膜法与蒸馏法海水淡化技术经济比较
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。
热法及膜法海水淡化经济性分析
膜法热法海水淡化技术经济分析大连海水淡化工程研究中心华维国一、海水淡化方法概述：海水淡化是指从海水中获取淡水的技术和过程，通过脱除海水中的大部分盐类，使处理后的海水达到生活和生产用水标准的水处理技术，目前淡化方法已达数十种，达到商业化规模的主要有反渗透法和蒸馏法，也就是常说的“膜法”和“热法”，蒸馏淡化技术又分成多级闪蒸、多效蒸馏和压汽蒸馏三种。
1、蒸馏法淡化技术蒸馏法又称蒸发法，是最早采用的淡化技术。
早期主要用于少量蒸馏水的生产和制糖工业的料液浓缩，近代工业逐渐用于电厂和大型工业锅炉供水。
蒸馏法与膜法不同，经蒸发所得的水就是蒸馏水，水质较高，产品水的含盐量（总固溶物）可以降到5ppm以下。
蒸馏法所能处理的原料水比其它方法更加广泛，原水含盐量从几百毫克/升到几万毫克/升都可适应。
蒸馏法海水淡化的装置类型较多，主要的有：多级闪蒸海水淡化、多效蒸发海水淡化和压汽蒸馏海水淡化。
以下对各种方法进行简介：（1）多级闪蒸技术(MSF)● 基本原理多级闪蒸是将海水加热到一定温度后，引入到一个闪蒸室，其室内的压力低于海水所对应的饱和蒸汽压，部分海水迅速汽化，冷凝后即为所需淡水；另一部分海水温度降低，流入另一个压力较低的闪蒸室，又重复蒸发和降温的过程。
将多个闪蒸室串联起来，室内压力逐级降低，海水逐级降温，连续产出淡化水。
● 工艺流程经过澄清和加氯消毒处理的海水，首先送入排热段作为冷却水。
离开排热段的大部分冷却海水又排回海中，小部分作为进料海水（补给海水），经预处理后，从排热段末级闪蒸室流入第一级闪蒸室，如技术原理所说明的那样，逐级降压，海水逐级降温，连续产出淡化水。
见图1-1。
多级闪蒸的造水比是指生产的淡水（蒸馏水）的重量与所消耗的加热蒸汽之比，是淡化厂经济效益的直接体现，通常小型装置的造水比较小，大型装置的造水比较高，如日产淡水几百吨或四、五千吨的装置，造水比一般为5-8左右；日产淡水万吨级的装置，造水比多在10以上，日产淡水四～五万吨的装置造水比可达到13-14。
海水淡化方法分类其他相关技术分析
海水淡化方法分类其他相关技术分析海水淡化的方法主要有反渗透法和蒸馏法，反渗透法海水淡化与蒸馏法对比，膜法海水淡化只能利用电能，蒸馏法海水淡化利用热能和电能。
所以反渗透淡化适合有电源的场合，蒸馏法适合有热源或电源的各种场合。
但是随着反渗透膜性能的提高和能量回收装置的问世，其吨水耗电量逐渐降低。
一、海水淡化技术海水淡化设备，海水由于其含盐量非常高，而不能被直接使用，目前主要采用两种方法淡化海水，即蒸馏法和反渗透法。
蒸馏法主要被用于特大型海水淡化处理上及热能丰富的地方。
反渗透膜法适用面非常的广，且脱盐率很高，因此被广泛使用。
反渗透膜法首先是将海水提取上来，进行初步处理，降低海水浊度，防止细菌、藻类等微生物的生长，然后用特种高压泵增压，使海水进入反渗透膜，由于海水含盐量高，因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点，经过反渗透膜处理后的海水，其含盐量大大降低，TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。
淡化后的水质甚至优于自来水，这样就可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。
二、海水杀菌灭藻由于海水中存在大量微生物、细菌和藻类。
海水中细菌、藻类的繁殖和微生物的生长不仅会给取水设施带来许多麻烦，而且会直接影响海水淡化设备及工艺管道的正常运转，所以海水淡化工程多采用投加液氯、次氯酸钠和硫酸铜等化学剂来杀菌灭藻。
三、混凝过滤因为海水具有周期性涨潮、退潮，水中常夹带大量泥沙，浊度变化较大，易造成海水预处理系统运转不稳定，故在预处理中要加入混凝过滤，目的在于去除海水中的胶体、悬浮杂质，降低浊度。
在反渗透膜分离工程中通常用污染指数(SDI)来计量，要求进入反渗透设备的给水的SDI<4。
由于海水比重较大，pH值较高，且水温季节性变化大，预处理系统常选用三氯化铁作为混凝剂，其具有不受温度影响，矾花大而结实，沉降速度快等优点。
四、电渗析法渗析是属于一种自然发生的物理现象。
如将两种不同含盐量的水，用一张渗透膜隔开，就会发生含盐量大的水的电介质离子穿过膜向含盐量小的水中扩散，这个现象就是渗析。
海水淡化知识点总结
海水淡化知识点总结一、海水淡化的技术方法1. 蒸馏法蒸馏法是最早被应用于海水淡化的方法之一。
通过加热海水，使其蒸发后再将蒸汽冷凝成为淡水。
常见的蒸馏法包括多效蒸馏法、多级闪蒸法和多级凝固法等。
蒸馏法的优点是能够产生高纯度的淡水，但能耗较高，成本较为昂贵。
2. 膜分离法膜分离法是通过半透膜使盐分不能通过，而水分子可以通过的方法。
目前应用较为广泛的是反渗透法，即利用高压将海水压力通过半透膜，使盐分无法通过，从而得到淡水。
膜分离法的优点是能够高效地产生淡水，并且耗能较少，适用于小规模海水淡化设备。
3. 冷冻法冷冻法是通过将海水冷却至冰点以下，从中分离出淡水。
在冷冻过程中，盐分和其他杂质会结晶成冰，而淡水则会被分离出来。
冷冻法的优点是操作简单，设备维护成本低，但能耗较高。
4. 电渗析法电渗析法是通过电场作用加速盐分在半透膜上的迁移，从而分离出淡水。
这种方法通常需要在半透膜两端施加电压以实现盐分的迁移，是一种较为高效的海水淡化方法。
5. 太阳能海水淡化太阳能海水淡化是利用太阳能提供能源进行海水淡化的一种方法，可以分为热传输海水淡化和光热蒸发海水淡化两种技术。
太阳能海水淡化具有环保、可再生和成本低廉的特点，逐渐成为海水淡化领域的研究热点。
二、海水淡化的应用领域1. 饮用水供应海水淡化可以为沿海地区提供大量的饮用水资源，特别是在淡水资源短缺的地区，海水淡化成为一种重要的水资源补充途径。
2. 农业灌溉海水淡化可以用于农业生产的灌溉水资源，特别是在严重缺水的地区，海水淡化可以提供灌溉用水，解决农业用水短缺问题。
3. 工业用水许多工业生产需要大量的水资源，海水淡化可以为工业生产提供所需的淡水资源，特别是在沿海工业区，海水淡化是一种重要的水资源供应方式。
4. 生态环境保护海水淡化可以为海水养殖业提供淡水资源，保障海水养殖的发展和生态环境的保护。
三、海水淡化技术的发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步，海水淡化技术也在不断创新。
火电厂海水淡化工艺的技术经济分析及选择
展， 现已遍及全世界 １０多个 国家 和地 区 ， 在美 、 、 以 ０ 并 法 日、
色列等发达 国家实现 了产业化 和规模化 ， 其有效性和可靠性
已经得到越来越广泛 的认 同。其 中， 多级 闪蒸 （ Ｆ 低 温 Ｍｓ ）、 多效 （ Ｅ ）和反 渗透 （ Ｏ 已成为海水淡 化领域 的 ３大主流 ＭＤ Ｒ） 技术。Ｒ Ｏ具有投资省 、 能耗低 （ 元相 变 ） 建设期 短 、 、 占地 面 积少的特 点 ， 是近 ２ ｏ年来 发 展 最 快 的 海水 淡 化 技 术 。而 Ｍ 以其易实 现大型化 、 行维 护成本 低 、 Ｅ 运 使用 寿命 长、 对 海水水质要求宽松 、 出力 可调性 强等 特点 已成为 ２ 世纪海 １
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海水淡化技 术起 源 于 ２ 纪 中 叶 ， ０世 经过 几 十年 的 发
为了提高设备 的竞争 性 ， 降低制 水成本 ， 各个从 事反渗透 膜 组件生产 的公司无不把 工作重 点放 在提高水 通量和降低操 作压力上 。超低压复合膜 的研制成功 ， 使得反渗透用 于海水
淡化时 ， 只膜 的脱 盐率可以达到 ９ ．０以上。 单 ９２ （） ２ 反渗透预处理 。预处理 的作用 是防止膜 被污染和污
Ａｂ ｔａｔ Ｔｈｓｐｐ ｒｄｓｒｂｓｔｅｐｉｃｐｅ ｆｍｅ ｒｎ ｔｏ ｎ ｏ ｓｒｃ ｉ ｆ ｅ ｅｃ ｅ ｈ ｒｎ ｉｌｓｏ ｍｂａ ｅｍｅ ｄ ａ ｄｌｗ— ｔｍｐ ｒｔｒ ｌｉ ｅ ｅｔｄｓｌ ｔ ｎ ｄｓｌ ａ ｏ ，ｃｎ ｕ ｔ ｌ ｉ ｈ ｅ ｅａｕｅ ｍｕｔ— ｆ ｃ ｉｔｌ ｉ ｅａｉ ｔ ｉａ ｏ ｎｉ ｎ ｏ ｄ ｃｓ ｔ ｈ ｉａ ｎ ｃ ｎｍｉ ｅ ｎｃｌａｄ ｅｏ ｏ ｃ￣ ｌ＆ｉｏ ｎｌｓｓＯ ｈ ｑ ｉｍｅｔｏ ｏ —ｔｍｐ ｒｔｒ ｃ ｐ ｌ ｎ ａａｙｉ Ｈｔｅｅｕｐ ｎ ｆｌｗ ＇ ｓ ｅ ｅａｕｅｍｕｔ—ｅ ｅ ｔ ｉｔｌｔ ｅａｉ ｔ ｎａ ｄｍｕｔ—ｓｔ ｌｉ ｆ ｓ ｌ ｉ ｄｓ ｌ ｉ ｎ ｃ ｄ ｉ ａｏ ｎ ａ ｎ ｏ ｌ ｉ ｅｓＩ一
海水淡化技术评述与成本分析
工程与技术 Engineering and Technology28Environmental Protection 2005．2据联合国的调查数据，“在中国，有１０个省、市、自治区的人均水资源拥有量不足１ ０００ｍ３”。
我国沿４０％的人口，提供６０％地区由于人口稠密，为突出。
其中天津、上海、大连、在２００ ｍ３以下。
线，１ 术为电渗析，化装置；置投入运行；产；２００１年华能威海电厂反渗透海水淡化装置投产；２００２年天津海滋食品有限公司从美国引进多级闪蒸海水淡化装置投产。
２ 技术评述海水淡化方法按分离过程可分为蒸馏法、膜法、结晶法、溶剂萃取法和离子交换法等。
其中，蒸馏法又有多级闪蒸（ＭＳＦ）、多效蒸发（ＭＥ）和压汽蒸馏（ＶＣ）之分，膜法海水淡化技术则包含了高于渗透压Ｈ，一般在４～７ＭＰａ范围内。
反渗透装置投资省、能耗低、建设周期短、易于自动控制，适用于海水、苦咸水大中型规模的淡化工程，装置体积小，设备及操作简单，且在常温下操作，设备的腐蚀和结垢程度较轻。
存在的问题是膜的寿命和抗污染，反渗透膜、高压泵、能量回收装置需进口，进口膜使用３～５年后更换率为５％。
海水淡化技术评述与成本分析Technology Evaluation and Cost Analysis of Sea Water Desalination高艳玲 吕炳南 赵立军（哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江 １５００９０）摘 要 介绍了我国海水淡化概况和各种淡化方法及工作原理，并对技术的优缺点和适用范围进行了评述，对海水淡化的成本进行了分析比较，指出了海水淡化今后发展的趋势和方向。
关键词 海水淡化 电渗析 反渗透 蒸馏法 成本提供。
故该装置多用于沿海的火力发电厂、核电空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理，以工程与技术 Engineering and Technology30Environmental Protection 2005．2水淡化技术推广应用的主要因素之一。
海水淡化膜分离技术成本效益
海水淡化膜分离技术成本效益海水淡化作为解决全球淡水资源短缺问题的重要途径，其技术的发展与应用日益受到重视，其中膜分离技术凭借其高效、环保的特性成为了海水淡化领域的重要支柱。
本文将从六个方面探讨海水淡化膜分离技术的成本效益，旨在全面分析该技术的经济性、环境影响及其在可持续发展背景下的应用前景。
一、技术原理与优势海水淡化膜分离技术主要依靠反渗透（RO）和纳滤（NF）等过程，通过半透膜的选择性过滤作用，将海水中的盐分及其他杂质与淡水分离。
这一技术的优势在于不依赖热能，相比传统的蒸馏法更为节能；同时，操作简便、占地面积小，适合大规模及分布式应用。
反渗透技术尤为突出，其高脱盐率和持续的技术进步使其成为海水淡化领域的主流技术。
二、初期与设备成本海水淡化项目的初期是决定其经济性的关键因素之一。
膜分离技术的设备成本相对较高，尤其是高性能的反渗透膜组件。
这包括预处理系统、高压泵、能量回收装置、后处理系统以及膜组件本身。
尽管如此，随着技术成熟度的提高和生产规模的扩大，膜材料和组件的成本正在逐步下降，长期来看有望进一步优化成本。
三、运行成本与能效运行成本主要涉及电能消耗、化学药剂使用、膜更换与维护等。
反渗透海水淡化过程虽能效较高，但需克服海水高压透过半透膜的阻力，因此能耗较大。
然而，能量回收装置的应用能显著降低这部分成本，回收高压排放水中的部分压力能，提升整体能效。
此外，合理的预处理系统可减少膜污染，延长膜寿命，进一步控制运行成本。
四、环境影响与可持续性膜分离技术对环境的影响相对较小，不产生温室气体排放，且废水排放量和污染物浓度均可得到有效控制。
相比热法淡化，膜技术节水效果明显，且对海洋生态系统的影响有限。
然而，膜材料的生产和废弃处理过程中存在潜在的环境风险，需采取循环经济模式，推动膜材料的回收再利用，确保技术的可持续发展。
五、经济效益分析海水淡化项目的经济效益需综合考虑水价、运营成本、市场需求等因素。
在水资源极度匮乏地区，如中东国家和一些岛屿国家，海水淡化水成为饮用水和工业用水的主要来源，其经济可行性显著。
我国海水淡化家当面对哪些困难
我国海水淡化产业面临哪些难题首先，技术和设备与国外有差距，难以参与全球化的市场竞争。
我国海水淡化技术主要有两种：反渗透膜法(膜法)和低温多效蒸馏法(热法)，虽然我国部分技术如低温多效海水淡化技术、海水循环冷却技术跻身国际先进水平，但在反渗透海水淡化的核心材料和关键设备，如海水膜组器、能量回收装置、高压泵及一些化工原材料等，主要依赖进口，国产化率不到50%;耐海水腐蚀管材、蒸汽喷射装置、热效率等与国际先进水平相比还有较大的差距，90%的反渗透膜仍需从国外进口。
其次，价格偏高也是我国海水淡化产业的瓶颈。
比如在天津，居民自来水水价是4元/吨，工业为7元/吨，而淡化海水为8元/吨。
国家发改委有关负责人谈到海水价格偏高的原因时表示，“我国反映资源稀缺性的淡化海水的市场价格机制尚未建立。
”这意味着我国海水淡化产业一时还难以走市场化的路线。
此外，管网建设及环保问题也阻碍着淡化海水进入寻常百姓家。
淡化的海水普遍呈酸性，自来水管长期输水后会被腐蚀，如果把地下供水管网全部改成塑料管，巨大的管网建设将进一步推高淡化海水的成本价格。
而且，每淡化1吨海水就要生产出1吨浓缩盐水，浓盐水排放过多又会污染周边海域，这是制约海水淡化产业发展的一大难题。
根据国家海洋局日前发布的《2012年中国海洋环境公报》，我国近海海域的环境污染已经比较严重。
“这又进一步加大了海水淡化的成本。
”国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所的阮国龄博士说。
阮国龄介绍：“一直以来，中国的水资源管理涉及多个部门，如淡水属于水利部，海水属于海洋局，产业规划属于发改委，管道建设属于住房与城乡建设部等，管理体制不顺也是制约我国海水淡化产业的一个重要原因。
”。