植物海水淡化方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種植物海水淡化方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 淡水是人類(lèi)社會(huì)生存和生產(chǎn)不可或缺的物質(zhì)資源。然而，淡水占地球上總水量不 到3%，其它97%為海水，且分布極不均衡，同時(shí)水體不斷受到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污染。淡水資 源的短缺將是人類(lèi)未來(lái)必將面臨的嚴(yán)重問(wèn)題之一。在我國(guó)，無(wú)論是沿海地區(qū)還是島嶼，限時(shí) 限量供水的困境經(jīng)?？梢?jiàn)。據(jù)預(yù)測(cè)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)沿海城市將相繼進(jìn)入嚴(yán)重缺水狀態(tài)。隨 著水資源的日趨短缺和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，海水淡化將成為未來(lái)海島淡水資源開(kāi)發(fā)的首選，成為沿 海地區(qū)解決供水不足的重要途徑之一。
[0003] 紅樹(shù)植物是生長(zhǎng)并適應(yīng)于海岸潮間帶環(huán)境的植物類(lèi)群，受高鹽度海水周期性浸 淹，具有高生物多樣性、高生產(chǎn)力、高歸還率和高分解率的特性，其物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)都 非常迅速，在海岸帶扮演"海岸衛(wèi)士"的角色。紅樹(shù)植物能在高鹽環(huán)境中生存，也協(xié)同進(jìn)化 出獨(dú)特的耐鹽適鹽機(jī)理：1、通過(guò)鹽腺等泌鹽途徑將過(guò)多的鹽離子排出體外，如桐花樹(shù)和老 鼠簕；2、細(xì)胞膜中三萜醇等脂類(lèi)成分增加而導(dǎo)致紅樹(shù)植物根部可以拒出90%的鹽分，如木 欖；3、通過(guò)鹽分的區(qū)域化，而使得細(xì)胞質(zhì)不受鈉離子的毒害，如海蓮等。
[0004] 目前，我國(guó)沿海各地及相關(guān)部門(mén)正積極推進(jìn)海水利用工作，主要采用反滲透和低 溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)。但這兩種技術(shù)也存在脫鹽率低、工藝復(fù)雜、造價(jià)及運(yùn)行維護(hù)成本 高、排放高濃度海水造成新的污染等諸多問(wèn)題。已有相關(guān)專(zhuān)利和研究將太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐 能等耦合到海水淡化方法中去，試圖解決這些問(wèn)題，但成效甚微。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種植物海水淡化方法和系 統(tǒng)，其成效高、成本低。
[0006] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種植物海水淡化方法，包括：于海邊種植或征用植物，于 海邊建造蒸發(fā)大棚，所述植物于所述蒸發(fā)大棚內(nèi)，于所述蒸發(fā)大棚連接用于供海水通入所 述蒸發(fā)大棚的水流管道，建造連接于所述蒸發(fā)大棚的冷凝系統(tǒng)和連接于所述冷凝系統(tǒng)的淡 水池；海水從所述水流管道進(jìn)入蒸發(fā)大棚，所述植物吸收海水并釋放水蒸汽，所述水蒸汽通 過(guò)所述冷凝系統(tǒng)形成淡水并流入所述淡水池。
[0007] 可選地，于所述蒸發(fā)大棚連接有用于供空氣進(jìn)入蒸發(fā)大棚的通氣管。
[0008] 可選地，所述植物為紅樹(shù)植物。
[0009] 可選地，所述植物海水淡化方法還包括以下步驟：對(duì)所述植物進(jìn)行養(yǎng)護(hù)定型。
[0010] 可選地，所述植物、蒸發(fā)大棚選址在海邊大潮線(xiàn)方向的1/2潮間帶區(qū)域。
[0011] 可選地，所述植物包括至少高、低兩種紅樹(shù)植物；其中高層紅樹(shù)植物為桐花樹(shù)或 白骨壤或秋茄或木欖或海漆的一種或幾種，其中低層紅樹(shù)植物為老鼠簕或鹵蕨的一種或幾 種，高層紅樹(shù)植物和低層紅樹(shù)植物相隔種植；紅樹(shù)植物株距為0. 4-0. 6m，行距為0. 5-0. 8m ; 待紅樹(shù)植物生長(zhǎng)3-5年，每年剔除老枝、修剪過(guò)密枝條，并控制樹(shù)高不超過(guò)蒸發(fā)大棚整體高 度2/3 ;每年5-8月間，選擇20-30天為養(yǎng)護(hù)期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工序，整個(gè)養(yǎng)護(hù)期，關(guān)閉冷凝系統(tǒng)； 養(yǎng)護(hù)期的其中1-2天進(jìn)行噴藥防蟲(chóng)；所述噴藥防蟲(chóng)包括以下步驟：打開(kāi)蒸發(fā)大棚頂部，噴灑 2. 5%吡蟲(chóng)啉微乳劑800-1500倍液或敵百蟲(chóng)1000-1500倍溶液。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種植物海水淡化系統(tǒng)，包括內(nèi)置有植物的蒸發(fā)大棚，所述蒸發(fā) 大棚連接有用于供海水進(jìn)入蒸發(fā)大棚的水流管道，所述蒸發(fā)大棚的頂部連接有冷凝系統(tǒng)， 所述冷凝系統(tǒng)連接有淡水池。
[0013] 可選地，所述蒸發(fā)大棚包括圓柱形或多邊柱形的主體，所述蒸發(fā)大棚還包括連接 于所述主體上端且呈錐形的頂部，所述頂部具有與冷凝系統(tǒng)連接的連接孔位。
[0014] 可選地，所述冷凝系統(tǒng)包括連接于所述蒸發(fā)大棚、淡水池的冷凝管路和連接于所 述冷凝管路的冷凝器，其中靠近于所述淡水池的一段冷凝管路埋設(shè)于地下，所述冷凝器連 接于所述冷凝管路位于地上的部分，所述冷凝管路靠近于所述淡水池的一端設(shè)置有排氣 扇。
[0015] 可選地，所述水流管道的至少一段呈"U"字形，所述水流管道的兩端設(shè)置有漏網(wǎng)。
[0016] 本發(fā)明所提供的植物海水淡化方法和系統(tǒng)，其通過(guò)使植物吸收太陽(yáng)能，通過(guò)蒸發(fā) 作用從根部吸水，同時(shí)釋放大量水蒸汽，使得蒸發(fā)大棚內(nèi)溫度升高，壓強(qiáng)增大，水蒸汽進(jìn)入 冷凝系統(tǒng)；通過(guò)在冷凝管路的冷凝段散熱和地下段散熱，水蒸汽由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，成為水 滴，水滴在重力作用下流入淡水池，通過(guò)海水周期性浸淹植物，利用了植物的蒸騰作用而得 到淡水，節(jié)約了一般海水淡化方法中的引水耗能，巧妙利用自然生物的生理功能，是一種環(huán) 境友好的海水利用方法，海水淡化成本低、收效高，低耗能、綠色環(huán)保，解決了維護(hù)成本高、 二次污染等問(wèn)題，可應(yīng)用于濱海濕地、海島、沿海城市等地獲取生活生產(chǎn)必要的淡水資源， 決了熱帶亞熱帶海岸濱海地區(qū)生活生產(chǎn)淡水缺乏的問(wèn)題，且成效高、成本低、對(duì)環(huán)境友好。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的 附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附 圖。
[0018] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的植物海水淡化系統(tǒng)的平面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0020] 需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱(chēng)為"固定于"或"設(shè)置于"另一個(gè)元件，它可以直接在另 一個(gè)元件上或者可能同時(shí)存在居中元件。當(dāng)一個(gè)元件被稱(chēng)為是"連接于"另一個(gè)元件，它可 以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。
[0021] 還需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中的左、右、上、下等方位用語(yǔ)，僅是互為相對(duì)概念 或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。
[0022] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種植物海水淡化方法，包括：于海邊種植或征 用植物，植物可為紅樹(shù)植物；于海邊建造蒸發(fā)大棚1，所述植物于所述蒸發(fā)大棚1內(nèi)，于所述 蒸發(fā)大棚1連接用于供海水通入所述蒸發(fā)大棚1的水流管道2,海水可以周期性浸淹植物， 建造連接于所述蒸發(fā)大棚1的冷凝系統(tǒng)3和連接于所述冷凝系統(tǒng)3的淡水池4。可以理解 地，可以先建造蒸發(fā)大棚1再在蒸發(fā)大棚1內(nèi)種植植物，也可以先種植植物再建造罩于植物 外的蒸發(fā)大棚1，相應(yīng)地，水流管道2、冷凝系統(tǒng)3或淡水池4等均可以先于或后于蒸發(fā)大棚 1建造，其先后順序不受到限制，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。海水從所述水流管道2進(jìn)入蒸 發(fā)大棚1，所述植物吸收海水并釋放水蒸汽，所述水蒸汽通過(guò)所述冷凝系統(tǒng)3形成淡水并流 入所述淡水池4。植物通過(guò)蒸騰作用，即植物從土壤中吸收水分，同時(shí)植物體內(nèi)的水分又以 氣態(tài)散失到大氣中，蒸騰作用促進(jìn)植物根部吸收水分，同時(shí)又是植物的水分主要消耗方式， 植物吸收的水分99%以上，通過(guò)蒸騰作用散失到大氣中。這樣，通過(guò)生物方法，利用植物的 蒸騰作用進(jìn)行海水淡化，特別是利用紅樹(shù)植物耐鹽的特性和蒸騰作用這一自然生理過(guò)程， 以環(huán)境友好地方式，達(dá)到進(jìn)行海水淡化的目的，解決了熱帶亞熱帶海岸濱海地區(qū)生活生產(chǎn) 淡水缺乏的問(wèn)題，海水淡化成本低、收效高。
[0023]具體地，于所述蒸發(fā)大棚1連接有用于供空氣進(jìn)入蒸發(fā)大棚1的通氣管5,通氣管 5具有通氣口，所述通氣口高于當(dāng)?shù)卮蟪睍r(shí)水位50-250mm，優(yōu)選50至150mm。通氣管5可以 連接有鼓風(fēng)機(jī)，以向蒸發(fā)大棚1內(nèi)提供足夠的二氧化碳。本實(shí)施例中，待紅樹(shù)植物生長(zhǎng)1-2 年，在紅樹(shù)植物選址范圍鋪設(shè)直徑為10-20mm的通氣管5,每5-11平方米設(shè)置1個(gè)通氣管5， 鼓風(fēng)機(jī)功率可為0. 5-1. 6立方米/秒，通氣管5的通氣口高于當(dāng)?shù)卮蟪睍r(shí)水位150-250mm。
[0024] 具體地，所述植物、蒸發(fā)大棚1選址在海邊大潮線(xiàn)方向的1/2潮間帶區(qū)域，所述植 物至少為高、低2層相隔種植的紅樹(shù)植物。可以理解地，植物也可以為其它