[发明专利]利用海洋能的反渗透海水淡化方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用海洋能形成的高水位和井底低水位之间的压差并进 行增压的反渗透海水淡化方法及装置。

背景技术

可以用于海水淡化的方法有很多种，但目前能应用于商业的大规模海水 淡化方法主要有蒸馏法和反渗透法，其中反渗透法是所有的海水淡化方法中 最节能的。尽管如此，利用反渗透海水淡化方式制取的淡水成本还是偏高， 其主要原因之一就是目前极大部分的反渗透海水淡化都是使用高压泵来制造 高压海水，需要消耗大量的电能。所以也有一些研究人员在研究不使用高压 泵的反渗海水淡化方法。例如，专利申请号为200410039239公开了一种在深 海处进行海水淡化的装置，这种装置利用了深海的压力，可是并不能完全取 代高压泵，因为所产生的淡水仍然是需要高压泵来提升，而且施工困难。专 利申请号为00115749公开了一种深井水柱压差淡净化方法及其设备，这种装 置利用深井来代替深海，可以克服海上的恶劣气候变化，但是要挖几百米的 深井，施工量也不小，且几百米深的淡水仍然需要高压泵送到地面上来。海 洋能是一种可再生能源，取之不净，用之不竭。利用海洋能，例如潮汐能或 波浪能，可将海水高度提升，然后利用其海水的压差来发电做功等，但由于 压差并不大，其效率往往比较低，不易利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用海洋能的反渗透海水淡化方法及装置，利 用海洋能形成的高水位和井底低水位之间的压差，并利用增压设备进行反渗 透海水淡化。

本发明是在海边挖一口井，井分两侧，一侧作为海水井，一侧作为设备 井。设备井与海水井的底端一样深，利用海洋能如潮汐能或波浪能来提升海 水的高度，并将提升高度的海水储存进海水井，海水井水面的水位高于海水 排出口的水位，而海水排出口的水位不低于海平面，装置固定安装在设备井 井底。装置包括海水进水和出水系统、待升压海水输送系统、升压设备、海 水排水设备、反渗透膜组件、淡水提升泵和浓海水排水系统等。通过装置的 海水进水系统，将海水井井底的海水引进装置内，并驱动升压设备和排水设 备，升压设备制造高压海水，高压海水通过反渗透膜组件产生淡水和剩余浓 海水，淡水利用普通的泵提升到地面，浓海水利用余压排出地面，排水设备 主要用于排出升压设备内和自身设备内的海水以保持装置的连续运行。

所述的装置包括海水进水和出水系统、待升压海水输送系统、升压设备、 海水排水设备、反渗透膜组件、淡水提升系统和浓海水排水系统，通过装置 的海水进水系统，将海水井井底的海水引进装置内，并驱动升压设备和排水 设备，升压设备制造高压海水，高压海水通过反渗透膜组件产生淡水和剩余 浓海水，淡水利用普通的泵提升到地面，浓海水利用余压排出地面，排水设 备主要用于排出升压设备内和自身设备内的海水以保持装置的连续运行。

所述的海水进水和出水系统中海水井[3]井底的海水都是通过海水进口进 入到设备井井底的装置内，装置内的作业海水都是通过海水出口排到海水排 放管中，并通过海水排出口排出。

所述的安装于设备井井底的装置的待升压海水输送系统由海水进水口、 阀门、海水过滤器、过滤海水储存罐、活塞缸组成，海水进水口通过管道与 两阀门、海水过滤器、过滤海水储存罐、阀门、活塞缸、阀门及高压海水储 存罐依次连接；海水进水口通过管道与两阀门、海水过滤器、过滤海水储存 罐、阀门、活塞缸、阀门及高压海水储存罐依次连接。

所述的装置开始运行之前，利用海水井井底海水的静压差将海水引进装 置内，并通过进一步的过滤，最后送入两活塞缸、和高压海水储存罐内；在 装置开始运行之后，保证一活塞缸和另一活塞缸在升压过程前是充满海水的。