一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，屬于海水淡化領(lǐng)域。本發(fā)明的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，包括海水淡化機構(gòu)、儲水中轉(zhuǎn)缸和大型水倉，位于海里的海水淡化機構(gòu)把海水淡化后經(jīng)過儲水中轉(zhuǎn)缸輸送到地面上的大型水倉內(nèi)；海水淡化機構(gòu)是由至少3個海水淡化裝置并列設(shè)置而成，且海水淡化裝置之間通過牽引繩相互連接；大型水倉上連接有離子過濾箱，該離子過濾箱內(nèi)部設(shè)置有離子過濾機構(gòu)，經(jīng)過離子過濾機構(gòu)凈化后的水存儲在凈水儲水箱中。本發(fā)明通過反滲透作用進行海水淡化，并把淡化的水通入離子過濾箱內(nèi)進行化學過濾，去除了大量的有害離子，過濾后的水可直接飲用，適合在島礁上進行發(fā)展利用。
【專利說明】
一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水是生命之源，是經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，對淡水資源的需求和質(zhì)量將會不斷的提高。我國有長達1.8萬公里的海岸線，其中面積達500平方米以上的海島有6961個，它們不僅是海洋捕撈，近海養(yǎng)殖和海洋資源保護的基地，有的還是具有國防戰(zhàn)略意義的軍隊基地和邊防哨所。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)生標準的情況;有些海島根本就沒有淡水，主要依靠補給船補給淡水，費用大且較容易受天氣情況的影響。有些非常偏遠的海島還存在著電力不足和無法供應(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題，這不僅容易破壞海島的生態(tài)系統(tǒng)，而且運行和維護成本較高。
[0003]我國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進行海水淡化，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)陸運輸，而不能就地取材進行海水淡化，該問題是各島礁普遍存在的問題。
[0004]中國專利申請?zhí)?201010198014.0，公開了一種風、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)電裝置包括風力發(fā)電機組、太陽能電池板和海潮流發(fā)電裝置;海水淡化裝置包括提取栗、前置過濾器、保安過濾器、高壓栗、反滲透膜組件、水質(zhì)檢測表和淡水箱。海潮流發(fā)電裝置包括搖擺采能器、浮球連桿、傳動齒輪箱、直流發(fā)電機和錨鏈;搖擺采能器通過浮球連桿與傳動齒輪箱連接，傳動齒輪箱和直流發(fā)電機連接并通過錨鏈連接固定于海底。本發(fā)明對陸地依賴性較大，不能夠直接設(shè)置在海上獨立使用。
[0005]中國專利號:201510736223.9，公開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個預過濾球通過鉸鏈、加壓杠桿與加壓缸連接，結(jié)構(gòu)上部主要由蓄水箱、增壓栗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，海水進入預過濾球，經(jīng)過預處理的海水進入加壓缸，同時由海浪推動預過濾球波動，即帶動加壓缸擺動加壓，加壓后進入蓄水箱，再通過增壓栗進入反滲透膜過濾器，實施反滲透淡化，最后經(jīng)過殺菌器殺菌后輸出淡水。該申請案只在海底設(shè)置海水淡化裝置，而沒有儲水缸，淡水輸送到水面上較為繁瑣，不便于使用。
[0006]此外，目前經(jīng)過反滲透淡化的海水內(nèi)存在較多的金屬離子，該離子無法直接通過物理法過濾去除，因此需要配合目前的化工技術(shù)進行有效的整合，使淡化的海水可直接飲用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中海水淡化裝置不能在海面獨立使用以及淡化水不能直接飲用的不足，提供了一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)。本發(fā)明通過反滲透作用進行海水淡化，淡化效率高，并把淡化的水通入離子過濾箱內(nèi)進行化學過濾，去除了大量的有害離子，過濾后的水可直接飲用，適合在島礁上進行發(fā)展利用。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0011]本發(fā)明的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，包括海水淡化機構(gòu)、儲水中轉(zhuǎn)缸和大型水倉，位于海里的海水淡化機構(gòu)把海水淡化后經(jīng)過儲水中轉(zhuǎn)缸輸送到地面上的大型水倉內(nèi)；其中，海水淡化機構(gòu)是由至少3個海水淡化裝置并列設(shè)置而成，且海水淡化裝置之間通過牽引繩相互連接;所述大型水倉上連接有離子過濾箱，該離子過濾箱內(nèi)部設(shè)置有離子過濾機構(gòu)，經(jīng)過離子過濾機構(gòu)凈化后的水存儲在凈水儲水箱中。
[0012]作為本發(fā)明更進一步的改進，所述儲水中轉(zhuǎn)缸的進水口通過匯流總管接收各個海水淡化裝置的淡化水，在儲水中轉(zhuǎn)缸中設(shè)置水位檢測器，當檢測到水滿信號后，通過高壓栗把儲水中轉(zhuǎn)缸內(nèi)淡水排放到大型水倉中。
[0013]作為本發(fā)明更進一步的改進，所述離子過濾機構(gòu)中沿通水管道依次設(shè)置有活性炭過濾器、陽離子樹脂交換柱、除炭器、中間水箱、陰離子樹脂交換柱、混合離子交換柱、除鹽處理機和除氧器，除氧器的出水口連接至凈水儲水箱。
[0014]作為本發(fā)明更進一步的改進，所述的海水淡化裝置包括儲水缸、反滲透機構(gòu)、排水機構(gòu)和電力系統(tǒng)，所述的反滲透機構(gòu)是由過濾網(wǎng)包裹至少3個反滲透球組成，反滲透機構(gòu)設(shè)置在水面5米以下位置，并通過回流管與水面的儲水缸連接;所述排水機構(gòu)用于把儲水缸內(nèi)淡化水排出，電力系統(tǒng)用于為排水機構(gòu)提供電能。
[0015]作為本發(fā)明更進一步的改進，所述反滲透機構(gòu)包括回流管、過濾網(wǎng)、支架體流管和反滲透球，回流管通過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反滲透球，并通過過濾網(wǎng)將反滲透球罩住，反滲透球所過濾的淡水通過回流管輸送到儲水缸。
[0016]作為本發(fā)明更進一步的改進，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，縱向相鄰的兩個反滲透球之間通過管道連接頭相連接。
[0017]作為本發(fā)明更進一步的改進，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，球形骨架圍成中心腔，外部海水通過反滲透作用進入到中心腔。
[0018]作為本發(fā)明更進一步的改進，排水機構(gòu)包括抽水栗、控制器、上水位檢測器和下水位檢測器，所述上水位檢測器和下水位檢測器設(shè)置在儲水缸的不同高度處以檢測儲水缸中的水位信息，并將檢測信號傳遞給控制器，通過控制器控制抽水栗的動作將淡水抽出。
[0019]作為本發(fā)明更進一步的改進，所述電力系統(tǒng)包括設(shè)置在儲水缸上的風力發(fā)電機和水流發(fā)電機，所述風力發(fā)電機固定在儲水缸上方，水流發(fā)電機設(shè)置在儲水缸底部，所產(chǎn)生的電力均存儲在蓄電模塊中，該蓄電模塊與大型水倉上設(shè)置的蓄電池電連接。
[0020]作為本發(fā)明更進一步的改進，所述儲水缸上部設(shè)置有透氣管，該透氣管由豎直段和傾斜段組成，所述傾斜段沿水平方向向下傾斜。
[0021]3.有益效果
[0022]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果:
[0023](I)本發(fā)明的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，在海面設(shè)置海水淡化機構(gòu)，能夠直接進行海水淡化，并把淡化的水存儲在陸地上的大型水倉中，能夠持續(xù)供水，淡化裝置不需要占用陸地空間，使資源得到合理的利用;此外，把淡化的水通入離子過濾箱內(nèi)進行化學過濾，去除了大量的有害離子，過濾后的水可直接飲用，適合在海島上發(fā)展利用；
[0024](2)本發(fā)明的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，在海面上布置儲水缸，在海水內(nèi)設(shè)置反滲透機構(gòu)，結(jié)構(gòu)上下結(jié)合，反滲透機構(gòu)具有一定的重力，保證了儲水缸的穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，還能夠自行發(fā)電提供排水動力，而且不會產(chǎn)生污染，節(jié)能環(huán)保;通過牽引繩進行把海水淡化裝置間相互連接，單個的海水淡化裝置可以自由波動，減小了波浪對整個儲備站的影響；
[0025](3)本發(fā)明的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，反滲透機構(gòu)包含過濾網(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，過濾網(wǎng)可以過濾掉海水中的水草或其他水生物，防止其附著在反滲透球外部，濾袋用于過濾小生物，活性炭層用于過濾微生物，反滲透膜用于過濾鹽分子，球形骨架用于提供支撐強度;反滲透機構(gòu)所處的深度越大，壓強越大，過濾效率越高。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明中儲水缸、排水機構(gòu)和電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明中光伏發(fā)電模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為本發(fā)明中反滲透機構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5為本發(fā)明中反滲透球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖6為本發(fā)明中離子過濾機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]示意圖中的標號說明:101、儲水缸；102、耳環(huán)；103、連接底座；104、透氣管；105、牽引繩；201、水流發(fā)電機；202、風力發(fā)電機；203、蓄電模塊；301、光伏組件；302、旋轉(zhuǎn)底座；303、伸縮桿;304、支桿;401、抽水管;402、抽水栗;403、排水管;404、控制器;405、上水位檢測器;406、下水位檢測器；501、回流管；502、支路回流管；503、過濾網(wǎng)；504、支架體流管；505、管道連接頭;506、反滲透球;5061、濾袋;5062、活性炭層;5063、反滲透膜;5064、球形骨架;5065、中心腔;601、匯流總管;602、儲水中轉(zhuǎn)缸;603、中轉(zhuǎn)缸耳環(huán);604、高壓栗;701、大型水倉;702、蓄電池；703、報警器；704、水龍頭；8、離子過濾箱；801、管道閥；802、轉(zhuǎn)換水箱；803、活性炭過濾器;804、過濾抽水栗;805、陽離子再生池;806、陽離子樹脂交換柱;807、第一排污管；808、除炭器;809、中間水箱；810、陰離子樹脂再生池；811、陰離子樹脂交換柱；812、第二排污管;813、陰陽離子樹脂再生池;814、混合離子交換柱;815、第三排污管;816、除鹽處理機;817、抽驗泄水管;818、除氧器;9、凈水儲水箱。
【具體實施方式】
[0033]為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述。
[0034]實施例1
[0035]結(jié)合圖1，本實施例的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，包括海水淡化機構(gòu)、儲水中轉(zhuǎn)缸602和大型水倉701，位于海里的海水淡化機構(gòu)把海水淡化后經(jīng)過儲水中轉(zhuǎn)缸602輸送到地面上的大型水倉701內(nèi)；其中，海水淡化機構(gòu)是由至少3個海水淡化裝置并列設(shè)置而成，且海水淡化裝置之間通過牽引繩105相互連接。
[0036]把海水淡化機構(gòu)直接設(shè)置在海里，能夠直接進行海水淡化，而且不占用陸地資源，把大型水倉701設(shè)置在陸地或者淺水灘上，用于儲備淡水。儲水中轉(zhuǎn)缸602的進水口通過匯流總管601接收各個海水淡化裝置的淡化海水，儲水中轉(zhuǎn)缸602可依附于海水淡化機構(gòu)設(shè)置，也是通過牽引繩連接在海水淡化裝置上，在儲水中轉(zhuǎn)缸602中設(shè)置水位檢測器，當檢測到水滿信號后，通過高壓栗604把儲水中轉(zhuǎn)缸602內(nèi)淡水排放到大型水倉701中。在每個海水淡化裝置上都設(shè)置有抽水栗，用于排出淡化的海水，一般的設(shè)置，可能會直接用海水淡化裝置中的抽水栗把淡水排入到大型水倉701，但在海水淡化時，海水淡化裝置距離岸邊可能較遠，直接排水難以有足夠的水壓，通過儲水中轉(zhuǎn)缸602上的高壓栗604能夠進一步保證排水的順利進行。大型水倉701上還設(shè)置有水龍頭704和報警器703，當大型水倉701上的水位到達一定高度后，報警器703開始鳴笛報警，提醒大型水倉701內(nèi)淡水水位足夠，可通過水龍頭704把淡水排出。
[0037]經(jīng)過反滲透淡化的海水內(nèi)還存在大量的離子，需要經(jīng)過加熱等過程才能飲用。為了能夠生產(chǎn)出可直接飲用的水，本實施例在岸上設(shè)置有離子過濾箱8，離子過濾箱8與大型水倉701的連接管路上設(shè)置有抽水栗，用于向離子過濾箱8內(nèi)抽水進行過濾。該離子過濾箱8內(nèi)部設(shè)置有離子過濾機構(gòu)，經(jīng)過離子過濾機構(gòu)凈化后的水存儲在凈水儲水箱9中。如圖6所示，具體地，離子過濾機構(gòu)中沿通水管道依次設(shè)置有活性炭過濾器803、陽離子樹脂交換柱806、除炭器808、中間水箱809、陰離子樹脂交換柱811、混合離子交換柱814、除鹽處理機86和除氧器818，除氧器818的出水口連接至凈水儲水箱9。
[0038]在過濾時，打開管道上的管道閥801，抽水栗將水注入到轉(zhuǎn)換水箱802，并流經(jīng)活性炭過濾器802，在通過過濾抽水栗804把水注入到陽離子樹脂交換柱806，在陽離子樹脂交換柱806上連接有陽離子再生池805，用于陽離子樹脂的再生，并由第一排污管807定期排放陽離子樹脂交換柱806內(nèi)污水;過濾的水由除炭器808去除炭以后經(jīng)由中間水箱809注入到陰離子樹脂交換柱811，在陰離子樹脂交換柱811上連接有陰離子再生池810，用于陰離子樹脂的再生，并由第二排污管812定期排放陰離子樹脂交換柱811內(nèi)的污水;然后把過濾后的水注入混合離子交換柱814，對陰陽離子再次進行交換，其內(nèi)部的陰陽離子樹脂的再生由陰陽離子樹脂再生池813定期進行，通過第三排污管815把污水排掉;過濾水經(jīng)過抽水栗注入到除鹽處理機816，再經(jīng)過除氧器818的過濾后進入到凈水儲水箱9，完成離子過濾過程。在除鹽處理機816與除氧器818之間的管路上設(shè)置有抽驗泄水管817，通過該抽驗泄水管817可定期對過濾水進行檢驗，使用方便。經(jīng)過該離子過濾機構(gòu)過濾后，大量金屬離子被過濾掉，可直接飲用。
[0039 ]本實施例中的海水淡化裝置主要由儲水缸101、反滲透機構(gòu)、排水機構(gòu)和電力系統(tǒng)等組成，反滲透機構(gòu)是由過濾網(wǎng)503包裹至少3個反滲透球506組成，反滲透機構(gòu)設(shè)置在水面1米以下位置，并通過回流管501與水面的儲水缸1I連接，在儲水缸1I底部中心設(shè)置有連接底座103，回流管501上端固定在連接底座103上。
[°04°] 參看圖4，反滲透機構(gòu)包括回流管501、過濾網(wǎng)503、支架體流管504和反滲透球506，回流管501通過支路回流管502與支架體流管504連通，在支架體流管504上連接有至少三個反滲透球506，并通過過濾網(wǎng)503將反滲透球506罩住，反滲透球506所過濾的淡水通過回流管501輸送到儲水缸101。
[0041 ]本實施例中支架體流管504是由兩縱三橫的管道組成的框架，回流管501通過三根支路回流管502與支架體流管504相連通，在支架體流管504上連接有至少三個反滲透球506，該反滲透球506在組成支架體流管504的管道上陣列排布。為了提高海水淡化效率，需要設(shè)置較多的反滲透球506，因此，在與支架體流管504相連的反滲透球506下方還設(shè)置有附加的反滲透球506，即沿縱向排布多個反滲透球506，縱向相鄰的兩個反滲透球506之間通過管道連接頭505相連接。為了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還可在最底層反滲透球506下方設(shè)置支架體流管 504。
[0042]需要說明的是，管道連接頭505通過螺紋與各個反滲透球506連接，在管道連接頭505上設(shè)置有管道閥，如若有反滲透球506壞掉，既方便更換，又不會造成外部海水流入到反滲透球506內(nèi)部。
[0043]陣列排布的反滲透球506形成規(guī)則的矩形體，使用過濾網(wǎng)503將反滲透球506罩住，本實施例中該濾網(wǎng)是由直徑5mm的不銹鋼絲圍成的孔徑不大于Icm的立體網(wǎng)格，用于防止外部的水草或水生物破壞反滲透球506，而影響其正常使用。反滲透球506所過濾的淡水通過回流管501輸送到儲水缸1I。為了使淡化水能夠快速進入到儲水缸1I中，在儲水缸1I上部設(shè)置有透氣管104，該透氣管104由豎直段和傾斜段組成，所述傾斜段沿水平方向向下傾斜，一方面，可保證氣體的流通，另一方面，能夠避免海水進入。該透氣管104也可設(shè)置為倒U形，具有同樣的透氣、防水功能。
[0044]儲水缸101的上表面為平面結(jié)構(gòu)，儲水缸101下部為橢球形，儲水缸101的過中心點的直徑大于其高度，即截面上的寬度大于高度，確保重心的穩(wěn)定性。在海面上會有較大的波浪，如果是單獨漂浮在海面上的儲水缸，很容易翻倒，而反滲透機構(gòu)具有較大的重力，使儲水缸1I下沉一定水位，進一步保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0045]當儲水缸101中蓄滿水后，通過排水機構(gòu)把儲水缸1I內(nèi)淡化水排出。排水機構(gòu)中設(shè)置有水栗，該水栗所需電能由電力系統(tǒng)提供，且電力系統(tǒng)中的電能依靠自身發(fā)電獲得。可以是光伏發(fā)電、風能發(fā)電和水力發(fā)電等，沒有具體限制。儲水缸101側(cè)壁上對稱設(shè)置有兩個耳環(huán)102，在耳環(huán)102中穿插牽引繩105以限定儲水缸101的位置，防止被水浪沖走。儲水中轉(zhuǎn)缸602上設(shè)置有中轉(zhuǎn)缸耳環(huán)603，在中轉(zhuǎn)缸耳環(huán)603中也穿插牽引繩105，并與儲水缸101連接在一起。
[0046]大部分與外部相通海域都有波浪，雖然反滲透機構(gòu)具有一定的重力可以避免單個的儲水缸101不搖晃，但如果儲水缸101之間是剛性連接，多個儲水缸101的波動性存在時間差，一定時間的沖擊很容易導致連接裝置損壞，而通過牽引繩連接時，單個儲水缸101的上下波動不會對與其相鄰的儲水缸101有太大的影響，可活動性更好，連接件不容易損壞，具有更長的使用壽命。
[0047]排水機構(gòu)和電力系統(tǒng)可以設(shè)置在儲水缸上的平面結(jié)構(gòu)上，在平面結(jié)構(gòu)上便于固定。在海面上布置儲水缸，在海水內(nèi)設(shè)置反滲透機構(gòu)，結(jié)構(gòu)上下結(jié)合，位置空間得到較大的應(yīng)用，能夠直接進行海水淡化;此外，該系統(tǒng)直接設(shè)置在海里，不需要占用陸地空間，還能夠自行發(fā)電提供排水動力，使資源得到合理的利用，而且不會產(chǎn)生污染，節(jié)能環(huán)保;此外，反滲透機構(gòu)具有一定的重力，保證了儲水缸的穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，原理簡單。
[0048]實施例2
[0049]結(jié)合圖5，本實施例的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)與實施例1相同，其不同之處在于:本實施例中的反滲透球506由外向內(nèi)包括濾袋5061、活性炭層5062、反滲透膜5063和球形骨架5064，球形骨架5064圍成中心腔5065，外部海水通過反滲透作用進入到中心腔5065。濾袋5061用于過濾海里的小生物，活性炭層5062具有較強的吸附作用，形成較小的流通空間，用于過濾微生物;反滲透膜5063用于過濾鹽分子，球形骨架5064用于提供支撐強度，球形骨架5064上陣列排布著水流孔，該水流孔尺寸為
0.6?2_，壁厚為5?10mm，可采用不銹鋼材料制作，以保證強度。海水過濾模塊所處的深度越大，壓強越大，過濾效率越高，可以下放至100米深度的海水中，依靠海水的壓力進行海水淡化。
[0050]實施例3
[0051]結(jié)合圖2，本實施例的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)與實施例2相同，其不同之處在于:本實施例中的電力系統(tǒng)包括設(shè)置在儲水缸101上的光伏發(fā)電模塊、風力發(fā)電機202和水流發(fā)電機201，也可單獨只采用風力發(fā)電機202和水流發(fā)電機201結(jié)合進行發(fā)電，為了保證有充足的電源，本實施例中將三者同時設(shè)置在系統(tǒng)中。光伏發(fā)電模塊、風力發(fā)電機202固定在儲水缸101上方，光伏發(fā)電模塊設(shè)置在儲水缸101上表面的中心位置處，風力發(fā)電機202固定在儲水缸101外沿，并沿儲水缸101周向等間隔分布有8個，易于接受各個方向的來風。其具體個數(shù)根據(jù)需要設(shè)定，沒有具體限制。
[0052]水流發(fā)電機201設(shè)置在儲水缸101底部，同樣是沿儲水缸101周向均勻分布有4個。需要說明的是，水流發(fā)電機201設(shè)置在儲水缸101底面以下位置，即水流發(fā)電機201的葉輪所處水位低于儲水缸101底面水位。因為儲水缸1I會阻礙水流流動，而設(shè)置在其下部使水流發(fā)電機201獲得較好的水流沖擊效果，易于提高發(fā)電效率。此外，為了防止電線被海水腐蝕，電線均被電路包裝管包裹。
[0053]光伏發(fā)電模塊、風力發(fā)電機202和水流發(fā)電機201所產(chǎn)生的電力均存儲在蓄電模塊203中，通過蓄電模塊為排水機構(gòu)提供電能。儲水中轉(zhuǎn)缸602上相關(guān)電力部件也是通過蓄電模塊所產(chǎn)的電能進行供電。
[0054]實施例4
[0055]結(jié)合圖3，本實施例的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)與實施例3相同，其不同之處在于:所述光伏發(fā)電模塊包括光伏組件301、旋轉(zhuǎn)底座302、伸縮桿303和支桿304，旋轉(zhuǎn)底座302設(shè)置在儲水缸101的上表面，光伏組件301通過伸縮桿303和支桿304支撐在旋轉(zhuǎn)底座302上方，兩個支桿304并列設(shè)置，伸縮桿303與兩個支桿304所在點組成等腰三角結(jié)構(gòu)，且支桿304和伸縮桿303上端均和光伏組件301底面鉸接，通過伸縮桿303的長度變化來調(diào)節(jié)光伏組件301的傾斜角度。旋轉(zhuǎn)底座302可相對儲水缸101轉(zhuǎn)動，根據(jù)所在瑋度信息和當?shù)靥柗轿唬謩釉O(shè)置好旋轉(zhuǎn)底座302的角度和伸縮桿303的高度，適于獲得較大的發(fā)電效率。
[0056]同樣地，在大型水倉701上也設(shè)置相同結(jié)構(gòu)的光伏發(fā)電模塊，并設(shè)置有蓄電池702，大型水倉701上光伏發(fā)電模塊所產(chǎn)生電力存儲在蓄電池702上，海水淡化裝置上各個蓄電模塊所產(chǎn)生的富余的電能也存儲在蓄電池702中，可用于為陸地上用電設(shè)備提供電能。
[0057]此外，作為進一步地改進，也可在光伏組件301上設(shè)置光強跟蹤器，伸縮桿303和旋轉(zhuǎn)底座302由對應(yīng)的電機驅(qū)動，光強跟蹤器和電機均與旋轉(zhuǎn)底座302內(nèi)的處理器電連接，處理器根據(jù)接收的光強跟蹤器的信號來控制伸縮桿303和旋轉(zhuǎn)底座302的動作。該設(shè)置可使光伏組件301始終處于較大的發(fā)電功率狀態(tài)，發(fā)電效率有很大的提高。
[0058]實施例5
[0059]本實施例的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)與實施例4相同，其不同之處在于:本實施例中排水機構(gòu)用于把儲水缸1I內(nèi)淡化水排出，排水機構(gòu)包括抽水栗402、控制器404、上水位檢測器405和下水位檢測器406，所述上水位檢測器405和下水位檢測器406設(shè)置在儲水缸101的不同高度處以檢測儲水缸101中的水位信息。上水位檢測器405設(shè)置在儲水缸101內(nèi)部腔體的上部，當檢測到水位信號時，把信號傳遞給控制器404，控制器404控制抽水栗402啟動，開始向外部排水，淡水經(jīng)過匯流總管601進入到儲水中轉(zhuǎn)缸。當水位下降到下水位檢測器406位置時，把檢測的水位信號傳遞給控制器404，控制器404控制抽水栗402停止排水。儲水中轉(zhuǎn)缸上的水位檢測器與排水機構(gòu)中的水位檢測功能相同。
[0060]該海水淡化裝置設(shè)置在海面上，不會占用陸地空間，而且整個海水淡化過程不需要人為干涉，自動化程度高；由于整個系統(tǒng)的動力靠自行發(fā)電，也不會排放任何污染物，不會影響海水內(nèi)的生態(tài)環(huán)境，環(huán)保節(jié)能。
[0061 ]本發(fā)明中把儲水缸與反滲透機構(gòu)相結(jié)合，利用反滲透機構(gòu)的重力及受到的水阻力來保證儲水缸的穩(wěn)定性，即便有相對較大的風浪，儲水缸一般只會隨波浪上下起伏，而不會左右晃動，在相對較為平靜的海面具有較好的穩(wěn)定效果，滿足海水淡化的使用需求。
[0062]以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:包括海水淡化機構(gòu)、儲水中轉(zhuǎn)缸(602)和大型水倉(701)，位于海里的海水淡化機構(gòu)把海水淡化后經(jīng)過儲水中轉(zhuǎn)缸(602)輸送到地面上的大型水倉(701)內(nèi)；其中，海水淡化機構(gòu)是由至少3個海水淡化裝置并列設(shè)置而成，且海水淡化裝置之間通過牽引繩(105)相互連接;所述大型水倉(701)上連接有離子過濾箱(8)，該離子過濾箱(8)內(nèi)部設(shè)置有離子過濾機構(gòu)，經(jīng)過離子過濾機構(gòu)凈化后的水存儲在凈水儲水箱(9)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述儲水中轉(zhuǎn)缸(602)的進水口通過匯流總管(601)接收各個海水淡化裝置的淡化水，在儲水中轉(zhuǎn)缸(602)中設(shè)置水位檢測器，當檢測到水滿信號后，通過高壓栗(604)把儲水中轉(zhuǎn)缸(602)內(nèi)淡水排放到大型水倉(701)中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述離子過濾機構(gòu)中沿通水管道依次設(shè)置有活性炭過濾器(803)、陽離子樹脂交換柱(806)、除炭器(808)、中間水箱(809)、陰離子樹脂交換柱(811)、混合離子交換柱(814)、除鹽處理機(86)和除氧器(818)，除氧器(818)的出水口連接至凈水儲水箱(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的海水淡化裝置包括儲水缸(101)、反滲透機構(gòu)、排水機構(gòu)和電力系統(tǒng)，所述的反滲透機構(gòu)是由過濾網(wǎng)(503)包裹至少3個反滲透球(506)組成，反滲透機構(gòu)設(shè)置在水面5米以下位置，并通過回流管(501)與水面的儲水缸(101)連接;所述排水機構(gòu)用于把儲水缸(1I)內(nèi)淡化水排出，電力系統(tǒng)用于為排水機構(gòu)提供電能。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述反滲透機構(gòu)包括回流管(501)、過濾網(wǎng)(503)、支架體流管(504)和反滲透球(506)，回流管(501)通過支路回流管(502)與支架體流管(504)連通，在支架體流管(504)上連接有至少三個反滲透球(506)，并通過過濾網(wǎng)(503)將反滲透球(506)罩住，反滲透球(506)所過濾的淡水通過回流管(501)輸送到儲水缸(101)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:與支架體流管(504)相連的反滲透球(506)下方還設(shè)置有附加的反滲透球(506)，縱向相鄰的兩個反滲透球(506)之間通過管道連接頭(505)相連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述反滲透球(506)由外向內(nèi)包括濾袋(5061 )、活性炭層(5062)、反滲透膜(5063)和球形骨架(5064)，球形骨架(5064)圍成中心腔(5065)，外部海水通過反滲透作用進入到中心腔(5065)。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:排水機構(gòu)包括抽水栗(402)、控制器(404)、上水位檢測器(405)和下水位檢測器(406)，所述上水位檢測器(405)和下水位檢測器(406)設(shè)置在儲水缸(101)的不同高度處以檢測儲水缸(101)中的水位信息，并將檢測信號傳遞給控制器(404)，通過控制器(404)控制抽水栗(402)的動作將淡水抽出。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述電力系統(tǒng)包括設(shè)置在儲水缸(101)上的風力發(fā)電機(202)和水流發(fā)電機(201)，所述風力發(fā)電機(202)固定在儲水缸(1I)上方，水流發(fā)電機(201)設(shè)置在儲水缸(101)底部，所產(chǎn)生的電力均存儲在蓄電模塊(203)中，該蓄電模塊(203)與大型水倉(701)上設(shè)置的蓄電池(702)電連接。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于反滲透和離子過濾技術(shù)的飲用水生產(chǎn)供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述儲水缸(101)上部設(shè)置有透氣管(104)，該透氣管(104)由豎直段和傾斜段組成，所述傾斜段沿水平方向向下傾斜。
【文檔編號】C02F9/04GK106045115SQ201610538305
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】吳芳輝, 賈虎, 袁銀梅, 孫敬舟
【申請人】安徽工業(yè)大學