一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，屬于海水淡化領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)包括海水淡化機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸和大型水倉(cāng)，位于海里的海水淡化機(jī)構(gòu)把海水淡化后經(jīng)過(guò)儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸輸送到地面上的大型水倉(cāng)內(nèi)；其中，海水淡化機(jī)構(gòu)是由至少3個(gè)海水淡化裝置并列設(shè)置而成，且海水淡化裝置之間通過(guò)牽引繩相互連接，大型水倉(cāng)上連接有離子過(guò)濾箱，該離子過(guò)濾箱內(nèi)部設(shè)置有離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)凈化后的水存儲(chǔ)在凈水儲(chǔ)水箱中；在大型水倉(cāng)上方設(shè)置有蓄電光伏組件，該蓄電光伏組件所產(chǎn)生電能存儲(chǔ)在蓄電池中。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)反滲透作用進(jìn)行海水淡化，可直接產(chǎn)生飲用水，并自行將各光能轉(zhuǎn)化為電能，可在海面上獨(dú)立使用，適合在島礁上進(jìn)行發(fā)展利用。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及海水淡化
，更具體地說(shuō)，涉及一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
水是生命之源，是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，對(duì)淡水資源的需求和質(zhì)量將會(huì)不斷的提高。我國(guó)有長(zhǎng)達(dá)1.8萬(wàn)公里的海岸線，其中面積達(dá)500平方米以上的海島有6961個(gè)，它們不僅是海洋捕撈，近海養(yǎng)殖和海洋資源保護(hù)的基地，有的還是具有國(guó)防戰(zhàn)略意義的軍隊(duì)基地和邊防哨所。這其中的絕大多數(shù)海島淡水資源匱乏，且常常出現(xiàn)水質(zhì)不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的情況；有些海島根本就沒(méi)有淡水，主要依靠補(bǔ)給船補(bǔ)給淡水，費(fèi)用大且較容易受天氣情況的影響。有些非常偏遠(yuǎn)的海島還存在著電力不足和無(wú)法供應(yīng)的情況，利用傳統(tǒng)的礦物燃料(煤、油)解決海水淡化能源問(wèn)題，這不僅容易破壞海島的生態(tài)系統(tǒng)，而且運(yùn)行和維護(hù)成本較高。我國(guó)南海作為重要的海上戰(zhàn)略基地，需要不斷的完善各種基建工作，但由于淡水資源的匱乏，需要從內(nèi)陸運(yùn)輸水資源滿足島上的用水需求。如上所述，如果采用其他能源來(lái)進(jìn)行海水淡化，容易破壞海島上的生態(tài)平衡，而且各種資源仍然需要從內(nèi)陸運(yùn)輸，而不能就地取材進(jìn)行海水淡化，該問(wèn)題是各島礁普遍存在的問(wèn)題。中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺?01010198014.0，公開(kāi)了一種風(fēng)、光及海潮流清潔能源海水淡化裝置，包括依次連接的發(fā)電裝置、蓄電池組和海水淡化裝置，發(fā)電裝置包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能電池板和海潮流發(fā)電裝置；海水淡化裝置包括提取泵、前置過(guò)濾器、保安過(guò)濾器、高壓泵、反滲透膜組件、水質(zhì)檢測(cè)表和淡水箱。海潮流發(fā)電裝置包括搖擺采能器、浮球連桿、傳動(dòng)齒輪箱、直流發(fā)電機(jī)和錨鏈；搖擺采能器通過(guò)浮球連桿與傳動(dòng)齒輪箱連接，傳動(dòng)齒輪箱和直流發(fā)電機(jī)連接并通過(guò)錨鏈連接固定于海底。本專利技術(shù)對(duì)陸地依賴性較大，不能夠直接設(shè)置在海上獨(dú)立使用。中國(guó)專利號(hào)：201510736223.9，公開(kāi)了一種垂直球式深海中小型海水淡化器，包括：按方陣排列的9個(gè)預(yù)過(guò)濾球通過(guò)鉸鏈、加壓杠桿與加壓缸連接，結(jié)構(gòu)上部主要由蓄水箱、增壓泵與殺菌器等重要部分組成。整體結(jié)構(gòu)在海面下三十米深的位置，在該深度的海水壓力作用下，海水進(jìn)入預(yù)過(guò)濾球，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的海水進(jìn)入加壓缸，同時(shí)由海浪推動(dòng)預(yù)過(guò)濾球波動(dòng)，即帶動(dòng)加壓缸擺動(dòng)加壓，加壓后進(jìn)入蓄水箱，再通過(guò)增壓泵進(jìn)入反滲透膜過(guò)濾器，實(shí)施反滲透淡化，最后經(jīng)過(guò)殺菌器殺菌后輸出淡水。該申請(qǐng)案只在海底設(shè)置海水淡化裝置，而沒(méi)有儲(chǔ)水
缸，淡水輸送到水面上較為繁瑣，不便于使用。此外，目前經(jīng)過(guò)反滲透淡化的海水內(nèi)存在較多的金屬離子，該離子無(wú)法直接通過(guò)物理法過(guò)濾去除，因此需要配合目前的化工技術(shù)進(jìn)行有效的整合，使淡化的海水可直接飲用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1.專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中海水淡化裝置不能在海面獨(dú)立使用以及淡化水不能直接飲用的不足，提供了一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，本專利技術(shù)通過(guò)反滲透作用進(jìn)行海水淡化，把淡化的水通入離子過(guò)濾箱內(nèi)進(jìn)行化學(xué)過(guò)濾，去除了大量的有害離子，過(guò)濾后的水可直接飲用，并通過(guò)光伏發(fā)電模塊把光能轉(zhuǎn)化為電能，可直接在海面上獨(dú)立使用，適合在島礁上進(jìn)行發(fā)展利用。2.技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案為：本專利技術(shù)的一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，包括海水淡化機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸和大型水倉(cāng)，位于海里的海水淡化機(jī)構(gòu)把海水淡化后經(jīng)過(guò)儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸輸送到地面上的大型水倉(cāng)內(nèi)；其中，海水淡化機(jī)構(gòu)是由至少3個(gè)海水淡化裝置并列設(shè)置而成，且海水淡化裝置之間通過(guò)牽引繩相互連接；在大型水倉(cāng)上方設(shè)置有蓄電光伏組件，該蓄電光伏組件所產(chǎn)生電能存儲(chǔ)在蓄電池中；所述儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸的進(jìn)水口通過(guò)匯流總管接收各個(gè)海水淡化裝置的淡化水，在儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸中設(shè)置水位檢測(cè)器，當(dāng)檢測(cè)到水滿信號(hào)后，通過(guò)高壓泵把儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸內(nèi)淡水排放到大型水倉(cāng)中，蓄電池為水位檢測(cè)器和高壓泵提供電能；所述大型水倉(cāng)上連接有離子過(guò)濾箱，該離子過(guò)濾箱內(nèi)部設(shè)置有離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)凈化后的水存儲(chǔ)在凈水儲(chǔ)水箱中。作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)中沿通水管道依次設(shè)置有活性炭過(guò)濾器、陽(yáng)離子樹(shù)脂交換柱、除炭器、中間水箱、陰離子樹(shù)脂交換柱、混合離子交換柱、除鹽處理機(jī)和除氧器，除氧器的出水口連接至凈水儲(chǔ)水箱。作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述海水淡化裝置包括儲(chǔ)水缸、反滲透機(jī)構(gòu)、排水機(jī)構(gòu)和電力系統(tǒng)，所述的反滲透機(jī)構(gòu)是由過(guò)濾網(wǎng)包裹至少3個(gè)反滲透球組成，反滲透機(jī)構(gòu)設(shè)置在水面2米以下位置，并通過(guò)回流管與水面的儲(chǔ)水缸連接；所述排水機(jī)構(gòu)用于把儲(chǔ)水缸內(nèi)淡化水排出，電力系統(tǒng)中設(shè)置有3個(gè)光伏發(fā)電模塊，用于為排水機(jī)構(gòu)提供電能。作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述儲(chǔ)水缸側(cè)壁上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)耳環(huán)，在耳環(huán)中穿插牽引繩以限定儲(chǔ)水缸的位置；所述的儲(chǔ)水缸的上表面為平面結(jié)構(gòu)，且儲(chǔ)水缸的過(guò)中心點(diǎn)的直徑大于其高度。作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述反滲透機(jī)構(gòu)包括回流管、過(guò)濾網(wǎng)、支架體流管和反滲透球，回流管通過(guò)支路回流管與支架體流管連通，在支架體流管上連接有至少三個(gè)反滲透球，并通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)將反滲透球罩住，反滲透球所過(guò)濾的淡水通過(guò)回流管輸送到儲(chǔ)水缸。作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的改進(jìn)，與支架體流管相連的反滲透球下方還設(shè)置有附加的反滲透球，縱向相鄰的兩個(gè)反滲透球之間通過(guò)管道連接頭相連接。作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述反滲透球由外向內(nèi)包括濾袋、活性炭層、反滲透膜和球形骨架，球形骨架?chē)芍行那唬獠亢Ｋㄟ^(guò)反滲透作用進(jìn)入到中心腔。作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述光伏發(fā)電模塊包括光伏組件、旋轉(zhuǎn)底座、伸縮桿和支桿，旋轉(zhuǎn)底座設(shè)置在儲(chǔ)水缸的上表面，光伏組件通過(guò)伸縮桿和支桿支撐在旋轉(zhuǎn)底座上方，伸縮桿用于調(diào)節(jié)光伏組件的傾斜角度；該光伏發(fā)電模塊所產(chǎn)生電能存儲(chǔ)在蓄電模塊中，通過(guò)蓄電模塊為排水機(jī)構(gòu)提供電能。作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述光伏組件上設(shè)置有光強(qiáng)跟蹤器，伸縮桿和旋轉(zhuǎn)底座由對(duì)應(yīng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，光強(qiáng)跟蹤器和電機(jī)均與旋轉(zhuǎn)底座內(nèi)的處理器電連接，處理器根據(jù)接收的光強(qiáng)跟蹤器的信號(hào)來(lái)控制伸縮桿和旋轉(zhuǎn)底座的動(dòng)作。作為本專利技術(shù)更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述排水機(jī)構(gòu)包括抽水泵、控制器、上水位檢測(cè)器和下水位檢測(cè)器，所述上水位檢測(cè)器和下水位檢測(cè)器設(shè)置在儲(chǔ)水缸的不同高度處以檢測(cè)儲(chǔ)水缸中的水位信息，并將檢測(cè)信號(hào)傳遞給控制器，通過(guò)控制器控制抽水泵的動(dòng)作將淡水抽出。3.有益效果采用本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：(1)本專利技術(shù)的一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，在海面設(shè)置海水淡化機(jī)構(gòu)，能夠直接進(jìn)行海水淡化，把淡化的水通入離子過(guò)濾箱內(nèi)進(jìn)行化學(xué)過(guò)濾，去除了大量的有害離子，過(guò)濾后的水可直接飲用，此外，利用三個(gè)陣列排布的光伏發(fā)電模塊自行發(fā)電提供排水動(dòng)力，使資源得到合理的利用，而且不會(huì)產(chǎn)生污染，節(jié)能環(huán)保，適合在海島上發(fā)展利用；(2)本專利技術(shù)的一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，在海面上布置儲(chǔ)水缸，在海水內(nèi)設(shè)置反滲透機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)上下結(jié)合，反滲透機(jī)構(gòu)具有一定的重力，保證了儲(chǔ)水缸的穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，還能夠自行發(fā)電提供排水動(dòng)力，而且不會(huì)產(chǎn)生污染，節(jié)能環(huán)保；通過(guò)牽引繩進(jìn)行把海水淡化裝置間相互連接，單個(gè)的海水淡化裝置可以自由波動(dòng)，減小了波浪對(duì)整個(gè)儲(chǔ)備站的影響；(3)本專利技術(shù)的一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，反滲透機(jī)構(gòu)包含過(guò)濾網(wǎng)和反滲透球，反滲透球由外向內(nèi)包括濾袋、活性炭層、反滲透膜和球形骨架，過(guò)濾網(wǎng)可以過(guò)濾掉海水中的水草或其他水生物，防止其附著本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：包括海水淡化機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)和大型水倉(cāng)(701)，位于海里的海水淡化機(jī)構(gòu)把海水淡化后經(jīng)過(guò)儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)輸送到地面上的大型水倉(cāng)(701)內(nèi)；其中，海水淡化機(jī)構(gòu)是由至少3個(gè)海水淡化裝置并列設(shè)置而成，且海水淡化裝置之間通過(guò)牽引繩(105)相互連接；在大型水倉(cāng)(701)上方設(shè)置有蓄電光伏組件(705)，該蓄電光伏組件(705)所產(chǎn)生電能存儲(chǔ)在蓄電池(702)中；所述儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)的進(jìn)水口通過(guò)匯流總管(601)接收各個(gè)海水淡化裝置的淡化水，在儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)中設(shè)置水位檢測(cè)器，當(dāng)檢測(cè)到水滿信號(hào)后，通過(guò)高壓泵(604)把儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)內(nèi)淡水排放到大型水倉(cāng)(701)中，蓄電池(702)為水位檢測(cè)器和高壓泵(604)提供電能；所述大型水倉(cāng)(701)上連接有離子過(guò)濾箱(8)，該離子過(guò)濾箱(8)內(nèi)部設(shè)置有離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)凈化后的水存儲(chǔ)在凈水儲(chǔ)水箱(9)中。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：包括海水淡化機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)和大型水倉(cāng)(701)，位于海里的海水淡化機(jī)構(gòu)把海水淡化后經(jīng)過(guò)儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)輸送到地面上的大型水倉(cāng)(701)內(nèi)；其中，海水淡化機(jī)構(gòu)是由至少3個(gè)海水淡化裝置并列設(shè)置而成，且海水淡化裝置之間通過(guò)牽引繩(105)相互連接；在大型水倉(cāng)(701)上方設(shè)置有蓄電光伏組件(705)，該蓄電光伏組件(705)所產(chǎn)生電能存儲(chǔ)在蓄電池(702)中；所述儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)的進(jìn)水口通過(guò)匯流總管(601)接收各個(gè)海水淡化裝置的淡化水，在儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)中設(shè)置水位檢測(cè)器，當(dāng)檢測(cè)到水滿信號(hào)后，通過(guò)高壓泵(604)把儲(chǔ)水中轉(zhuǎn)缸(602)內(nèi)淡水排放到大型水倉(cāng)(701)中，蓄電池(702)為水位檢測(cè)器和高壓泵(604)提供電能；所述大型水倉(cāng)(701)上連接有離子過(guò)濾箱(8)，該離子過(guò)濾箱(8)內(nèi)部設(shè)置有離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)凈化后的水存儲(chǔ)在凈水儲(chǔ)水箱(9)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述離子過(guò)濾機(jī)構(gòu)中沿通水管道依次設(shè)置有活性炭過(guò)濾器(803)、陽(yáng)離子樹(shù)脂交換柱(806)、除炭器(808)、中間水箱(809)、陰離子樹(shù)脂交換柱(811)、混合離子交換柱(814)、除鹽處理機(jī)(86)和除氧器(818)，除氧器(818)的出水口連接至凈水儲(chǔ)水箱(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述海水淡化裝置包括儲(chǔ)水缸(101)、反滲透機(jī)構(gòu)、排水機(jī)構(gòu)和電力系統(tǒng)，所述的反滲透機(jī)構(gòu)是由過(guò)濾網(wǎng)(503)包裹至少3個(gè)反滲透球(506)組成，反滲透機(jī)構(gòu)設(shè)置在水面2米以下位置，并通過(guò)回流管(501)與水面的儲(chǔ)水缸(101)連接；所述排水機(jī)構(gòu)用于把儲(chǔ)水缸(101)內(nèi)淡化水排出，電力系統(tǒng)中設(shè)置有3個(gè)光伏發(fā)電模塊，用于為排水機(jī)構(gòu)提供電能。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述儲(chǔ)水缸(101)側(cè)壁上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)耳環(huán)(102)，在耳環(huán)(102)中穿插牽引繩(105)以限定儲(chǔ)水缸(101)的位置；所述的儲(chǔ)水缸(101)的上表面為平面結(jié)構(gòu)，且儲(chǔ)水缸(101)的過(guò)中心點(diǎn)的直徑大于其高度。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種可在海島使用的飲用水和電力供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于：所述反滲透機(jī)構(gòu)包...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：袁銀梅，賈虎，劉小芳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：安徽工業(yè)大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽;34