[发明专利]一种潮汐驱动高压海水淡化系统

说明书

本发明公开了一种潮汐驱动高压海水淡化系统，属于海水淡化技术领域，包括海水淡化管，海水淡化管通过双向输水管与外海和海水蓄水池分别相连，海水淡化管通过淡水出水管与淡水输水管相连，在潮汐驱动下，海水由外海或海水蓄水池进入双向输水管，经过海水淡化管产生淡水由淡水出水管汇入淡水输水管，生成淡化海水。本发明有效使用潮水的潮差产生的势能，无需其他能量驱动，装置便可以平稳正常运作；在运行过程中，不会受到极端天气和波浪的侵蚀，能保证长期平稳运行，大大提高了装置的使用效率，实现海水淡化系统的最大化利用；使得增压装置更容易控制和设计，由于气体具有压缩性，通过对整个装置内空气的压缩，实现海水淡化。

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，具体涉及一种潮汐驱动高压海水淡化系统。

背景技术

中国的淡水资源短缺，统计数据显示，即便是在有南水北调工程两条各长约100公里的线路，每年输送250亿立方米长江水至中国北方的情况下，到2030年，中国沿海地区淡水资源缺口还将达到214亿立方米。在中国的669座大型城市中，至少有400座城市面临淡水资源的匮乏。因此，海水淡化项目受到广泛关注。

潮汐能是滨海地区蕴藏的巨大的稳定可再生能源，在涨潮过程中，汹涌而来的海水使海水的水位升高，把海水的巨大动能转化为势能，在落潮过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低。尽管潮汐很复杂，但对于任何地方的潮汐都可以进行准确预报。

目前，潮汐能的主要利用方式是发电，并且潮差在3m以上且地理条件合适时才有实际应用价值。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种潮汐驱动高压海水淡化系统，该海水淡化系统可以利用潮汐能驱动淡化海水，具有转化率高、无污染的特点。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

利用潮汐能的驱动，可以在反渗透膜的附近形成高压环境，采用反渗透技术可以实现海水的淡化，从而缓解淡水资源短缺的现状。

一种潮汐驱动高压海水淡化系统，设置在外海与海岸相接之处，包括海水淡化管，所述的海水淡化管通过双向输水管与外海和海水蓄水池分别相连，海水淡化管通过淡水出水管与淡水输水管相连，在潮汐驱动下，海水由外海或海水蓄水池进入双向输水管，经过海水淡化管产生淡水由淡水出水管汇入淡水输水管，生成淡化海水。

进一步地，在所述的双向输水管的头部接触空气的地方设置固定的进气管，空气可以由进气管进入系统，在水流的驱动下，压缩形成高压气。

进一步地，所述的双向输水管、海水淡化管、淡水出水管埋设在地面以下；所述的淡水输水管埋设在地面以下或地面以上。

进一步地，所述的双向输水管根数按照下式计算：

其中，V为海水蓄水池的蓄水体积，n为双向输水管根数，Q为单根双向输水管道流量，t循环周期，为以6h计算常规半日潮海岸，以12h计算常规常规全日潮海岸，计算时将所有变量换算到国际单位，长度变量的单位为m，时间变量的单位为s。

进一步地，在所述的双向输水管上设置止水阀，在外海和海水蓄水池在潮汐驱动下形成水位差；并当水位差达到当日或半日最大时，即涨潮最高潮位和落潮最低潮位，打开止水阀使海水能够进入并通过双向输水管，当外海和海水蓄水池内的水位差保持一致时关闭止水阀。

进一步地，在所述的海水淡化管管内设置有增压装置和反渗透淡化装置；所述的海水淡化管的两端与双向输水管焊接连接，淡水出水管伸入到海水淡化管的内部，与反渗透淡化装置连接。

进一步地，所述的淡水出水管和淡水输水管连接呈梳齿形；所述的淡水出水管的管径小于淡水输水管的管径。

进一步地，所述的进气管架设在双向输水管上端，通过连接部件安装保持固定，上端连接空气，上端高程高于高潮位，下端设置在双向输水管的管径渐变处。