一种全海式深层海水综合开发利用海洋平台的制作方法

1.本发明涉及海水开发技术领域，尤其涉及一种全海式深层海水综合开发利用海洋平台。


背景技术：

2.深层海水是指海洋深处一般认为离海面200米以下的海水。深层海水具有洁净、富含无机营养等特点，不会受到现代工业废水以及生活污水的污染，也没有来自河水的影响。而在几乎照射不到阳光的200米以下的海洋，难以见到阳光，海水温度低而稳定，浮游生物多处于休眠状态，产生了丰富的含氮、磷、硅等多种矿物质无机营养盐，未经消耗即被蓄积在海水之中，历经千百年的岁月流逝，各种成分相对稳定。
3.目前，人们对于海水资源的利用大多局限在表层海水，对深层海水的利用极少，时下日本已在促进健康食品以及新型食品的生产等领域对深层海水进行了开发利用，迄今为止，日本专家已成功地利用深海水制造了“深水豆腐”、“深水冰淇淋”、“深水酱油”、“深水清酒”等食品。
4.虽然，韩国、日本、美国、夏威夷等地已经存在一些深层海水的利用作业。但是，经过全海式抽取深层海水并进行过滤、反渗透、高浓盐结晶、有益物质添加、成分检测、非接触式无菌罐装等流程制作可饮用水的方法以及海洋平台系统至今尚未得到开发和利用。因此，急需开发一种全海式深层海水综合开发利用海洋平台以提高对深层海水的利用率。
5.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种全海式深层海水综合开发利用海洋平台，通过海水抽取装置抽取深层海水到海洋平台上，通过过滤、反渗透、结晶、淡化水与矿物质液混合、加入添加剂、非接触式无菌罐装等步骤将深层海水原液制作成营养丰富的可饮用水或饮料，并得到深层海盐等加工副产品，具有广阔的应用前景，有利于推广应用。
7.为了实现上述目的，本发明提供的一种全海式深层海水综合开发利用海洋平台，其特征在于，包括海洋平台，所述海洋平台上设有海水抽取装置及发电装置，所述海水抽取装置通过输送管道依次与多介质过滤器、中间过滤器、反渗透处理机组、高盐海水储水装置、结晶器装置、矿物质液储备装置、混合液储备装置、添加剂系统、非接触式饮料无菌罐装设备连接，所述混合液储备装置还通过输送管道与非接触式饮用水无菌罐装设备连接，所述反渗透处理机组还通过输送管道依次与淡化水储水装置、混合液储备装置连接；所述发电装置包括柴油主发电装置和风力辅助发电装置，用于给海洋平台供电；
8.优选地，所述复合软管的管与管之间通过快速接头或者螺纹接头连接；所述复合软管有支撑装置，以达到支撑复合软管的目的，降低复合软管下放、回收时的摩擦，保障复合软管的安全；所述复合软管通过收放绞车实现上提下放；
9.优选地，所述复合抽水软管底端套设有配重筒，所述复合软管在近海面处外套有
可伸缩扶正钢管，可伸缩扶正钢管通过刚性连接件与平台相连，以减少复合抽水软管受到的侧向力，降低复合软管的偏斜；
10.优选地，所述多介质过滤器用于对抽取的海水进行过滤，得到深层海水一次加工液，过滤介质为石英砂颗粒和无烟煤颗粒，石英砂上部填充无烟煤；所述石英砂颗粒有效直径为0.35～0.5mm，无烟煤过滤器颗粒有效直径为0.7～0.8mm；
11.优选地，所述中间过滤器包括电化学装置、加药装置和保安过滤器，所述电化学装置包括电极棒和高能电源控制器；所述电极棒可与管壁表面产生电容效应，以提升胶体离子的表面电荷，使其稳定悬浮于水中、防止其结块或在管道表面形成生物膜；所述加药装置用于向水中加入杀菌剂和阻垢剂；所述保安过滤器为滤芯式保安过滤器，其孔径为10μm，防止颗粒进入反渗透处理机组中，其特征在于，该保安过滤器可通过反洗实现自清洁；
12.优选地，所述反渗透处理机组中包括高压泵、变频器、膜元件、控制器，其特征在于，所述反渗透处理机组可实现自清洁，以去除机组中的悬浮物质或难溶物质，且高压泵为排量、扬程等根据实际情况合理选用，反渗透后可得到淡化水和高盐海水；
13.优选地，所述发电系统包括柴油主发电装置和风力辅助发电装置，其特征在于：所述风力辅助发电装置设有升降滑道，可根据实际情况调节升降柱的伸长量，进而调节风力辅助发电装置的高度，且风电叶轮可折叠，以减小平台在恶劣环境下的迎风力矩；
14.优选的，所述海洋平台还包括系泊系统，所述系泊系统包括锚泊定位装置及动力定位装置，锚泊定位装置及动力定位装置可分别或共同对平台进行定位；平台底部对称设有动力定位装置，可为航行或定位提供动力。
15.本发明提供的一种全海式深层海水综合开发利用海洋平台，具有如下有益效果。
16.1.本发明不仅可以将深层海水制作成营养丰富、可供人们直接饮用的深海饮用水或者功能性饮料，还可以得到深层海盐等加工副产品。此外，深层海水抽取后亦可用于矿物质提取、食品加工、化妆品保健品制造、生物医学等多项相关产业上，应用前景广阔。
17.2.本发明的多介质过滤器、中间过滤器的组合设置可以有效过滤海水中的悬浮颗粒、有机物、细菌等物质，有效提升过滤效率，并能够更好的保护反渗透机组，有效提高设备运行周期、降低反渗透膜的设备成本。
18.3.本发明采用柴油发电和风力辅助发电的综合发电方式，由于深层海水远离大陆，海洋平台海上期间需要大量用电，而海上风力资源丰富，且风力发电系统建造周期短，装机规模灵活，运行及维护成本低廉。风力发电装置可为海洋平台提供可再生、清洁的电力能源，辅助柴油发电机为海洋平台提供电力。
19.4.本发明复合软管支撑装置和收放绞车的设置，不仅可使复合软管实现滚动下放回收，减少复合软管下放、回收时的摩擦损耗，还可对复合软管抽水工作过程中起到支撑作用，保障复合软管的安全。
20.5.本发明考虑复合软管在海洋中受到波流等侧向载荷时无法保存垂直的情况，由于在近水面处波流载荷最大，所以在近水面处设置了可伸缩扶正钢管，降低波流等侧向载荷对复合软管的侧向作用，且在复合软管底部增设配重块，提高复合软管的垂直度。
附图说明
21.图1为本发明提供的一种全海式深层海水综合开发利用海洋平台的结构示意图。
图2为风力发电系统正视图及扶正钢管说明图；
22.图中：
23.1.复合软管2.复合软管配重筒3.可伸缩扶正钢管4.复合软管支撑装置5.复合软管收放绞车6.离心泵7.多介质过滤器8.中间介质过滤器9.反渗透处理机组10.淡化水储水装置11.高盐海水储水装置12.结晶器装置13.矿物质液储备装置14.混合液储备装置15.非接触式饮用水无菌罐装设备16.添加剂系统17.非接触式饮料无菌罐装设备18.海洋平台吊机19.海洋平台生活楼20.海洋平台直升机坪21.风力辅助发电装置22.柴油发电装置23.海洋平台动力定位装置24.海洋平台25.刚性连接件
具体实施方式
24.下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。
25.图1为本发明全海式深层海水综合开发利用海洋平台总体结构示意图；
26.图2为风力发电系统正视图及扶正钢管说明图；
27.如图1所示，为本发明提供的一种全海式深层海水综合开发利用海洋平台的结构示意图。该全海式深层海水综合开发利用海洋平台包括海洋平台24，所述海洋平台24上设有海水抽取装置和发电装置，所述海水抽取装置通过输送管道依次与多介质过滤器7、中间过滤器8、反渗透处理机组9、高盐海水储水装置11、结晶器装置12、矿物质液储备装置13、混合液储备装置14、添加剂系统16、非接触式饮料无菌罐装设备17连接，所述混合液储备装置14还通过输送管道与非接触式饮用水无菌罐装设备15连接，所述反渗透处理机组9还通过输送管道依次与淡化水储水装置10、混合液储备装置14连接；所述发电装置用于给海洋平台上的各装置供电。
28.如图2所示，所述海洋平台配有风力发电装置和可伸缩扶正钢管。由于深层海水是水深大于200m的海水，作业海域一般远离陆地，而海洋平台在海上期间用电量较大，而风力发电系统建造周期短，装机规模灵活，运行及维护成本低廉，且海上风力资源丰富。在风力充足的海域，风力发电装置可为工作船提供可再生、清洁的电力能源，辅助柴油发电机为工作船提供电力。所述可伸缩扶正钢管位于近海面处，且其深入海水中的长度可以根据实际情况进行调节，以减小波流等侧向载荷对复合软管的作用力，提高复合软管的垂直度。
29.本发明的工作原理：首先，通过复合软管收放绞车5将套设有配重筒2的复合软管1通过复合软管支撑装置4下放至目标水深，开启离心泵6抽取目标水深的深层海水并输送至多介质过滤器7和中间过滤器8，过滤除深层海水原液中的微小粒子、悬浮物以及胶状物等对人体无益或者有害的杂质；然后，反渗透处理机组9对过滤后的海水进行反渗透，得到淡化水和高盐海水，并分别输送至淡化水储水装置10和高盐海水储水装置11中，通过结晶器装置12对高盐海水进行结晶作业，进而得到深层海水矿物质液和深层海盐，将矿物质液输送至矿物质液储备装置13，得到的深层海盐对其进行制备包装，以供后续利用；将装置10中的淡化水、装置13中的矿物质液，按比例混合，得到混合液并储存在混合液储备装置14中；之后，通过非接触式饮用水无菌罐装设备15进行无菌罐装，得到富含各种有益成分、可供人们饮用的深海矿物质水；此外，也可将装置14中的混合液输送至添加剂系统16中，并在装置16中加入甜味剂、维生素、食用色素等食品添加剂，得到调配液，最后，将调配液输送至非接触式饮料无菌罐装设备17进行非接触式无菌罐装，得到不同口味的饮料产品。
30.本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。