[发明专利]低成本咸水淡化技术

说明书

一、技术领域：

咸水淡化技术。

二、背景技术：

现今各国采用的咸水淡化方法主要有两种：第一种是蒸馏法，即先把水烧开 至沸腾，使之大量气化，然后把水蒸气通入冷凝器，凝结成液态水。由于水中的 盐和碱及其他矿物质不会被蒸发，所以凝结的水就成为淡水。蒸馏法需要大量的 人工开采的能源(如煤、石油……)来对水加热，使水沸腾。所以生产成本很高。 第二种是反渗透法。即对含有大量盐、碱、各种矿物质及细菌的水施加很大的压 力，使水分子通过孔眼极小的(达分子和原子级)的渗透膜，细菌、盐、碱及其 他矿物质的分子被渗透膜阻挡不能穿过，从而使咸水得到淡化、净化，达到饮用 水标准，生产出纯净水。反渗透法由于要使用专用的多级过滤设备和对水施加很 大的压力，这需要消耗大量的资金和能源。所以生产这种淡水的成本也很高，只 能生产供人饮用的淡水。以上两种方法生产的淡水若用于大量农田灌溉，在经济 上是不可行的。

三、发明内容：

怎样才能用极低的成本把咸水大量淡化用于农田灌溉呢？这就是本发明要 解决的问题。其核心是不使用人工开采的能源(如煤、天然气、油、电)而且利 用自然界丰富的可再生能源，只有这样才能使生产淡水的成本大大降低。

在干旱的沙漠戈壁上，虽然没有雨水或融化的雪水，但往往有丰富的地下 水，而且这些地下水大多是咸水。由于这些地区不下雨雪，天气晴朗，除了刮大 风引起沙尘暴外，阳光十分充足。所以，我们可以利用丰富的太阳能、风能使地 下咸水淡化。技术方案是：用太阳能或风能把地下的咸水抽到地面，然后让这些 水在地面上闷晒，使水在沸点(75～100℃)以下的中(75～45℃)低(45～0℃) 温下蒸发为水蒸气，再把这些中低温水蒸气通入更冷的冷凝池内，使之冷凝成淡 水。在干旱的沙漠地区，白天由于日光的照射，地表温度一般都超过40℃可以 使水蒸发。冷凝池中的冷水又从何而来呢？仍然利用了地下水的低温特性(≤15 水的技术方案，我设计了太阳能淡水厂。如附图。

四.附图说明：

A.太阳能淡水厂的结构：

1.工厂内墙。2。工厂外墙。3。风力抽水机。4。冷咸水池。5。滴水 管。6。倾斜的蒸发面。7。蒸发室。8。透光密封天棚。9。抽气机。10。内墙 抽气孔。11。蒸气冷凝管。12。淡水池。13。淡水输出值班室。14。排污沟。

B.太阳能淡水厂的工作原理：

地表下深处的冷咸水被风力抽水机(3)抽上来注入冷咸水池(4)中储存备 用。日出后打开阀门让冷咸水经阀门控制流速后从滴水管(5)滴到下面的蒸 发面(6)上，由于蒸发面是黑色的钢板或塑料片材制成，面积很大(约几千 平方米)，被阳光照射后吸热升温很快。所以，滴到蒸发面上的冷咸水在向下 流动的途中吸热很快蒸发，变成中、低温的水蒸气上升到蒸发室(7)顶部的 透光天棚(8)下面，而冷咸水中所含的盐、碱和其他杂质顺着倾斜的蒸发面 缓慢流入排污沟中。由于透光天棚(8)的阻隔，水蒸气不能逃逸到室外的大 气中，而被安装在内墙顶部的抽气机(9)从内墙上的抽气孔吹到蒸气冷凝管 (11)中。由于冷凝管是浸没在冷咸水池中，水温低于15℃。所以，水蒸气凝 结成水流入下面的淡水池(12)中贮存备用。值班室(13)的工人除控制淡水 输出外，可以定期清除排污沟中沉淀的固态盐、碱和杂质。

由于蒸发面积很大，日照时间又很长，故可以大量生产淡水。如，一个1000 m²蒸发面的淡水厂年产淡水约4000吨左右，足以灌溉十几亩农田及人畜饮用 的需要。这就可以实现低成本大量生产淡水的目的。根据这种生产淡水的技术 原理，不仅干旱的沙漠、戈壁可以用此法大量生产淡水，在海岛上也可以建设 太阳能淡水厂，大量供应低成本的淡水。用本技术还可以使各工厂排出的废水 得以净化，使城市大量的污水得以净化。

本技术中使用风力抽水机，在风力不足的地区或无风的时间，可以用太阳能 发电机发出的电力抽水、抽气。因此建一个太阳能淡水厂的同时，还应配套建 一个备用太阳能发电站(小型)