專利名稱：移動式脫鹽裝置和系統以及生產脫鹽水的方法
技術領域：
本發明涉及一種提供過濾水的系統、方法和設備。實施例包括從海水和鹽水中去除不溶解固體物和污染物的水除鹽和凈化處理的系統、方法和設備。可進一步利用本發明的系統從海水或鹽水水源提供飲用水或純凈水。
背景技術：
人類早在遠古時期就已建立起完整的供水系統。關于水處理的實踐可以追溯到公元前2000年，梵語的醫學著作里就有關于使用銅制容器盛水，將水暴置于陽光下，利用木炭過濾水，以及將污水煮沸以適于飲用等的記載。之后，在建立完善的飲用水處理上產生過兩次顯著的技術進步。1685年，意大利物理學家Lu Antonio Porzio設計出了首套多級過濾器。在這之前的1680年，Anton VanLeeuwenhoek研制出顯微鏡。隨著顯微鏡的發現使通過顯微鏡從水中檢測出微生物并過濾它們成為可能。第一套濾水裝置由John Gibb始建于1804年蘇格蘭的小鎮佩斯利(Paisley，Scotland)。三年中，過濾水被直接輸送到的蘇格蘭佩斯利的用戶當中。
1806年，一套使用沙石和木炭作過濾器的大型水處理設備開始在巴黎投入運行，該設備需要每6個小時進行一次更新，水泵的動力來自于馬匹以三班輪換方式驅動。原水在過濾前被放置12小時。
19世紀70年代，Robert Koch博士和Joseph Lister博士證實了存在于供水中的微生物會導致疾病的發生，并要求更加有效的辦法對原水進行處理。1906年，在法國東部，臭氧首次被用作消毒劑。幾年過后，在美國，澤西市(JerseyCity)的自來水廠于1908年成為美國第一個使用次氯酸鈉對供水進行消毒的單位。同年，位于伊利諾斯芝加哥的Bubbly Creek廠也首次使用氯消毒劑，在之后的數十年間，為提高過濾和消毒的效率而進行了大量的工作。
到20世紀20年代，過濾技術的進步使獲取純凈、干凈、無菌、無沉淀物、無顆粒物的水成為可能。在第二次世界大戰期間，聯盟國軍隊為在干旱地區為部隊提供新鮮的飲用水而對海水進行脫鹽處理。1942年，美國公共衛生局采納了第一套飲用水標準，并且將薄膜濾器用于細菌學的分析也于1957年被核準。
到20世紀60年代初期，全美國有超過19,000套市政供水系統投入運行。隨著1974年“飲用水安全法案”的制定，聯邦政府、公共衛生機構和供水單位共同擔負起向美國提供安全用水。
全球在適于飲用的食用水、農業用水、灌溉用水及工業用水上都存在著短缺。在地球的一些地方，持久的干旱和延續的水源缺乏已經延緩了經濟的增長，并最終有可能導致某些人口中心的放棄。在地球的另一些地方，盡管有充足的水源存在，但是這些水中含有來自工業來源和農業生產中的化學物質的污染物。
世界在人類獲取未來用水需求的能力上正面臨著幾方面的挑戰。如今有超過3億的人口居住于嚴重缺水的區域，這一數字在2025年可能達到30億。根據聯合國的報道，每天全球大約有9500名兒童死于飲用水水質太差。人口的增長同時也增加了對飲用水供應的需求，然而全球范圍內可以利用的水源卻并沒有改變。在隨后的幾十年間，除了提高重復用水的效率和水源的保持之外，人類需要以某種成本和方式尋求額外的水源供應以維持都市、鄉村、農業的繁榮以及環境的保護。
過去的50年間對用水的需求增長了300％。每一塊大陸都正在體驗著降水列表，特別是在美國的南方大平原和西南地區，北部非洲，南部歐洲，整個中東地區，東南亞，中國以及其它地區。
蒸發和反滲透是兩種將海水或鹽水處理成為可飲用水的常規方法。蒸餾法包括將海水或鹽水加熱，將產生的水蒸氣冷凝，并將蒸餾物進行分離。反滲透是一種膜處理方式使用相對高水壓作為動力而除去溶液中的鹽分。鹽離子或其它污染物被反滲透膜排除或排斥在外，而純凈水卻被通過膜。反滲透方法能除去水中大約95％到99％的溶解鹽、硅、膠體、生物物質、污物和其它致污物。
大海是唯一無窮的水源供應。利用數量眾多的陸基工廠進行海水脫鹽處理為主要人口中心或大規模的灌溉工程供水，還存在許多問題。利用蒸餾方式進行海水脫鹽處理的陸基工廠往往消耗掉的能源巨大。
利用反滲透方式進行海水脫鹽處理的陸基工廠將產生龐大量的從海水中分離出來的含溶解鹽的排放物。該排放物，也被稱為濃縮液，含有高濃度的鹽類，如氯化鈉、溴化鈉等以及其它溶解鹽，只是簡單的將這些濃縮液排放到陸基脫鹽工廠的周邊水域，而將最終殺死這些周邊海域中的海洋生物并破壞生態環境。此外，從陸基反滲透除鹽工廠排放出來的濃縮液的密度大于海水密度，因而當他們以傳統方式直接排放到工廠周圍海域時，這些濃縮液就會沉積下來。
即使不考慮陸基反滲透海水除鹽工廠附近海域海洋生物的存活和生態環境影響的問題，向陸基工廠附近的海域排放濃縮液的最終結果也會是提高了工廠進水的鹽分從而污染反滲透系統中的膜。如果反滲透系統中的膜被嚴重污染的話，它就必須被更換并除去這些污穢物質。在極端的情況下，污穢物質無法清除，就只有丟棄這些膜。
上述因素的結果是，由陸基反滲透除鹽工廠生產出來的可飲用水成本巨大，并因處理排出物而產生重大的工程問題。因此，盡管全球的供水短缺，世界上也只有一小部分的供水是采取通過反滲透的方法來獲取純凈水。因而，存在著這樣一種需求，就是通過一種不會像陸基反滲透脫鹽工廠那樣產生工程學和環境學問題的脫鹽技術來實現一種能連續、可靠的提供可飲用水的方法和系統。
已知的船載水質除鹽系統是設計并運行于船載消耗用水，因而也是依照各種不同的海事標準進行設計和運行的。水質脫鹽系統的海事標準相比于管理陸基脫鹽工廠和系統的設計運行的標準要寬松一些，尤其是相較于美國、聯合國和世界衛生組織所發布的標準。隨著全球可飲用水缺乏的加劇，存在著減輕這種缺乏的需求。因此，存在著能夠在海上為陸基消耗提供脫鹽水的方法和系統的需求。而且，海上生產的脫鹽水能夠采用與管理設計和運行陸基脫鹽水工廠、系統的規章、標準相一致的方式對脫鹽水進行儲存、維護和運輸。
發明內容
本發明克服了上述現有技術的不足并提供了一種供應水的系統、設備和方法。該發明中的一種系統可方便地用于供應可飲用水、食用水、和/或工業用水。
本發明中的系統中包含有船舶。該船舶包括其漂浮于海洋、湖泊、江河、海峽、海灣、江河口以及礁湖時用于水凈化和/或除鹽的系統、設施和方法。在該船舶上生產出的水可以通過運輸船、管道、傳送艙以及相似的方式輸送到陸地。水在輸送前是散裝的方式和/或裝載于集裝箱中。水在輸送前可以儲存于生產船、伴隨船、和/或其它存儲方式中。
本發明中的方法是在船上生產出水并將這些水輸送到陸地，包括可飲用水或生活、工業或農業用水。該方法還包括儲存和/或包裝這些水。
本發明中的設施包括船和關聯的用于生產、輸送、儲存、刷新和/或包裝這些水的設施。本發明的設施的實施例在此作詳細描述。本發明中的系統和方法可以使用本發明中的設施和/或利用其它的設施或設備。
本發明的實施例可以采取廣泛不同的形式。一個示范性實施例中，船舶包含有取水系統、反滲透系統、濃縮液排放系統、滲透液輸送系統、電源和控制系統。取水系統包括進水和進水泵。反滲透系統包括高壓泵和反滲透膜。濃縮液排放系統包括多個濃縮液排放口。滲透液輸送系統包括輸送泵。反滲透系統與取水系統相聯通。濃縮液排放系統和滲透液輸送系統與反滲透系統相連接。電源與取水系統進水泵、反滲透系統以及滲透液輸送系統相連接。控制系統與取水系統、反滲透系統、濃縮液系統、滲透液輸送系統和電源相連接。
在進一步的示范性實施例中，在漂浮結構上進行生產滲透的方法包括生產出向周邊水域排放的濃縮液。濃縮液通過含有許多排放口的濃縮液排放系統進行排放。
在另一個示范性實施例中，一種系統包含有第一船舶，該船舶含有進行滲透生產的方法和將濃縮液與海水進行混合的方法，以及將滲入液從該第一船舶向陸基分送系統進行傳送的方式。
另一示范性實施例中，一種由海洋環境提供減災服務的系統包括第一船舶和向海岸輸送脫鹽水的方式。該第一船舶可用于生產脫鹽水。
在另一示范性實施例中，一種在海洋環境下減輕船用脫鹽系統(產出生滲入液和濃縮液)環境影響的系統包括一種調整由船體向周圍水域排放的濃縮液中鹽分指標的方式，和一種將濃縮液溫度調整到與船體周邊水域溫度相當的方式。
在另一示范性實施例中，一種方法包括提供可操作的用于產生滲入液以及混合濃縮液的第一船舶，以及從該第一船舶向陸基分送系統輸送該滲入液。
在進一步的示范性實施例中，一種向受災區域提供救濟的方法，包括提供可用于生產脫鹽水以及將脫鹽水向海岸輸送的第一船舶。該第一船舶包括第一排水量。
在進一步的示范性實施例中，一種減輕脫鹽水(該脫鹽水的處理過程產生出滲入液和濃縮液)環境影響的方法包括降低濃縮液中鹽分的含量，以及將濃縮液溫度調整到與船體周邊排放濃縮液的水域溫度相當。
在進一步的示范性實施例中，一個系統包括船舶，該船舶包括產生能量的裝置以及從該船舶向陸基分送系統輸送能量的陸基裝置。
在進一步的示范性實施例中，一個系統包括可用于生產脫鹽水的船舶，從該船舶向陸基分送系統輸送脫鹽水的裝置，以及從該船舶向陸基電力分送系統輸送電力的裝置。
在進一步的示范性實施例中，船舶包括船體，該船體包括第一表面和第二表面，產生脫鹽水的裝置，將濃縮液與海水進行混合的裝置，以及存儲該脫鹽水的裝置。該存儲水的裝置包含有一個放置在所述船體內的水箱。該水箱包括第一表面和第二表面。該水箱的第二表面與該船體的第一表面相分開。
在進一步的示范性實施例中，一種方法包括提供可用于產生能量的船舶，以及將能量從該船舶向陸基分送系統傳送。
在進一步的示范性實施例中，一種方法包括提供可用于生產脫鹽水及發電的船舶，將該船舶生產出的脫鹽水向陸基分送系統輸送，并將該船舶產生的電力向陸基電力分送網絡傳送。
在進一步的示范性實施例中，一種方法包括生產脫鹽水、將濃縮液與海水進行混合、將脫鹽水存儲于水箱中。該水箱放置于一艘船舶的船體內，該船體包括第一表面和第二表面。該水箱包括第一表面和第二表面。水箱的第二表面與船體的第一表面相分開。
本發明的一個優點是可用于克服水源缺乏。
本發明的另一優點是提供一種比陸基脫鹽設備花費更少的海上脫鹽設備。
本發明的另一優點是提供一種更加安全的脫鹽設備。
本發明的另一優點是減輕脫鹽設備周圍的環境影響。
本發明的另一優點是可以向脫鹽設備周圍的水域排放鹽分含量與其相當的濃縮液。
本發明的另一優點是向脫鹽設備周圍的水域排放溫度與其相當的濃縮液。
本發明的另一優點是在世界上任何地方向海岸以及海洋場所提供大量的脫鹽水，或通過分送系統向水體所在地的遠處提供脫鹽水。
本發明的另一優點是向受災區域提供救濟。
本發明的另一優點是提供可移動的脫鹽水的生產和儲存。
本發明的另一優點是可以將陸地基礎設施的建造減到最少。
本發明的另一優點是提供一種建造時間比陸基脫鹽設備更少的脫鹽設備。
本發明的另一優點是提供一種可以移動并避免自然災害和災難的脫鹽設備。
本發明的另一優點是可以傳送緊急供應和預包裝的水。
本發明的另一優點是可以補救蓄水層和濕地。
本發明的另一優點是可以提供一種聯邦戰略水儲備系統。
本發明的另一優點是提供一種可貿易與可運輸的剩余水。
本發明的另一優點是提供一種可更新和可修改的模式化水廠設計。
本發明的另一優點是可以向能源緊缺地區提供電力。
本發明的另一優點是在從船上卸載脫鹽水時發電并輸送電力到海岸上。
本發明的另一優點是可以通過更換不同規模的船和/或工廠而向某地提供不同總量的脫鹽水。
本發明的另一優點是可以根據需要而重新定位入水口和/或排放濃縮液的位置。
本發明的另一優點是按照陸基脫鹽系統和工廠的標準和要求在船上進行脫鹽水的生產、儲存和保存。
本發明的另一個優點是能夠減少或消除將含有被排放的濃縮液吸入到取水系統當中。
附圖作為本申請文件的一部分，有助于闡述本發明中的實施例。附圖中，相同的數字編號在全文中用于指示相同的元素。
圖1A是本發明中一個實施例中所述船舶的側視圖。
圖1B是圖1B中船舶的平面圖。
圖2是本發明一個實施例中的系統的示意圖。
圖3是圖1A中船舶的仰視圖。
圖4是本發明另一實施例中所述船舶的側視圖。
圖5A是本發明一個實施例中脫鹽裝置的透視圖。
圖5B是圖5A中沿I-I線的固定篩的剖面圖。
圖6A是本發明另一實施例中所述船舶的側視圖。
圖6B是本發明另一實施例中所述船舶的側視圖。
圖7是本發明另一實施例中所述船舶的前視圖。
圖8是本發明一個實施例中所述系統的示意圖。
圖9是本發明一個實施例中所述混合槽的透視圖。
圖10是本發明另一個實施例中所述船舶的俯視圖。
圖11是本發明另一個實施例中所述船舶的俯視圖。
圖12是本發明另一個實施例中所述船舶的側視圖。
圖13是本發明一個實施例中所述系統的示意圖。
圖14是本發明另一個實施例中所述系統的示意圖。
圖15是本發明另一個實施例中所述系統的示意圖。
圖16是本發明另一個實施例中所述系統的示意圖。
圖17是本發明另一個實施例中所述系統的示意圖。
圖18是本發明另一個實施例中所述系統的示意圖。
圖19A是本發明一個實施例中所述船舶的俯視圖。
圖19B是圖19A中沿I-I線的剖視圖。
圖20A是本發明一個實施例中所述方法的圖表。
圖20B是圖17A中所述方法的另一個實施例的圖表。
圖20C是圖17A中所述方法的另一個實施例的圖表。
圖21是本發明另一實施例中所述的方法。
圖22是本發明另一實施例中所述的方法。
圖23是本發明另一實施例中所述的方法。
圖24是本發明另一實施例中所述的方法。
圖25是本發明另一實施例中所述的方法。
圖26是本發明另一實施例中所述的方法。
圖27是本發明另一個實施例中所述船舶的側視圖。
圖28是本發明另一個實施例中所述船舶的側視圖。
具體實施例方式
本發明提供了生產水的系統、方法和設備。
本發明的系統的一個實施例中包括生產水的船舶和生產出的水分配到最終用戶的分配系統。該分配系統包括泵送、管送、存儲、運輸和包裝或用于將船上所生產出的水進行分配的設備。
本說明書中，除非特別指明，所有用于表述成分數量和反應條件等的數字都被理解為“大約”。同樣，除非有相反的說明，在以下說明書中的數值參數是近似值，它們可以根據本發明尋找獲得的期望特性而改變。絲毫不限制等同理論對權利要求范圍的運用，每一數值參數應當至少被解釋為根據報道的有效位數的數量并適用常規的取舍法。
盡管闡述本發明廣泛范圍的數字范圍和參數是近似的，但在具體的例證中的數值是盡可能地準確。當然任何數字值都會因不同的測試方法的標準偏差而不可避免地包括一定誤差。此外，這里公開的所有范圍都應被理解為任何數值和包含于其中的附屬范圍以及這些端值之間的每一數字。例如，所述的范圍是1″到10″，就應理解為包含在最小值1到最大值10之間(以及其本身)中的任何數值和所有附屬范圍；也就是說，所有從最小值1或之上開始的附屬范圍，如1到6.1，以及所有終止于最大值10或之下的附屬范圍，如5.5到10，以及任何起始于該端點之間的數值范圍，如2到9、3到8、3到9、4到7等，最后還包括該范圍內的每一個數字1、2、3、4、5、6、7、8、9和10。此外，象任何提及“此處相關的”都將被理解為與其全體相關。
還應注意，本說明書中的單數形式“a”、“an”、“the”都包括復數的指示物，除非指明或明確限制為一個指示物。
本發明的實施例包括從海水、鹽水和/或被污染的水中提取脫鹽水的系統、方法和設施。所述的用于脫鹽水的系統、方法和設施可依照陸基脫鹽水工廠和系統的通常標準和要求在海船上得以操作和實施。此處所述的發明并不局限于在海船上面應用，僅僅是一個實施例而已。
依照附圖特別是圖1和圖2，本發明提供的船舶101包括一套水質凈化系統200，該系統包括一個包括進水口202和進水泵203的取水系統201；一套包括高壓水泵205和反滲透膜206的反滲透系統204；一套包括多個濃縮液排放口的濃縮液排放系統207；一套包括輸送泵209的滲入液輸送系統208；電源103；以及控制系統210。
該反滲透系統204與取水系統201相連接，同時濃縮液排放系統207以及滲入液輸送系統208與反滲透系統204相連接。電源103與取水系統201、反滲透系統204和滲入液輸送系統208相連接。控制系統210與取水系統201、反滲透系統204、濃縮液排放系統207、滲入液輸送系統208和電源103相連接。
術語“連通”或“連接”的意思是以直接、間接或可操作的方式，通過機械、電子或其他形式進行接觸、結合或連接。
取水系統201給高壓水泵205供水，高壓水泵205將水輸送穿過反滲透膜206，并在反滲透膜206的高壓側產生出濃縮液。濃縮液通過濃縮液排放系統207中的多個濃縮液排放口排放到船舶101周圍的水域。在反滲透膜206的低壓側產生出滲入液并通過滲入液輸送系統208輸送出船舶101。
船舶101還包含一套與電源103相連接的推進裝置102。獨立的電源分別向取水系統201、反滲透系統204、滲入液輸送系統208和推進裝置102提供電源。例如，進水泵203、高壓水泵205、滲入液輸送水泵209可以分別與一套獨立的電源相連接。船舶101既可以是一艘自推進船、系泊、拖弋、推進或綜合的駁船，也可以是這些船的船隊。船舶101可以是有人駕駛的或無人駕駛的，船舶101既可以是單體船也可以是雙體船。
在一個替換實施例中，同一電源可以向兩個或多個取水系統201、反滲透系統204、滲入液輸送系統208和推進裝置102的聯合體提供電源。例如，高壓水泵205的電源來自于受船體推進裝置，如船的主引擎驅動的發電機。在這一實施例中，遞升的齒輪力隔離或傳輸被安裝在主引擎和發電機之間以獲取所需的同步轉速。更進一步，另一位于推進裝置和主引擎之間的偶合器使主引擎在船舶停止前進時驅動發電機。此外，獨立的電源(未示出)，如柴油機、蒸汽或燃氣渦輪機或它們的聯合體可以向反滲透系統204、推進裝置102或同時向兩者提供動力。
另一實施例中，水質凈化系統200有一套專用的電源供應，并且不與任何船舶101的推進裝置相連接。
另一實施例中。濃縮液排放系統207的多個濃縮液排放口可以作為船舶101的輔助推進設施或單獨的推進設施。部分或全部濃縮液可被傳送到推進機用于空轉或用于緊急情況下的推進。
另一實施例中，功率源可以包括電力驅動的風車或水力推進器，其通過氣流或水流發電并向水質凈化系統或船的操作提供電源。
取水系統201能夠提取船舶周圍水域的水體并提供給反滲透系統204。在一個實施例中，取水系統201的進水口202包括在船體水線以下的一個或多個孔洞。進水口202的一個例子是海底柜。水通過包含有一個或多個孔洞的進水口202進入船舶，并經過進水泵203被提供給反滲透系統204的高壓水泵205。
反滲透系統204包括高壓水泵205和反滲透膜206。反滲透膜是一種復合結構，其一種廣泛的應用形式包括兩層復合聚合樹脂膜來共同規定鹽的通路。在這一步驟中，預處理原水被壓過對水的滲透和鹽類的滲透具有不對等半滲透的屏障。加壓給水依次通過一排含有單獨反滲透膜元件的壓力容器，并在此被分為兩股處理水流，滲入液和濃縮液。這種分離發生于給水流從膜的入口到出口之時。給水首先進入平坦空間的管路并流經膜的表面，一部分水滲過了膜的屏障。未濾過的水沿膜表面平行的方向流出該系統。濃縮液之所以被這樣命名，是因為其中含有被膜所拒絕通過的濃縮的離子。濃縮液也被用于維持通過隔膜元件的由給鹽水溝間隔裝置產生的紊流的最低交叉流速。本發明中的反滲透膜種類僅僅局限于其對水和/或周圍水域的污染物的兼容性。
在運行中向反滲透膜206輸送原水的高壓水泵205包括任何一種能夠產生輸送原水穿過反滲透膜206所必須的水壓的水泵。
在一個實施例中，船舶101中可以含有多套反滲透系統104，也稱為鏈。這些反滲透系統可以安裝在船的甲板105上。這些反滲透系統104也可以安裝在船舶101的其它部分上。這些反滲透系統104也可以被多級安裝。例如，多套反滲透系統104中的每一反滲透系統可以被安裝在分立的容器之中。幾套反滲透系統可以相互重疊放置以優化船舶101的甲板105的利用，并降低建造船舶101的水質凈化系統的時間和費用。這些反滲透系統104最好是平行安裝，但其它配置方式也可以。
滲入液輸送系統208能夠將產生的滲入液傳輸到傳送裝置中，例如拖駁船或油輪。在一個實施例中，滲入液輸送系統208能夠在船舶101和輸送船裝置在行進當中將產生的滲入液傳輸到傳送裝置中。滲入液輸送系統208同樣適于將滲入液通過管道連接而向傳送系統中進行輸送滲入液。
控制系統210包括任何一種能夠控制取水系統201、反滲透系統204、濃縮液排放系統207、滲入液輸送系統208和船舶101上的電源103操作的系統。控制系統210視船舶101的需要而置于合適的位置。控制系統210進一步包括任何可以控制船舶101運行的系統。在一個實施例中，控制系統可以包括一個處理器發出各種運行指令來操作船舶101以及水質凈化系統200。一種特殊的控制系統可以應用Auspice Corp.公司的TLX軟件，盡管其它的系統可被包括在設計如可編程邏輯控制(PLC)系統。
通常，處理器與控制系統210相連接。適合的處理器包括，例如，可用于處理輸入、執行運算法則并產生輸出的數字邏輯處理器。該處理器可包括一個微處理器，一個特定用途集成電路(ASIC)，和一個狀態機。該處理器包括或能用于和媒體連接，例如，計算機可讀媒體，這種媒體在受控于處理器時可以存儲指令，促使處理器執行所述的運算和輔助步驟。
一個計算機可讀形式的媒體的實施例包括一種可用作處理器的電、光、磁或其它存儲或轉換裝置，如具有計算機可讀指令的網絡服務器。另一種適當的媒體包括但并不局限于軟盤、CD-ROM、磁盤、存儲器片、ROM、RAM、ASIC、配置的處理器、所有光學媒體、磁帶及其它磁性媒體、或其它任何計算機處理器可讀的媒體。同時，還包括各種可轉換和攜帶計算機指令的計算機可讀形式的媒體，包括路由器、私人或公共網絡，或其它發送裝置或信道。
在一個實施例中，控制系統210包括一個可用于控制物理接入該控制系統210的安全系統。在另一個實施例中，控制系統210包括一個可用于控制物理接入該控制系統210的網絡安全系統。
濃縮液排放系統207被設置成可以增加排放到周邊水域中的濃縮液中混合物含量。濃縮液排放系統中的排放口可以設置在船舶101的水線之上或之下。
參照附圖3，在一個實施例中，濃縮液排放口的設置方式是，從排放口排放的部分濃縮液可以通過船舶101的推進裝置與船舶101周圍的水體相混合。
在一個實施例中，含有多個反滲透系統，獨立的濃縮液排放系統分別與每一個反滲透系統相連接。
參照附圖4，另一實施例中含有多個反滲透裝置，從各個反滲透系統中排放出的濃縮液被濃縮液排放系統207收集在一個或多個縱向定位的多種管線、結構箱形架或管道中。沿船舶101的多個間隔，多個排放口401使濃縮液沿船舶101長度的實體部分排放。
參照附圖5，在另一個濃縮液排放系統207的實施例中，每一排放口與一個用于輔助混合的具有發散導向孔隙502的固定篩507相結合。具有突出到孔隙的格柵的孔隙也同樣適于幫助混合。
另一實施例中，濃縮液排放系統207的濃縮液排放口以類似于F-15噴氣式戰斗機的噴氣排射口的方式被配置，因而排放口能變換其圓周也能變換濃縮液流的方向。
海水的溫度隨著水深而降低。溫度范圍由海面的30℃變化至海底的-1℃。海洋中那些一年一度改變表面熱量的區域中，具有一層在夏天溫度會上升的淺的風混流層(wind-mixed layer)。風混流層幾乎是等溫的，其位于海面下方10到20米的深度。在風混流層之下，水溫會隨深度急劇下降而形成季節性的、在垂直方向上溫度急劇變化的溫躍層(thermocline)。冬天，寒冷與增大的風力在海洋表面相混和，對流發生逆轉與混和，從而消除季節性的溫躍層并加深風混流等溫層的深度。季節性溫躍層在夏天的溫度下可以得以恢復。在風混流層與季節性溫躍層的深度之下，永久性溫躍層將海水分隔成溫帶區域與亞極地區域。永久性溫躍層存在于海面下200米至1000米的深度。在這層永久性溫躍層之下，水溫非常緩慢地向海底溫度降低。
海洋中的溫躍層區域能夠減少溫躍層之上的海水與溫躍層之下的海水之間的混和。而且，處于溫躍層區域內的海水也不會迅速與處于溫躍層之上或之下區域的海水進行混和。
此處所言之“溫躍層”系指某層海水的溫度梯度，在這一區域內，水溫隨水深的降低幅度比該區域之上或之下的海水溫度變化大。
參照附圖6A，在一個實施例中，當船舶101系泊時，濃縮液排放系統207可以包括一個部件601從船舶101的船體向下部延伸，并且在該部件601上有多個排放口602。基于各種因素，如水深、水溫、水流及周邊生態系統，部件601可以延伸至不同的深度以取得將濃縮液與周邊水域進行最佳混合的效果。
在一個實施例中，部件601可以從船舶101中以機械的方式放下或縮回，例如水壓機。作為選擇，可以以其它適當的方式放下或縮回部件601，如同常規的海上鉆探操作一樣。另一實施例中，部件601具有足夠的質量和/或密度以至于能不借助于機械的幫助而被從船舶601下放到理想的深度。該部件601通常需要以機械的方式縮回到船舶101當中。
在另一個實施例中(未圖示)，排放部件601上整合有吸氣器，周邊水域中的水可通過該吸氣器而被吸入部件601之中。進入部件601之中的濃縮液流導致壓力降低(文氏管效應，Venturi effect)，從而將周邊水域中的水吸入并與待排放的濃縮液相混和。最終混合物通過多個排放口602被排放。
參照圖6B，取水系統201的進水口202包括海水吸入箱(sea chest)，排放口602設置于部件601上，這樣每一排放口602相對于進水口202來說都置于溫躍層區域640之中或之下。這樣的結構能夠降低或消除將排放的濃縮液取入到水質凈化系統200的機會。在進水口202包括船殼上的孔隙并且船舶101的吃水深度小于周邊水域的風混流等溫層表層深度的實施例中，部件601能夠向下延伸到季節性溫躍層之中或之下，其中多個排放口置于季節性溫躍層之中或之下。例如，載重噸位小于200,000的船舶的吃水深度通常都不到20米，這也不能達到等溫風混流層的深度。將海水吸入箱設置在船舶101前部的水線之下，將會有利于從等溫風混流層吸入海水。
參照附圖7，在另一個實施例中，濃縮液排放系統207包括部件701，該部件具有多個濃縮液排放口702，部件701通過支撐浮筒或掛有浮筒的懸鏈而漂浮于水面上，或部件701本身就具有懸浮能力。
在另一實施例中，濃縮液排放系統207中的每一排放口都被安裝在散射裝置上從而這些排放口可以在一個完整的半球范圍內移動。該散射裝置包括一個萬向接頭，一個旋轉軸承、一個萬向節、一個球以及一個球窩，或其它本領域技術人員所熟知的類似裝置。盡管這些濃縮液排放口可能擺動或發生位移，濃縮液也能均勻地分散到周邊海域中去。
另一實施例中，濃縮液排放系統207還包括一個水泵以增加通過排放口排放之前的濃縮液的水壓。
在另一實施例中，船舶101還包括一個與電源排放相連接的熱量恢復系統、取水系統201、控制系統210以及反滲透系統204。該熱能恢復系統可利用一個或多個電源所產生的熱能來加熱通過反滲透系統膜206之前由取水系統201中輸入的水。
在另一實施例中，船舶101還包括一個與反滲透系統204和濃縮液排放系統207相連接的熱量交換系統。該熱交換系統包括一個熱交換器和一個冷卻系統。該熱交換系統用于將濃縮液的溫度降到或大約為船舶101周邊水域的溫度。相比較于進水，濃縮液的溫度通常比較高，在反滲透系統204和濃縮液排放系統207之間安裝了熱交換系統之后，帶來的好處在于降低或消除了可能因排放較高溫度濃縮液而導致的對周邊生態環境的影響。在另一實施例中，熱交換系統還與船舶101上的其它系統相連接。
參照附圖8，另一實施例中，水質凈化系統包括，含有進水口202和進水泵203的取水系統201，儲水槽830，預處理系統840，含有高壓水泵205和反滲透膜206的反滲透系統204，濃縮液排放系統207，含有滲入液輸送泵209的滲入液輸送系統208，能量恢復系統810以及滲入液存儲槽220。該能量恢復系統810可用于將與濃縮液壓力相關聯的能量恢復或轉換成為電能。
儲水槽830與進水泵203以及預處理系統840相連接。預處理系統840與儲水槽830和高壓水泵205相連接。能量恢復裝置810與反滲透膜206的高壓側、高壓水泵205以及濃縮液排放系統207相連接。
在一個實施例中，預處理系統840包括至少一套碎片預過濾系統、一個蓄水池和一個調壓槽。碎片預過濾系統用于確保穩定、長期的反滲透系統的運轉以及膜的壽命。該碎片預過濾系統可以包含凈化、過濾、超濾、pH值調整、去除游離氯離子、防止水垢滋長以及5微米過濾筒。
在一個實施例中，預處理系統840包含有多個預處理系統(未示出)。在溫暖、清潔的水源情況下，通常一個預處理系統就能滿足。然而低溫度的冰冷原水(以及多污染物的原水)情況下就可能需要進行多級預處理。由于船舶101可為預定場所訂制，并帶有單一的預處理系統840，為船舶101提供了多個預處理系統可以使船舶101在全球各種廣泛的環境條件下運行。船舶101的這樣一種實施例可以增強政府的或聯合國的危機或災害響應計劃靈活性，因為災害發生的地點以及環境狀況不能輕易得以預測或進行充分的計劃安排。
能量恢復系統810是用于恢復或轉換與濃縮液壓力相關聯的能量。能量恢復系統810的例證包括渦輪裝置。恢復的能量可用于消除高壓水泵205的行程，用以協助兩級水凈化系統的級間推進，或用于發電。
另一實施例中，船舶101還包括安裝在船舶101及船舶101的船體上的任何移動機械設備相連接的一個或多個噪音和/或震動消減裝置。這些機械裝置包括但并不局限于動力源、高壓水泵、輸送水泵以及進水泵。噪音消除裝置可以包括本領域技術人員所熟知的任何隔離、懸浮或減震器。噪音消減裝置還可以包括本領域技術人員所熟知的任何噪音消除技術。噪音消除裝置可以包括一個殼體內含有經精密加工的材料或機器從而當機械裝置運轉時所發出的喀喀聲能得以降低。
在另一個實施例中，船舶101還包含如套裝在管道外表面的噪音和/或震動消減裝置用以消減流體流經船舶管道所產生的震動。管道套裝能降低因水在管道中的流動的速率而產生的噪音。噪音消減裝置可以減少由船舶101的殼體傳送而來的噪音或震動，從而降低對水下或海洋生物的干擾。例如，噪音消減裝置可以降低對鯨魚之間通過聲音進行聯系的干擾。而且，噪音消減裝置可以降低噪音對船員聽力的損傷。
一起參照附圖9到12，在另一實施例中，船舶101還包括一套與反滲透系統204和濃縮液排放系統207連接的混合系統。該混合系統可以將濃縮液在排放前與直接取自于周圍水域的水進行混合。該系統用于在濃縮液排放前對其進行沖淡和/或冷卻。
參照附圖9，在一個實施例中，混合系統包括包含濃縮液入口910和出口915的混合水槽905，包括進水口、泵、一系列隔板925的混合水取水系統920，包括多個孔隙935的混合隔板，水進入到混合水取水系統920(即本水)，濃縮液被強制通過混合隔板并在流入排放系統207前進行混合。可以通過選擇孔隙935的尺寸、形狀和數量來達到將本水與濃縮液進行混合的最佳效果。孔隙935可以降低流體流經混合隔板930時的紊流。混合隔板930從混合水槽905的一端向另一端延伸。鄰近的隔板連接到混合水槽905的相對立邊上。隔板以交錯的方式排列，因而每一隔板925的一部分與鄰近的隔板925相重疊。流體在流經格柵930流入濃縮液排放系統207之前必然要流經一個旋繞的路徑。
在另一個實施例中(沒有圖示)，該混合系統包括一個含有濃縮液入口和出口的混合槽，一個包括進水口、泵以及任何可以從濃縮液和本水形成充分類似混合物的裝置的混合水取水系統。該裝置的例證包括高速短槳攪拌器和靜止混合器。
在將濃縮液與本水進行混合之后，水質凈化系統200就可以將沖淡后的濃縮液排放到周邊水域之中。例如，如果周邊水域內總不溶物(TDS)的含量是30000毫克/升，水質凈化系統能得到50％的滲入液，那么濃縮液中總不溶物(TDS)的含量將是60,000毫克/升。將本水與濃縮液混合之后，沖淡后的濃縮液內TDS含量將介于30,000和60,000之間。
另一個實施例中，進入到混合槽中的淡化水內TDS的含量是低于周邊水域中TDS含量的。這種淡化水的例證包括但并不局限于，從反滲透系統中得到的滲入液以及從本船上或別的船上收集來的雨水。
另一個實施例中，混合系統中的進水口就是取水系統201中的進水口202。在另一實施例中，混合系統的進水口是獨立的進水口。隔板可以以水平、橫向或縱向排列。
參照附圖10、11和12，在一個實施例中，船舶101上的混合系統中的混合槽905內包括柄109。如圖10所示的一個實施例，隔板925呈橫向排列。如圖11所示的一個實施例中，隔板925呈縱向排列。如圖12所示的一個實施例中，隔板925呈水平排列。
再次參照附圖1A，在另一實施例中，船舶101還包括設有為滲入液設置的控制孔109的滲入液存儲槽，該存儲槽與反滲透系統204以及滲入液輸送系統208相連接。另一實施例中，船舶101還包括與滲入液存儲槽相連接的包裝系統110。該包裝系統110包括帶有供應管路的抽水泵用于將滲入液抽出滲入液存儲槽。包裝系統110可用于滲入液分送系統基礎設施受到破壞或不能正常工作的緊急情況。
另一實施例中，船舶101上的水質凈化系統200還包括與反滲透系統206的低壓側以及滲入液輸送系統209相連接的滲入液處理系統。在一個實施例中，該滲入液處理系統包括腐蝕控制系統。另一實施例中，該滲入液處理系統包括滲入液消毒系統。另一實施例中，該滲入液處理系統包括滲入液調整系統用于調整滲入液的味道特性。另一實施例中，該滲入液處理系統包括腐蝕控制系統、滲入液消毒系統和滲入液調整系統。另一實施例中，該滲入液處理系統可以選擇性地安裝在滲入液輸送系統208的后端。例如，見本說明書中下面的一個關于陸基分配系統1330實施例所述。
在另一實施例中，船舶101包括多套反滲透系統104，該船舶101具有每日生產滲入液5,000到450,000立方米(每日大約1百萬到100百萬加侖滲入液)的能力。在另一實施例中，船舶101的產水量視所用船舶的應用和尺寸而定。
在另一個實施例中，船舶101的載重噸位(dwt)在10,000到500,000之間。在另一實施例中，船舶101的載重噸位在30,000到50,000之間。在另一實施例中，船舶101的載重噸位在65,000到80,000之間。在另一實施例中，船舶101的載重噸位為120,000。在另一實施例中，船舶101的載重噸位在250,000到300,000之間。在另一實施例中，船舶101的載重噸位取決于該船如何應用，最小也能得以讓該船能浮于水面、和/或期望的船舶101的生產能力。
除了使用反滲透方法凈化水之外，船舶101還可以裝備其它能將水脫鹽或凈化的技術設備。如可以裝備多級閃蒸設備、多效蒸餾設備或機械蒸汽濃縮蒸餾設備。
參照附圖27，在船舶101處于系泊狀態的實施例中，取水系統201包括由船舶101殼體延伸出的進水部件2701。在進水部件2701的遠端具有進水口2702。在個別的實施例中(未圖示)，進水部件2701可以包含多個進水口2702，且這些進水口2702可置于除進水部件2701遠端之外的其它位置。在另一個實施例中，進水部件2701延伸入溫躍層區域2740之中或之下，而濃縮液排放口置于溫躍層區域2740之上。
參照圖28，在船舶101處于系泊狀態的實施例中，取水系統201包括由船舶101殼體延伸出的進水部件2801。在進水部件2801的遠端具有進水口2802。在個別的實施例中(未圖示)，進水部件2801可以包含多個進水口2802，且這些進水口2802可置于除進水部件2801遠端之外的其它位置。圖28中的船舶101還包含由船舶101殼體向下延伸的具有多個排放口2852的濃縮液排放部件2851。進水部件2801延伸入溫躍層區域2840之中或之下，這樣進水口2802就置于溫躍層區域2840之中或之下。而且，濃縮液排放口2852置于溫躍層區域2840之上。另一實施例中(未圖示)，進水口2802與濃縮液排放口2852的位置可以互換，這樣進水口2802位于溫躍層區域2840之上，此處正是多個濃縮液排放口2852所處的位置。
浮游生物是海水和淡水生態系統的生產基礎。浮游生物的類植物群落被稱為浮游植物，類動物群落被稱為浮游動物。眾多的浮游植物都是浮游動物的食物。海面以下5到10米是浮游植物生長的最佳區域。由于陽光很難照到海面以下20米，大部分浮游植物都生長于海面以下20米之上。
由于浮游植物是大部分生態系統以及海洋的根本，本發明的一個實施例就旨在于降低因將浮游生物吸入水質凈化系統而帶來的生態破壞。特別地，該系統可在不同的深度將海水吸入到取水系統中從而減少浮游生物的吸入。在一個實施例中，取水系統可在水深10米以下的深度進水。載重噸位為100,000的船舶的吃水線至少是10米。對吃水線大于10米的船舶來說，位于船殼最低處的海水吸入箱所吸入的水都在10米之下，這樣即潛在地降低了將浮游生物吸入到水質凈化系統的可能性。
另一實施例中，取水系統可吸入10米以下深度的水。圖27與圖28所示的進水部件(2701、2801)都可吸入10米以下深度的水并降低將浮游生物吸入到水質凈化系統的可能性。
另一實施例中，船舶和水質凈化系統可允許操作人員選擇是采用的海水吸入箱或進水部件來將水吸取到水質凈化系統之中。操作人員可基于船舶周邊水域溫躍層的位置與深度以及特定深度下浮游生物的總量來選擇是采用海水吸入箱還是進水部件來進水。在其它實施例中，船舶裝備有儀器及傳感器，使得操作人員可以探測到周邊水域中溫躍層和/或浮游生物群落的存在以及深度。此外，如果探測到有大量浮游生物，這些儀器及傳感器能輔助操作人員將船舶航行到含有少量浮游生物或具有溫躍層的區域，以最優化降低在水凈化系統取水水域排放濃縮液的混和。
參照附圖23，在另一方面，本發明提供了一種在水面浮動結構體上生產滲入液的方法2301，該方法包含如下步驟在生產出滲入液的同時產出濃縮液2310；通過包括多個排放口的濃縮液排放系統向周邊水域排放濃縮液2320。
在方法2301的另一實施例中，生產滲入液的步驟包括用水泵將水加壓通過反滲透系統，該系統包括高壓水泵和過濾單元，該過濾單元包括反滲透膜，濃縮液在反滲透膜的高壓側產出。
在另一實施例中，方法2301還包括如下步驟該浮動結構體在行駛在水面的同時排放濃縮液。
在另一實施例中，方法2301包括將待凈化的水用水泵加壓送到平行配置的多套反滲透系統中。
在另一實施例中，方法2301還包括如下步驟浮動結構體以充分的循環方式、振蕩方式、直線方式或其它任何經測試的適于將濃縮液分散到周邊水域或水流的方式在水中行駛。
在另一實施例中，方法2301還包括如下步驟浮動結構體參照陸地相對地固定在某一地點，并具有由水流分散的濃縮液。
在方法2301的另一實施例中，多個濃縮液排放口布置于船舶上，使得被排放的濃縮液實體部分被該浮動結構體的推進裝置與到周邊水域進行充分混合。在方法2301的另一實施例中，這些濃縮液排放口可以設置在浮動結構體的水線之上或之下。在方法2301的另一實施例中，這些濃縮液排放口的設置方式可以使得濃縮液的排放成為該船體的一種輔助的或唯一的推進裝置。
在方法2301的另一實施例中，該方法還包括如下步驟在濃縮液被排放前與直接取自周邊水域的水進行混合。
在另一實施例中，將濃縮液與直接取自周邊水域的水進行混合的步驟包括在通過這些排放口將濃縮液排放之前，將濃縮液和直接取自周邊水域的水一起流過一系列隔板。隔板可以水平排列、橫向排列或縱向排列。相鄰的隔板連接在混合槽的相對面上。這些隔板以錯列的方式排列，這樣每一隔板的一部分都和鄰近的隔板相重疊。在到達濃縮液排放系統前水和濃縮液通過回旋的路徑流動。
在方法2301的另一實施例中，濃縮液與來自周邊水域的海水在濃縮液排放部件中進行混合。來自周邊水域的海水通過吸氣器被吸入到排放部件之中，并在濃縮液流入排放部件之時形成吸力，濃縮液隨后與吸入的水相混合之后再排放。濃縮液以加速與周邊水域的水相混合的方式排放。
在方法2301的另一實施例中，多個濃縮液排放口的物理位置以能借助船體的推進裝置而將濃縮液與周邊水域進行混合的方式設置。
在方法2301的另一實施例中還包括多個反滲透系統，一套獨立的濃縮液排放系統與每一反滲透系統連接。
在包括多個反滲透裝置的方法2301的另一實施例中，從各個反滲透系統中排放出的濃縮液被收集到一個或多個縱向定位的分支管線、結構箱形梁或管道。沿浮動結構體以一定間隔布置，多個排放口使得濃縮液在浮動結構體長度的實體部分部分上進行排放。
在方法2301的另一實施例中，每一濃縮液排放口與一個設計用于幫助與周邊水體混合并具有發散定位孔隙的固定篩相結合。具有突出孔隙的隔板也可用于幫助混合。
在方法2301的另一實施例中，濃縮液排放口的設置方式類似于F-15噴氣式戰斗機的噴氣噴，使得排放口能變換其圓周也能變換濃縮液流的方向。
在方法2301的一個實施例中，當浮動結構體系泊或固定時，濃縮液可以通過一個從船體向下部延伸的部件或越過船體邊并在該部件上帶有多個排放口進行排放，。基于各種因素如水深、水溫、水流及周邊生態的不同，部件可以延伸至不同的深度以取得將濃縮液與周邊水域進行最佳混合的效果。在另一實施例中，具有多個濃縮液排放口的部件通過支撐浮筒或掛有浮筒的懸鏈而漂浮于水面上，或該部件本身就具有懸浮能力。
方法2301的另一實施例中，每一個濃縮液排放口可被安裝在散射裝置上從而這些排放口可以在一個完整的半球范圍內移動。該散射裝置可以包括萬向接頭、旋轉軸承、球和球窩、或其它本領域技術人員所熟知的類似裝置。通過這些濃縮液排放口的擺動或移動，濃縮液能均勻地分散到周邊海域中去。
在方法2301的另一實施例中，濃縮液在通過多個濃縮液排放口排放之前可被進一步加壓。
圖13是本發明一個實施例的示意圖。圖13所示的系統1301通常包括第一船舶1310和將滲入液從第一船舶1310輸送到陸基分配系統1330的裝置。術語“陸基”，“陸上”，“岸基”以及“在岸上”指永久或完全設置于岸上或陸地的系統和結構。這些系統的一部分或某些組成體可被離岸設置于水中、離岸的結構體中、水面上、系泊或錨泊于海床上。
第一船舶1310包括用于生產滲入液的裝置。在一個實施例中，滲入液生產裝置包括水質凈化系統(此處將具體描述)。其它結構也可以應用。其它用于生產滲入液的裝置可用于別的實施例中。
通常，第一船舶1310包括經改裝的單殼體油輪。術語“改裝的”通常是指經過重新構造以實現船舶原來未設計的功能。這里，船舶1310最初設計用于運送石油。同樣，第一船舶1310也可以是由客戶定制或定做的船舶。
第一船舶1310離岸固定并包括用于從周邊海水生產滲入液的裝置。典型地，該滲入液包括脫鹽水。如下面將詳細描述，該第一船舶1310還包括用于將濃縮液與海水混合的裝置。盡管使用了術語“海水”，也可以理解海水可包括“清”水，如湖水或任何其它適宜作為原水的水源。比如，原水甚至可以包括從岸上輸送到該第一船舶1310的進行脫鹽或進一步處理的水源。經過前處理的或部分處理的水從而被凈化更新。
在滲入液是脫鹽水的情況下，濃縮液中通常都包括鹽水。濃縮液中也可能含有其它雜質。其它雜質和總不溶物的存在取決于原水的來源。眾所周知，某些水體比別的水體污染更嚴重，靜止的水體和靠近岸邊的水體通常比開放的水體中含有更多的污染物和總不溶物。
第一船舶1310典型包括載重噸位在大約10,000到500,000噸的范圍內。在不同的實施例中，第一船舶1310的載重噸位分別大約是40,000、80,000或120,000。在另一實施例中，第一船舶1310的載重噸位在大約30,000到50,000之間。在另一實施例中，第一船舶1310的載重噸位在大約65,000到80,000之間。在另一實施例中，第一船舶1310的載重噸位大約是120,000。在另一實施例中，第一船舶1310的載重噸位大約在250,000到300,000之間。在另一實施例中，第一船舶1310的尺寸取決于其使用意向、控制設計以及該第一船舶所期望達到的生產能力。
滲入液生產裝置的能力通常取決于該第一船舶1310的載重噸位。然而，滲入液生產裝置的能力并不局限于由該第一船舶1310的殼體所構成的內部空間大小，該空間構成了該船舶的儲油能力。
在一個實施例中，滲入液生產裝置的一部分設置在第一船舶1310主甲板上。例如，滲入液生產裝置的部件可以按照集裝箱分類(參照圖1A和1B)并彼此相互連接并與主甲板連接。都知道集裝箱船上的集裝箱就是在船體的主甲板上沿縱向堆疊幾層高。
在另一實施例中(未圖示)，推進裝置102包括電機和與電源103連接的推進機，滲入液生產裝置設置在第一船舶1310的主甲板下方。在一個進一步的實施例中，電源103也與滲入液生產裝置相連接。使用電機和推進機來推進第一船舶1310的好處包括但并不局限于可以優化第一船舶1310主甲板下部空間的利用并降低由第一船舶1310產生的噪音。將滲入液生產裝置設置于第一船舶1310主甲板下部相對于將滲入液生產裝置設置在第一船舶1310主甲板上或上方的好處包括但并不局限于簡化移動流體的水力系統，降低水泵的數量，降低運行成本，降低第一船舶1310的載重噸位，并在相同或相似產水量的情況下減小第一船舶的尺寸。
滲入液生產裝置的部件可以用相似的方式排列以增加滲入液生產裝置的產能，否則，就將受到第一船舶1310內部結構的限制。這樣的船體結構還可以通過改裝來按照預想的要求調整滲入液的產能。這樣，滲入液生產裝置的產能通常在大約每日一百萬加侖到一億加侖之間。其它的生產滲入液的裝置可用于別的實施例中。同樣，其它適當的結構也可應用。
如上所述，通常的滲入液生產裝置典型包含反滲透系統。作為選擇，其它適當的滲入液生產裝置也可應用。在一個實施例中，滲入液生產裝置可用于滲入液的連續生產。通常，當第一船舶1310相對于海岸1302運動的時候，第一船舶1310就可以將海水1303通過滲入液生產裝置吸入處理。作為選擇，通過應用吸水泵和其它已知的裝置也可以在第一船舶1310相對于海岸1302沒有運動的時候吸入海水1303。
相對于海岸1302運動，第一船舶1310可以是在航行中。術語“航行”的意思是第一船舶1310以自身的動力或另一艘船的動力作用下相對于海底的運動。然而，第一船舶1310即使其不在航行中也可以相對于海岸1302運動。第一船舶1310在系泊、錨定或漂浮的情況下也能相對于海岸1302運動。
如上討論，第一船舶1310包括用于混合濃縮液的裝置。如上面更詳細的描述中，混合裝置可用于沖淡濃縮液，同樣如上面更詳細的描述中，混合裝置可用于調整濃縮液的溫度以和第一船舶1310周邊的水溫完全等同。
在一個實施例中，第一船舶1310排放到其周邊水體的濃縮液的溫度與其周邊水體溫度基本相同。在另一實施例中，從第一船舶1310排放到周邊水域的經沖淡的濃縮液中總不溶物的含量介于由滲入液生產裝置得到的濃縮液中總不溶物的含量和周邊水體中總不溶物的含量之間。此處，“完全等同”并不用于定量測定的比較，而是在對海洋生物或生態的影響上是沒有質的差別的。從而，在實施例中，當向船體1310的周邊水域直接排放濃縮液時，很少或沒有顯著的不良環境影響發生。其它恰當的結構和混合裝置也可以應用。
一個實施例中，滲入液輸送裝置還包括第二船舶1320。第二船舶1320的載重噸位在大約10,000到500,000噸之間。在一個實施例中，第二船舶1320包括拖駁單元。在另一實施例中，第二船舶1320包括改裝的單殼體或雙客體油輪。
通常，第一船舶1310用于向第二船舶1320輸送滲入液，第二船舶1320用于接收來自于第一船舶1310的滲入液。如后面的更詳細描述，第二船舶1320用于將滲入液向陸基分配系統1330輸送。在海上航行的船舶之間輸送流體，特別是燃油是眾所周知的。在第一船舶和第二船舶1310、1320之間輸送滲入液，也就是脫鹽水的轉移也是利用相似的原理。當然，相比較于在兩艘船舶之間的燃油轉移，轉移脫鹽水時因輸送管線的破壞、斷裂或斷開而產生的環境后果幾乎可以忽略不計。
在一個實施例中，輸送管線1315連接在第一船舶和第二船舶1310、1320之間。輸送管線1315可以連接在第一船舶1310內的滲入液存儲庫和第二船舶1320內的滲入液存儲庫之間。支援船舶(未示出)在需要的情況下可以幫助在第一船舶和第二船舶1310、1320之間所進行的脫鹽水傳送。
通常，在第一船舶和第二船舶1310、1320之間的滲入液輸送可在第一船舶和第二船舶1310、1320同時都相對于海岸1302運動的時候進行。作為選擇，在第一船舶和第二船舶1310、1320之間的滲入液輸送可在第一船舶和第二船舶1310、1320同時都系泊或錨定時進行。當第一船舶1310在向第二船舶1320輸送滲入液的同時第一船舶1310可以持續進行滲入液生產。
在第一船舶和第二船舶1310、1320輸送滲入液完成后，第二船舶1320可以將滲入液輸送到海岸1302上的岸基分配系統1330，或可以輸送滲入液到永久停放在碼頭1331、船塢(未示出)、河岸(未示出)或系船樁(未示出)的第三船舶。在一個實施例中，第二船舶1320駛入并停靠碼頭1331，滲入液從第二船舶1320向停靠在碼頭1331的第三船舶輸送到管道系統1332。管道系統1332連接在陸基的分配系統1330上并向其輸送滲入液。
陸基分配系統1330通常包括至少一個儲水槽1333，泵站1336，和管線或管網1335。在一個實施例中，陸基分配系統可以包括位于單一水槽區域的或向海岸1302眾多區域分配的多個水槽1333。管網1335將多個水槽1333相互連接。此外，管網1335可以與個別泵站(未示出)和/或終端用戶(未示出)如工業或居民用戶的供水相連接。
在一個可選擇的實施例中，陸基分配系統1330可包括化學物質添加站(未示出)以調節水的多種質量參數。化學物質添加站可以按需要調節水的質量參數如pH值、腐蝕控制和加氟反應。其它適合的水的質量參數也可通過該化學物質添加站進行調節。在一個實施例中，化學物質添加站設置在儲水槽1333的上游。在另一實施例中，該化學物質添加站設置在化學物質添加站的下游及泵站1336的上游。作為選擇，該化學物質添加站也可設置于其它適當的位置。
在一個可選擇的實施例中，滲入液可以由第二船舶1320輸送到陸基運輸系統(未示出)并直接輸送到終端用戶或預備的儲水設施。陸基運輸系統可以包括多個罐車或貨車運輸網絡(未示出)。陸基運輸系統可以包括鐵路或鐵路網絡。此外，路基運輸系統可以是貨車運輸網絡與鐵路網絡的聯合體。
參照附圖14，所示為一套可選擇的滲入液輸送裝置。一個實施例中，滲入液可以直接由第一船舶1310向飄浮管線1415輸送。浮動管線被用于輸送石油是為人周知的。該浮動管線1415也可以類似的被設計成這種浮動管線。
浮動管線1415可以與永久性浮筒1404相結合。浮動管線1415可以用拖輪或其它輔助船舶從海岸1302被運送到浮筒1404。浮動管線1415可以用已知的有浮力的材料建造，或與漂浮物(未示出)沿其長度方向相結合。浮動管線1415可以漂浮在水面1303上。浮動管線1415也可以部分地淹沒于水面1303之下。
另一個關于滲入液輸送裝置的可選擇的實施例包括海底穩定管線(未示出)。該海底穩定管線與永久性浮筒1404相結合。該海底穩定管線主要放置在海底表面之下。該海底埋設管線通常被海底保護。該海底埋設管線可被埋設在海底表面以下幾英寸。作為選擇，錨定裝置可被用于保護海底埋設管線。在另一個實施例中，海底埋設管線可以被不同的材料覆蓋。其它結構和滲入液輸送裝置也可用于其它事實例。
海底穩定管線的首端可以放置在水面1303之上。海底穩定管線的首端與第一船舶1310相連接。海底穩定管線的末端最接近地被放置到陸基分配系統1330。在一個實施例中，海底穩定管線接近于首端的那一部分穿過永久性浮筒1404。在另一實施例中，海底穩定管線接近于首端的那一部分與永久性浮筒1404構成整體。
另一個關于滲入液輸送裝置的可選擇性的實施例包含有一套深入海底的管道(未標明)。該深入海底的管道與永久性浮筒1404相結合。該深入海底的管道主要放置在水面1303之下并靜置于海底。該深入海底的管道通常固定在海底的某一位置。該深入海底的管道可以被埋藏在海底表面幾英寸。當然，錨定裝置也可用于這些深入海底的管道。在另一實施例中，海底埋設管線可以被不同的材料覆蓋。其它的結構和滲入液輸送系統可以用于別的實施例中。
在系統1301的一個實施例中，第一船舶1310包括包裝系統(未示出)用于包裝滲入液。該包裝系統可以包括一套船用罐裝廠。作為選擇，該包裝系統還包括其它適當的包裝方式，如大型塑料膽。如后面將要詳細描述，經包裝的滲入液可運送至岸上1302去救濟那些遭受疾病困擾的地區。除了提供包裝后的脫鹽水外，第一船舶1310還包括救災物質存儲區，如食品、醫藥和衣物。
為支援第一船舶1310的運轉，還可以有一支支援船隊(未示出)。支援船隊用于向第一船舶1310提供下列一種或多種支持燃油、補給和供應品、維修和更換的材料和設備、人員以及空運能力。支援船隊可以是單艘船或多艘船。
參照附圖15，系統1501所示的是本發明中所述的由海上環境提供的救災服務。在后面將有更詳細的描述，系統1501用于向那些廣泛的未經開化的、欠發展的或基礎設置功能不全的區域提供緊急援助。而且，系統1501在岸上1302并不留下任何“足跡”。此外，系統1501可以移動并在無需等待時間和等候通知的情況下對多發展中的危機做出響應。這一點在系統1501進行全球巡行部署時顯得特別重要。
系統1501包括第一船舶1510用于進行生產脫鹽水。通常情況下，第一船舶1510生產脫鹽水的速率在每日一百萬加侖到一億加侖的范圍內。典型地，第一船舶1510包括有反滲透系統。在一個實施例中，第一船舶1510可以連續的進行脫鹽水生產。
第一船舶1510可以包括經改裝的單殼體油輪并具有第一載重噸位。第一載重噸位的范圍包括大約在10,000到500,000噸之間。在另一實施例中，第一船舶1510的載重噸位大約在30,000到50,000之間。在另一實施例中，第一船舶1510的載重噸位大約在65,000到80,000之間。在另一實施例中，第一船舶1510的載重噸位大約是120,000。在另一實施例中，第一船舶1510的載重噸位大約在250,000到300,000之間。在另一實施例中，第一船舶1510的尺寸取決于其使用意向、控制設計以及該第一船舶所需要達到的生產能力。
第一船舶1510可相對于海岸1502做持續的移動。通常，當第一船舶1510相對于海岸1502移動的時候，第一船舶1510就可以通過反滲透系統將海水1503吸入到并處理。作為選擇，應用吸水泵和其它已知的裝置也可以在第一船舶1510相對于海岸1502沒有運動的時候吸入海水。
為相對于海岸1502移動，第一船舶1510可以是在航行中。然而，第一船舶1510即使不在航行中也可以相對于海岸1502運動。第一船舶1510在系泊、錨定或漂浮的情況下可以相對于海岸1502做移動。
在系統1501的一個實施例中，第一船舶1510包括包裝系統(未示出)用于包裝脫鹽水。該包裝系統可以包括船用罐裝裝置。作為選擇，該包裝系統還包括其它適當的包裝，如大型塑料膽。經包裝的滲入液可運送至海岸1502去救濟那些遭受疾病困擾的地區。除了提供包裝后的脫鹽水，第一船舶1510還包括有一個救災物質存儲區，如食品、醫藥和衣物。
系統1501還包括向海岸1502輸送脫鹽水的裝置。在一個實施例中，該輸送裝置包括第二船體1520。該第二船體的載重噸位在10,000到500,000噸的范圍之間。第二船舶1520可包括經改裝的單殼體油輪。第二船體也可以包括拖駁單元。作為選擇，其它適合的船舶也可以應用。
第二船體1520用于接收來自于第一船舶1510的脫鹽水并將脫鹽水輸送到海岸1502。如上面的詳述，第一船舶1510通過輸送管道1515向第二船舶1520輸送脫鹽水。因而此處不再重復這一輸送過程。在第一船舶和第二船舶1510、13520同時都相對于海岸1502移動的時候，第二船舶1520仍然可以接收來自第一船舶1510的脫鹽水。
在一個可選擇的實施例中，未經處理的或部分處理的原水可以從海岸1502，例如通過第二船舶1520輸送到第一船舶1510進行處理或額外的處理(即更新原水)。水可以通過上述方式的反向程序從第二船舶1520輸送到第一船舶1510。一旦第一船舶1510對這些來自海岸的水進行了處理或“更新”，第一船舶1510將這些脫鹽后的或“更新”的水傳送到第二船舶1520并輸送到海岸1502。
一旦預期總量的脫鹽水從第一船舶1510被輸送到了第二船舶1520，第二船舶就可以將這些脫鹽水運輸到最接近的海岸1502。典型地，第二船舶1520將停靠碼頭1530。作為選擇，第二船舶1520可以是一艘兩棲交通工具，這種情況下，第二船舶1520就可以將脫鹽水直接運送到海岸1502。在另一個可選擇的實施例中，第一船舶1510或第二船舶1520可以通過停靠碼頭卸載或將其投到船外而利用潮汐的作用將這些經包裝的脫鹽水輸送到海岸1502。
一個可供選擇的實施例中，輸送方式可以包括空投運送系統(未示出)。該空運系統在需要時為內陸運輸提供比常規陸地運輸方式更遠和更迅捷的幫助。而且，海岸1502的某些區域只能以空運的方式到達。
在一個實施例中，該空中運輸系統包括直升機(未示出)。該直升機可以降落或盤旋在第一船舶1510或第二船舶1520的上方。該直升機可以裝滿經包裝的水或運送包裝水的貨盤。在另一實施例中，該空中運輸系統包括水上飛機。該水上飛機可以直接裝滿經包裝的水并將他們運送到內陸任何需要的地方去。其它的構造和運送方式也可應用于別的實施例。
系統1501除了可運送脫鹽水之外還可以提供其它的救災服務。如上面討論，系統1501還可以提供食品(例如，快餐-MRES)、醫藥供應以及衣物。如上面討論，系統1501還包括支援船隊(未示出)用于向第一船舶1510提供下列一種或多種支持燃油、補給和供應品、維修和更換材料、人員以及空運能力。支援船隊可以包括單艘船或多艘船。而且，除了支援第一船舶1510外，支援船隊在緊急情況下還可以向海岸1502派遣人員和提供其它緊急幫助。
參照附圖16，所示的是用于減輕船舶1610上的水質凈化系統在海洋環境下對環境的影響的系統1601。水質凈化系統(未示出)產生出滲入液和濃縮液。該水質凈化系統與上面所述的系統類似。作為選擇，其它適宜的水質凈化系統也可以被應用。典型地，產出的滲入液包括脫鹽水，產出的濃縮液包括鹽水。
在一個實施例中，系統1601還包括一套用于控制從船舶1610向周邊水域排放的濃縮液內總不溶物含量的混合系統。如上面的詳細描述，該混合系統用于沖淡濃縮液和/或調整由船舶1610排放出的濃縮液的溫度。
在一個實施例中，系統1601包括用于排放濃縮液的裝置。通常，濃縮液排放裝置可用于將濃縮液在排放到周邊水域之前與原水相混合。在另一實施例中，該濃縮液排放裝置用于將濃縮液與含有的總不溶物低于濃縮液排放前的水體中總不溶物含量的水相混合。該濃縮液排放裝置可以與上面所述的同樣裝置相類似。
在一個實施例中，該濃縮液排放裝置包括固定篩或其它分散裝置。例如，該固定篩可包括多個發散的孔隙。另一例證中，該固定篩在其空隙上還設置有多個突出物。固定篩的構造如上面所述并可參照附圖5A和5B。作為選擇，固定篩還有其它可選擇的構造方式。
在另一實施例中，該濃縮液分散裝置包括一個由船體向外延伸的分散單元，該分散單元上還設置有許多孔洞。該分散單元包括多個分散管，每一個管以不同的深度延伸。該分散單元還包括由船體主甲板向水中伸出的漂浮軟管。該分散單元還包括一條懸鏈線。其它可供選擇的分散方式也可以如上面所述。別的適當的構造和分散裝置也可以得到應用。
在一個實施例中，系統1601包括用于降低船板噪音的裝置。例如，包括多個管套的噪音消除裝置，在另一例子中，噪音消除裝置包括多個減弱震動元件。其它在海洋環境下能夠降低船舶上脫鹽系統對周邊環境影響的系統也可以與上述的系統、設施和方法相類似。作為選擇，也可使用其它適合的構造、系統和方式。
參照附圖17，所示的是一套為陸基分配系統提供并輸送能量的系統1701。系統1701包括船舶1710。該船舶1710包括用于產生能量的裝置1703。系統1701還包括陸基裝置1720用于將來自船舶1710的能量傳送到陸基分配系統1740。在一個實施例中，能量產生裝置1703的產能在大約10兆瓦特到100兆瓦特范圍之間。
一個實施例中，船舶1710的載重噸位在大約10,000到500,000之間。如上所述，船舶1710可以是經改裝的單殼體油輪。也可以使用其它經改裝的船舶，如駁船、其它商船和退役的軍艦。作為選擇，船舶1710也可由客戶定做，即用于特殊用途的設計和建造。
在一個實施例中，能量生產裝置1703包含供電變壓器(未示出)、電機(未示出)、頻率轉換器(未示出)和馬達控制器(未示出)。頻率轉換器用于控制電機的轉速和扭矩。能量生產裝置最好包括現有技術中已知的電力驅動器作為推進驅動器。通常，變壓器與電機和頻率轉換器連接。典型地，電機控制器與變壓器、馬達、頻率轉換器連接。電機可以是驅動電機或電動發電機。
典型地，能量生產裝置1703被完全設置在主甲板的下部。在一個可供選擇的實施例中，該能量生產裝置1703被既可被設置在主甲板之上，也可被設置在主甲板的下部。而且，該能量生產裝置1703可以被臨時發電機(未示出)補充，如柴油發電機。
電機最好是交流電機。電機的轉速可以通過改變輸入的電壓和頻率來調節。頻率轉換器用于提供可變的頻率輸出。該頻率轉換器還可以提供從零到最大范圍的輸出頻率的三相交流電無極控制，以響應期望的為船舶提供的前軸或后軸速度。在另一實施例中，能量生產裝置包括燃料電池(未示出)。作為選擇，也可應用其它適當的能量生產裝置，如，常規的船用柴油發動機或核能或化石燃料蒸汽機。
能量轉換裝置1720包括將從船舶1710輸送到陸基分配系統1740的能量的同步裝置1725。如上所述，能量轉換裝置1720是陸基或岸基系統。使用陸基能量轉換裝置1720而非船載能量轉換裝置是為讓船舶1710有限的空間最大化用于進行發電和完成其它的功能。此外，陸基能量轉換裝置1720由地方能源當局配置并與陸基分配系統1740相連接。因而，船舶1710就不必為適應各種不同的輸電網格系統而進行改進。
在一個實施例中，同步裝置1725包括發電機步進變壓器(未示出)和第二轉換器(未示出)。該發電機步進變壓器用于將船舶1710的電壓步進與陸基分配系統1740的電壓完全等同。如，發電機步進變壓器可以將船舶1710的電壓步進到600伏特至38千伏特，也就是與陸基分配系統1740相同的電壓。在另一個實施例中，發電機步進變壓器可以將船舶1710的電壓步進到陸基分配系統1740的電壓600伏特至38千伏特。
第二轉換器用于將船舶1710的電能與陸基分配系統1740進行同步。如，第二轉換器可以將船舶1710上的直流電源轉換成為陸基分配系統1740的交流電源。再如，第二轉換器可以將船舶1710上電源的相轉換成為陸基分配系統1740電源的相。
陸基分配系統1740還可以包括輸電網格或網絡而向商業、工業和/或居民等終端客戶提供和輸送電能。這樣的陸基分配系統1740通常包括但不局限于發送塔、高架或地下電纜線、變電分站、變壓器、轉換器、以及電線，如進戶線。作為選擇，也可應用其它適合的陸基分配系統。
在一個實施例中，船舶1710還含有排放物清潔裝置1707。典型地，排放物是指污染物質以及各種顆粒物。排放物清潔裝置1707設置在船舶1710排氣口的上游或前部。船舶的排放物通常是在發電時產生。當然，輔助船板功能也可能產生其它的排放物。在一個實施例中，排放物清潔裝置1707包括洗刷器。在另一個實施例中，排放物清潔裝置1707包括顆粒物過濾器。
參照附圖18，所示的是系統1801。系統1801包括用于生產脫鹽水和發電的船舶1810。系統1801還包括將脫鹽水從船舶1810向岸基分水系統1830輸送的裝置(未示出)以及將電力從船舶1810向岸基電力分配系統1840輸送的裝置1820。
在一個實施例中，船舶1810的載重噸位在大約10,000到500,000之間。如上所述，船舶1810可以是經改裝后的單殼體油輪。其它適合的船只如拖輪或別的商船也可以進行改裝。作為選擇，船舶1810可以視專門的用途而由客戶定做。
通常情況下，船舶1810生產脫鹽水的能力大約為每日一百萬加侖到一億加侖的范圍。典型地，船舶1810按上面所述的方式進行脫鹽水的生產，此處不再復述。作為選擇，也可應用其它適當的方式進行脫鹽水的生產。通常，船舶1810的發電能力在大約10兆瓦特到100兆瓦特范圍之間。
船舶1810一般是在離岸1803狀態下進行脫鹽水的生產。當船舶1810達到其脫鹽水的生產能力——或生產出需要量的脫鹽水之后——船舶1810駛向岸邊1802并安全地系泊于最近的碼頭1831。向岸基分配系統輸送或卸載這些脫鹽水需要大約12個小時，當然，也取決于從船舶1810輸送出的水量。
在一個實施例中，從船舶1810向岸基分配系統1830輸送脫鹽水的裝置包括管道系統1832。作為選擇，也可應用其它適合實施例。管道系統1832與岸基分水系統1830相連接。
岸基分水系統1830通常包括至少一個儲水槽1833、泵站1836、管線或管網1835。在一個實施例中，陸基分配系統可包括位于單一水槽區域的或向海岸1802眾多區域分配的多個水槽1833。管網1835將多個水槽1833相互連接。作為選擇，管網1835可以與個別泵站(未示出)和/或終端用戶(未示出)如工業或居民用戶的供水相連接。
在一個實施例中，陸基分配系統1830可以包括化學物質添加站(未示出)用于調節多個水的質量參數。化學物質添加站可以按需要調節水的質量參數如pH值、腐蝕控制和加氟反應。其它適當的水的質量參數也可通過該化學物質添加站進行調節。在一個實施例中，化學物質添加站設置在儲水槽1833的上游。在另一實施例中，化學物質添加站設置在化學物質添加站的下游及泵站1836的上游。作為選擇，該化學物質添加站也可設置于其它適當的位置。
在一個可選擇的實施例中，脫鹽水可以由船舶1810輸送到陸基運輸系統(未示出)并直接輸送到終端用戶或預備的儲水設施。陸基運輸系統可以包括多輛罐車或貨車運輸網絡(未示出)組成。陸基運輸系統可以包括鐵路或鐵路網絡。此外，路基運輸系統可以包括貨車運輸網絡與鐵路網絡的聯合體。
在船舶1810向陸基水分配系統1830輸送脫鹽水的同時還進行發電并將其輸送到岸基電力分配系統1840。通常情況下，一兆瓦特電力就足夠供應1000戶普通美國家庭的用電量了。這樣，如果船舶1810的發電能力是100兆瓦特，該船就可以向100,000戶家庭提供電力。除了生產脫鹽水，船舶1810還可以向遭受災害區域的醫院、其它緊急情況下的基礎設施以及家庭提供緊急電力供應服務。
在一個實施例中，船舶1810還包括一臺供電變壓器(未示出)、電機(未示出)、頻率轉換器(未示出)以及電機控制器(未示出)。頻率轉換器用于控制電機的轉速和扭矩。
最好是，該供電變壓器、電機、頻率轉換器以及電機控制器構成一臺發電裝置1803。通常，變壓器與電機和頻率轉換器相連接，電機控制器與變壓器、電機和頻率轉換器相連接。
典型地，發電裝置1803完全設置在主甲板的下部。在另一個可供選擇的實施例中，發電裝置1803設置在主甲板上或主甲板上方以及主甲板之下。而且，發電裝置1803還可以被臨時發電機補充(未示出)，如柴油發電機。
電機最好是交流電機。電機的轉速可以通過改變輸入的電壓和頻率來調節。頻率轉換器用于提供可變的頻率輸出。該頻率轉換器還可以從零到最大范圍的輸出頻率提供三相交流電的無極控制，以響應期望的為船舶提供的前軸或后軸速度。在另一實施例中，能量生產裝置1803包括燃料電池(未示出)。作為選擇，也可應用其它適當的能量生產裝置，如，常規的船用柴油發動機。
能量轉換裝置1820包括將從船舶1810輸送到陸基分配系統1840的能量的同步裝置。如上所述，能量轉換裝置1820是陸基或岸基系統。
在一個實施例中，同步裝置1825包括發電機步進變壓器(未示出)和第二轉換器(未示出)。發電機步進變壓器用于將船體1810的電壓步進與陸基分配系統1840的電壓完全等同。如，發電機步進變壓器可以將船舶1810的電壓步進到600伏特至38千伏特，也就是與陸基分配系統1740相同的電壓。在另一實施例中，發電機步進變壓器可以將船體1810的電壓步進到600伏特至69千伏特，也就是與陸基分配系統1740相同的電壓。
第二轉換器用于將船舶1810的電能與陸基分配系統1840進行同步。如，第二轉換器可以將船舶1810上的直流電源轉換成為陸基分配系統1840的交流電源。再如，第二轉換器可以將船舶1810上電源的相轉換成為陸基分配系統1840電源的相。
在一個實施例中，船舶1810包括排放物清潔裝置1807。典型地，排放物是指污染物質以及各種顆粒物。排放物清潔裝置1807設置在船舶1810排氣口的上游或前部。當然，輔助船板功能也可能產生其它的排放物。在一個實施例中，排放物清潔裝置1807包括洗刷器。在另一個實施例中，排放物清潔裝置1807包括顆粒物過濾器。
參照附圖19A和19B，所示是船舶1901。該船舶1901包含船體1902，船體1902包括第一表面1902a和第二表面1902b。通常，船體1902的第一表面1902a包括船舶1901的內表面，船體1902的第二表面1902b是船舶1901的外表面。船舶1901還包括脫鹽水生產裝置(未示出)和將濃縮液與海水進行混合的裝置(未示出)。該混合裝置和脫鹽水生產裝置包括上面所述的脫鹽水生產方法和構造。如附圖19A所示，該脫鹽水生產裝置包括多套放置在船舶1901的主甲板1905上面或上方的分別裝在各個容器內的反滲透系統1904。作為選擇，也可采用其它適合的裝置用于生產脫鹽水。
船舶1901還包括用于存儲脫鹽水的裝置。該存儲裝置包括一個設置在船體1902內的水槽1903。水槽1903占據了船舶1901主甲板1905下的船殼1902所形成的大部分空間。作為選擇，水槽1903也可以采取其它恰當的結構并放置于其合適的位置。水槽1903包括第一表面1903a和第二表面1903b。在一個較佳的實施例中，水槽1903被設置在船舶1901的雙船體之內。在另一實施例中，該水槽1903形成了船舶1901的雙船體。雙船體通常是指，第二船體被設置于船體1902之內。
當水槽1903盛裝脫鹽水時，其第一表面1903a與脫鹽水相接近。作為選擇，水槽1903的第一表面1903a可與水面相接觸。
通常，水槽1903的第二表面1903b通常面對船殼1902的第二表面1902b設置。水槽1903的第二表面1903b與船殼1902的第一表面1902a分開有一段距離。典型地，水槽1903的第二表面1903b與船殼1902的第一表面1902a之間的距離大于或等于兩米。另一個實施例中，水槽1903的第二表面1903b與船殼1902的第一表面1902a之間的距離小于兩米。作為選擇，其它合適的距離也可。
一個實施例中，船舶1901包括保持水槽1903中脫鹽水的溫度(未示出)在冰點以上的裝置。脫鹽水在大約0攝氏度時結冰。在一個實施例中，保持脫鹽水溫度的裝置內含有填充于水槽1903的第二表面1903b與船殼1902的第一表面1902a之間的絕緣體。絕緣體可以分別或同時連接在水槽1903的第二表面1903b與船殼1902的第一表面1902a之上。
在另一實施例中，溫度保持裝置還包含有在水槽1903的第二表面1903b與船殼1902的第一表面1902a之間的強制對流或循環對流的空氣。空氣的溫度足夠維持水槽內的脫鹽水的溫度在冰點之上。空氣可以通過導電板或其它適當的裝置進行加熱。在進一步的實施例中，溫度保持裝置還可以通過加熱裝置，如加熱板，直接對水槽1903進行加熱。溫度保持裝置還可以是通過諸如攪動的方式使水槽1903內的脫鹽水發生移動或換位。也可采用其它適當的能保持水槽1903中脫鹽水的溫度(未標明)在冰點以上的裝置。
水槽包含有至少以下一種混凝土、塑料、熱塑性樹脂、熱固性樹脂、聚乙烯樹脂、聚四氟乙烯、碳鋼和不銹鋼。不銹鋼可以是304級不銹鋼和316級不銹鋼中的一種。
在水槽1903含有碳鋼的一個實施例中，水槽1903的第一表面1903a上有一層覆蓋層。通常這層覆蓋物在制造水槽1903的時候就覆蓋上了。作為選擇，覆蓋層也可以在水槽1903的第一表面1903a形成之后再覆蓋。典型地，覆蓋層包括不銹鋼，包括304級不銹鋼和316級不銹鋼。在一個實施例中，水槽1903的第二表面1903b上附著有犧牲陽極。在另一實施例中，所采用的是外加電流。
可以在水槽1903的第一表面和第二表面1903a，1903b之上施加涂料以助于維持脫鹽水適宜于人們使用。各種國家標準指定了用于這種水槽的特種涂料，如ANSI/AWWA D102-97。水槽1903的第一表面1903a包括涂層(未示出)，該涂層包括第一層、第二層和第三層。在一個實施例中，施加于第一表面1903a的第一層是底涂層。在第一層愈合或干化之后再施加第二涂層。第三涂層在在第一層愈合或干化之后再施加于第二涂層之上。從而，第二涂層居于第一涂層和第二涂層之間。
第一表面1903a上的第一涂層是雙組分環氧樹脂、富鋅底漆、乙烯基涂料、快干焦煤油搪瓷涂料以及商店采用的底漆中的一種。第一表面1903a上的第二涂層是雙組分環氧樹脂、乙烯基涂料、冷型焦煤油涂料中的一種。第一表面1903a上的第三涂層是雙組分環氧樹脂、乙烯基涂料、冷型焦煤油涂料、熱型焦煤油涂料中的一種。作為選擇，其它適宜的化合物也可用于第一表面1903a的第一、第二和第三涂層。
水槽1903的第二表面1903b包括涂層(未示出)，該涂層包括第一層、第二層和第三層。在一個實施例中，施加于第二表面1903b的第一層是底涂層。在第一層愈合或干化之后再施加第二涂層。第三涂層在第一層愈合或干化之后再施加于第二涂層之上。從而，第二涂層居于第一涂層和第二涂層之間。
第二表面1903b上的第一涂層是含防銹顏料的醇酸樹脂底漆、乙烯基涂料、雙組分環氧樹脂、富鋅底漆中的一種。該含防銹顏料的醇酸樹脂底漆包括紅色的鐵氧化物、鋅氧化物、油類以及醇酸樹脂底漆。第二表面1903b上的第二涂層是混合好的鋁涂層、醇酸樹脂底漆、乙烯基涂料、以及雙組分環氧樹脂中的一種。第二表面1903b上的第三涂層是混合好的鋁涂層、醇酸樹脂底漆、乙烯基涂料、以及雙組分脂肪族聚氨酯涂層中的一種。作為選擇，其它適宜的化合物也可用于第二表面1903b的第一、第二和第三涂層。
附圖17A-17C所示是本發明所述方法1701的一個實施例。該方法1701可用于向陸基分配系統輸送脫鹽水，如如上所述附圖13中的系統1330。可參考附圖13中所示并在描述圖17A-17B提到的條目來幫助理解方法1701中的實施例。當然，本發明所述方法的實施例可廣泛用于各種別的系統。
參照附圖20A，區段2010所示的是第一船舶。該第一船舶與上面所述的相似。一個實施例中，第一船舶1710可以是經改裝的單殼體油輪并且其載重噸位范圍大約在10,000到500,000噸之間。在另一實施例中，第一船舶1510的載重噸位大約在30,000到50,000之間。在另一實施例中，第一船舶1710的載重噸位大約在65,000到80,000之間。在另一實施例中，第一船舶1710的載重噸位大約是120,000之間。另一實施例中，第一船舶1710的載重噸位大約在250,000到300,000之間。在別的實施例中，第一船舶的尺寸取決于其使用意向、能使船舶漂浮的最大化方案以及該第一船舶所需要達到的生產能力。作為選擇，也可應用其它合適的船舶。
第一船舶用于進行滲入液的生產以及用于混合濃縮液。如此處所述，滲入液是由原水特別是海水制得。滲入液通常包括脫鹽水，濃縮液通常包括鹽水。在一個實施例中，方法2001包括反滲透系統。典型地，第一船舶的滲入液生產速率大約在每日一百萬加侖到一億加侖的范圍內。在另一實施例中，第一船舶可相對于海岸做持續的移動。在另一實施例中，第一船舶相對于海岸是固定的。如此處的具體描述，方法2001的一個實施例包括將濃縮液中鹽分的含量稀釋到與第一船舶周邊水域的鹽分含量大致等同。
再次參照附圖20A，區段2020所示是將滲入液從第一船舶向陸基分配系統輸送。參照附圖20B，所示的是將滲入液從第一船舶向陸基分配系統輸送的一個實施例。區段2020所示的將滲入液從第一船舶向陸基分配系統輸送的步驟還包括將滲入液由第一船舶輸送到第二船舶。
在另一實施例中，方法2001還包括對滲入液的包裝。滲入液的包裝可參照上面附圖13所述。作為選擇，其它適當的包裝滲入液的方法也可采用。一旦滲入液被包裝好，就可以采用多種方法向海岸運輸，包括空運的方式。直升飛機和水上飛機都可用于向海岸運送包裝水。第一船舶可以包含由一個直升機平臺為直升機提供卸載、著陸和起飛。
在一個實施例中。第二船舶的載重噸位大約為10,000到500,000范圍之間。在一個實施例中，第二船舶是進改裝的單殼體油輪。在另一實施例中，第二船舶是一個拖駁單元。在將滲入液從第一船舶向第二船舶輸送的過程中，第一船舶和第二船舶都可以做相對于海岸的運動。作為選擇，第一和第二船舶也可以相對于海岸完全固定。如上所述，滲入液可以通過傳輸管線由第一船舶向第二船舶輸送。在船只之間通過管線傳送油料是為人所知的，船舶之間的滲入液的輸送也采用相同的原理。
參照附圖20B，區段2024所示的是將滲入液從第一船舶向陸基分配系統輸送的步驟，包括將滲入液向停靠在陸基分配系統旁邊的第二船舶輸送。第二船舶可以以其自身的動力行駛到碼頭，或在拖輪或其它適當的支援下抵達碼頭。
參照附圖20B，區段2026所示的是將滲入液從第一船舶向陸基分配系統輸送的步驟，包括將滲入液向停靠在陸基分配系統旁邊的第二船舶輸送。如上所述及參照附圖13，滲入液可由第二船舶向陸基分配系統輸送。
通常，由第二船舶向陸基分配系統輸送滲入液時是通過一條連接在儲水槽進水泵上的輸送管線來實現的。儲水槽進水泵用以幫助向儲水槽輸送滲入液。作為選擇，也可采用其它適當的方式將滲入液從第二船體向陸基分配系統輸送。
參照附圖20C，所示的是將滲入液從第一船舶向陸基分配系統輸送的一個可供選擇的實施例。如區段2027所示，滲入液由第一船舶輸送到管道中。滲入液由第一船舶輸送到管道的方式與上面所述的相似，并可參照附圖13。
例如，在一個實施例中，管道還包括一條浮動管線跨越從第一船舶或永久浮筒到海岸這段距離。在另一實施例中，管道可以包含一條與上面所述相似的海底穩定管道。在另一實施例中，參照附圖13，管道可以包含一條與上面所述相似的埋入海底的管道。作為選擇，也可采用其它適當的管道和管道的配置。
如區段2028所示，管道內的滲入液被輸送到最接近的岸基分配系統。參照附圖13，滲入液的輸送方式與上面所述的相似。作為選擇，也可采用其它適當的方法來輸送滲入液。通常，在第一船舶或永久浮筒上連接有輸送泵，為將滲入液輸送到海岸提供必需的動力。
在一個實施例中，方法2001中還包括一個儲水槽。通常，儲水槽設置在岸上用于為進一步的輸送和/或使用而存儲滲入液。在一個實施例中，可能使用到多個儲水槽。在另一個實施例中，方法501還包括將管道或管網連接到儲水槽。在另一個實施例中，方法1701還包括在管道或管網上連接泵站。典型地，儲水槽的聯合體、管道或管網與儲水槽相連接，和管道或管網相連接的泵站構成了陸基分配系統。參照附圖13，陸基分配系統與上面所述的相近似。作為選擇，也可使用其它適合的構造和排列。
在一個實施例中，方法2001還包括一個連接到儲水槽的化學物質添加站，該化學物質添加站用于調節多個水的質量參數如pH值、腐蝕控制和加氟反應。水由儲水槽和管網直接輸送到最終用戶，如工業或居民用戶。作為選擇，水也可通過陸基運輸系統運輸。在一個實施例中，陸基運輸系統包括鐵路和鐵路網絡。在另一個實施例中，陸基運輸系統包括罐車和卡車運輸網絡。
附圖21所示的是本發明所述方法2101的一個實施例。方法2101用于向遭受災害侵襲的區域提供幫助。如附圖14中所示并在描述圖21中提及的條目可用于參考幫助理解方法2101的實施例。當然，本發明中該方法的實施例還可廣泛用于別的系統。
如區段2110所示，方法2101包括具有第一噸位的第一船舶。在一個實施例中，第一船舶包括經過改裝的單殼體油輪，第一船舶的第一噸位大約在10,000到500,000之間。在另一實施例中，第一船舶的載重噸位大約在30,000到50,000之間。在另一實施例中，第一船舶的載重噸位大約在65,000到80,000之間。在另一實施例中，第一船舶的載重噸位大約為120,000。在另一實施例中，第一船舶的載重噸位大約在250,000到300,000之間。在另一實施例中，第一船舶的載重噸位取決于該船如何應用，最小也能得以讓該船能浮于水面，以及能滿足預設的產出量。作為選擇，也可使用其它合適的船只，包括與附圖13～16所示相近似的。
第一船舶用于生產脫鹽水。通常，第一船舶包括反滲透系統且該系統的脫鹽水生產速率大約在每日一百萬加侖到一億加侖的范圍內。在一個實施例中，第一船舶可相對于海岸做持續的移動。作為選擇，第一船舶也可相對于海岸固定。脫鹽水可采用與上述相似的方法和設施進行生產。其它適當的生產脫鹽水的方法也可采用。
在另一實施例中，方法2101還包括對脫鹽水進行包裝。如，第一船舶可以包括一個包裝車間。通常，方法2101中還有存儲有救災物質供應品如食品、醫藥和衣物。
如區段2120所示，方法2101中向遭受災害侵襲的區域提供幫助時還包括向海岸輸送脫鹽水。在一個實施例中，方法2101中包含一艘第二船舶用于從第一船舶接收脫鹽水并運送到海岸。第二船舶包括第二噸位，典型地，第二噸位小于第一噸位，第二噸位的范圍大約在10,000到500,000載重噸位之間。其它與上述相近似的適當船只也可適用。
在一個實施例中，第二船舶即使是在第一船舶相對于海岸運動時也能從第一船舶接收脫鹽水。作為選擇，當第一和第二船舶相對于海岸基本靜止時，第二船舶可以從接收從第一船舶接收脫鹽水。從第一船舶向第二船舶輸送脫鹽水的方式與上面所述的相似。作為選擇，其它適當的在第一和第二船舶之間傳送脫鹽水的方式也可以采用。在第二船舶接收了需要量的脫鹽水后，就將這些脫鹽水運送到最接近的海岸并分送到遭受災害侵襲的區域。
由于遭受災害侵襲的區域常常缺乏或已經有了岸基分配系統，一個可供選擇的運送脫鹽水方法2120中包括提供空投工具。遭受災害侵襲的區域往往只能飛行到達。在一個實施例中，空投工具包括直升飛機。在另一個實施例中，空投工具包括水上飛機。空投工具是用于運輸包裝的脫鹽水和救災供應品。其它可供選擇的運送脫鹽水的方法包括單純的將包裝的脫鹽水扔出船外。包裝水可以漂浮到岸邊或被別的船只所打撈。
在使用直升飛機的情況下，直升飛機可用于運送散裝包裝水的或包裝水貨盤。在一個實施例中，第一船舶包括直升機平臺以接納直升機并為直升機的運行提供方便。通常情況下使用多個空投工具。空投工具源至海岸或其它船舶。
方法2101中還包括提供多艘支援船只。支援船只用以向第一船舶提供一種或多種如下支持燃油、補充品和供應物、維修和更換的材料及設備、人員以及空運能力。
附圖22所示是本發明所述的方法2201中的一個實施例。方法2201用于減輕脫鹽水對環境的影響。如附圖16中所示并在描述附圖22中提到的條目有助于幫助理解方法1901所述的實施例。當然，本發明所述方法的實施例還可廣泛用于別的系統中。
海水脫鹽過程中產生出滲入液和濃縮液。區段2210所示的方法2201包括對濃縮液進行稀釋。沖淡后的濃縮液中總不溶物的含量介于濃縮液中總不溶物的含量和原水中總不溶物的含量之間。通常，濃縮液在排放到船舶運行海域的海洋環境之前與直接取自周邊水域的水(即“原水”)相混合。如區段2220所示，該方法還包括將濃縮液的溫度調整到與濃縮液排放區域的水體溫度大致等同。
在一個實施例中，方法2201還包括一個混合槽。通常，混合槽安放在船體空間內。如上面的詳細描述，混合槽用于將濃縮液在排放到船舶運行海域的海洋環境之前與直接取自周邊水域的原水相混合。在一個實施例中，參照附圖19中的混合槽與此處所述的近似。當然，也可應用其它合適的混合槽。
在一個實施例中，方法2201還包括對濃縮液進行分散。通常，濃縮液在排放到船舶運行海域的海洋環境的同時被分散。方法2201還包括一個固定篩。在一個實施例中，方法1901就包含一個固定篩。在另一個實施例中，方法2201進一步包括在固定篩上布置多個發散方向定位的孔隙。濃縮液分散裝置與前面所述的類似。在另一個實施例中，方法2201中還包括提供具有許多發散方向定位的孔隙的固定篩以及在這些空隙上有許多突起物。在一個實施例中，固定篩的配置參照上面所述的附圖5A和5B。作為選擇，固定篩的配置可以是其它合適的可供選擇的方式。
在一個實施例中，方法2201包括將濃縮液從多個地方進行排放。方法2201中包括濃縮液排放體。方法2201中的濃縮液排放體上設置有許多排放口。如，排放體從船舶本體延伸，在排放體上設置有許多孔穴。排放體還可包含許多排放管，每一條排放管伸向不同的深度。
排放體可以包括從船舶的主甲板向水中延伸的漂浮軟管。排放體還可包括懸鏈線。別的可供選擇的排放濃縮液的方法如前面所描述。此外，其它適當的排放濃縮液的方法也可被采用。
在一個實施例中，方法2201還包括降低運行的噪音。方法2201可包括提供許多管套。在另一個實施例中，該方法包括提供多個阻尼部件。其它用于降低在海洋環境中進行海水脫鹽作業的船舶對環境影響的方法可以與此處所述的方法、系統和設施相近似。當然，也可采用其它適當的方法。
參照附圖24，所示的是本發明所述的方法2401中的一個實施例。方法2401可用于向陸基分配系統傳輸電力，如，上面所述的附圖17中的系統1701。如附圖17所示并在描述附圖24的條目有助于幫助理解方法2401所述的實施例。當然，本發明中該方法的實施例還可廣泛用于別的系統。
如區段2410所示，方法2410包括提供能用于發電的船舶。該船舶可以以前面所述的方式使用。在一個實施例中，該船的載重噸位大約在10,000到500,000的范圍之間。作為選擇，也可應用其它適合的船只。
通常，船舶的發電能力大約在10兆瓦特到100兆瓦特之間。典型地，該船舶包括供電變壓器、電機、頻率轉換器和電機控制器。頻率轉換器用于控制電機的轉速和扭矩。另一實施例中，船舶還包含有燃料電池。作為選擇，其它合適的能量生產裝置也可以被應用。
在船舶是以化石燃料提供動力的情況下，該船舶包括降低因化石燃料燃燒而產生的環境影響的裝置。比如在一個實施例中，方法2410包括將船舶排放的氣體進行凈化。在另一個實施例中，方法2410包含有洗刷器。另一個可供選擇的實施例中，方法2410中包含有顆粒過濾器。，也可采用其它適宜的用于清除船舶排放污染物的方式。
如區段2420所示，方法2410包括將能量由船舶向岸基分配系統進行輸送。從船舶輸送能源可以參照附圖17如上所述。作為選擇，也可采用其它適合的方式從船舶輸送能源。陸基分配系統可以與上述系統相似并參照圖17，作為選擇，其它適合的陸基分配系統可被使用。
如上所述，從船舶向岸基分配系統輸送電能的裝置通常是岸基的，并由地方的供電當局配置以滿足其特殊的輸電網格和規格。在一個實施例中，方法2410包含將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步。將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步的步驟包括，將船舶的電壓步進至與陸基分配系統的電壓相一致，并由第二轉換器將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步。也可采用其它適當的方法將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步，包括前面所述的方法和系統。作為選擇，其它適當的將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步的方法也能適用。
參照附圖25，所示是本發明所述的方法2501的一個實施例。方法2501可用于向岸基分配系統所示脫鹽水以及傳輸電能。如上面附圖18所述的系統1801。參照附圖18中的條目來描述附圖25有助于幫助理解方法2501所述的實施例。當然，本發明中該方法的實施例還可廣泛用于別的系統。
如區段2510所示，方法2410包含進行脫鹽水的生產和進行發電。該船舶如上面所述。在一個實施例中，船舶的載重噸位大約在10,000到500,000之間。當然也可應用其它適合的船只。典型的，該船的脫鹽水生產能力得宜是每日一百萬加侖到一億加侖之間。該船的發電能力是10兆瓦特到100兆瓦特之間。當然也可應用其它適合的船只。
通常該船包含有輔助變壓器、馬達、頻率轉換器和控制馬達。頻率轉換器用于控制馬達的轉速和扭矩。另一個實施例中，該船舶還包含一套燃料電池。當然，其它適當的能量產出裝置也可適用。
在船舶是以化石燃料提供動力的情況下，該船舶還包括一套降低因化石燃料燃燒而產生的環境影響的裝置。比如在一個實施例中，方法2510包括將船舶排放的氣體進行凈化。在另一個實施例中，方法2510包括提供洗刷器。在另一個可供選擇的實施例中，方法2510中包括提供顆粒過濾器。作為選擇，也可采用其它適宜的用于清除船舶排放污染物的方式。
如區段2520所示，方法2510包括將由船舶生產的脫鹽水向陸基水分配網絡進行輸送。陸基水分配網絡可以參照附圖18如上所述。作為選擇，也可采用其它適合的水分配網絡。
如區段2530所示，方法2510包括將電能由船舶向陸基電分配系統進行輸送。從船舶輸送能源可以參照附圖18如上所述。作為選擇，也可采用其它適合的方式從船舶輸送能源。參照附圖18，陸基電分配系統與上面所述的系統相類似。作為選擇，其它適合的陸基電分配系統也可采用。
如上所述，從船舶輸送電能的裝置通常是岸基的，并由地方的供電當局配置以滿足其特殊的供電網格配置和規格。在一個實施例中，方法2510包含將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步。將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步的步驟包括將船舶的電壓步進至與陸基分配系統的電壓相一致，并由第二轉換器將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步。也可采用其它適當的方法將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步，包括前面所述的方法和系統。作為選擇，其它適當的將從船舶向陸基分配系統輸送的電能進行同步的方法也能適用。
參照附圖26，所示是本發明所述的方法2601的一個實施例。方法2601用于生產和存儲附圖19所述的條目，參照附圖19中的條目來描述附圖26有助于幫助理解方法2601所述的實施例。當然，本發明中該方法的實施例還可廣泛用于別的系統。
如區段2610所示，方法2601包括生產脫鹽水。脫鹽水可以按照上面所述的方法和系統進行生產。通常，脫鹽水是在船載脫鹽系統上進行生產的。作為選擇，脫鹽水其它適宜的的方法生產。
如區段2620所示，方法2601還包括將脫鹽水存儲在水槽中。水槽布置在船舶的船體內。船體包括第一表面和第二表面。水槽包括第一表面和第二表面。水槽的第二表面與船體的第一表面相分離。該船體和水槽如上面附圖19所示。
在方法2601的一個實施例中，船體的第一表面包括船舶的內表面，船體的第二表面是船舶的外表面。在水槽內盛裝有脫鹽水的時候，水槽的第一表面與脫鹽水相接近。作為選擇，水槽的第一表面也可與脫鹽水相接。通常，水槽的第二表面與船體的內表面相隔有一段距離，該距離等于或大于約兩米。在另一實施例中，該距離可能小于兩米。通常情況下，船體和水槽形成了雙體船舶。作為選擇，其它適合的船體和水槽也可應用。
典型地，水槽由至少以下一種構成塑料、熱塑性樹脂、熱固性樹脂、聚乙烯樹脂、聚四氟乙烯、碳鋼和不銹鋼。不銹鋼選自由304級不銹鋼和316級不銹鋼組成的組。在一個實施例中，方法2601包括在水槽的第一表面上涂覆一層覆蓋層。覆蓋層通常包括不銹鋼。在另一個實施例中，方法2601包括在水槽的第二表面上附著有犧牲陽極。在另一實施例中，水槽的第一表面和第二表面上都包括涂層，該涂層包括第一層、第二層和第三層。該涂層如上面附圖19所示。作為選擇，其它適合的涂層也可適用。
在一個實施例中，方法2601包含將水槽中的脫鹽水的溫度保持在冰點以上。該方法2601可包括在水槽的第二表面和船體的第一表面之間設置絕緣體。方法2601也可包括對水槽的第二表面和船體的第一表面之間的空間進行加熱。作為選擇，其它可以保持水槽中脫鹽水的溫度在冰點以上的方法也可采用，包括前面所述的系統和方法。
上面所述的系統、方法和設施可以聯合用于具有各種功能的小型艦隊或船隊，如僅僅用于生產脫鹽水的船隊或僅用于發電的船隊。在這樣的船隊中，單艘的船只可為別的船只提供支援。如，用于發電的船只可向用于生產脫鹽水的船只提供電力。此外，船隊里還包括船只用于存儲脫鹽水并將他們運送到海岸或別的船只。這樣的船隊可以向海岸區域提供多種服務(以及向遭受能源和/或淡水短缺的地區提供救濟)。當然，單一的船只也可包括多功能，如生產水、發電和/或存儲水。在一個實施例中，可由海岸向船舶提供電力，如，通過海底電纜，這樣，該船就不必有自己的動力設備。
本發明是參照各個實施例進行公開的，對所述實施例的各種修正、更正和改變都可能并不超越本發明的領域和由權利要求書確定的范圍。從而，本發明并不局限于這些所描述的實施例，而是以后面的權利要求的語言中所定義的所有范圍，并等同于該范圍。
權利要求
1.一艘船舶包括水質凈化系統，該系統包括取水系統，該取水系統包含進水口與進水泵，其中進水口可被置于水體中溫躍層區域之上；反滲透系統；濃縮液排放系統，該系統包含多個濃縮液排放口；滲入液輸送系統；動力源；以及控制系統，其中所述反滲透系統與所述取水系統相連接，所述濃縮液排放系統及滲入液輸送系統與所述反滲透系統相連接，所述動力源與所述取水系統、反滲透系統和滲入液輸送系統相連接，以及所述控制系統與所述取水系統、反滲透系統、濃縮液排放系統、滲入液輸送系統以及動力源相連接；以及其中所述濃縮液排放系統包含可從船體延伸至溫躍層區域之內或之下的部件。
2.根據權利要求1所述的船舶，其特征在于，所述濃縮液排放系統還包括用于將周邊水域中的水吸取入排放部件的吸氣器，吸取的水用于將濃縮液在通過多個排放口排放之前進行稀釋與混合。
3.根據權利要求1所述的船舶，其特征在于，所述進水口包括海水吸入箱。
4.一艘船舶，包括水質凈化系統，該系統包括取水系統，該取水系統包含進水口與進水泵；反滲透系統；濃縮液排放系統，該系統包含多個濃縮液排放口，其中，所述濃縮液排放口可將濃縮液排放至周邊水域的溫躍層區域之上；滲入液輸送系統，該系統包含輸送水泵；動力源；以及控制系統，其中所述反滲透系統與所述取水系統相連接，所述濃縮液排放系統及滲入液輸送系統與所述反滲透系統相連接，所述動力源與所述取水系統、反滲透系統和滲入液輸送系統相連接，以及所述控制系統與所述取水系統、反滲透系統、濃縮液排放系統、滲入液輸送系統以及動力源相連接；以及其中所述取水系統包含可從船體延伸至溫躍層區域之內或之下的部件。
5.根據權利要求4所述的船舶，其特征在于，所述濃縮液排放系統還包括用于將周邊水域中的水吸取入排放部件的吸氣器，吸取的水用于將濃縮液在通過多個排放口排放之前進行稀釋與混合。
6.一艘船舶，包括水質凈化系統，該系統包括取水系統，該取水系統包含進水口與進水泵；反滲透系統；濃縮液排放系統，該系統包含多個濃縮液排放口；滲入液輸送系統；動力源；以及控制系統，其中所述反滲透系統與所述取水系統相連接，所述濃縮液排放系統及滲入液輸送系統與所述反滲透系統相連接，所述動力源與所述取水系統、反滲透系統和滲入液輸送系統相連接，以及所述控制系統與所述取水系統、反滲透系統、濃縮液排放系統、滲入液輸送系統以及動力源相連接；以及其中所述取水系統可在含有浮游生物較少的深度取水，并將該深度的水吸取到水凈化系統。
7.一種在浮動結構上生產滲入液的方法，包括通過含有進水口的取水系統取水，其中所述進水口設置在浮動結構周邊水域的溫躍層區域之上；將水供給水質凈化系統；對水進行過濾產出滲入液與濃縮液；通過濃縮液排放系統將濃縮液排放至周邊水域，該濃縮液排放系統包含具有多個濃縮液排放口的排放部件，所述多個濃縮液排放口置于溫躍層區域之中或之下。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，還包括在濃縮液流經排放部件之時將周邊水域中的水吸取到排放部件之中的步驟。
9.一種在浮動結構上生產滲入液的方法，包括通過含有進水部件的取水系統取水，所述進水部件從浮動結構的殼體向外延伸，且該進水部件含有置于浮動結構周邊水域的溫躍層區域之上的進水口；將水供給水質凈化系統；對水進行過濾產出滲入液與濃縮液；通過濃縮液排放系統將濃縮液排放至周邊水域，該濃縮液排放系統包含具有多個濃縮液排放口的排放部件，所述多個濃縮液排放口置于溫躍層區域之中或之下。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，還包括在濃縮液流經排放部件之時將周邊水域中的水吸取到排放部件之中的步驟。
11.一種在浮動結構上生產滲入液的方法，包括通過含有進水部件的取水系統取水，所述進水部件從浮動結構的殼體向外延伸，且該進水部件含有置于浮動結構周邊水域的溫躍層區域之內或之上的進水口；將水供給水質凈化系統；對水進行過濾產出滲入液與濃縮液；通過濃縮液排放系統將濃縮液排放至周邊水域，該濃縮液排放系統具有多個濃縮液排放口，所述多個濃縮液排放口置于溫躍層區域之上。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述濃縮液排放系統包含具有多個濃縮液排放口的排放部件。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，還包括在濃縮液流經排放部件之時將周邊水域中的水吸取到排放部件之中的步驟。
14.一種在浮動結構上生產滲入液的方法，包括通過含有進水口的取水系統取水，所述進水口置于10米以下深度的水中；將水供給水質凈化系統；對水進行過濾產出滲入液與濃縮液；通過濃縮液排放系統將濃縮液排放至周邊水域，該濃縮液排放系統包含具有多個濃縮液排放口的排放部件。
全文摘要
本發明是關于對水進行脫鹽的系統、方法和裝置。船舶包括取水系統、反滲透系統、濃縮液排放系統、滲入液運送系統、動力源和控制系統。該濃縮液排放系統包含有多個濃縮液排放口。
文檔編號B01D61/02GK1890184SQ200480036833
公開日2007年1月3日 申請日期2004年11月18日 優先權日2003年12月11日
發明者安德魯·W·戈登 申請人:水質標準股份有限公司