淡化系统。

近来海水受污染的程度越发严重，特别是近海区域以及表层的海水中其细菌、有机化合物、矿物油类、悬浮颗粒物等影响了海水卫生质量，不利于人类取其淡化饮用，妨碍了名贵鱼虾的正常生长发育，而且在海水淡化过程中淡化成本增高，浓液排放造成了陆地和近海的环境污染。

而深层海水营养丰富且少受污染，深层海水是指海洋深处离海面200米以下的海水，大海深处难以见到阳光，低温少菌，因而有机物分解速度大大高过合成速度，在有机物迅速地大量分解的过程中产生了丰富的含氮、含磷营养物，取用或淡化海洋深层海水供应人类用作健康食品，以及生产新型食品，养育名贵鱼虾，配置美容化妆品等，都具有极大的经济效益和发展前景。

现有的在陆地上抽取浅海海水进行淡化的技术，一是抽取受污染的近海表层水，所含的悬浮物、泥沙、污染化合物较多，需要投资大量的预处理设备，并占用了大量土地，运行期还需投入人力、药物、电力等；二是在海水淡化过程中需加压分离，淡化出水率仅30％-50％，所消耗的动力电能较大；三是淡化过程中须排放50％～70％的浓缩水，不但浪费了输送费用、电力费用、预处理费用等，而且污染了环境，包括沿海岸的环境都受到了污染。

本发明的目的是提供一种改进的深海海水淡化系统，它能在深海内淡化并抽取不受污染的海水，加工成本较低，加工过程没有污染。

本发明的技术解决方案如下：

一种深海海水淡化系统，它包括海水淡化净化装置，它还包括淡水储存输送控制装置；所述海水淡化净化装置包括主体框架，在主体框架上安装的淡化净化管，以及与之连接的淡水输出管和淡水连通管；所述淡水储存输送控制装置包括与上述淡水连通管连通的贮水容器及容器框架，与其连接的抽吸淡水的水泵，感应水压的压力传感器，大气连通管，以及淡水提升输出管；所述海水淡化净化装置和淡水储存输送控制装置均安装于深海中，利用深海海水压力与海平面以上大气压力的压差作为反渗透动力，使深海水渗透进淡化净化管再输入贮水容器，由水泵将淡化水提升输出海面。

本发明的深海海水淡化系统具有如下优点：

1.节省电力

本淡化系统利用深海水的自然压力，不需要使用传统的陆上所用的承压套管，也不需要高压水泵作为反渗透动力。虽然经淡化后的淡水由水泵输出海平面时同样需要动力，但是所需的动力比陆上淡化加压所需的动力要少得多。例如陆上的淡化设备串联结构需要很高的初始压力，淡化后的存余压力还有很多，这部分压力能量约浪费50％以上，而深海淡化仅需要陆上淡化压力的40％左右，而这40％压力能量则不需要外力提供，只靠深海处的自然压力就行，这是其一；其二是深海的淡水提升动力仅用于淡水输出，而陆上淡化时水泵的动力要将所有海水加压，可是淡水出水率仅为30％～50％，所以深海淡化动力消耗的电能仅为陆上淡化的30％左右。

2.简化预处理装置，减少投资成本

陆上海水淡化取自近海表层水，所含的悬浮物、泥沙、污染化合物较多，需要投资大量的预处理设备，并占用了大量土地，运行期还需投入人力、药物、电力等，而深海水离海岸较远，未受污染，深海水相对平静、无光，有机物和悬浮物很少，不需要进行复杂的预处理，大大降低了投资及运行成本。

3.有利于环境保护

陆上淡化处理，淡水出水量仅占供水量的30％～50％，有50％～70％为排放掉的浓水，不但浪费了输送费用、电力费用和预处理费用等，而且这些浓缩水的排放必定会污染环境(包括海岸)，为环境保护所不允许，而深海淡化无浓水排放，如需排放也只是在海洋深处，对大海含盐浓度没有影响。

4.深海海水是地球上最优质和纯净的水源

深海水少菌、无光，不受污染，有机物分解十分快速；深海水含有丰富的营养物，是陆上纯水和一般海水的淡化水无法比拟的高级饮料，可制造各种食品、保健品、药物及化妆品等，还是开发前途无量的新食品、新美容化妆品的原料。

本发明加工成本较低，在加工过程中没有污染，淡化率较高。

下面结合附图对本发明作详细说明。

附图是一种深海海水淡化系统的结构示意图。

参看附图，一种深海海水淡化系统包括海水淡化净化装置1和淡水储存输送控制装置5。

海水淡化净化装置1包括主体框架61，在主体框架61上安装的淡化净化管11，以及与之连接的淡水输出管13和淡水连通管12。

淡化净化管11包括多孔管20，在多孔管20外层裹覆的支垫层19，在支垫层19外层裹覆的淡化层18，以及在淡化层18外层裹覆的过滤净化层17，淡化净化管11承受深海水压力，其过滤净化层17、淡化层18、支垫层19和多孔管20均具有能承受一定压力的强度，使得深海水容易渗透进入管内而淡化。

淡化净化管11可以由多根并联组成，每根淡化净化管11由抱箍16和螺栓固定安装在主体框架61上。多孔管20的两端分别由封板15密封。每根淡化净化管11的出口都装有淡水输出管13，淡水输出管13通过法兰14与淡水连通管12连接。

淡水储存输送控制装置5包括与上述淡水连通管12连通的贮水容器51及容器框架60，与其连接的抽吸淡水的水泵52，感应水压的压力传感器55，大气连通管56，以及淡水提升输出管53。

贮水容器51的两端装有封头57，封头57由法兰58封装。贮水容器51由容器抱箍63和螺栓固定安装在容器框架60上。水泵52和压力传感器55分别牢固地安装在容器51内壁的支架上。连接水泵52的电源导线54、压力传感器55的信号线59、大气连通管56及淡水提升输出管53分别穿过贮水容器51壁层，其穿越处均应密封不漏。

淡化净化管11与贮水容器51之间通过淡水连通管12接通，贮水容器51又与大气连通管56相通，从本淡化系统开始投入运行起和水泵52在正常工作期间，淡化净化管11所受的海水压力与大气压力之间始终存在着压差，该压差就是本淡化系统工作的动力。

海水淡化净化装置1和淡水储存输送控制装置5均安装于深海中，海水淡化净化装置1与淡水储存输送控制装置5之间通过一副缆绳或吊杆62牵吊，也可用钢管或金属型材牵吊，形成上下布置，再由另外一副缆绳或吊杆6挂靠于海面船舶上或者海面固定平台上。

海水淡化净化装置1与淡水储存输送控制装置5并列布置于深海中，通过淡水连通管12连通，由缆绳或吊杆6挂靠于海面船舶上或者海面固定平台上。该缆绳或吊杆6作为牵引器件可使用钢管或金属型材。

本发明利用深海海水压力与海平面以上大气压力的压差作为反渗透动力，使深海水渗透进淡化净化管再输人贮水容器，由水泵将淡化水提升输出海面，灌装出品。本淡化系统的运行均由操作人员在海面上的船舶或固定平台上操作，其运行工况由仪器仪表显示并控制。

Claims

1.一种深海海水淡化系统，它包括海水淡化净化装置，其特征在于，它还包括淡水储存输送控制装置；所述海水淡化净化装置包括主体框架，在主体框架上安装的淡化净化管，以及与之连接的淡水输出管和淡水连通管；所述淡水储存输送控制装置包括与上述淡水连通管连通的贮水容器及容器框架，与其连接的抽吸淡水的水泵，感应水压的压力传感器，大气连通管，以及淡水提升输出管；所述海水淡化净化装置和淡水储存输送控制装置均安装于深海中，利用深海海水压力与海平面以上大气压力的压差作为反渗透动力，使深海水渗透进淡化净化管再输入贮水容器，由水泵将淡化水提升输出海面。

2.根据权利要求1所述的深海海水淡化系统，其特征在于，所述淡化净化管包括多孔管，在多孔管外层裹覆的支垫层，在支垫层外层裹覆的淡化层，以及在淡化层外层裹覆的过滤净化层，淡化净化管承受深海水压力，使得深海水容易渗透进入管内而淡化。

3.根据权利要求1所述的深海海水淡化系统，其特征在于，所述海水淡化净化装置与淡水储存输送控制装置之间通过一副缆绳或吊杆牵吊，形成上下布置，再由另外一副缆绳或吊杆挂靠于海面船舶上或者海面固定平台上。

4.根据权利要求1所述的深海海水淡化系统，其特征在于，所述海水淡化净化装置与淡水储存输送控制装置并列布置于深海中，通过淡水连通管连通，由缆绳或吊杆挂靠于海面船舶上或者海面固定平台上。