【发明名称】 深层海 水淡化民 生用水大量 生产系统

【技术领域】

[0001] 本发 明深层海水 淡化民生用 水大量生产 系统,系应 用高压重 力沉 淀池快速沉 淀排除深 层海水的 重金属、 硬度杂质 、 化学残留物质等对 人体 和动植物 的有毒物质 ； 再应用冷冻法分 离' '盐、 水， 使生产出来的 ''淡水 ”和 ''卤水 "， 能够去除有毒物质， 保存深层海 水营养丰 富肥沃的 矿物 质与微量 元素， 做为民生用水 、 农业用水和工业 用水使用 。

【先前技术】

[0002] ''海冰生成时会将饱 和的盐分析 出 " : 海水结冰， 其实只是 淡水 结冰， 而将盐分排挤 出来， 部分来不及 流走的盐 分以 ''卤汁"的状态 被包 里在冰晶 之间的空 隙里形成 “盐泡” o 此外， 还有来不及溢出的气体 包里 在冰晶之 间的空隙 里形成 “气泡” 。 因此， ''海冰 "实际上是 ''淡水 冰晶" 、 ''盐泡 ”和' '气泡 "的混合物。

【0003】 ''海冰的形成” ： 普通的纯净水在 4。（2时密度达到最大， 0° C.时为冰点开始 结冰。而海水 由于含有 盐分， 所以密度最大时 的温度 Imax和 结冰 时的温度 I, 都与纯水不同， 而是取决于海水的盐度 。 当海水的盐度不 超过 千分之 24.69时， Imax > I, 也就是， 表层海水的气温逐渐下降时， 表层 海水 的温度首 先达到密 度最大的 温度 Imax, 于是表层海水下沉 ， 下层海水 上浮 ， 形成对流。 当气温继续下降接 近冰点 I, 表层海水已经不会 往下沉， 因 为下面的海 水密度更 大， 于是表层海水直 接结冰 ； 如果盐度超过千分 之 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 24.69 时， Imax < I, 此时， 表层海水的温度下降时首先接近冰点 I, 这时表 层海 水由于降 温的时候 密度变大 ， 所以下沉， 而较为温暖的下 层海水因 为 密度 较小而上 浮， 形成对流， 一直到海水结冰为 止； 这种海水结冰的方 式, 因为 过程来回 多次而较 缓慢。

[0004] ''水结成冰后， 体积增加 9% "： 冰的水分子是 由氢氧链结 冰 的水分子 间形成许多 的空隙； 而没有氢链结合的水 分子， 就没有这种 规 则性 的排列， 它会尽量的紧密 堆积在一 起（close packing） _o 如室温的水， 其氢 链结 合率约为 50%, 而冰为 100%（氢链结合比率越高的水， 分子间的空隙就 越 多）， 也就是， 冰较水规则性的排列高， 所以冰的分子间 空隙大， 因此水 和冰 的重量相 同时， 冰的体积大 9%； 而海水乃是盐分子 和水分子 ， 以混合 物 的状态相结 合， 也就是， 以物理状态结合 ， 其结构非常脆 弱； 而水是由 氢 、 氧两种元素组成， 氢原子质量为 1.00794u, 是宇宙最轻的元素， 氧原子 质量 为 15.9994, 仅次于氢和氮， 占第三位， 水的原子质量为 17.00734, 水在 4。（2时密度为 而盐， 氯化钠 NaCl, 是由氯、 钠两种元素组成 氯 原子质 量 为 35.45 ,钠原子质量为 22.9898,盐的原子质量为 58.4398,盐的密度为 2.165； 囹 此， 海水慢速结冰 ， 水分子的原子氢氧链 已规则 性的排列在 一直线上 ， 水分 子间已形 成许多 的空隙， 因水慢速结冰， 有足够的时间让 水分子把 质 量 重密度大 的盐分子全 部析出 ， 沉淀在水下， 不会包裹在冰 晶的空隙里 形 成 盐泡， 而构成纯净的淡 水冰， 漂浮在水面上； 同理， 冰块、 碎冰、 冰霜、 冰水 （液态冰）， 倘若温度皆已达到海水的冰点以下 ， 艮卜 2。（3以下， 因水分子 皆 已规则性 的排列， 且皆已将质量重密度 大的盐分 子全部析 出， 水分子间

2 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 已膨 胀松散， 体积已大 9%, 皆同样具备淡水 冰的特质 ， 漂浮在水面上 。

[0005] 上述 ''水分子氢氧链结合的构型 "， 请参考：北京大学科学 家在 国家资助 下， 人类首次拍到水 分子的 内部氢键构 型 (O-H- - -O), 研究成 果发 表在本期 2022年 1月 5日以 Article的形式在《自然-材料》 [Nature Materials DIO: 10.1038/nmat3848] , 既可得到证明。

【0006】 根据国际淡 化协 会 (International Desalination Association, IDA) 的统计， 迄 2013年为止， 全世界共建成一 万七千座 海水淡化厂 ， 日 产淡 水八千多 万吨， 有 3亿人生活已离不开淡 化的海水 了。

- 【0007】 按， 目前海水淡化的 ''盐、水分离法 “， 成熟的制程共有二 项 ， 其一为 ''加热法“， 其二为 ''逆渗透法" ， 谨分别说明如 下：

【0008】 一、 ''加热法 "： 把海水先蒸发， 因水蒸气不含盐分再冷却 后即 得淡水 ， 以除去盐分。 其中， 有多级闪沸、 多效蒸发、 蒸气再压缩 等 工法 。 而加热法需要大 量的热能 ， 生产成本高， 产量有限， 常与火力发 电 厂共 构， 以电厂汽轮机排 放的低压 蒸气做为 廉价的能 源， 产量有限。

[0009] 二 、 ''逆渗透法 "： 目前海水淡 化以逆 渗透 法 ( reverse osmosis, RO) 为主， 逆渗透法已为海水淡化的生产 主流， 约有 6成的淡化厂 采用 ， 且比率逐年提高 ， 其原因是逆渗透法 的制程有 下列优点 ： 建厂速度 快 、 消耗能源较加热法 少、 操作容易， 且大型逆渗透 海水淡化 厂的兴建 费 用与 淡水的生 产成本也 较其他方 法低廉使 然。

【0010】 逆渗透制水法 (Reverse Omission , 简称 R.O.) 是目前最先 进最 有效的净 水处理法 ， 它能有效分离海水 中的水分 子与盐分 子、 钙、 镁 等硬 度杂质 、 重金属、 化学残留物质、 及病毒、 细菌等， 因而可生产出 安

3 更正页 (细则第 91条) ISA/CN 全的 饮用淡水 。

[0011] 然 ''逆渗透制水法 “系针对 ''表层海水 ”的淡化生 产而言, 仍有 诸多缺失 ， 致产量难以大幅提 升， 大量生产， 降低成本， 取代各种水 源， 广泛普遍使用。

[0012] 究其 原因： 现行逆渗透制 水法有下列 必要的工序 ： 1、 先将 海水 导入储存 槽储存。 2、 经过一套前置过滤 系统进行 初步过滤 。 3、 过滤 水储 存槽储存 已初步过 滤的海水 。 4、 经微过滤系统再进一步过 滤。 5、 使 用高 压泵浦将 已两度过滤 的海水送到逆 渗透 RO模圆柱筒进 行盐水分 离。 6、 藉节 能设备回 收部分能量 （利用高压卤水的压力 能回收部分 能量）。 7、 淡水 储存 槽储存淡 水。 8、 将淡水输入自来水系统 。 9、 将卤水排放入海。

【0013】 综上所述工序，无法简化省 略， 因此有下列的诸多缺 失： 1、 前置 过滤和再度 微过滤处理 系统， 耗时耗工故产量 难以大幅 提升。 2、 藉高 压泵 浦将海水输 入 RO膜圆柱筒分离 卤水和淡水 相当耗能 ，成本难以降低。 3、 透过 RO膜圆柱筒分离卤水 和淡水， 因 RO模圆柱筒口径小， 过滤速度缓慢， 难以 大量生产 。 4、 深层海水所拥有极端珍贵的矿物质 与微量元 素， 透过逆 渗透 RO膜过滤法过滤 后， 将全部剔除殆尽 ， 无法保留。

[0014] 上述 逆渗透制 水法的海水 淡化生产 技术， 系针对 ''表层海 水 "的淡化而言 ， 深层海水迥然不同。 深层海水 ： 一般界定为 200米至 4000 米之 间的海水 。

[00151 深层 海水的优 越性可归纳 以下五个 特质：

[0016] 1、 清澈干净性： 人为的污染 不易到达 ， 是构成深层海水洁 净的 原因之一 。 另外， 表层海水在沉淀过程中， 细菌会因化学 酸化、 沉淀、

4 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 漂流 扩散等之 分解作用 ， 随深度而逐渐减少 ， 且因深海缺少残 存的有机 物 质及 硝酸体氮 素等细菌所 需的养份 ， 细菌难以生存繁殖 。 因此， 导致动植 物病 变的各种 有害细菌 或病毒， 在深层海水 中的含量 均极为稀 少， 仅为表 层海 水的千分 之一至万分 之一。 再者， 残存于深层海 水的有机 物， 对微生 物分 解残渣有机 物作用 的抵抗性相 当安定， 这也是深层海水的 水质在微生 物学 或物理化 学方面较 为安定、 无机且清净 的原因 。

【0017】 2、 无机营养丰厚性： 或称为 「富营养盐性」， 简单说就是： 富含 「无机营养盐类」。 据美、 日等研究深层海水的专家表 示， 深层海水所 含的 氮、 磷、 矽、 硝酸等无机营养盐， 平均比表层海水高出数 倍到数拾倍 。 用于 光线不足 ， 光合作用几乎无 法进行， 因此植物性浮游生物 所需的必 要 营养 盐 -氮、 磷、 矽、 硝酸等都无法消耗， 大量累积在深 层海水中 ， 成为 营养 特别丰富 的水， 这种特性就称 为 「无机营养丰厚性」。

[0018] 3、低温安定 性： 深层海水由于位在光 线无法照到 的深海 中， 水温 比表层海 水的水温低 ， 而且几乎一整年 都没有变 化， 低温的情况非 常 稳定 ， 所以可规划做为 多种用途 ， 如： 温差发电、 养殖冷水鱼类等； 其他 待开 发的冷能 用途还有很 多。

[0019] 4、 微量矿物质特 性： 若将深层海水的 的水分、 盐分和矿物 质分 离， 即能萃取出高 成分的矿物 质与微量 元素； 矿物质包括 ： 镁、 钙、 钾等 ， 微量元素包含 ： 锌、 铜、 硼、 磷、 硒等共多达八十多种。 就医疗功 能而 言， 镁与钙可用以预防 骨质疏松 、 疏缓糖尿病及高血压等 病症之功 能, 也有 抑制中性脂 肪胆固醇 上升之作 用。 微量元素中 ， 最可贵的是硒， 因为 日常 生活中不容 易摄取得到 ， 而人体一旦缺乏硒 ， 则罹患心脏病、糖尿 病、

5 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 癌症 的机率相 对提高。 深层海水中含量丰富 的微量元 素硒， 正好可以弥补 人体 之不足， 对人体健康有莫大 的帮助。

【0020】 5、 水分子熟成性： 从海平面 300公尺以下的海水， 因常年处 于低 温高压之 环境下， 其水分子结构偏小， 属准奈米级之微细 分子， 且其 分子 结构稳定 ， 水分子间不易重组 结合， 因此极具稳定 与微小分 子结构之 特性 。

[0021] 随着 科技的发达 ， 影响人类最重大的议题 之一，就是水资 源 的匮 乏问题。 然水资源的开发， 人类虽已利 用海水淡 化的技术 生产民生 用 水， 然仅止于抽取 ''表层海水 "进行淡化， 造福小部分人 群； 但最有价值、 最重 要， 占地球水资源 95%的低温、富营养 、最肥沃的 ''深层海水 ”的开发 之可 行有效的 办法， 实已刻不容缓 ， 急待解决。

[0022] 有鉴 于此， 如何利用现代科 技， 大量低廉生产深 层海淡水, 取代 现有水源 ， 发挥深层海水的五 大特质 ， 造福人类和所有动 植物， 解决 水资 源匮乏危机 ， 地球暖化危机 ， 粮食不足危机， 实为水资源 开发重中 之 重的 关键课题 。 岂可将地球 95%的低温、 富营养、最肥沃的深层海 水， 闲置 大海 ， 弃之不用， 让水资源不足 ， 人类彼此争夺， 永无 宁曰 。

【发明内容】

【0023】 本发明 ''深层海水淡化民生用水大 量生产系统 "，有效解决 上述 深层海水 低廉大量 生产的所有 难题， 得发挥深层 海水的五 大特质， 取 代各 式不含矿物 质和微量元 素的水源 ， 做为民生用水， 以维护人类的健 康, 改善 人类的体质 ， 延长人类的寿命 。

6 更正页 （细则第 91条） ISA/CN [0024] 技术 方案：本发明为达 成上述 目的及其功 效， 公开一种 ''深 层海 水淡化民生 用水大量生 产系统" ， 包括： 一发电系统、一虹 吸管机构 、 r 抽水 机构、 一海水储存池 、 至少二高压重力沉 淀池、 至少二第一 盐水分 离机 /或至少二第 二盐水分 离机、 一淡水储存池 、 一卤水储存池， 其中：

【0025】 所述发电系统： 系发明人所发明的 「海浪浮力和地 词 I力发 电系 统」， 贵局于 2020年 5月 1曰核准发明第 1692580号， 做为本 ''深层海水 淡化 民生用水 大量生产 系统 "的电源设备， 发电量大， 能源免费， 有效解 决耗 能大、 成本高、 大量生产所面 临的成本 问题。

【0026】 所述虹吸管机构： 系藉该虹吸管机构 的虹吸原理 ， 长臂虹吸 管往 下延伸 600米直接深入深层的 海里， 往上再延伸跨越 所述海水储 存池的 墙壁 顶端才转 弯， 短臂虹吸管则往 下延伸到 该海水储 存池底； 倘短臂虹吸 管管 内的液面 ， 比长臂虹吸管管 内的液面为 低时， 贝 U , 当虹吸管藉抽水机 构的 一抽水机 ， 将水抽入该海水储 存池里， 整条虹吸管已灌满 海水后， 虹 吸作 用已成立 ， 随即关掉该抽水机 ， 深层海水仍然会 经由虹吸 管继续流 到 该海 水储存池 里， 不会停止流动 ； 倘短臂虹吸管管内 的液面， 比长臂虹吸 管管 内的液面 为高时， 贝 该海水储存池里 的海水将会 倒流回深 层的海里; 此时 ， 必须藉助该抽水机 构的抽水 机将深层 海水抽入 该海水储 存池里 。

[0027] 所述 抽水机构： 系藉助该抽水机 构的抽水机 ， 补强该虹吸管 机构 的虹吸作用 力不足时使 用； 也就是， 利用该虹吸管机构的 虹吸作用 力, 节省 该抽水机 构的抽水机 能源的消 耗量， 而达节能 的效果。

【0028】 所述海水储存池：长度与 所述高压重 力沉淀池相 同， 然容量 必须 比该高压 重力沉淀 池的容量大 ； 由于重量太大， 为确保结构安全， 该

7 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 海水 储存池必 须部分深入 地下， 以策安全； 该海水储存池的底 部， 设多根 大 口径的输水 管， 直通该高压重 力沉淀池的底 部； 每根输水管 的进水口设 一进 水电动闸 门， 一抽水机， 可快速将该高 压重力沉 淀池灌满 。

【0029】 所述该高压重力沉淀 池： 其容量依淡水每 日的需求量 设置， 倘 日产需求量 为 45万吨，则该高压重力沉淀池的容 量设为 45万吨，艮 L长 300 米 、宽 50米、高 30米；在该高压重力沉淀池的高 20米处， 设一半透膜隔离板, 将该 高压重力 沉淀池分 隔成上下两 池；

[0030] 该下 池:系由该半 透膜隔离板 到该高压重 力沉淀池 的底部所 构成 ， 即 10米~ 30米深的范围，• 此部分， 水的重力压强 P = 2大气压 P。〜 4大 气压 P。， 在此一高压重力的环境下进行沉淀， 让有毒的重金属、 硬度杂质、 化学 残留物质 等受地心 引力的影 响快速沉淀 ， 倘这些质量重粒 子粗的重金 属 、 硬度杂质、 化学残留物质， 违反自然法 则， 往上攀升穿越 该半透膜 隔 离板 时， 因该半透膜隔 离板位于水 深 10米处， 其下压力=侧 压力 =上压力 二 2大气压 R, 将会以 2大气压 P。的下压力协助该半透膜隔离板从 上把它 挡 住、 也会以 2大气压 P。的侧压力协助该半透膜隔离板从旁把它推 走、 再加上 这些 物质本身 的重力受地 心引力往 下拉、 以及该半透 膜隔离板 奈米级的 孔 径阻 截， 质量重粒子粗 的重金属 、 硬度杂质、 化学残存物质， 实难往上攀 升硬 闯穿越该 半透膜隔 离板而成漏 网之鱼， 进入该上池里； 该下池的底部 由该 海水储存 池直接延伸 过来的 多根输水管 往下转弯 ， 出口处设一出水 电 动闸 门； 该高压重力沉淀 池的底部 外侧， 设一排水电 动闸门、 一海水排水 管直 通海里；

[00311 该上 池： 系由该半透膜隔离板 以上的部分 所构成， 设多根大

8 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 口径 的输水管 ， 每根输水管的进水口设 一进水电动 闸门、 一半透膜隔离 管、 一抽 水机； 该上池的出水 总流量等 于该下池 的进水总 流量， 使该高压重 力 沉淀池 的水位始 终保持不 变，• 该半透膜隔离管的半透膜 和该半 透膜隔离板 的半 透膜一样 ， 仅过滤有毒的重金 属、 硬度杂质、 化学残留物 质外， 盐、 水 、 矿物质和微量元素全 部让其通 过， 送给所述第一 盐水分离 机/ 或所述 第二 盐水分离 机， 应用冷冻法进行盐 、 水、 矿物质和微量元素等 的分离 。

【0032】 该高压重力沉淀池 至少设二个 ， 即， 第一高压重力沉淀池 / 及第 二高压沉淀 池， 然必须二个一 起灌满后 ， 才可开始使用； 每天使用一 个， 另一个清洗干净重灌 沉淀一天 后， 隔天才使用； 也就是， 今天使用新 池， 昨天已用过的旧池 ， 将该旧池的夕卜侧， 该海水排水管的该排水电 动闸 门的 开关打开 ， 把该旧池的水全部 经由该海 水排水管 直接排入 海里； 当该 旧池 往下不断 排水， 该下池的水很 快就排光 ， 该上池干净的水 自然垂直往 下流 ， 水重力全部往下压 衍生出来 的强大撞 击力快速 冲刷清洗 该半透膜 隔 离板 ， 紧接着再把该下 池也冲刷清 洗干净； 此时， 所述淡水储存池， 设一 半透 膜清洗管 、 一清洗电动闸门 ； 该半透膜清洗管从 该淡水储 存池连接 到 该上 池的每根 该半透膜 隔离管的上 面， 随即打开该半 透膜清洗 管的该清 洗 电动 闸门的开 关， 开始往下喷水快 速冲洗该 半透膜隔 离管； 待该半透膜 隔 离管 、 该半透膜隔离板 、 该下池， 全部冲刷清洗干净 ， 把水泄光； 才关上 该海 水排水管 的该排水 电动闸门 的开关， 开始重新进 水将该旧 池灌满； 两 个高 压重力沉 淀池， 周而复始， 来回更换， 每天都把该半透膜 隔离管、 该 半透 膜隔离板 、 该下池， 全部冲刷清洗干净 ， 才重新灌水使用 ， 因此， 该 半透 膜隔离管 、 该半透膜隔离板 ， 该下池， 始终保持干净， 不会阻塞， 确

9 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 保系 统稳定通 畅运行。

[0033] 深层 海水优越 性的五大特 质， 请参考本说明 书 【0016】 节:

「1、清澈干净性： 人为的污染不易到 达， 是构成深层海水洁净 的原因之一 。 另外 ， 表层海水在沉淀过 程中， 细菌会因化学 酸化、 沉淀、 漂流扩散等之 弁解 作用， 随深度而逐渐 减少， 且因深海缺 少残存的 有机物质 及硝酸体 氮 素等 细菌所需 的养份， 细菌难以生存繁殖 。 因此， 导致动植物病变的各 种 有害 细菌或病 毒， 在深层海水中 的含量均极 为稀少， 仅为表层海水的千分 之一 至万分之 一。 再者， 残存于深层海水的 有机物， 对微生物分解残渣有 机物 作用的抵 抗性相当 安定， 这也是深层海 水的水质 在微生物 学或物理 化 学方 面较为安 定、 无机且清净的原 因。」

[0034] 综上 所述， 深层海水本已相当干 净， 纵使还有微少的残存 重 金属 、 硬度杂质， 或化学残存物质 ， 也可藉该高压重 力沉淀池 以高压重 力 的方 式快速沉 淀， 并藉该半透膜隔 离板及该半 透膜隔离 管奈米级 的孔径 阻 截而 加以排除 。

[0035] 由于 现有表层 海水淡化系 统使用逆 渗透 RO膜分离淡水 与卤 水， 连同极其珍贵的矿物 质及微量 元素也一并 排除， 致生产出 来的淡水 已 无营 养， 颇为可惜； 因此， 该半透膜隔离板 及该半透 膜隔离管所 使用的 半 透膜 ， 其孔径不宜太微细 ， 除可排除重金属 、 硬度杂质、 化学残留物质等 质量 重粒子粗 的有毒物质 外， 深层海水所含 丰厚的矿 物质包括 ： 镁、 钙、 钾等 ， 及微量元素包含 ： 锌、 铜、 硼、 磷、 硒等八十多种元素， 皆已和水 分子 及盐分子 ， 常年处于低温高压 的深层海 里， 分子结构已偏小 、 稳定， 芬子 间已不易重 组结合， 极具稳定与微小之分子 结构特性（请参考： 本说明

10 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 常第 [0017] . [0018] s [0019] s [0020] 各节的说明既明)； 因此必须保存这 些珍 贵的营养 品穿越该 半透膜隔 离板及该半 透膜隔离 管进入该 第一盐水 分 离机 里， 不能将其排除 ； 目前半透膜的成 品较适合 的有： 1、 RO膜 (reverse osmosis) : 透水孔径 0.0001 - 0.002 micron _o 2、 NF膜 (nanofiltration) : 透水孔 径 0.0009〜 0.009 micron； 3、 UF膜 (ultrafiltration) :透水孔径 0.006 ~ 0.11 micron； 4、 MF膜 (microfiltration): 透水孔径 0.08〜 1.2 micron； 还有很多， 谨摘录较 适合 的部分提供 参考。 在所有半透膜 的项目中唯 有逆渗透 RO膜的透水孔径 最小 ， 在 0.0001-0.002 micron之间， 如以人体头发做比较， 人体头发之外径 约 为 lOmicron, 即可知逆渗透 RO膜孔径之精密； 然该高压重力沉淀池 4的目 的 ， 仅作为排除深层海 水残存质 量重粒子粗 的重金属 、 硬度杂质、 和化学 残 留物质， 故采用透水孔 径较粗的第 3项 UF膜透水孔径 0.006 - O.llmicron, 或第 4项 MF膜透水孔径 0.08 - 1.2 micron , 才能保存这些珍贵的营养品。

[0036] 所述 第一盐水 分离机： 设内外两层外壳 ， 该外层外壳：设一 层保 温膜、 一冷冻压缩机 、 一温度控制器； 该保温膜： 可隔绝外面的温 度, 保持 机内的温 度恒温； 该冷冻压缩机 ： 可提供冷气维持机 内 -2°C ~ -20°C的 恒温 环境： 该温度控制 器： 可随意设定机 内的恒温 度数；

[0037] 该 内层外壳： 设一旋转桶， 该旋转桶由一第 二马达， 带动一 第 二传动齿轮 ， 转动该旋转桶旋 转； 该旋转桶的桶壁 设许多细 密的小孔 ， 其 内层的桶壁 紧贴一层 半透膜 ， 水分子、 矿物质和微量元素质 量轻粒子 细 的分 子， 可透过该半透 膜由桶壁 的细孔外 溢； 盐分子、 矿物质和微量元 素 质量 重粒子粗 的分子 ， 无法透过该半透膜外 溢； 该旋转桶的 中心设一叶 片 轮 ， 该叶片轮的上下设两个 轴承以固定 该叶片轮 ， 帮助该叶片轮稳定旋 转;

11 更正页 (细则第 91条) ISA/CN 该叶 片轮由一 第一马达 ， 带动一第一传动齿 轮， 转动该叶片轮 旋转;

【0038】 该第一盐水分离机 的上面设一进 水管,该进 水管设一 进水电 动 闸门、 一喷雾龙头； 当该进水管的该进水 电动闸 门的开关打 开， 该喷雾 龙头 可将海 水调成 喷雾状往 下喷洒 进水； 因深层海水的温 度本就 维持在 4°C〜 7。（3左右的低温， 机内恒温的度数设定在 - 2。（3 2（TC海水冰点以下的 度数 ， 喷出的水雾机内 的冷空气很 容易渗透 进水雾 中的小水滴 里， 使小水 滴快 速降温冷 却到冰点 -2。（3以下的度数， 而变成冰水（液态冰）； 当该喷雾龙 头开 始喷出水 雾进水时 ， 该第一盐水分离机 的该第一 马达， 带动该第一 传 动齿 轮， 转动该叶片轮 快速旋转 ， 使该喷雾龙头喷进 来的冰水 跟着该叶 片 轮快 速流动， 冰水才不会瞬间结冰 ， 维持液态冰的状 态持续流 动； 因此， 该叶 片轮的转 速、 机内的恒温度数 ， 必须经过实际测 试才能做 最适当的设 定 ， 而达到快速降温变成冰 水， 且不结冰以液态冰 的状态持续 流动的需 求;

【0039】 设该第一盐水分离机 的容量为 3吨， 倘 1分钟， 灌满 3吨的海 水 ，该进水管的该进 水电动闸 门的开关随 即关闭，该叶片轮 再持续旋 转 10〜 20秒， 确定水分子 已全部变 成冰水； 此时， 该第二马达 ， 带动该第二传动 齿轮 ， 转动该旋转桶快速 旋转， 将水分子已 膨胀松散 的冰水， 藉该旋转桶 的离 心力将水 分子、 矿物质和微量 元素质量 轻粒子细 的分子， 甩出该旋转 但的 外层外壳的桶 里； 而盐分子、 矿物质和微量元 素质量重粒 子粗的分 子, 被该 旋转桶的 该半透膜 阻截而留在 该旋转桶 里； 该旋转桶的转 速， 决定该 旋转 桶的离心 力大小， 离心力太大， 该半透膜的孔径 太粗， 会把盐分子 、 矿物 质和微量 元素质量 重粒子粗 的分子， 一起甩出该旋 转桶外 ； 离心力太 小， 该半透膜的孔径太 细， 水分子、 矿物质和微量元 素质量轻 粒子细的 分

12 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 子， 无法甩出该旋转桶外 ； 必须经过实际测试 ， 才能做最适当 的设定， 生 产出 最好的淡 水；

[0040] 当水 分子、矿物质和 微量元素质 量轻粒子 细的分子 ， 全部甩 出该 旋转桶外 ， 储存在该外层外壳 桶底后， 随即藉一淡水电动 闸门把淡水 输水 管的开关 打开， 将淡水全部输 送到所述 淡水储存 池里； 此时， 储存在 该旋 转桶里的 卤水， 即盐分子、 矿物质和微 量元素质 量重粒子 粗的分子 ， 随即 藉一卤水 电动闸门把 卤水输水 管的开关打 开， 将卤水全部 输送到所述 卤水 储存池里 ， 估计全部行程约 2分钟。

[0041] 该第 一盐水分离 机：装设排数和 台数， 系依照淡水每天的 需 求量 设置，• 倘该第一盐水分离机每 台的容量 设为 3吨， 2分钟输出一次， 即 每分 钟生产 1.5吨； 贝 U, 配合该高压重力沉淀池日产量设为 45万吨计算： 需 安装 ： 450000吨：24时 +60分 +1.5吨 /分 = 209台， 贝 IJ,

21台， 共安装 231台， 多安装了 1排 21台， 系每天逐排停机一次， 冲刷清洗该 第一 盐水分离机 的该半透 膜， 避免阻塞影 响生产出来 的淡水质 量；

[0042] 该高 压重力沉淀 池配合该第 一盐水分离 机的装设 排数，设 11 根大 口径的输 水管， 直接穿越该 11排的该第一盐水分离机 的上面 ， 使用三 向接 头往下与 该第一盐水 分离机 的该进水管 连接；

【0043】 该进水管的该喷雾 龙头， 可调整改变喷水 的模式喷 出水刀, 摆第 一盐水分 离机每天逐 排停机一 次， 让该喷雾龙头 朝下方的 四周喷出 水 刀， 冲刷清洗机内的该 半透膜， 以免阻塞， 影响生产出来的淡 水质量 。

【0044】 有关该第一盐水分离 机的操作原 理，请参考本说 明书 [0004] 节的 说明既明 ： 「''水结成冰后， 体积增加 9% " : 冰的水分子是由氢氧链结

13 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 合而 成， 其 -OH- O原子 排列在一直 线上， 由于这个规则性的排 列关系 ， 米的 水分子间 形成许多 的空隙； 而没有氢链结合的水 分子， 就没有这种 规 则性 的排列， 它会尽量的紧密 堆积在一起 （close packing） o 如室温的水， 其氢 链结 合率约为 50%, 而冰为 100%（氢链结合比率越高的水， 分子间的空隙就 越多 ）， 也就是， 冰较水规则性的排列高， 所以冰的分子间 空隙大， 因此水 和冰 的重量相 同时， 冰的体积大 9%； 而海水乃是盐分子 和水分子 ， 以混合 物的 状态相结 合， 也就是， 以物理状态结合 ， 其结构非常脆弱 ； 而水是由 氢 、 氧两种元素组成， 氢原子质量为 1.00794U, 是宇宙最轻的元素， 氧原子 质量 为 15.9994, 仅次于氢和氨， 占第三位， 水的原子质量为 17.00734, 水在 4。（3时密度为 1； 而盐， 氯化钠 NaCl, 是由氯、 钠两种元素组成， 氯原子质 量为 35.45,钠原子质量为 22.9898,盐的原子质量为 58.4398,盐的密度为 2.165； 因此 ， 海水慢速结冰 ， 水分子的原子氢氧链 已规则性 的排列在 一直线上 ， 水分 子间已形 成许多的 空隙， 因水慢速结冰 ， 有足够的时间让 水分子把 质 量重 密度大的 盐分子全 部析出， 沉淀在水下 ， 不会包裹在冰晶 的空隙里形 成盐 泡， 而构成纯净的淡水 冰， 漂浮在水面上； 同理， 冰块、 碎冰、 冰霜、 冰水 （液态冰）， 倘若温度皆已达到海水的冰点以下， 5P-2°C以下， 因水分子 皆已 规则性的 排列， 且皆已将质量 重密度大 的盐分子 全部析出 ， 水分子间 已膨 胀松散 ， 体积已大 9%, 皆同样具备淡水 冰的特质 ， 漂浮在水面上 。」

[0045] 综上 所述， 该第一盐水分离机经 过实际测 试取得的数 据， 设 定冰 点以下适 当的恒温度 数， 让该喷雾龙头 喷进来的 水雾瞬间 变成冰水 ； 该叶 片轮以适 当的转速 ， 让冰水保持液态冰 的状态持 续流动； 该旋转桶以 适当 的转速， 产生适当的 离心力 、 将已膨胀松散的水分 子、 矿物质和微量

14 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 元素 质量轻粒 子细的分 子， 透过该半透膜适 当的孔径 阻截筛选 ， 甩出该旋 转桶 外， 储存在该外壳桶 里； 而盐分子、 矿物质和微 量元素质 量重粒子粗 的分 子， 被该半透膜阻 截留在该旋 转桶里 ， 而将盐、 水做适当的分离，• 倘 生产 出来的淡 水未尽如 人意， 部分质量重粒 子粗的矿 物质和微 量元素 ， 仍 感不 足时， 亦可从该 卤水储存池 所储存的 卤水中萃取 另行补充 加入该淡 水 储存 池里， 使人类每天 都可享用全 方位营养 丰富的天 然自来水, • 按， 矿物 质是 人体必需 的元素 ， 任何矿物质短缺， 都会产生疾 病， 但人体却无法 自 行产 生或合成 ， 必须由饮用水和 食物中摄取 ， 而唯有深层海水 具备全方 位 所有 的矿物质 和微量元 素， 纵使不能由其分 离出来 的淡水中直 接撷取 ， 也 可 由分离出来 的卤水中萃取 补充加入该 淡水储存 池里， 以维护人类的健 康, 改善 人类的体 质， 延长人类的寿命 。

【0046】 所述第二盐水分离机: 系取消该第 一盐水分 离机的下 列四项 设备 ： 1、该旋转桶的该半透膜 。 2、该旋转桶的桶壁细孔 。 3、该第二马达。 4、 该第二传动齿 轮； 并增加一项设备， 且修改二项 设备的名称 代号， 使第 一盐 水分离机 与第二盐水分 离机的设备 得以区别 ： 1、 在该旋转桶的上方开 一个 四方型的 大孔， 装设一大型电动 闸门。 2、 修改第二马达为第三马达 。

【0047】 当该第二盐水分离机 的该冷冻压 缩机的开 关打开，设定机内 恒温 的适当度 数， 待机内的温度达 到恒温的 度数时 ， 随即打开该进水管 的 该进 水电动闸 门的开关 ， 该喷雾龙头即往下 喷洒水雾 开始进水 ， 因深层海 水 的温度本就维 持在 4V〜 7。（：左右的低温， 机内恒温的度数设定在 - 2C ~ - 2（TC海水冰点以下 的度数 ， 喷出的水雾机内的 冷空气很 容易渗透进 水雾中

15 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 的小 水滴里，使小水滴快 速降温冷却 到冰点- 2，C以下的度数 而变成冰水 （液 态冰 ）； 此时， 该第二盐水分离机的该第一马达 ， 带动该第一传动齿 轮， 转 却该 叶片轮快 速旋转， 使该喷雾龙头喷 进来的冰水 跟着该叶 片轮快速流 动, 冰水 才不会瞬 间结冰 ， 维持液态冰的状态 持续流动 ；

[0048] 设该 第二盐水分 离机的容量 为 3吨， 倘 1分钟， 该第二盐水分 离机 已灌满 3吨的海水， 该进水管的该进 水电动闸 门的开关随 即关闭， 该叶 片轮 再持续旋 转 10 - 20秒，确定水分子已全部变成冰水；该叶片轮� ��转 速随 即减 速， 形同煞车， 使冰水的流速 跟着减速 ， 平稳地慢慢停下 来； 此时， 冰水 的水分子 已膨胀松 散， 因水分子的质量 最轻密度 最小会浮 在最上层 ， 其他 矿物质 、 微量元素、 盐分子， 同样在冰点 - 2V以下的温度， 因此， 所 有元 素的分子 都非常安 定， 所有元素的分子 会依照其 本身的质 量和密度 的 犬小 ， 层次分明安定的 沉淀在水分 子的下面 ； 经过实际测试 ， 那些矿物质 和微 量元素要 和水分子 一起筛选 随同淡水一 起取出 ， 其停留在水下的高 度 位置 在哪里？根 据该高 度设定， 迅速打开该 第三马达 ， 带动该第三传动齿 轮 ， 依照设定的高度快 速拉下该 大型电动 闸门， 将浮在上层的 淡水、 矿物 质 、 微量元素， 排出该旋转桶外 ， 储存在该外层外壳 桶里；

【0049】 当水分子、矿物质和微量 元素质量轻 密度小的 分子， 全部排 出该 旋转桶外 ， 储存在该外层外壳 桶底， 随即藉一淡水 电动闸 门把淡水输 水管 的开关打 开， 将淡水全部输 送到所述淡 水储存池 里； 此时， 还留在该 邮转 桶里的 卤水， 即盐分子、 矿物质和微量 元素质量 重密度大 的分子， 随 即藉 一卤水电动 闸门把 卤水输水管 的开关打 开， 将卤水全部输 送到所述 卤 水储 存池里， 估计全部行程约 2分钟。

16 更正页 （细则第 91条） ISA/CN [0050] 同理 ，倘生产出来 的淡水未尽如 人意，部分质 量重密度大 的 矿物 质和微量 元素， 仍需补充加入 淡水提供 人类饮用 ， 亦可从该卤水储 存 池所 储存的卤 水中萃取 另行补充加 入该淡水储 存池里 ， 使人类每天都可 享 用全 方位营养 丰富的天 然自来水 ， 以维护人类的健康 ， 改善人类的体质 ， 延长 人类的寿 命。

[00511 本发 明另外公开 一种 ''深层海水淡化农业用水 和工业 用水 大量 生产系统" ， 包括： 一发电系统、 一虹吸管机构、 一抽水机构 、 一海 水储 存池、 至少二高压 重力沉淀池 、 一淡水储存池 ， 其中：

[0052] 所述 发电系统 、所述虹吸管机 构、所述抽水机 构、所述海 水 储存 池， 所述淡水储存 池， 皆和上述 ''深层海水淡化民 生用水大量 生产系 统 "的对应设备完 全相同 ；

[0053 ] 唯一不同的是，所述 高压重力沉 淀池： 因应农业用水和工 业 用水 庞大的需 求量， 其容量依照淡 水每曰的 需求量设 置， 倘曰产需求量 为 270万吨， 则该高压重力沉 淀池的总容 量既设为 270万吨， 即， 每个高压重力 沉淀 池的容量设 为 90万吨， 长 300米、 宽 100米、 高 30米； 该高压重力沉淀池 设四 个， 使用三个， 一个备用， 每天轮流清 洗一个 ， 三天轮流清洗一次 由 备用 支援；

【0054】 该高压重力沉淀池 的其他设 备皆和上 述 ''深层海水淡化民 生用 水大量生 产系统 "的' '该高压重力沉淀池 "的设备完全相 同。

【0055】 由于深层海水本已相 当洁净，经过该高压 重力沉淀池 的高压 重力 沉淀后已 更加洁净 ， 只要藉该半透膜隔 离板及该 半透膜隔离 管把质量 最重 粒子最粗 的盐分子 ， 随同重金属、 硬度杂质、 和化学残留 物质一起 隔

17 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 离排 除后， 剩下的淡水含 丰富的矿 物质和微 量元素 ， 既营养又肥沃， 全部 做为 农业用水 和工业用 水使用， 安全已无虑 ， 是故， 省略该第一盐水分 离 机及 该第二盐 水分离机 的冷冻分离 程序， 直接将过滤 出来的淡 水输入该 淡 水储 存池里 。。

【0056】 本发明另外公开一 种 ''表层海水淡化大 量生产系 统 "， 包 括 ： 一海水储存池、 至少二高压重 力沉淀池 、 一淡水储存池 ， 其中：

【0057】 所述海水储存池， 所述高压重力 沉淀池 、 所述淡水储存池, 皆和 上述 ''深层海水淡化农业用水和 工业用水 大量生产 系统 ”的对应设备 完全 相同。

【0058】 本发明另外公开一种 ''第一盐水分离机 "：该第一盐水分离 机和 上述 ''深层海水淡化民生 用水大 量生产 系统 ”的 ''该第一盐水分离 机 "的设备完全相 同， 可单独作为表 层海水淡 化小量生 产使用 。

• 【0059】 本发明另外公开一种 ''第二盐水分离机 "：该第二盐水分离 机和 上述 ''深层海水淡化民生 用水大 量生产 系统 ”的 ''该第二盐水分离 机 "的设备完全相 同， 可单独作为表 层海水淡 化小量生 产使用 。

【0060】 兹为使贵 审查委员对 本发明产 品的技术特 征及所达成 的功 效 ， 有更进一步的了解 与认识， 谨佐以较佳 的实施例 图， 按图再度逐一 详 加阐 述如后 ：

【图式简单说 明】

【0061】 图 1为本发明 「深层海水淡化民生用水大量生 产系统」 整体系统的立体 结构 示意图；

18 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 图 2为本发明海水 储存池 、 高压重力沉淀池的整 体系统 示意图； 图 3为本发明海水 储存池 、 高压重力沉淀池的侧 面系统示 意图； 图 4为本发明第一 盐水分离机 的整体 结构示意 图； 图 5为本发明第一 盐水分离机 的侧面 结构示意 图；

. 图 6为本发明第二 盐水分离机 的整体 结构示意 图； 图 7为本发明第二 盐水分离机 的侧面结 构示意 图； 图 8为本发明 「深层海水淡化农业用水和工 业用水大量 生产系统 」 整体 系统 的立体结 构示意图 ； 图 9为本发明海水储 存池、 高压重力沉淀池的整 体系统结 构示意 图； 图 10为本发明海水储 存池、 高压重力沉淀 池的侧面 部分结构 示意图 ； 图 11为本发明第一盐 水分离机 独立使用 的结构示 意图； 图 12为本发明第一盐 水分离机 独立使用 的侧面结 构示意图 。

【实施方式】

【0062】 以下结合附图 1〜 12, 进一步说明本发明 ''深层海水淡化民 生用 水大量生 产系统及 部件 ”的具体实施方式 。 本发明深层海水淡 化民生 用水 大量生产 系统及部 件不限于 以下实施例 的描述 。

【0063】 实施例 1 :

[0064] 本实 施例给出 ''深层海水淡化民生用 水大量 生产系统 "的 具体 实施方式 ， 如图 1 ~图7所示， 包括： 一发电系统 1、一虹吸管机构 2、 一抽 水机构（图中未示）、 一海水储存池 3、 至少二高压重力沉淀池 4、 至少 二第 一盐水分离 机 5A /或至少二第二 盐水分离机 5B、 一淡水储存池 6、 —

19 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 卤水 储存池 7, 其中:

[0065] 所述 发电系统 1： 系发明人所发明的 「海浪浮力和地心引力 发 电系统」， 贵局于 2020年 5月 1 日核准发明第 1692580号， 做为本深层 海水 淡化民生 用水大量 生产系统 的电源设备 ， 发电量大， 能源免费， 有效 解决 耗能大 、 成本高、 大量生产所面临的成 本问题 。

' 【0066】 所述虹吸管机构 2: 如图 1所示， 系藉该虹吸管机构 2的虹 吸原 理， 长臂虹吸管往下 延伸 600米直接深入 深层的海里 ， 往上再延伸跨 越所 述海水储 存池 3 的墙壁顶端才转弯， 短臂虹吸管 则往下延伸 到该海水 储存 池 3底；倘短臂虹吸 管管内的液 面， 比长臂虹吸管管内的 液面为低时 ， 则 ， 当虹吸管藉抽水机构的 一抽水机 ， 将水抽入该海水储存 池 3里， 整条 虹吸 管已灌满 海水后， 虹吸作用已成立， 随即关掉该 抽水机 ， 深层海水仍 然会 经由虹吸 管继续流到该 海水储存池 3里 ， 不会停止流动； 倘短臂虹吸 管管 内的液面 ， 比长臂虹吸管管内的 液面为高时 ， 贝 U, 该海水储存池 3里 的海 水将会倒 流回深层 的海里； 此时， 必须藉助该抽 水机构的 抽水机将深 层海 水抽入该 海水储存 池 3里。

【0067】 所述抽水机构（图中未示）： 系藉助该抽水机构的抽水机， 补 强该 虹吸管机构 2的虹吸作用 力不足时使 用； 也就是， 利用该虹吸管机构 2 的虹 吸作用力 ，节省该抽水机构 的抽水机能 源的消耗量 ，而达节能的效 果。

3068】 所 述海水储 存池 3： 如图 1〜图 3所示， 长度与所述高压重 力沉 淀池 4相同， 然容量必须比该高 压重力沉淀池 4的容量 大； 由于重量 太大 ， 为确保结构安全， 该海水储存池 3必须 部分深入 地下， 以策安全； 该海 水储存池 3的底部设多 根大口径 的输水管 31, 直通该高压重力沉淀 池

20 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 4 的底部； 每根输水管 31的进水口设一进 水电动闸 门 33, —抽水机 32, 可 快速 将该高压 重力沉淀 池 4灌满。

[0069] 所述 高压重力沉 淀池 4: 如图 1〜图 3所示， 其容量依照淡 水每 曰的需求量 设置， 倘曰产需求量 为 45万吨， 则该高压重力沉淀 池 4的 容量 设为 45万吨， 即， 长 300米、 宽 50米、 高 30米； 在该高压重力沉淀 池 4的高 20米处， 设一半透膜隔离板 46, 将该高压重力沉淀池 4分隔成上 下两 池；

[0070] 该下 池 A1： 如图 3所示， 系由该半透膜隔离板 46到该高压 重力 沉淀池 4的底部所构成， 即水深 10米~ 30米的范围，• 此部分， 水的重 力压 强 P = 2大气压 Po ~ 4大气压 Po, 在此一高压重力的环境下进行沉淀 ， 让有 毒的重金 属、硬度杂质、化学残留 物质等受地 词 I力的影响快速沉淀 ， 倘这 些质量重粒 子粗的重金 属、硬度杂质 、化学残留物质 ， 违反自然法则， 往上 攀升穿越该 半透膜隔 离板 46时， 因该半透膜隔离 板 46位于水深 10米 处 ， 其下压力=侧压 力 =上压力 = 2大气压 P。， 将会以 2大气压 P。的下压力 协助 该半透膜 隔离板 46从上把它挡住、也会 以 2大气压 P。的侧压力协助该 半透 膜隔离板 46从旁把它推走 、再加上这些 物质本身 的重力受地心 引力往 下拉 、以及该半透膜隔离 板 46奈米级的孔径 阻截，质量重粒子粗 的重金属 、 硬度 杂质、 化学残存物质 ， 实难往上攀升硬闯穿越 该半透膜 隔离板 46而成 漏 网之鱼， 进入该上池 A2里； 该下池 A1的底部由 该海水储存 池 3直接延 伸过 来的多根输 水管 31往下转弯， 出口处分别设一出水 电动闸门 34； 该高 压重 力沉淀池 4的底部外侧 ， 分别设一排水电动闸 门 47、 一海水排水管 42 直通 海里；

21 更正页 （细则第 91条） ISA/CN [0071] 该 上池 A2： 如图 3所示， 系由该半透膜隔离板 46以上的部 分所 构成， 设多根大口径 的输水管 41 , 每根输水管 41的进水口设一进水电 动 闸门 45、 一半透膜隔离管 44、 一抽水机 43； 该上池 A2的出水总流量等 于 该下池 A1的进水总流 量， 使该高压重力沉淀 池 4的水位 始终保持 不变; 该 半透膜隔离 管 44的半透膜和 该半透膜隔 离板 46的半透膜 一样,仅过 滤有 毒 的重金属 、 硬度杂质、 化学残留物质外 ， 盐分、 矿物质和微量元素将 全 部让 其通过 ， 送给所述第一盐水分离机 5A /或所述第二盐水 分离机 5B, 进 行 盐、 水、 矿物质和微量元素等 的分离；

【0072】 如图 1〜图 3所示， 该高压重力沉淀池 4至少设 二个， 即, 第一 高压重力 沉淀池 4A/及第二高压重力沉淀 池 4B, 然必须二个一起灌满 后 ， 才可开始使用； 每天使用一 个， 另一个清洗干净 重灌沉淀 一天后， 隔 天 才使用； 也就是， 今天使用新 池， 昨天已用过的 旧池， 将该旧池底部 外 侧 的该海水排 水管 42的该排水 电动闸门 47的开关打开，把该旧池的 水全部 经 由该海水排 水管 42直接排入 海里； 当该旧池往下不 断排水， 该第一下池 A1 /或该第二下池 B1的水将很快 排光， 该第一上池 A2 /或该第二上池 B2 干净 的水自然 垂直往下 流， 水重力全部一起 往下压产 生强大 的撞击力快 速 冲刷 清洗该半 透膜隔离板 46, 紧接着再把 该第一下池 A1 /或该第 二下池 B1 也冲刷 清洗干净； 此时， 所述淡水储存池 6, 设一半透膜清洗管 63、 一 清洗 电动闸门 64；该半透膜清洗管 63从该淡水 储存池 6连接到该第一上 池 A2 /及该第二上池 B2的每根该 半透膜隔离 管 44的上面 ， 随即打开该半透 膜清 洗管 63的该清洗 电动闸门 64的开关，开始往下喷水快 速冲洗该 半透膜 隔离 管 44； 待该半透膜隔离管 44、 该半透膜隔离板 46、 该第一下池 A1 /

22 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 或该 第二下池 Bl , 全部冲刷清洗干净， 把水排光； 才关闭该海水排水管 42 的该 排水电动 闸门 47的开关， 开始重新进水 将该旧池 灌满； 两个高压重力 沉淀 池 4, 周而复始， 来回更换， 每天都把该半透膜隔 离管 44、 该半透膜 隔离 板 46、 该第一下池 A1 /及该第二下池 B1 , 全部冲刷清洗干净， 才重 新灌 水使用， 因此， 该半透膜隔离管 44、 该半透膜隔离板 46, 该第一下池 A1 /及该第二下池 B1 , 可以确保干净， 不会造成阻塞， 以维护系统通畅顺 利运 行。

' 【0073】 深层海水优越性的 五大特质 ， 请参考本说明书 [0016]节说 明 ： 「1、 清澈干净性： 人为的污染不易到达， 是构成深层海水 洁净的原 因 之一 。 另外， 表层海水在沉淀过程 中， 细菌会因化学 酸化、 沉淀、 漂流扩 散等 之分解作 用， 随深度而逐渐 减少， 且因深海缺少 残存的有 机物质及 硝 酸体 氮素等细 菌所需的 养份， 细菌难以生存 繁殖。 因此， 导致动植物病变 的各 种有害细 菌或病毒 ， 在深层海水中的含 量均极为 稀少， 仅为表层海水 的千 分之一至 万分之一 。 再者， 残存于深层海水的有 机物， 对微生物分 解 残渣 有机物作 用的抵抗性 相当安定 ， 这也是深层海水 的水质在 微生物学或 物理 化学方面 较为安定 、 无机且清净的原 因。」

【0074】 综上所述， 深层海水本已相当洁净 ， 纵使还有少量的残存重 金属 、 硬度杂质， 或化学残留物质， 也可藉该高压 重力沉淀 池 4 以高压重 力的 方式快速沉 淀,并藉该半透 膜隔离板 46及该半透膜隔 离管 44奈米级 的 孔径 阻截而加 以排除。

[0075] 由于 现有表层海 水淡化系 统使用逆 渗透 RO 膜分离淡水 与 卤水 ， 连同极其珍贵的矿 物质及微 量元素也 一并排除 ， 致生产出来的淡水

23 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 已无 营养， 颇为可惜； 因此， 该半透膜隔离板 46及该半透膜隔 离管 44所使 用的 半透膜 ， 其孔径不宜太微细 ， 除可排除重金属 、 硬度杂质、 化学残留 物质 等质量重粒 子粗的有毒 物质外 ，深层海水所含丰厚 的矿物质 包括：镁、 钙 、 钾等， 及微量元素包含： 锌、 铜、 硼、 磷、 硒等八十多种元素， 皆已 和水 分子及盐 分子， 常年处于低 温高压的深 层海里 ， 分子结构已偏小、 稳 定 ， 分子间已不易重组结 合， 极具稳定与微小之 分子结构特 性 (请参考： 本 说 明书第 【0017】、 【0018】、 【0019】、 【0020】 各节的说明既明)； 因此必须保 专这 些珍贵的 营养品穿越该 半透膜隔离 板 46及该半透膜隔 离管 44进入该第 一盐 水分离机 里， 不能将其排除 ； 目前半透膜的成 品较适合 的有： 1、 RO 膜 (reverse osmosis) :透水孔径 0.0001 ~ 0.002 micron _o 2、NF膜 (nanofiltration) : 透水 孔径 0.0009 - 0.009 micron； 3 ^ UF膜 (ultrafiltration) : 透水孔径 0.006 - O.llmicron； 4^ MF膜 (microfiltration):透水孔径 0.08 - 1.2 micron；还有很多， 谨摘 录较适合 的部分提供参 考。在所有半透膜 的项目中唯 有逆渗透 RO膜的 透水 孔径最小 ， 在 0.0001-0.002 micron之间， 如以人体头发做比较 人体头 发之 外径约为 lOmicron, 即可知逆渗透 RO膜孔径之精密； 然该高压重力 沉 淀池 4 的目的， 仅作为排除深层海 水极微少 质量重粒子 粗的重金属 、 硬度 杂质 、 和化学残留物质 ， 故采用透水孔径 较粗的第 3 项 UF膜透 水孔径 0.006 - O.l lmicron, 或第 4项 MF膜透水孔径 0.08 ~ 1.2 micron, 才能保存这 些珍 贵的营养 品。

【0076】 所述第一盐水分离机 5A： 如图 4、 图 5所示， 设内外两层 外壳 ， 该外层外壳：设一层保温 膜 (图中未示)、一冷冻压缩机 58、 一温度控 制器 (图中未示)； 该保温膜： 可隔绝外面的温度， 保持机内的温度恒温； 该

24 更正页 (细则第 91条) ISA/CN 冷冻 压缩机 58： 可提供冷气维持机内 -2°C ~-20°C的恒温环境； 该温度控制 器 ： 可随意设定机内的恒 温度数 ；

[0077] 如图 4、 图 5所示， 该内层外壳： 设一旋转桶 56, 该旋转桶 56 由一第二马达 572B,带动一第二传动 齿轮 571B,转动该旋转 桶 56旋转； 该旋 转桶 56的桶壁设许多细 密的小孔 ， 其内层的桶壁紧贴一 层半透膜 55, 水分 子、 矿物质和微量元 素质量轻粒 子细的分子 ， 可透过该半透膜 55由桶 壁 的细孔外溢 ； 盐分子、 矿物质和微量元素 质量重粒 子粗的分 子， 无法透 过该 半透膜 55外溢； 该旋转桶 56的中心设一叶片 轮 54, 该叶片轮 54的上 下设 两个轴承 57以固定该叶片 轮 54, 帮助该叶片轮 54稳定旋转； 该叶片 轮 54由一第一马达 572A, 带动一第一传动齿轮 571A, 转动该叶片轮 54旋 转 ；

[0078] 如 图 4、 图 5所示， 该第一盐水分离机 5A设一进 水管 511, 该 进水管 511设一进水电动闸 门 512、 一喷雾龙头 53； 该喷雾龙头 53, 可 将 海水调成 喷雾状， 往下喷洒进水； 当该进水管 511的该进水电动闸 门 512 的 开关打开 ， 该喷雾龙头 53将水调成喷雾 状往下喷洒 进水时 ， 因深层海水 的 温度本就维 持在 4°C ~ 7。（2左右的低温， 机内恒温的度数设定在 -2°C ~-20°C 冰 ）； 当该喷雾龙头 53开始喷出水雾进水 时， 该第一盐水分离机 5A的该第 一 马达 572A, 带动该第一传动齿轮 571A, 转动该叶片轮 54快速旋转， 使 该 喷雾龙头 53喷进来的冰水跟 着该叶片 轮 54快速流动 ，冰水才不会瞬间结 冰 ， 维持液态冰的状态 持续流动 ； 因此， 该叶片轮 54的转速、 机内的恒温

25 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 度数 ，必须经过实际 测试才能做最 适当的设 定，而达到快速降 温变成冰 水， 且不 结冰以液 态冰的状态 持续流动 的需求 ；

[0079] 设该 第一盐水分 离机 5A的容量为 3吨， 倘 1分钟， 已灌满 3 吨的海水， 该进水管 511的该进水电动闸门 512的开关随即关 闭， 该叶片 轮 54再持续旋转 10 - 20秒， 确定水分子已全部变成冰水； 此时， 该第二马 达 572B, 带动该第二传动齿轮 571B, 转动该旋转桶 56快速旋转 ， 将水分 子 已膨胀松散 的冰水， 藉该旋转桶 56的离心力将水分子 、 矿物质和微量元 素质 量轻粒子 细的分子， 甩出该旋转桶 56的外层外壳桶 里； 而盐分子、 矿 物质 和微量元 素质量重粒 子粗的分子 ，被该旋转桶 56的该半透 膜 55阻截而 留在 该旋转桶 56里;该旋转桶 56的转速，决定该旋转桶 56的离心力大小， 离心 力太大， 该半透膜 55的孑 L径太粗 会把盐分子、 矿物质和微量 元素质 量重 粒子粗的 分子， 一起甩出该旋转 桶 56夕卜； 离心力太小， 该半透膜 55 的孔 径太细 ， 水分子、 矿物质和微量元素质 量轻粒子 细的分子 ， 无法甩出 该旋 转桶 56夕卜； 必须经过实际测试， 才能做最适当的设定， 生产出最好的 淡水 ；

[0080] 如 图 4、 图 5所示， 当水分子、矿物质和微量元素质 量轻粒 子 细的分子 ， 全部甩出该旋转桶 56外， 储存在该外层外壳桶底后 ， 随即藉 r 淡水 电动闸门 591把淡水输水管 51的开关打开， 将淡水全部输 送到所述 淡 水储存池 6里； 此时， 储存在该旋转桶 56里的卤水， 即盐分子、 矿物质 和 微量元素质 量重粒子粗 的分子， 随即藉一卤水电动闸 门 592把卤 水输水 管 52的开关打开， 将卤水全部输送到所述 卤水储存池 7里， 估计全部行程 约 2分钟。

26 更正页 （细则第 91条） ISA/CN [0081] 如图 1所示， 该第一盐水分离机 5A的装设排 数和台数 ， 系 依照 淡水每天 的需求量设置; 倘该第一盐 水分离机 5A每台的容量 设为 3吨, 2 分钟输出一 次， 即每分钟的生产 量为 1.5吨； 贝 U, 配合该高压重力沉淀池 4 曰产量设为 45万吨计算： 需安装： 450000吨：24时 +60分 T.5吨 /分 = 209 台 ， 贝 U, 设 11排， 每排 21台， 共安装 231台， 多安装了 1排 21台， 系每 天逐 排停机一 次， 冲刷清洗该第一盐水分 离机 5A的该 半透膜 55, 避免阻塞 影 响生产出来 的淡水质 量；

[0082] 如 图 1所示 ， 该高压重力沉淀池 4配合该第 一盐水分 离机 5A 的装设 排数， 设 11根大口径的输水 管 41 , 直接穿越该 11排的该第一盐 水分 离机 5A的上面， 使用三向接头往 下与该第 一盐水分离 机 5A的该进 水 管 511连接；

[0083] 如 图 4、 图 5所示， 该进水管 511的该喷雾龙头 53, 亦可调 整 改变喷水 的模式喷出水 刀， 该第一盐水分离机 5A每天逐排 停机一次， 该 喷 雾龙头 53朝下方的四周喷 出水刀， 冲刷清洗机内的该 半透膜 55, 以免阻 塞 ， 影响生产出来的淡 水质量 。

【0084】 有关该第一盐水 分离机 5A 的操作原理， 请参考本说明 书 [0004] 节的说明既明： 「''水结成冰后， 体积增加 9% "： 冰的水分子是由 氢 氧链结合 而成， 其 - 0- H- 0 -原子排列在一直线上， 由于这个规则性的排 列 关系， 冰的水分子 间形成许 多的空隙 ； 而没有氢链结合的 水分子， 就没 有 这种规则 性的排列 ， 它会尽量的紧密堆积在一起 （close packing） _o 如室温的 水 ， 其氢链结合率约 为 50%, 而冰为 100%（氢链结合比率越高的 水， 分子 间 的空隙就 越多）， 也就是， 冰较水规则性的排列高， 所以冰的分子 间空隙

27 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 大， 因此水和冰的重量相同 时， 冰的体积大 9%； 而海水乃是盐分 子和水分 子， 以混合物的状 态相结合 ， 也就是， 以物理状态结合， 其结构非常脆弱； 而水 是由氢、氧两种元素 组成,氢原子质 量为 1.00794u,是宇宙最轻的元素， 氧原 子质量为 15.9994,仅次于氢和氨，占第三位，水的原子质� ��为 17.00734, 水在 4。（3时密度为 1； 而盐， 氯化钠 NaCl, 是由氯、 钠两种元素组成， 氯原 子质 量为 35.45 , 钠原子质量为 22.9898, 盐的原子质量为 58.4398 , 盐的密 度为 2.165 , 因此， 海水慢速结冰， 水分子的原子氢氧链已规则性的排列 在 一直 线上， 水分子间已 形成许多 的空隙， 因水慢速结冰， 有足够的时间 让 水分 子把质量 重密度大 的盐分子全 部析出 ， 沉淀在水下， 不会包裹在冰 晶 的空 隙里形成 盐泡， 而构成纯净 的淡水冰 ， 漂浮在水面上； 同理， 冰块、 碎冰 、 冰霜、 冰水（液态冰）， 倘若温度皆已达到海水的冰点以下， 即- 2。（3以 下 ， 因水分子皆已规则 性的排列 ， 且皆已将质量重密 度大的盐 分子全部 析 出 ， 水分子间已膨胀松散 ， 体积已大 9% , 皆同样具备淡水冰的特质 ， 漂浮 在水 面上。」

[0085] 综上 所述，该第一盐水分 离机 5A透过实 际测试取得 的数据, 设定 冰点以下 适当的恒温 度数， 让该喷雾龙头 53喷进来的水雾瞬 间变成冰 水 ； 该叶片轮 54以适当的转速 ， 让冰水保持液态冰的 状态持续流 动； 该旋 转桶 56以适当的转速 ， 产生适当的离心力 、 将已膨胀松散的水分 子、 矿物 质 和微量元素 质量轻粒子 细的分子 ， 透过该半透膜 55适当的孔径 筛选， 甩 出该 旋转桶 56夕卜， 储存在该外壳的桶里； 而盐分子、 矿物质和微量元素质 量 重粒子粗 的分子， 被该半透膜 55阻截留在 该旋转桶 56里， 而将盐、水做 适 当的分离 ； 倘生产出来的淡水 未尽如人意 ， 部分质量重粒子 粗的矿物 质

28 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 和微 量元素， 仍然不足时 ， 亦可从该卤水储存池 7所储 存的卤水 中萃取另 行补 充加入该淡 水储存池 6,使人类每天者 K可享用全方位营养丰富 的天然自 来水 ； 按， 矿物质是人体必需的元 素， 任何矿物质短 缺， 都会产生疾病 ， 但人 体却无法 自行产生或 合成， 必须由饮用 水和食物 中摄取 ， 而唯有深层 海水 具备全方 位所有的矿 物质和微 量元素 ， 且其存量非常丰富 ， 纵使不能 由分 离出来的 淡水中直 接撷取， 也可由分离 出来的卤 水中萃取 另行补充加 入该 淡水储存池 6里 ， 以维护人类的健康， 改善人类的体质， 延长人类的 寿命 。

【0086】 所述第二盐水分离机 5B: 如图 6、 图 7所示， 系取消该第 一盐 水分离机 5A的下列四 项设备： 1、 该旋转桶 56的该半透膜 55。 2、 该 旋转 桶 56的桶壁细孔。 3、 该第二马达 572Bo 4、 该第二传动齿轮 571B； 并增 加一项设备 ， 且修改二项设备的名称 代号， 使该第一盐水分 离机 5A与 该第 二盐水分 离机 5B的设备 得以区别 ： 1、 在该旋转桶 56的上方开一个四 方型 的大孔,装 设一大型电动 闸门 59。2、修改第二马达 551为第三马达 581。 3、 修改第二传 动齿轮 552为第三传动齿 轮 582；

[0087] 如 图 6、 图 7所示， 当该第二盐水分离机 5B的该冷冻压缩 机 58的开关打开， 设定机内恒温 的适当度 数， 待机内的温度达到 恒温的度 数 时， 随即打开该进水管 511的该进水 电动闸门 512的开关， 该喷雾龙头 53 即往下喷 洒水雾开始进 水， 因深层海水的温 度本就维持 在 4°C ~ TC左右 的 低温， 机内恒温的度数 设定在 -2。（?〜 - 2CTC的海水冰点以下的度数， 喷出 的水 雾机内 的冷空气 很容易渗透 进水雾中 的小水滴里 ， 使小水滴快速 降温 冷 却到冰点 -21以下 的度数,而变 成冰水（液态冰）;此时，该第一马达 572A,

29 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 带动 该第一传动 齿轮 571A, 转动该叶片轮 54快速旋转 ， 使该喷雾龙头 53 喷进 来的冰水跟 着该叶片轮 54快速流动， 冰水才不会瞬 间结冰， 维持液态 冰的 状态持续 流动；

[0088] 设该 第二盐水分 离机 5B的容量 为 3吨， 倘 1分钟， 已灌满 3 吨的海水， 该进水管 511的该进水电动闸门 512的开关随即关 闭， 该叶片 轮 54再持续旋转 10 - 20秒， 确定水分子已全部变成冰水； 该叶片轮 54的 转速 随即减速 ， 形同煞车， 使冰水的流速跟着减速， 平稳地停下来； 此时， 冰水 的水分子 已膨胀松散 ， 因水分子的质量 最轻密度 最小会浮 在最上层 ， 其他 矿物质 、 微量元素、 盐分子， 同样在冰点 -21以下的温 度， 因此， 所 有元 素的分子 都非常安 定， 所有元素的分子 会依照其 本身的质 量和密度 的 大小 ， 层次分明安定的 沉淀在水分 子的下面 ； 经过实际测试， 那些矿物质 和微 量元素要 和水分子 一起筛选 随同淡水一 起取出 ， 其停留在水中的高度 位置 在哪里？根 据该高度 设定， 迅速打开该第三马达 581, 带动该第三传动 齿轮 582, 依照设定的高度拉下该 大型电动闸 门 59, 将浮在上层的淡水 、矿 物 质、 微量元素， 排出该旋转桶 56, 储存在该外层外 壳桶里；

【0089】 如图 6、 图 7所示， 当水分子、 矿物质和微量元素质量轻密 度 小的分子 ， 全部排出该旋转桶 56外， 储存在该外层外壳桶底后 ， 随即藉 一 淡水电动 闸门 591把淡水输水 管 51的开关打开 ， 将淡水全部输送到所 述 淡 水储存池 6里； 此时， 储存在该旋转桶 56里的卤水， 即盐分子、 矿物质 和 微量元素质 量重密度大 的分子， 随即藉一卤水电动闸 门 592把卤 水输水 管 52的开关打开 ， 将卤水全部输送到所述 卤水储存池 7里， 估计全部行程 约 2分钟。

30 更正页 （细则第 91条） ISA/CN [0090] 同理 ，倘生产出来的淡 水未尽如 人意，部分质 量重密度大 的 矿物 质和微量 元素， 仍需补充加入 淡水提供 人类饮用 ， 亦可从该卤水储 存 池 7所储存的 卤水中萃取 另行补充加入 该淡水储 存池 6里， 使人类每天都 可享 用全方位 营养丰富 的天然自来 水， 以维护人类的 健康， 改善人类的体 质 ， 延长人类的寿命。

[0091] 实施 例 2:

• [0092] 本实 施例给出 另外一种' '深层海水淡 化农业 用水和工 业用 水 大量生产系 统 "的具体实施 方式， 如图 8 ~图10所 示， 包括： 一发电系 统 1、一虹吸管机构 2、 一抽水机构（图中未示）、 一海水储存池 3、 至少二高 压重 力沉淀池 4、 一淡水储存池 6, 其中：

[0093] 所 述发电系统 1、 所述虹吸管机构 2、 所述抽水机构、 所述 海 水储存池 3, 所述淡水储存池 6, 如图 8 ~图 10所示， 皆和上述实施例 1 的 ''深层海水淡化民生用 水大量生 产系统 ”的对应设备 完全相同 ；

[0094] 如 图 8〜图 10所示，唯一不同的是,所述高压 重力沉淀池 4: 因 应农业用 水和工业 用水庞大 的需求量， 其容量依照淡水每 曰的需求量 设 置 ， 倘曰产需求量为 270万吨， 则该高压重力沉淀池 4的总容 量既设为 270 万 吨， 艮 U ,该高压重力沉淀池 4的容量设为 90万吨， 长 300米、宽 100米、 高 3。米； 该高压重力沉淀池 4设四个， 使用三个， 艮 L 第一高压重力沉淀 池 4A/及第二高压重 力沉淀池 4B/及第三高压重力沉淀池 4C, 一个备用（图 中未示）， 每天轮流清洗一个， 三天轮流清洗一次 由备用支援 ；

[0095] 该 高压重力 沉淀池 4的其他设备 ， 如图 8〜图 10所示， 皆 和 上述实施 例 1 的 ''深层海水淡化民生用水大量生产 系统 "的 ''该高压重

31

. 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 力沉 淀池 4 "的对应设备 完全相同 。

[0096] 由于 深层海水本 已相当洁净 ，经过该高压重力 沉淀池 4的高 压重 力沉淀后 已更加洁净 ， 只要将该半透膜隔离 板 46, 及该半透膜隔离管 44 的该半透 膜孔径略 为加细， 能够将质量最 重粒子最 粗的盐分子 、 随同重 金属 、 硬度杂质、 化学残留物质 一起隔离排 除， 既可将饱含矿 物质和微 量 元 素营养丰富 肥沃的淡水全 部做为农 业用水和工 业用水使 用， 安全已无虑, 是故 ， 省略该第一盐水分 离机 5A, 及该第二盐水分离机 5B的冷 冻分离程 序 ， 直接将饱含矿物质 和微量元 素的淡水 输入该淡 水储存池 6里。

【0097】 实施例 3：

[0098] 本 实施例给 出另外一种 ''表层海水淡化大量 生产系统 "的 具 体实施方式 ， 如图 8〜图 10所示， 包括： 一海水储存池 3、 至少二高压重 力 沉淀池 4、 一淡水储存池 6, 其中：

【0099】 所述海水储存池 3, 所述高压重力沉淀池 4、 所述淡水储存 池 6, 如图 8〜图 10所示， 皆和上述实施例 2的 ''深层海水淡化农业用水和 工 业用水大 量生产系 统" 的对应设 备完全相 同。

. （01001 实施例 4:

[01011 本实施例给 出另外一种 ''第一盐水分离机 "， 如图 5、 图 6及 图 11、 图 12所示， 该第一盐水分离机和上述实施例 1 ''深层海水淡化民生 用水大量生 产系统 "的' '该第一盐水分离机 5A "的设备完全相 同， 可单独 作为表层 海水淡化小 量生产使 用。

[0102] 实施例 5 :

[0103] 本实施例给出另外一种 ''第二盐水分离机 "， 如图 6、 图 7所

32 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 示，该第二 盐水分离机 和上述实施例 1 ''深层海水淡化民生用水大 量生产系 统 "的' '该第二盐水分离机 5B "的设备完全 相同， 可单独作为表 层海水淡 化小 量生产使 用。 【0104】 以上内容是结合具体的优选实施方式对 本发明所 作的 进一步详 细说明 ， 不能认定本发明的具 体实施只 局限于这 些说明。 对 于本 发明所属 技术领域 的普通技术 人员来说 ， 在不脱离本发 明构思的前提 下 ，还可以做出若干 简单推演或 替换，都应当视 为属于本发 明的保护范 围。

【符号说明】 【0105】

1： 发电系统

2: 虹吸管机构

21： 固定座

3 : 海水储存池

31： 输水管

32： 抽水机

33： 进水电动闸 门

34: 出水电动闸门

4: 高压重力沉淀池

• 4A： 第一高压重力沉淀 池

4B ： 第二高压重力沉淀池

4C :第三高压重 力沉淀池

A1 ： 第一下池

B1 ： 第二下池

C1 :第三下池

33 更正页 （细则第 91条） ISA/CN A2 ： 第一上池

B2： 第二上池

C2 :第三上池

41： 输水管

42： 海水排水管

43： 抽水机

44： 半透膜隔离 管

45： 进水电动闸 门

46： 半透膜隔离 板

47： 排水电动 闸门

5A: 第一盐水分 离机

511： 进水管

512： 进水电动 闸门

51： 淡水排水管

52 ： 卤水排水管

53 ： 喷雾龙头

54: 叶片轮

55 : 半透膜 56： 旋转桶

57: 轴承

572A :第一马达

572B :第二马达

571A :第一传动 齿轮

34 更正页 （细则第 91条） ISA/CN 71B :第二传动齿轮8： 冷冻压缩机 91： 淡水电动闸 门92: 卤水电动闸门B ： 第二盐水分离机9： 大型电动闸 门81： 第三马达 82: 第三传动齿轮 ： 淡水储存池 1： 淡水第一输 出管2： 淡水第二输 出管3 : 半透膜清洗管4： 清洗电动 闸门 ： 卤水储存池 1： 卤水输出管 更正页 （细则第 91条） ISA/CN