海水淡化
第8章海水淡化处理
8.1、海水淡化水处理设计
8.1.1、主要依据：
《火力发电厂海水淡化工程设计规范》(GB/T50619-2010)
《海水淡化预处理膜系统设计规范》(GB/T 31327-2014)
《膜法水处理反渗透海水淡化工程设计规范》（HY/T 074-2003）《海水综合利用工程环境影响评价技术导则》（GB/T22413-2008）《反渗透系统膜元件清洗技术规范》（GB/T 23954-2009）
《反渗透用能量回收装置》（HY/T 108-2008）
《反渗透用高压泵技术要求》（HY/T 109-2008）
《超滤膜及其组件》（HY/T 112-2008）
《海水综合利用工程废水排放海域水质影响评价方法》（HY/T 129-2010）《连续膜过滤水处理装置》（HY/T 165-2013）
《反渗透海水淡化装置》（CB/T 3753-1995）
《火电厂反渗透水处理装置验收导则》（DL/T 951-2005）
《反渗透水处理装置用玻璃纤维增强塑料压力壳体》 (JC692-1998) 8.1.2、原水
原水水源TDS：≤35000mg/L
（由于暂时无法取得该水处理工程准备使用的原海水水质情况，暂时按照世界平均海水含盐量约35000 mg/L作为设计依据。
8.1.3、水温
进水温度：5～40℃
8.1.4、设计处理能力
进水流量：900m/h
8.1.5、回收率
水处理系统回收率：45%
8.1.6、海水淡化水处理产水
产水流量：400m/h
8.1.7、海水淡化水处理工作环境
环境温度：0～45℃
空气湿度：20～95%
8.2海水淡化工艺流程图
8.2取水位置
取水方式应考虑如下因素：
取水位置的选择；
台风对取水设施的影响；
从取水处输送至预处理系统的方式方法；
取水泵的选择（潜水泵或端吸泵等）；
海潮对取水水位的影响；
海水温度的变化；
海水的腐蚀性；
海水中微生物、细菌、藻类等。
考虑以上因素后，一般有如下四种取水方式：
海滩井取水；
表层海水取水；
海床过滤取水；
海滩水平暗渠取水。
具体采用何种取水方式，要在综合考虑各种因素后才可确
8.3海水预处理
8.3.1海水水处理预处理要解决的问题：
（1）防止膜面结垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁铝氧化物等）。
（2）防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵。
（3）防止有机物质的污堵。
（4）防止微生物污堵。
（5）防止氧化性物质对膜的氧化破坏。
（6）保持反渗透水处理装置产水量稳定。
以保证反渗透水处理装置稳定运行和使用寿命。
8.3.2本水处理设计采用如下预处理措施：
海水反渗透（SWRO）给水预处理技术包括消毒、凝聚/絮凝、澄清、过滤等传统水处理工艺及膜法等新的水处理工艺，膜法预处理主要包括微滤（MF）、超滤（UF）和纳滤（NF）等。
预处理的目的：除去悬浮固体，降低浊度；控制微生物的生长；抑制与控制微溶盐的沉积；进水温度和pH的调整；有机物的去除；金属氧化物和含硅化合物沉淀控制。
20世纪90年代在少数设备中出现了采用微滤（MF）和纳滤（NF）等膜技术作为反渗透海水淡化系统的预处理工艺。
微滤膜（孔径0.2 μm）在保持较大的水通量的前提下，可使海水中的胶体颗粒和细菌数量减少几个数量级，不再需要加入絮凝剂、杀菌剂和还原剂等化学药品，同时也省去了保安过滤器，有利于反渗透装置的长期稳定运行。纳滤膜（孔径在nm级）用于脱除海水硬度和总溶解固体，从而提高海水反渗透的操作压力和系统的回收率。
（１）石英砂水处理过滤器
石英砂水处理过滤器系统由过滤器组成。水处理滤料采用优质石英砂，水处理过滤器采用碳钢防腐衬胶材料。采用新式布水结构及反洗控制方式，使布水更均匀合理，使原水的污染指数和浊度降到最低，能够长期满足反渗透系统对污染指数的要求，过滤效果更好。水处理主要去除原水中藻类、锈质等大颗粒物质。通过与滤料的碰撞和吸附，被滤料层截留，可以极为有效的对反渗透系统非常敏感的胶体、悬浮物、大颗粒杂质等驱除。
石英砂水处理过滤器经过使用一段时间的运行后，滤料之间的缝隙被污染颗粒堵塞，过滤器阻力增大，使水处理过滤器的流量有所下降，为防止杂质穿透过滤层，因此石英砂过滤器设计了冲洗系统，冲
洗过程由控制阀控制，进行正、反冲洗，从而保证了膜系统的进水水质。
（２）超滤作用：用于去除原海水中的杂质、胶体、微生物及其它悬浮物等，使过滤后的海水污染指数达到ＳＤＩ≤５，满足SWRO 反渗透处理的进水水质要求。
8.4加药装置的选择
海水淡化系统中的加药处理是不可缺少的重要环节，因此，对加药装置的配置及加药种类的选择、加药量的计算就显得非常重要。
（1）投加水处理杀菌灭藻剂
海水在进入石英砂过滤器前，为避免被过滤器截留的杂质滋生微生物，同时避免产生的菌类影响后续工艺设备的运行性能，在预处理石英砂过滤罐进水总管加一套次氯酸钠或氯气杀菌加药系统，进行杀菌灭藻。
（2）加酸（调节PH值）
投加酸调节海水中PH值；
在预处理石英砂过滤罐进水总管加一套PH加药系统。
加酸量以调节滤过水PH值在6～7。
8.5反渗透主机介绍；
反渗透主机主要由增压泵，保安过滤器，能量回收装置，阻垢剂加药系统，反渗透膜，反冲系统，控制电路等组成；
8.5.1增压泵
反渗透水处理装置工作动力是压力差，由高压泵将经预处理的原水升压达到反渗透的工作压力，通常为4.5～6.9Mpa使反渗透过程得以进行，即克服海水渗透压使水分子透过反渗透水处理膜到淡水层。
高压泵是SWRO系统的重要部件，正确选择高压泵性能对系统安全性影响很大，它是运转部件，出现故障的概率高。
对于大型的海水淡化装置，一般采用的高压泵是离心泵。
8.5.2保安过滤器
截留原水中的大于1微米的颗粒，以保证反渗透膜不被大颗粒的悬浮物划伤。因为反渗透膜的厚度约为10um左右，原水中较大的颗粒经高压泵加速后极易划伤反渗透膜表面的脱盐表皮层甚至可能击穿反渗透膜组件，因而一般反渗透设备前都要安装1um保安过滤器，来保证反渗透膜的安全。
8.5.3能量回收装置
为降低系统能量消耗，提高水回收率。
能量回收系统是利用RO的浓水压力能源直接转换到输入的原水，达到95%的效率。
PX系列的能量回收装置具有回收效率高，噪音低等特点。
8.5.4加阻垢剂
海水在高压驱动下，淡水经过膜、盐类和其他杂质被截留在水处理膜表面，为了防止膜内结垢，通过投加阻垢剂，增加难溶盐物质的溶解性，防止在水处理膜表面形成结垢物，保证膜组使用性能和寿命。阻垢剂防止碳酸盐和硫酸盐类结垢沉淀；在高价泵进水管加一套阻垢剂加药系统。
8.5.5反渗透水处理系统进水要求：
（1）污染指数SDI≤3（15分钟）
（2）浊度﹤1NTU
（3）余氯﹤0.1 mg/L（检测不到）
（4）Fe ≤0.01 mg/L
8.5.6反渗透主机
（1）反渗透水处理膜组
反渗透水处理膜组是反渗透系统的“心脏”，其作用是去除待水处理水中的可溶性盐份、胶体、有机物及细菌和热源。该水处理系统全部采用美国海德能公司的反渗透水处理膜，脱盐率达到98%以上，其具有能耗低，除盐率高，PH值耐受范围宽，操作运行管理简单等优点。经过反渗透水处理，水的脱盐率指标可以大于98%的水平。
海水脱盐反渗透水处理技术的基本原理：利用反渗透水处理膜的半渗透，即只透过水，不透过盐的原理，利用外加高压克服海水中淡
水透过膜后浓缩成盐水的渗透压，将水挤过膜。海水分成两部分，一部分含有大量盐类的盐水，另一部分含有极少量盐类的淡水。
（2）水处理膜组件选择
本水处理系统中膜组件采用世界先进的TFC型复合膜（国际著名品牌美国海德能公司），高脱盐率、高通量海水淡化膜元件，膜尺寸为标准的8″×40″。
（3）水处理压力容器
采用水处理玻璃钢制成，具有密封性能高，耐高压,耐腐蚀，不会老化,安装、清洗膜方便，使用年限长等特点，因此在水处理行业被广泛使用。
8.5.7反冲洗系统
反渗透水处理装置的预处理设计得越趋完善，水处理膜元件的清洗次数就可减少，但无论预处理过程多么完善，在长期运行过程中，反渗透水处理膜面上总会日积月累截留水中的各种污染物于水处理膜表面。从而使膜性能下降，组件进、出口压差升高。为此，除日常启停装置前，进行低压冲洗外，需定期进行化学清洗，有时还需进行灭菌处理。
清洗水处理装置配备清洗溶液箱、清洗泵、清洗过滤器。通过反渗透组件预留的清洗接口进行清洗，开机、停机淡水冲洗，置换出浓缩海水，防止在停运期间难溶无机盐类沉淀在膜表面，以保证系统的高效处理性能。
8.5.8清洗药剂
在这些应中，重要的是去除溶解离子、悬浮物和微生物。RO系统的经济可行性很大程度上取决于其能达到的最高透过速率和膜寿命。许多研究已指出RO系统的效能和在无污染条件下膜的维护有关。在使用这些系统中遇到的最大问题是沉积引起的污染。在许多情况下，受污染的膜导致流速和操作效率的减低，造成无计划的停工，损失生产时间，更换膜等，从而增加了操作费用。膜污染的预防是RO 系统应用的最重要的方面之一。
RO系统的成功和可靠的操作需要采用预防膜污染的最成功的方法。控制RO系统膜污染的努力现集中在进料水的预处理，包括供酸和添加阻垢剂。虽然这些方法是成功的，
但是膜污染依旧是个问题。经验表明只对进料水预处理是不的。因此，定期清洗应视为系统操作的一部分。污染问题常常是不明显的。但若干常见的污染物可能以微量存在。若任由这些污染物在膜上累积，则将逐渐地、严重地发生膜性能的劣化。最终，膜被不可逆污染，必须更换。
自污染膜去除沉积物的技术包括机械清洗（即直接渗透，高速水冲洗，海绵球清洗或刷洗，空气喷射等）、化学清洗（采用化学试剂）以及机械、超声波和化学清洗的综合技术。最流行的技术当属采用特定配方的膜清洗剂的化学清洗。
许多化学试剂对去除污垢和其他沉积物是有效的。化学清洗实质上涉及所使用的化学试剂和沉积物、污垢、腐蚀产物及影响通量速率和产水水质的其他污染物的反应。
(1)酸
各种无机、有机酸和混合有机酸已用于工业和实验室的清洗操作。最广泛使用的酸及其盐为盐酸、磷酸、硫酸和有机酸（即草酸、柠檬酸、马来酸、氨基磺酸等）。
其去除方法有：
①在足够的时间（通常约30-60min）降低进料液的PH至3-4；
②当该系统停止运行时，用酸间歇处理。虽然能够使用盐酸或硫酸。当然只要不侵蚀膜或产生难溶性的沉积物，任何酸都可以使用，但因过长时间浸于PH低于2的清洗液中，会严重损伤膜的纤维素膜。
柠檬酸用于特殊清洗已逾30年。首次报道柠檬酸大规模用作化学清洗是美国电力公司的Philo电站。虽然柠檬酸是碳酸盐和铁基垢的有效沉积物去除剂，但是它有和亚铁离子形成具有溶解度较小络合物的缺点。当大部分柠檬酸已反应时，该络合物便能形成。同时它又是细菌的营养源。
草酸最简单的二元酸去除含铁的沉积物是非常有效的。草酸和钙也形成溶解性极低的盐。草酸钙盐的后沉淀是严重问题。酸在去除诸如碳酸钙和磷酸钙等钙基垢、氧化铁和金属硫化物方面是有效的。但是，酸对去除由二氧化硅和金属硅酸盐形成的污垢作用甚微。酸在
去除生物悬浮固体和其他有关的有机污染物方面也有相对无效的，因此是不建议使用的。
(2)碱
碱清洗溶液包括磷酸盐、碳酸盐和氢氧化物。这些材料起去垢剂一样的功用，使沉淀物松动、乳化和分散。但极易形成不可逆转的氢氧化硅及其他氢氧化盐，必须予以注意，因此是不建议使用的。（3）按配方制造的产品
商品化学药剂的局限性导致膜制造商和其他厂商创制非专卖
的配方产品作为清洗剂。包括Argo Scientific、BFGoodrich公司、Puretec公司等若干公司公认了特殊膜清洗化学药剂的需要，继而开发了许多去除沉积物的、专卖的、按配方制造的清洗剂。这些非专卖的、按配方生产的膜清洗剂产品优于诸如柠檬酸（用于去除碳酸钙垢）（用于去除生物污染物和某些有机物）之类较为传统的、单一功能的商品型清洗剂。
膜清洗剂选择的判据为了保持RO系统的有效操作，清洗膜是严格的。由于污染物多种多样，所以膜的清洗是一个复杂的课题。说明受污染膜上沉积物的特性，对于选择最经济和最有效的清洗剂是重要的。进料水和使用过的筒过滤器的分析，以及由预处理产生的化学变化（若有的话）的评估提供了对污染物特性的深入了解。
一旦鉴定了沉积物的数量和类型，便要求进行膜清洗以恢复设计性能。如果沉积物的分析揭示多种污染物，则传统的化学清洗可能
不能完成。酸清洗剂对砂、粘土和生物物质效果甚微，碱清洗剂只能少量溶解和分散硬垢。该沉积物分析鉴定为混合污染物，因而设想对此情况传统的柠檬酸或碱清洗剂将是无效的，我们建议是采用有特效的PURETEC HTWH-1000的酸性的清洗剂和有特PURETEC HTWO-3000的碱性的清洗剂，这有利于膜的保证。
（4）、防止结垢沉淀：在淡化过程中浓缩会产生难溶无机盐沉淀，影响反渗透膜使用效果和寿命，必须添加阻垢剂。常用的有六偏磷酸钠或复合阻垢剂。
8.5.8海水水处理淡化系统选材
反渗透水处理高压管道件、阀及管件选用316SS或双相钢。
预处理及低压管道件及阀：选用碳钢衬胶；
高压阀选用316SS。
8.5.9反渗透水处理系统的杀菌与保护
在RO系统运行过程中，一般6个月用浓度为0.5％～1％的反渗透膜保护液对RO系统进行杀菌。在RO系统停运三天以上时，需用反渗透膜保护液对膜进行浸泡，以防止细菌的滋生。
8.5.10终端水处理调节PH加药
通常反渗透水处理膜组生产的淡水PH值略微偏酸，为了保证热采锅炉工艺设备对PH的要求，在进入产品水池前的进水管上设一套终端PH调节系统；
8.5.11控制说明
依据反渗透水处理海水淡化工艺过程，控制系统对各个工艺单元进行直接控制。PLC控制器为中央控制系统，可完成RO系统的运行检测，满足自动运行的各项要求。
8.5.12主要水处理控制设备
a、电导率仪
b、PH计
c、污染指数仪（SDI）
d、浊度仪
e、矿化度分析仪
f、反渗透控制器（PLC）
8.6环境影响
8.6.1海水淡化过程产生的废水、污泥是无毒无害物质，而且产生量小，因此不会对周围环境与海域生态产生不良影响。
8.6.2水处理系统排放的浓缩海水浓度在48000～58000之间，浓水产生量为10000吨/日，相对较小直接排入大海得到迅速稀释，各组分比例与大量海水迅速达到平衡，因此不会对周边海域生态产生不良影响。
8.6.3水处理噪音。不存在持续性超标噪音，而且布置在封闭箱体内，对周围环境与居住区不会产生影响。
海水淡化系统主要工艺流程及功能
海水淡化系统主要工艺流程及功能 海水淡化系统技术由于海水盐含量很高，不能直接使用，主要在两个方面：海水脱盐，蒸馏和反渗透。蒸馏法主要用于大型海水淡化和能源丰富的地方。反渗透膜是非常广泛的，和脱盐率很高，所以被广泛应用于。反渗透膜是第一个水提取，预处理，降低海水的浊度，防止细菌，藻类和其他微生物的生长，然后用专用的高压增压泵，水进入反渗透膜，因为含盐量高，所以海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀，耐高压，抗污染，通过反渗透膜处理后的海水，其盐的含量大大降低，TDS含量从36000毫克/ 1到200毫克/升。淡化水比自来水更好的水后，可用于工业，商业，住宅和船舶，船舶使用。 海水淡化处理 海水淡化即利用海水脱盐工艺生产淡水。通过海水淡化处理可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。反渗透法是目前海水淡化主要处理技术之一，反渗透法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜将海水与淡水分隔开，在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，因受半透膜的阻力，海水一侧的液面逐渐升高，直至升到一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一个大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节约场地和能耗。 现将该厂海水淡化系统的主要工艺流程介绍如下：
从系统的功能上讲，预处理系统的主要功能是将海水中的悬浮物、胶体通过直流凝聚和深层过滤进行去除。 一级和二级反渗透的主要功能是将海水中的盐分，通过反渗透设备中的反渗透膜的物理筛分和超过滤的作用，将大部分的阴阳离子、大分子的有机物、部分微生物进行去除的过程。 在一级反渗透除盐系统中，由于海水的含盐量很高，对应的渗透压也很高，所以选择了海水高压泵设备作为一级反渗透膜的进水动力。由于一级反渗透的浓水排放压力较高。所以设置了能量回收装置将浓水排放压能进行回收。
及世界海水淡化发展和现状概述
中国及世界海水淡化的发展和现状概述 种种现实已经深刻地表明：水是可以耗尽的，水资源是取之不尽、用之不竭的观点应当改变。保护水资源，并加强水资源的开发，是增创新优势、并实施可持续发展决策的一项具有重大战略意义的举措，而海水淡化是缓解当今水危机，并沿海地区和岛屿水资源开发的必然趋势和最终归宿。 一、淡水资源严重短缺 随着现代化建设的高速发展，人口的急剧膨胀，以及人们物质文化生活水平的极大提高，水的用量与日俱增，但是供水量却有减无增，而且水体污染日趋严重。因此，全球范围及至全国性的供水矛盾日益突出。人类正面临着来自水资源和水质性两大危机越来越严峻的挑战。所以，合理地开发利用和有效地保护水资源已成为全世界共同关注的热点，防止水危机的呼声浪高一浪，正席卷全球。 1.缺水与日俱增 <1）世界范围 从1990年到1995年，水的消耗量增长了6倍，比人口增长速度还快2倍，约有80个国家和地区严重缺水，占地球陆地面积的60%，有15亿人口缺少饮用水，20亿人得不到安全的用水。其中29个国家的4.5亿多人口完全生活在缺水状态中。 因为饮用不符合卫生要求的水源而导致的疾病有50多种，平均每天发生与水相关的疾病65万例，夺去2.5万人的生命。 到2000年，全世界人均占水量减少24%。估计到2025年，全世界将有近1/3的人口<23亿）缺水。按每年取水量4—5%递增为计，到2100年地球上所有河水将被耗尽，到2230年，人类将耗尽地质圈内所有储备的淡水资源。 <2）全国范围 河川地面迳流量平均每年为2.81万亿立方M，居世界第六位。但按人口平均，每人每年仅2400立方M，仅为世界人口平均占有量的四分之一。中国人口占世界22%，而淡水占有量仅为8%，世界排序名列第109位，是世界12个严重贫水国之一。 径流的地区和时空分布很不均衡，包括北京、上海、广州、沈阳、长春、大连等我国40多个城市也被列入世界性严重缺水的黑名单上。据资料表明，因为水资源短缺、生态退化、水污染加剧等原因。 全国近600多座城市中，有400多座城市缺水，严重缺水的城市就有110多个。 我国城市2000年缺水达600多亿立方M，每年因缺水而损失，仅工业产值就达2400亿元。据预测，我国30年后将出现用水高峰，2030年人口总量将达16亿，城市化水平将达到40%，届时用水总量将达7000—8000亿立方M。 广东目前年缺水约42.45亿立方M，近年取水量将达50亿万吨。 2.污染日趋严重 <1）世界范围 全世界每年排放的污水现达4000多亿吨，从而造成5万多亿吨水体被污染，致使地球每年有700多万人因不洁净饮水引起疾病而死亡。估计到2005年前，因水的原因而成为“环境难民”者将多达1亿人。 到2005年全世界污水总排放量将达6900亿立方M，仅仅为了稀释这些污染物，就要耗尽全球河流水量。 <2）中国范围 我国沿海地区企业每年排入近岸海域工业废水39.8亿吨，年工业废水和生活污水排放量已达到620亿吨之多，相当于每人平均排放量近49吨。 致使全国138个城市河段中的133个河段已受到不同程度的污染，78%的河段不适宜作饮
海水淡化相关术语
英亩英尺(AF) : 衡量水体积的单位。一英亩-英尺等于325,851 加仑（面积为一英亩深度为一英尺的水的体积）或1,233 立方米。一百万加仑等于3.07 英亩-英尺。. 巴：衡量压力的单位。1 巴= 14.5 psi = 0.99 atm 生物杀菌剂：用于杀死生物有机体的化学物品（例如亚硫酸氢钠）。 苦咸水: 含盐量小于10,000 ppm 的水- 比淡水含盐多，但是比海水含盐少。 浓盐水：含盐量大于50,000 ppm 的水。从海水淡化的装置中排出的浓盐水还包含在预处理过程中所添加的化学成分。 BTU（英制热量单位）：衡量热量的标准单位。电、天然气或任何其他能源均可使用BTU 衡量。一BTU 是指在海平面上将1 磅的水温度升高1 华氏度所需的热量。1000 BTU 等于0.29 千瓦时。 凝结：在某些海水淡化装置中使用的预处理工艺。在溶液中添加某种物质（例如氯化铁）.使悬浮颗粒凝聚并形成比小颗粒更易于从溶液中除去的较大颗粒。 热电联产：热电联产。某电厂旨在节约能源，采用发电中的“余热”用作另一个目的，例如，热法海水淡化，或加热SWRO给水。 脱气：去除氧气。在海水淡化装置中用于减少腐蚀和污垢的预处理过程。 气浮(DAF)：在海水淡化装置子中用于去除固体和有机体的预处理过程。 蒸馏：加热进水产生蒸汽的海水淡化装置。然后蒸汽被凝结为低盐浓度的成品水。 效率：能量传递效率表达为：在PX?装置或装置列中，流出与流入的能量总和比率，使用以下方程式计算： 功效= ∑（压力x 流量）流出x100% ∑（压力x 流量）流入 电渗析：水中的大部分杂质以离子（带电）状态存在。接通电流时，离子将向正极和负极移动。使中间区域的水被净化，并流出净化的成品水。此技术适用于苦咸水淡化，但当前不适用于工业规模的海水淡化商业运行。 原水: 供给海水淡化装置的水。这可以是经过预处理的原水，也可以是未经过预处理的源水。 污垢: 在反渗透膜或预处理设备上产生的污染物或生物污垢。 淡水: 溶解固体含量少于1,000 毫克/升(mg/L) 的水；一般来讲，溶解固体含量多于500 mg/L 的水不适合饮用和许多工业用途。
各海域海水淡化方案及水质参数
为应对全球淡水资源短缺的问题，许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水；澳大利亚的海水利用主要用于市政，占总装机规模的96%；美国的海水利用主要用于市政，占89.5%；沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国，2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏，人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4，沿海地区人口稠密，淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量，有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面，我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域，海岸线超过1.8万km，水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢，直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计，至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前，影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现，海水中的有机物污染、SDI（淤泥密度指数）、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标，进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨，对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此，笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合，介绍中国渤海、黄海、东海、南海4个海域海
水淡化的相关水质情况，归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状，分析形成原因和经验教训，旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助，对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考，并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海，水温受北方大陆性气候影响显著，2月份平均水温在0 ℃左右，8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响，盐度仅为30‰，是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30，渤海水温年际变化、降水量（酸雨）和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为12.7~30.8 ℃、pH为7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体（TDS）为30.7~32.1 g/L、浊度为 2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽，主要受渤海湾海水泥沙含量的影响，特别在有潮汐和风浪时会大幅升高。此外还发现海水温度升
海水淡化技术介绍
海水淡化技术及建设投资运行成本介绍 1.海水淡化技术发展现状 海水淡化又被称为海水脱盐，也就是从海水中获取淡水的技术和过程。从海水中取出淡水或者除去海水中的盐分，都可以达到淡化的目的。从这两条路线出发，海水淡化分为两类。采用从海水中分离出淡水的方法又可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法；而第二类则包括电渗析法和离子交换法。其中目前得到大规模商业应用是反渗透法和蒸馏法。 （1）反渗透海水淡化技术 对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶液的薄膜称之为理想的半透膜。当半透膜把不同浓度的溶液隔开后，在自然情况下，水流是从低浓度盐水侧往高浓度盐水侧流动；当在高浓度盐水侧加上一个适当的压力后，也会将水从高浓度侧压到低浓度侧，见图1。反渗透海水淡化就是利用该原理，用高压泵将海水增压后，借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子得到淡水。由于反渗透膜的截留粒度小于10×10-10 m，所以反渗透海水淡化同时能滤除各种细菌、病毒，获得高质量的纯水。 图1. 反渗透海水淡化技术原理 一般说来，反渗透海水淡化工艺包括四部分：预处理、反渗透、后处理及清洗系统，图2是一种反渗透海水淡化系统的典型工艺流程。
图2. 反渗透系统典型工艺流程图 预处理系统的目的是为了充分发挥反渗透淡化系统的技术优越性，保障良好的设计性能和长时间的安全运行，特别是为了保证膜的使用寿命（一般情况下，自来水和苦咸水反渗透膜的使用寿命为5年，而海水膜的使用寿命为3年）而设置。由于供给的源水不同，其水质组成与杂质成分千差万别，预处理系统也有很大的区别，在决定预处理系统时需要丰富的基础理论知识和工程实际经验。 反渗透装置的主体由反渗透膜堆和高压泵两部分组成，反渗透组件是整个系统的心脏部分，而高压泵是系统的关键部件。高压泵把进水升压至不同的压力进入膜堆，透过膜的水作为产品水，而未透过膜的作为浓盐水排放。其设计的核心在于根据不同的原水水质安排不同的回收率，以及通过流程及设备的选用使系统尽可能的节能。一般情况下自来水及苦咸水回收率可以做到45%～75%，有些系
海水淡化工艺设计的方案
1 前言 1.1 概况 我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2 水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下： 分析报告
1.3 海水淡化规模
根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2 海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。 2.1 蒸馏法淡化技术 2.1.1 多级闪蒸(MSF) MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1。 图2-1 盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程 多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该
海水淡化的研究性学习报告
海水淡化的研究性学习报告 一、课题背景： 世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。到2006年，世界上已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术，解决了1亿多人的供水问题。而海水淡化工程与化学技术的改革发展密不可分，为了了解这些内在联系，比如：化学是怎样推进海水淡化技术进步的，现代海水淡化设备的原理，未来海水淡化工程的走向发展……带着这些问题我们展开了关于海水淡化的研究活动。 二、课题目的 1 了解海水淡化的实质 2 找出化学对海水淡化的作用 3 海水淡化的发展 4 海水淡化的主要方式 5 海水淡化与化学资源市场走向 6 明白淡水资源对人类的重要从而珍惜水资源 三、课题研究过程 1讨论，制定方案和计划 为了使研究过程更为顺利，我们首先讨论了一些有关的问题。比如：如何进行研究，分几个步骤进行，如何分工等。制定了进行研究的方案，计划，为研究的进行作了准备。 2分工 我们分成两组，利用课余时间进行活动。 第一组；上图书馆，上网查找资料。 第二组：整理论文，制作幻灯片。 四、课题组成员 指导老师：章秋香老师 组长：苏超鹄 组员：廖艳、熊小梅、冯玉琴 五、课题成果 海水淡化的实质：海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 地球表面2/3的面积被水覆盖，但水储量的97％为海水和苦咸水，这些水是很丰富的。但是，要利用海水必须经过淡化。目前，全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸水淡化技术取得淡水。据统计，海水淡化系统与生产量以每年10％以上的速度在增加。亚洲国家如日本、新加坡、
海水淡化现状及发展趋势分析
2016年中国海水淡化现状调研及发展趋势 走势分析报告 报告编号：1633563
行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.360docs.net/doc/023091149.html,基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
一、基本信息 报告名称：2016年中国海水淡化现状调研及发展趋势走势分析报告 报告编号：1633563←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥7920 元可开具增值税专用发票 网上阅读：https://www.360docs.net/doc/023091149.html,/R_QiTaHangYe/63/HaiShuiDanHuaWeiLaiFaZhanQuShi.ht ml 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。 中国也属于世界上贫水国之一，人均淡水资源仅为世界人均量的14，并且水资源分布不均，大量的淡水集中在南方，北方淡水资源仅为南方的14。可以说，整个淡水资源形势不容乐观。 近年来，我国海水淡化有了较快的发展，产业化发展态势良好。截至2013年底，全国已建成海水淡化工程103个，工程总规模达到90.08万吨日，较2012年增长了16%；最大海水淡化工程规模为20万吨日。同时，海水直流冷却、海水循环冷却和海水化学资源利用技术得到不断应用，年利用海水作为冷却水量达883亿吨。2013年，全国新建成海水淡化工程8个，新增海水淡化工程产水规模125465吨日。 中国产业调研网发布的2016年中国海水淡化现状调研及发展趋势走势分析报告认为，经过多年的科技攻关，中国在海水淡化、海水直接利用等海水利用关键技术方面取得重大突破，技术经济日趋合理。部分技术如低温多效海水淡化技术、海水循环冷却技术已跻身国际先进水平。目前中国海水淡化已基本具备了产业化发展条件。 我国海水淡化各项政策陆续出台。2012年2月，国务院发布《关于加快发展海水淡化产业的意见》；2012年8月，科技部、国家发改委等部门联合发布《海水淡化科技发展“十三五”专项规划》；2012年年底，国家发改委出台《海水淡化产业发展“十三五”规划》提出，到2015年，我国海水淡化产能将达到220万立方米日以上。
海水淡化系统设计方案
海水淡化系统的设计方案 根据初步设想，设计了以水压泵和油压泵两种工作方案。 （1）采用水压泵的初步设计方案： 通过查找相关资料，找到了陶氏反渗透膜的一些型号以及参数，如下所示： 反渗透膜： 工作压力800psi=0.1×800÷14.5Mpa=5.517Mpa 1200 psi=0.1×1200÷14.5Mpa=8.276Mpa 由于只是进行模型的验证，所以打算选取压力较低的进行试验，故假定工作压力5.5Mpa。 从杨老师那了解了一些水压泵的基本信心以及工作参数，如下所示：
从图中的曲线可知，当工作压力为5.5Mpa 时，4.6CC 的水压泵对应的输入转矩是约为5N ·M ，并假设工作时的转速是1500r/min 。 由水压泵对应的计算公式方法： 可得要求水压泵的输入功率P=5*1500/9549≈0.8KW ，考虑到液压系统以及传动过程中的能量损失，水轮机的设计功率应至少为1KW 。 根据一般水轮机的工作情况，可假设水轮机正常工作时的转速为50r/min,由此可知在水轮机与水压泵之间应加上增速器，增速比为1:30，由此可知水轮机的转矩应至少为150N ·M 。 ○1尖速比λ=v wr =v nr 602π，故叶片转速n=r v πλ260=r v πλ 30，其中v 为水流流速，r 为叶片半径。 根据尖速比λ与叶片匹配关系，确定λ为6，并假定工作使水流的流速是1m/s 。 则可以计算出叶片的直径r=1.15m ，由此可知叶片的直径至少为2.3m ，其大小不利于在水槽中进行模型试验。 ○ 2根据风力机能量系数的分布规律，选定水轮机的能量系数为35%，水的 密度为ρ=10003/m kg 。 由功率公式知P=P rated C D V 2)2(21πρ，故叶片直径r=2D =P rated C V P πρ3 2=1.2m ，故叶片直径至少为2.4m ，基本与○ 1中的计算结果相同。
海水淡化发开的意见和建议
泰钢集团发展海水淡化项目的意见与建议 海水淡化开发小组 编制日期：二〇一二年四月
前言 海洋是人类世界最大的水库，国际经验表明，在解决水资源的众多措施之中，海水（苦咸水）淡化是实现资源和环境双赢的有效途径。近年来随着淡化技术的不断创新与发展，包括淡化水厂、淡化设备制造、浓盐水综合利用、高性能机械设备研发与制造、高分子材料、腐蚀与防护材料等在内的海水淡化产业正在成为极具发展潜力的新兴产业。 我国已将发展海水淡化产业作为实现水资源可持续利用的重要手段列入《中国21世纪议程》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要》、《全国海洋经济发展规划》、《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要》从战略高度推动海水淡化产业的发展。 国内海水淡化研究起步较晚，发展水平较低，海水利用率不足，海水淡化用水占国民工业、生活用水的比例还比较低，与国外先进水平相比还有很大潜力可挖。主要是关键设备还没有自主知识产权和产业化生产能力，在海水淡化工程建设中，这些设备主要依赖进口。因此近年来在国内海水淡化市场和国家政策的不断刺激下，国内许多企事业单位纷纷涉足海水淡化领域，已经形成一定的海水淡化应用规模、研发能力及设备生产能力。国内海水淡化领域经过了十一五的孕育期后，已经迎来了高速发展时期。 为抓住海水淡化产业发展的机遇，充分发挥泰山钢铁集团的基础条件优势，促进泰山钢铁集团产业优化升级，拓宽泰山钢铁集团的产业链，推动海水淡化产业的发展，泰山钢铁集团海水淡化开发小组经过认真调研，充分掌握了国内外海水淡化发展现状，并提出了发展泰山钢铁集团海水淡化产业的总体思路： 一、海水淡化作为国内重要的战略性新兴产业，发展潜力巨大，市场需 求将快速增长，同时作为战略性产业，国家及国内外企业对海水淡 化的重视程度将不断提高，国家政策扶持及市场竞争将越来越强。 二、泰山钢铁集团发展海水淡化产业，应以海水淡化装备加工制造为方 向，充分发挥泰钢不锈钢原材料的基础优势，通过技术引进吸收打 破海水淡化技术障碍，对不锈钢装备制造加工设备进行升级改造， 完善公司集团在海水淡化装备制造的加工能力
海水淡化技术及发展状况简析
一、海水淡化简介 1、海水淡化的定义 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 2、海水淡化的主要用途 海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水，有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行，在某些岛屿和船只上也被使用。 3、海水淡化综合简介 海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在400多年前，英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。 从20世纪50年代以后，海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的二十多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平，并在世界各地广泛应用。 现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂，每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。 淡化水的成本在不断地降低，有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模，目前淡化水已经完全可用于农田灌溉。 4、海水淡化历史 地球表面2/3的面积被水覆盖，但水储量的97％为海水和苦咸水，这些水是很丰富的。但是，要利用海水必须经过淡化。目前，全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸
水淡化技术取得淡水。 第一个海水淡化工厂于1954 年建于美国，现在仍在德克萨斯州的弗里波特（Freeport）运转着。佛罗里达州的基韦斯特（Key West）市的海水淡化工厂是世界上最大的一个，它供应着城市用水。 表面看海水淡化很简单，只要将咸水中的盐与淡水分开即可。最简单的方法，一个是蒸馏法，将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的，只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法，冷冻海水，使之结冰，在液态淡水变成固态的冰的同时，盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。 1953年，一种新的海水淡化方式问世了，这就是反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下，半透膜允许溶液中的溶剂通过，而不允许溶质透过。 由于海水含盐高，如果用半透膜将海水与淡水隔开，淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧，从而使海水一侧的液面升高，直到一定的高度产生压力，使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。 在新兴的反渗透法研究方兴未艾的时候，古老的蒸馏法也改弦易辙，重新焕发了青春。常识告诉我们，水在常温常压下要加热到100℃才沸腾，产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式，耗能甚巨。而新的方法是将气压降下来，把经过适当加温的海水，送入人造的真空蒸馏室中，海水中的淡水会在瞬间急速蒸发，全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来，就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起，利用热电厂的余热给海水加温，成本就更低了。 现在世界上的大型海水淡化工厂，大多采用新的蒸馏法。在西亚盛产石油的国度，往往土地“富得流油”，却打不出一口淡水井。水比油贵的现实，使海水淡化工厂如雨后春笋般出现在西亚的海岸线上。1983年，西亚第一大国沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨
海水淡化处理技术介绍及主要工艺流程
海水淡化处理技术介绍及主要工艺流程 海水淡化即利用海水脱盐工艺生产淡水。通过海水淡化处理可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。反渗透法是目前海水淡化主要处理技术之一，反渗透法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜将海水与淡水分隔开，在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，因受半透膜的阻力，海水一侧的液面逐渐升高，直至升到一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一个大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节约场地和能耗。 现将该厂海水淡化系统的主要工艺流程介绍如下： 从系统的功能上讲，预处理系统的主要功能是将海水中的悬浮物、胶体通过直流凝聚和深层过滤进行去除。 一级和二级反渗透的主要功能是将海水中的盐分，通过反渗透设备中的反渗透膜的物理筛分和超过滤的作用，将大部分的阴阳离子、大分子的有机物、部分微生物进行去除的过程。
在一级反渗透除盐系统中，由于海水的含盐量很高，对应的渗透压也很高，所以选择了海水高压泵设备作为一级反渗透膜的进水动力。由于一级反渗透的浓水排放压力较高。所以设置了能量回收装置将浓水排放压能进行回收。 海淡系统工艺流程示意图 海淡系统主要运行参数 本系统设计脱盐率一年内≥99%，三年内≥98%，回收率≥40，单套装置产水量为55t/h。 为防止膜表面的生成碳酸盐垢、硫酸盐垢和氧化性物质对膜的损害，在保安过滤器前设置了硫酸计量设备调节反渗透进水PH值及阻垢剂和亚硫酸氢钠加药装置。 经过一级反渗透的设备后盐分含量仍然较多，所以系统中设置了二级反渗透。二级反渗透设计脱盐率一年内≥97%三年内≥95%，回收率≥85，单套装置产水量为46 t/h。经过二级反渗透减少了后序锅炉补给水处理系统(混床)的负担。 该电厂海水淡化系统经过一年多的运行实践，各项指标基本满足了设计要求。目前，海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低。西北发电的技术主
海水淡化工艺方案
海水淡化工艺方案
1 前言 1.1 概况 中国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是中国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不但可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2 水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下：
1.3 海水淡化规模 根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，当前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。
2 海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。 2.1 蒸馏法淡化技术 2.1.1 多级闪蒸(MSF) MSF是蒸馏法海水淡化最常见的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置，是中国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1。 图2-1 盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷
海水淡化的现状与未来_林斯清
海水淡化的现状与未来 林斯清,张维润 (国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心,浙江杭州 310012) 摘 要:本文介绍了近年来主要海水淡化方法——SWRO 、MSF 、M ED 的某些新进展。海水淡化市场的激烈竞争和海水淡化技术进步,尤其是SWRO 的进展,使淡化的能耗下降了近一半(3kWh/m 3以下),产水的出厂价也几乎下降了一半(0.67美元/m 3)。近两年大型海水淡化厂的国际招标中,SWRO 以低投资费、低能耗、低产水价而占上风。预计21世纪的海水淡化市场会有很大发展,SWRO 将是主要的海水淡化方法。 关键词:淡化;反渗透;多级闪蒸;多效蒸发 中图分类号:P747 文献标识码:A 文章编号:1000-3770(2000)01-0007-06随着经济的发展、人口的增加和都市化,加上全球气候变暖加剧降水的不均匀性,现有的淡水资源明显不足,在很大程度上影响和制约许多地方经济的发展。经过几十年的研究和开发,今天无论就技术还是经济来说,已可大规模地把海水变为淡水,预计21世纪将是海水淡化大发展的时代。 市场竞争是最有活力和生命力的。海水淡化通过国际招标,采用“BOO ”或“BOOT ”形式的合同,使淡化水销售价几乎下降一半,达到0.67美元/m 3 的最低记录。蒸馏法面临SWRO 法的激烈竞争。 我国的反渗透技术,20多年来,一直受到国家科委的重视和支持,无论在膜研制还是工程应用,都取得许多的成果,为发展我国的SWRO 技术打下较好的基础。如1997年在浙江嵊山建立了500m 3 /d 的SW RO 淡化示范工程,产水耗电量5.5kWh/m 3 ,工程经济技术指标具有国际先进水平[1]。 1 海水淡化技术的现状 海水淡化技术经过半个世纪的发展,从技术上讲,已经比较成熟,大规模地把海水变成淡水,已经在世界各地,主要是海湾地区出现。目前主要海水淡化方法有反渗透(SWRO )、多级闪蒸(MSF)、多效蒸发(M ED)和压汽蒸馏(VC )等,而适用于大型的海水淡化的方法只有SWRO 、M SF 和M ED 。1.1 多级闪蒸 就M SF 技术本身来讲,近年来有所进展,但并无重大突破。以下简单介绍几方面的进展。1.1.1 单机容量进一步扩大 根据Ing Corrado Som mariva [2] 报道,阿联酋的阿布扎比Al Taw eelah 水—电联合厂的多 第26卷 第1期2000年2月 水处理技术 T ECHNO L OG Y OF WA T ER T REA T M ENT V ol.26N o.1 Feb.,2000 1 收稿日期:1999-05-20
海水淡化工程技术方案
海水淡化工程技术方案 海水淡化是目前解决水资源短缺的有效途径之一，海水淡化是把海水中的盐分脱离，使咸水变成淡水的过程。常用的海水淡水方法可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法，还包括电渗析法和离子交换法。目前最常用的方法为反渗透法和蒸馏法。 一、海水淡化技术简介 1、反渗透海水淡化技术 对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶液的薄膜称之为理想的半透膜。当半透膜把不同浓度的溶液隔开后，在自然情况下，水流是从低浓度盐水侧往高浓度盐水侧流动;当在高浓度盐水侧加上一个适当的压力后，也会将水从高浓度侧压到低浓度侧，见图 1。反渗透海水淡化就是利用该原理，用高压泵将海水增压后，借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子得到淡水。由于反渗透膜的截留粒度小于10×10-10 m，所以反渗透海水淡化同时能滤除各种细菌、病毒，获得高质量的纯水。
图 1. 反渗透海水淡化技术原理 一般说来，反渗透海水淡化工艺包括四部分：预处理、反渗透、后处理及清洗系统，图 2是一种反渗透海水淡化系统的典型工艺流程。
图 2. 反渗透系统典型工艺流程图 预处理系统的目的是为了充分发挥反渗透淡化系统的技术优越性，保障良好的设计性能和长时间的安全运行，特别是为了保证膜的使用寿命(一般情况下，自来水和苦咸水反渗透膜的使用寿命为 5年，而海水膜的使用寿命为 3年)而设置。由于供给的源水不同，其水质组成与杂质成分千差万别，预处理系统也有
很大的区别，在决定预处理系统时需要丰富的基础理论知识和工程实际经验。 反渗透装置的主体由反渗透膜堆和高压泵两部分组成，反渗透组件是整个系统的心脏部分，而高压泵是系统的关键部件。高压泵把进水升压至不同的压力进入膜堆，透过膜的水作为产品水，而未透过膜的作为浓盐水排放。其设计的核心在于根据不同的原水水质安排不同的回收率，以及通过流程及设备的选用使系统尽可能的节能。一般情况下自来水及苦咸水回收率可以做到45%~75%，有些系统的回收率甚至做到 90%以上，而对于海水反渗透系统，大中型装置可以做到 30%~50%。 后处理系统的目的是调节产品淡水的水质，使之符合使用的要求。当需要产品水进入自来水管道时，一般也要增加后处理工艺。通常，反渗透的产品水呈弱酸性，不是最佳的饮用水，直接进入供水管网时会对铁制的管网系统产生腐蚀，产生红水现象等。后处理的常用方法是投加石灰、苏打或火碱以提高碱度或硬度，另外，也需要投加少量的次氯酸钠以防止细菌的滋生。 二、蒸馏海水淡化技术 蒸馏法海水淡化技术有：多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏等。其中，多级闪蒸主要采用给原料水加热升温、然后分多级分步降压的方法使海水中的水份逐渐蒸发，然后冷却其水蒸汽达到收集
海水淡化的成本
海水淡化的成本? 发帖人: azx6545 点击率: 1346 “喝吧，你现在享受的是部长级待遇呢。”赵亮一边给记者接了杯刚产出的淡化海水，一边开玩笑说。 赵亮是国家海洋局天津海水淡化和综合利用所的工程师。6月18日上午，记者和赵亮，以及该所另外两名年轻的技术人员来到了位于天津市滨海新区塘沽盐场的日产1000吨反渗透海水淡化科技示范工程。 这一示范工程产水已经约半年了，但并没有24小时投入运转。我们到了以后，设备才开动起来。经过一系列工序后，原本混浊的渤海水变成了清澈的淡化水。 下午4点多，大家等来了前来参观的一位部级领导：中纪委、监察部驻科技部纪检组组长吴忠泽博士。这一阵，不时有人来参观这个示范工程，喝这里的淡化水。而据天津海水淡化所网站报道，此前不久，天津市市长戴相龙曾去视察，品尝淡化水后，连连称赞淡化水的“口感很好”。这的确是一个“示范工程”，技术人员还在继续调试和改进设备工艺，此外，由于没有采取隔音措施，主车间里那台能量回收装置发出的噪声简直可以用震耳欲聋来形容。但不管怎样，它代表着天津乃至全国缓解水荒的一个新的途径：海水淡化。 天津是中国最饥渴的城市之一。北京缺水，天津更缺水。北京的人均
占有水资源量不到300立方米，天津呢，只有160立方米。目前，天津的城市生活和工业用水主要靠外调的滦河水和黄河水，但外调水的供应能力已经达到了极限，即使今后有南水北调的水可以补充，其供应能力和价格如何也是一个问题。 不仅如此，天津市自来水集团公司海水资源项目技术负责人王静告诉记者，天津正在实施工业东移，建设滨海新区，预计滨海新区今后每天将需要数以百万吨计的工业和生活用水。在这种背景下，海水淡化和综合利用，就成了毗邻渤海、有着153公里海岸线的天津解决水危机的一个重要方向。 海水淡化的主要方法包括蒸馏法和反渗透法等。其中，蒸馏法是将海水加热汽化，再使蒸气冷凝而得到淡水；反渗透则是给海水加压，使淡水透过特殊的膜而盐分被截留的方法。目前国际上使用得最多的是反渗透法，而蒸馏法比较适合于有热源的场所如发电厂等。 今年4月，天津召开了一个海水淡化及利用技术国际研讨会。会上，国际脱盐协会技术委员会主席利昂·阿维尔布奇将海水淡化称为“在水危机和水污染的厄运和困境中开辟新水源的惟一可行的希望”。 同月，天津市市长戴相龙主持召开了一个关于海水资源利用的座谈会。据天津海水淡化所所长助理阮国岭博士介绍，戴在这次会议上称，“发展海水淡化的重任要落在天津的肩上”。 根据《天津市海洋高新技术产业发展规划纲要》，到2007年，天津将形成年产淡化水5000万吨的能力。而一位工程师告诉记者，有的
国内外海水淡化技术的发展现状
国内外海水淡化技术的发展现状 发布时间：2011-11-11信息来源：中国膜技术网 目前，世界上脱盐水产量近4x107m3/d，其中多级闪蒸(MSF)和反渗透(RO)各占市场的45%左右，解决了l亿多人口的供水问题。世界最大的反渗透海水淡化厂建于以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂，日产淡水33万m3 。另外，世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂，发电量为656MW ，日产水量为45.4万m3，其中，MSF产水28.4万m3/d，反渗透(RO)产水17万m3/d 。 典型的大规模反渗透海水淡化吨水成本己从1985年的1.O2美元降至2005年的48美分。且在成本的组成上，运行及维护，能源消费和投资成本均逐年下降，目前各占总成本的1/3。海水淡化已是解决全球水资源危机问题的重要途径，尤其在中东地区和一些岛屿地区，淡化水在当地经济和社会发展中发挥了重要作用，已成为其基本水源。 国外海水淡化现状 规模 随着社会的需求和技术的发展，国外海水淡化工程不断向大型化、规模化方向发展，无论是多级闪蒸，还是多效蒸馏和反渗透，其规模均已从最初的几百 m3/d 发展到现在的几十万m3/d 。 目前，世界上最大的多级闪蒸海水淡化厂建于沙特阿拉伯的shuaiba海水淡化厂，日产淡水46万m3；世界上最大的低温多效海水淡化厂建于塔维拉酋长国，日产淡水24万m3.世界最大的反渗透海水淡化厂建于以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂，日产淡水33万m3。另外，世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂，发电量为656MW ，日产水量为45.4万m3，其中，MSF产水28.4万m3/d，反渗透(RO)产水17万m3/d。 成本 在海水淡化规模不断增加的同时，海水淡化成本也逐渐降低其中，典型的大规模反渗透海水淡化吨水成本己从1985年的1.O2美元降至2005年的48美分。且在成本的组成上，运行及维护，能源消费和投资成本均逐年下降，目前各占总成本的1/3。 我国海水淡化的现状 我国海水淡化技术的研究起步较早，1967年～1969年全国组织海水淡化会战，同时开展了电渗析、反渗透和蒸馏等多种海水淡化技方法的研究。
海水淡化处理系统介绍
海水淡化处理资料 海水淡化处理设备 无锡市贝斯克水处理有限公司 一．背景和意义 我国的人均淡水资源量仅为世界平均值的1/4，属于贫水国家；，海水淡化技术受到越来越多的重视。反渗透是一种压力驱动的分离技术，由于淡化过程中没有相变，具有显著的节能特征。能量回收装置的使用使得反渗透海水淡化的电力消耗可低于4KWh/m3，特别适合于海岛、沿海城市和地区以饮用水为目的的淡化过程。 二．主要技术内容 海水从取水头部取出后，根据不同的海水水质进行相应的预处理过程，其目的是使海水在进入反渗透膜之前达到SDI<3等控制指标，以确保反渗透膜的使用寿命。经过预处理的合格海水用高压泵加压送入反渗透膜组堆，透过反渗透膜的水经收集后再经过适当的预处理送入管网系统供用户使用，未能透过反渗透膜的高压浓盐水进入能量回收装置以回收其能量，经过能量回收装置的浓盐水排回大海。 膜法海水淡化技术特点： 1．投资少：投资额为其他工艺的1/2-2/3 2．占地省：约为其他工艺的1/2-2/3 3．能耗低：比其他工艺低20%以上 4．对海水适应性强，设备机动性强 反渗透海水淡化技术经济指标： 1．脱盐率99.5 ％ 2．水回收率35 ％－40 ％
3．吨水耗电3 －4 度 4．吨水运行成本3 －4 元 摘自中国环保设备网。 日本冲绳岛海水淡化厂及周边环境鸟瞰摘自台湾海水淡化网。 船用海水淡化设备 珠海市江河海水处理设备工程有限公司 摘自中国环保设备网。
流体声能小分子团海水淡化处理系统 由绍兴精功声能科技有限公司开发研制的第一代流体声能海水淡化方舱在集团董事局主席金良顺先生和总设计师徐小宁先生的直接领导下，在舟山群岛的沈家门码头试验成功，生产出可直接饮用的高品质小分子淡水。精功声能有限公司副董事长、总设计师徐小宁，精功集团董事局副主席、精功机电产业集团董事长孙建江，精功声能有限公司总经理李立人、副总经理徐扬、孙国飞，以及在海水淡化领域享有国际声望的德国普罗名特公司工程师等一行十八人共同参与了此项目的现场试验。在含大量泥沙和海水温度仅有11℃的试验条件下，淡水总产出率达到60%，远远超过目前在国际上采用的任何反渗透海水淡化装置的出水量。 该项目的核心技术是利用流体声能对海水进行小分子化处理。公司总设计师徐小宁先生说，该系统设计思想是采用流体声能技术对海水进行物化前处理，同时进行物理灭菌处理，经该装置处理后的海水变成了小分子海水，处理后的海水经反渗透装置后，生产出优质饮用淡水，而且此淡水所含的矿物质极其丰富，其水质优于GB5749《生活饮用水卫生标准》指标要求。与传统工艺相比，采用声能技术处理后在淡化系统中不添加任何化学剂，淡化后的小分子水不仅成为高品质的饮用水，而且在医药、化工、化装品等领域有着良好的市场前景。 绍兴精功声能科技有限公司是由精功机电汽车科技有限公司与北京光慧 晓明声能技术研究所共同投资设立的新公司。海水淡化项目作为该公司成立后第一个产业化项目试验的圆满成功，将成为精功产业发展史上又一重大突破，并将对精功事业的发展作出重要贡献。同时该技术的产业化将对解决沿海地区、岛屿和内陆苦咸水地区居民的饮水问题，以及长远解决我国水资源短缺问题具有十分重要的战略意义。