海水渗透过滤方法及渗透取水单元技术

本发明专利技术提供一种海水渗透过滤方法和渗透取水单元，其对在砂过滤层的表层，以及引入中间层的悬浮物质等进行清洗，本发明专利技术的海水渗透过滤方法，预先形成渗透取水单元（11），该渗透取水单元在用于形成砂过滤层的深层的砂砾层（13）埋入取水管道（12），在用于形成砂过滤层的中间层和表层的砂层（15）埋入反清洗管（14），在砂层（15）的上方设置了吸水管（16）。在海底的设置场所组合所需数量的渗透取水单元（11）来形成砂过滤层，将从海中沿砂过滤层内自然渗透过来的海水导入取水管道（12）内对海水进行取水。海水渗透速度设为小于等于400m/日。从反清洗管（14）喷出水或空气对引入砂过滤层中间层的悬浮物质等进行搅拌，使其在砂过滤层的表层的上部卷起，从吸水管（16）吸入搅拌水进行回收。本发明专利技术能够将海水渗透速度维持在小于等于400m/日的尽可能大的速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】海水渗透过滤方法及渗透取水单元
本专利技术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。
技术介绍
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I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I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I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I?Sm/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Icm以上的表层移动临界水深要浅。但是，在所述专利文献I中提出的渗透取水法，海水渗透取水速度为I?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I)。并且，在专利文献I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。此外，例如专利文献I的渗透取水法，在挖掘海底的挖掘部形成支持砂砾层5a，埋设取水管道6，在该支持砂砾层5a的上部形成支持砂砾层5b、过滤砂5c，与此同时，再次回填至所述海底面，上述工程全部在海底现场进行，因此设置工程规模大。此外，在运转开始后，取水管道6的一部分发生问题时，需要再次挖掘海底面修复取水管道6的故障部位。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3899788号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的问题点在于，以往的渗透取水法通过海水流动或设置在砂过滤层表面的防止筛眼堵塞装置进行清洗，因此不能去除引入砂过滤层中间层的生物或悬浮物质，海水渗透速度有可能降低。并且，以往的渗透取水法，不仅设置时的工程规模大，如果运转开始后取水管道的一部分发生问题，还需要挖掘海底面修复故障部位，维护性差。(二)技术方案本专利技术是以解决上述问题，提供一种海水渗透过滤方法及渗透取水单元为目的而完成的，其不仅能够去除堆积在砂过滤层表层的生物或悬浮物质，对于引入中间层的生物或悬浮物质也能够去除，在海底设置时的工程规模缩小，能够容易维护。本专利技术的海水渗透过滤方法，预先形成渗透取水单元，该渗透取水单元在用于形成砂过滤层的深层的砂砾层埋入取水管道，在用于形成砂过滤层的中间层和表层的砂层埋入反清洗管，在海底的设置场所组合所需数量的所述渗透取水单元来形成所述砂过滤层，把从海中沿所述砂过滤层内自然渗透过来的海水导入所述取水管道内来对海水进行取水，其最主要的特征在于，海水渗透速度设为小于等于400m/日；通过从所述反清洗管喷出水或空气来对引入所述中间层的生物或悬浮物质进行搅拌，与堆积在所述表层的生物或悬浮物质一起在所述表层的上方卷起，来防止所述砂过滤层筛眼堵塞。根据上述的本专利技术，引入砂过滤层的中间层的生物或悬浮物质通过从反清洗管喷出的水或空气搅拌，与存在于表层的悬浮物质等一起在砂过滤层的上方卷起。接下来，在砂过滤层上方的海中卷起的悬浮物质等，通过海水因潮流、波浪而流动来向砂过滤层外部扩散。此外，在上述的本专利技术中，通过在海底的设置场所组合预先形成的渗透取水单元，能够容易形成砂过滤层。并且，在运转开始后取水管道的一部分发生问题的情况下，无需挖掘海底修复故障部位，能够以单元为单位分离包括管道等故障部位的渗透取水单元来进行更换。在上述本专利技术中，将砂过滤层设置海水因潮流、波浪的流动少的平静海域的情况下，可预先形成在所述砂层的上方还设置了吸水管的渗透取水单元，在海底的设置场所组合所需数量的所述渗透取水单元来形成所述砂过滤层，同时，通过从所述反清洗管喷出水或空气对引入所述中间层的生物或悬浮物质进行搅拌，与堆积在所述表层的生物或悬浮物质一起在所述表层的上方卷起后，通过从所述吸水管吸入含有生物或悬浮物质的搅拌水，来防止所述砂过滤层筛眼堵塞。(三)有益效果本专利技术中，通过去除堆积在砂过滤层表层且引入中间层的生物或悬浮物质防止筛眼堵塞，以小于等于400本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水渗透过滤方法，其特征在于，预先形成渗透取水单元，该渗透取水单元在用于形成砂过滤层的深层的砂砾层埋入取水管道，在用于形成砂过滤层的中间层和表层的砂层埋入反清洗管；在海底的设置场所组合所需数量的所述渗透取水单元来形成所述砂过滤层，将从海中沿所述砂过滤层内自然渗透过来的海水导入所述取水管道内，对海水进行取水，把海水渗透速度设为小于等于400m/日，通过从所述反清洗管喷出水或空气对引入所述中间层的生物或悬浮物质进行搅拌，与堆积在所述表层的生物或悬浮物质一起在所述表层的上方卷起，来防止所述砂过滤层筛眼堵塞。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.30 JP 2011-2173881.一种海水渗透过滤方法，其特征在于， 预先形成渗透取水单元，该渗透取水单元在用于形成砂过滤层的深层的砂砾层埋入取水管道，在用于形成砂过滤层的中间层和表层的砂层埋入反清洗管；在海底的设置场所组合所需数量的所述渗透取水单元来形成所述砂过滤层，将从海中沿所述砂过滤层内自然渗透过来的海水导入所述取水管道内，对海水进行取水， 把海水渗透速度设为小于等于400m/日， 通过从所述反清洗管喷出水或空气对引入所述中间层的生物或悬浮物质进行搅拌，与堆积在所述表层的生物或悬浮物质一起在所述表层的上方卷起，来防止所述砂过滤层筛眼堵塞。2.根据权利要求1所述的海水渗透过滤方法，其特征在于，预先形成渗透取水单元，该渗透取水单元在所述砂层的上方还设置吸水管，在海底的设置场所组合所需数量的所述渗透取水单元来形成所述砂过滤层， 通过从所述反清洗管喷出水或空气对引入所述中间层的生物或悬浮物质进行搅拌，与堆积在所述表层的生物或悬浮物质一起在所述表层的上方卷起后，从所述吸水管吸入含有生物或悬浮物质的搅拌水，来防止所述砂过滤层筛眼堵塞。3.根据权利要求2所述的海水渗透过滤方法，其特征在于，利用在所述砂过滤层上方卷起的生物或悬浮物质的沉淀速度差，在应吸入物质沉淀至所述砂过滤层的计时中，从所述吸水管吸入所述搅拌 水。4.根据权利要求1所述的海水渗透过滤方法，其特征在于，预先形成渗透取水单元，该渗透取水单元在所述砂层的上方还设置了排水管，在海底的设置场所组合所需数量的所述渗透取水单元来形成所述砂过滤层，通过从反清洗管喷出水或空气对引入所述中间层的生物或悬浮物质进行搅拌，与堆积在所述表层的生物或悬浮物...

【专利技术属性】
技术研发人员：新里英幸，井上隆之，荒井浩成，向井清和，三村等，
申请(专利权)人：日立造船株式会社， 日本那贺株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP