[发明专利]海水渗透过滤方法及渗透取水单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种过滤方法及渗透取水单元，所述过滤方法是在对沿海底的砂层内渗透过来的海水进行取水时的过滤方法，所述渗透取水单元为实施该过滤方法，具有反清洗管等，该反清洗管去除堆积在砂层表层，且引入中间层的生物或悬浮物质，来防止筛眼堵塞。

背景技术

作为海水的取水方法，现在大多采用如图14所示的，例如从设置在海底的取水口1经过导水管2对海水进行取水的直接取水法。此外，图14中的3是用于对海水进行取水的泵，4是反渗透膜装置。

但是，直接取水法在对海水进行取水的同时，还会取到所有垃圾、悬浮物、生物等，因此情况是在水母或赤潮异常产生时、油的流出事故时、大浪导致浑浊度增大时，必须停止取水。此外，由于藤壶、贻贝等海洋生物急剧地向取水口、导水管附着，直接取水法需要定期地清扫，添加防止附着的药品（例如氯等），增大考虑了全管路上的生物附着费用的管径等。并且，直接取水法中，在通过反渗透膜对取得的海水进行处理的情况下，需要对添加了凝结剂的海水进行过滤的砂过滤设备，因此，需要对积存在砂过滤设备中的泥沙进行处理的设备。

于是，近年来，作为取水得到的海水的前处理，不使用凝结剂等药品，而如图15所示，对沿海底的砂层5内（下面，称为砂过滤层）渗透过来的海水进行取水的间接取水法受到关注。

所述间接取水法，是在距海岸线数百米、水深十几米的海上挖掘海底，如图16所示，一边在该挖掘部形成由支持砂砾层5a和支持砂砾层5b、过滤砂5c构成的砂过滤层5，一边通过再次回填至相同海底面，从设置在支持砂砾层5a中的取水管道6对过滤渗透而净化的海水进行取水的方法。该间接取水法虽然直接取水法的问题一概不发生，但由于初始费用高，并且因渗透面上的筛眼堵塞而导致取水量降低的问题，普及扩大缓慢。

因此，在专利文献1中提出了一种方法，在这种渗透取水方法中，能够尽可能地降低对海水进行取水的海底的砂过滤层的筛眼堵塞，且能够不费事地去除堆积在砂过滤层表面的悬浮物等，能确保稳定地取水。

在所述专利文献1中提出的渗透取水法的特征在于，在海底的砂过滤层内表现出的海水渗透流速设为1～8m/日，所述砂过滤层的水深比该砂过滤层的表层部分的砂移动50cm以上的完全移动临界水深要深，且比移动1cm以上的表层移动临界水深要浅。

但是，在所述专利文献1中提出的渗透取水法，海水渗透取水速度为1～8m/日，是非常慢速的过滤速度，因此为了短时间对大量的海水进行取水，需要广阔的面积，工程规模变大（技术问题1）。

并且，在专利文献1中提出的渗透取水法，为了防止因堆积在表面的泥沙（泥成分）导致砂过滤层筛眼堵塞，需要设置在最适的海水流动促进的海域，限定于具有海水因波浪流动的场所（技术问题2）。

因此，申请人为解决上述技术问题1，提出一种海水渗透过滤方法，通过海水渗透速度高速化可大幅削减所需渗透面积，显著地减小工程规模。但是，作为现实的可采用的速度，上限定为小于等于400m/日。

此外，申请人为解决上述技术问题2，提出一种海水渗透过滤方法，通过人工去除引入砂过滤层表层的生物或悬浮物质来防止筛眼堵塞。进而，申请人为了去除引入砂过滤层表层的所述悬浮物质等，提出了将例如机械式、空气式、喷水式的某种装置设置在砂过滤层表面的防止筛眼堵塞装置。由此，可将砂过滤层设置在例如没有潮流或波浪的水粒子速度的平静海域。

也就是说，根据本申请人提出的海水渗透过滤方法，通过将海水渗透速度定设为大于等于400m/日的尽可能大的速度，短时间的取水量变大，与以往相比，取水面积能够变小。此外，在砂过滤层表面设置防止筛眼堵塞装置的情况下，无需设置在最适的海水流动促进的海域，能够在海水淡水化成套设备的附近进行取水。因此，工程规模、取水设备规模能够显著地小规模化，与此相应，施工时在各阶段对周围环境的影响也能够显著地减少。

但是，通过利用海水流动的方法，或由设置在砂过滤层表面的防止筛眼堵塞装置喷出水等的方法，仅能够去除堆积在砂过滤层表层的悬浮物质等，不能去除引入比砂过滤层表层深的中间层的生物或悬浮物质。尤其是在海水渗透速度设为小于等于400m/日的尽可能大的速度的情况下，砂过滤层的中间层也容易筛眼堵塞，筛眼堵塞的频度也变高。因此，仅去除堆积在砂过滤层表层的悬浮物质等，有可能降低海水渗透速度。