海水淡化的方法及优缺点分析

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野外海水淡化的方法

野外海水淡化的方法

野外海水淡化的方法
1. 蒸馏法:将海水加热至沸点,水蒸气凝结成淡水,可以使用太阳能或者化石燃料提供热源。

蒸馏法对海水中的盐分去除效果非常好,但需要耗费大量能源和设备成本高昂。

2. 反渗透法:利用半透膜过滤器过滤海水来去除盐分和其他杂质。

该方法的优点是设备较小,能源需求较低,适用于小规模的海水淡化。

3. 冰晶法:利用水的结晶性质来分离出冰晶和盐水。

将海水加热后制成冰块,用冰晶分离出盐水和淡水。

冰晶法的优点是对设备要求简单,不需要额外的能源,但需要消耗较多的淡水和时间。

4. 萃取法:利用化学溶剂从海水中分离出水分来去除盐分。

该方法的缺点是化学品对环境有害,且对于海水中溶解的部分盐分难以完全去除。

5. 离子交换法:利用吸附剂来去除海水中的离子,从而分离盐水和淡水。

离子交换法有较高的能耗和设备成本,但能够用于高盐度的海水处理。

关于海水淡化问题的研究报告

关于海水淡化问题的研究报告

关于海水淡化问题的研究报告海水淡化是指将海水中的盐分和杂质去除,使之变为可供人类使用的淡水的过程。

由于全球淡水资源有限,海水淡化被认为是解决淡水紧缺问题的一种可行方法。

本报告将介绍海水淡化的原理、常见的海水淡化技术及其应用、海水淡化的优势和挑战,以及一些应对淡水紧缺问题的建议。

一、海水淡化的原理海水淡化的原理是利用物理、化学和生物过程将盐分和杂质从海水中分离出来,得到淡水。

常用的海水淡化技术包括蒸馏法和逆渗透法。

蒸馏法是最古老也是最常用的海水淡化技术之一。

它利用海水的沸点低于盐水的特点,通过加热海水将其蒸发,再将蒸发后的水蒸汽冷凝成淡水。

逆渗透法是目前最常用的海水淡化技术。

它通过半透膜将海水压力推动下,淡化水分子比盐分子更容易通过,从而实现海水的淡化。

二、海水淡化技术及应用除了蒸馏法和逆渗透法,还有一些其他的海水淡化技术,如电渗析法、离子交换法和压力增容法等。

这些技术在不同的应用场景中有不同的优势和适用性。

海水淡化技术广泛应用于沿海地区的淡水供应、农业灌溉、工业用水和饮用水等领域。

特别是在缺乏淡水资源的沙漠地区和岛屿上,海水淡化技术可以满足当地居民的饮水需求。

三、海水淡化的优势和挑战海水淡化有一些明显的优势。

首先,海水资源丰富,基本上可以无限供应淡水。

其次,海水淡化技术已经相对成熟,可以实现大规模的淡化生产。

此外,海水淡化可以起到保护地下水资源和应对气候变化的积极作用。

然而,海水淡化也面临着一些挑战。

首先是成本问题,目前海水淡化的成本相对较高,包括能源消耗和设备维护成本。

此外,排放的浓盐水对海洋生态环境可能造成一定的影响,需要采取有效的环境保护措施。

四、应对淡水紧缺问题的建议为了更好地应对淡水紧缺问题,可以采取以下措施。

首先,加大海水淡化技术的研发和应用,降低海水淡化的成本。

其次,促进水资源的节约和高效利用,提高农业用水和工业用水的效率。

另外,增强水资源保护意识,加强对水资源的管理和监测。

总之,海水淡化作为一种解决淡水紧缺问题的可行方法,具有重要的应用价值。

海水淡化知识点总结

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。

海水淡化方案

海水淡化方案

海水淡化方案海水淡化是指将海水中的盐分去除,使之变成可饮用水或用于农业和工业用水的过程。

随着人类对水资源的需求不断增加,海水淡化成为解决淡水短缺的一个重要方案。

下面将介绍几种常见的海水淡化方案。

一、蒸馏法蒸馏法是最早也是最常见的海水淡化方法之一。

这种方法基于盐水和纯水的沸点差异,通过加热将海水蒸发,再通过冷凝使水蒸气重新凝结为纯净水。

蒸馏法虽然简单可行,但其能耗较高,设备大型化程度较高,使用成本较高,且对环境影响较大。

二、逆渗透法逆渗透法是目前应用最广泛的海水淡化技术之一。

它利用半透膜,通过高压将水分子强制通过膜孔,而将盐分、微生物、有机物等截留在膜表面。

逆渗透法无需加热,操作简单,而且设备体积小巧,使用灵活方便,已广泛应用于海水淡化和地下水处理。

然而,逆渗透法对膜的要求较高,膜容易受到脏污物质的堵塞和膜的硬度下降,因此需要定期清洁和更换膜。

此外,逆渗透法对高压泵设备要求较高,能耗也相对较大。

三、电渗析法电渗析法是一种基于电化学原理的海水淡化技术。

该方法通过施加电场,使盐水中的离子受到力场作用,从而实现离子的分离和去除。

电渗析法操作简单,设备紧凑,能耗相对较低,尤其适用于处理低盐度水。

然而,电渗析法需要进行电解质溶液的再循环,导致能耗上升。

四、太阳能海水淡化太阳能海水淡化是一种绿色环保的海水淡化方式。

该方法利用太阳能作为能源,通过热能和光能将海水蒸发,然后通过冷凝将蒸发出的水蒸气凝结成纯净水。

太阳能海水淡化无需使用化学药剂,能耗极低,对环境影响小。

然而,该方法对太阳能资源的要求较高,因此在太阳能资源丰富的地区应用更为适宜。

综上所述,海水淡化方案有蒸馏法、逆渗透法、电渗析法和太阳能海水淡化等多种选择。

每种方案都有其优点和局限性,需要根据具体情况选择合适的方法。

未来,随着技术的进步和研发的不断推进,海水淡化技术有望进一步提高效率和降低成本,为人类缓解淡水资源短缺问题提供更多可行的解决方案。

海水淡化方案

海水淡化方案

海水淡化方案引言海水淡化是指将海水中的盐分去除,使其成为可以饮用或用于农业灌溉的淡水。

面对日益紧缺的淡水资源,海水淡化逐渐成为解决水资源短缺问题的有效途径。

本文将介绍几种常见的海水淡化方案及其原理。

1. 蒸发结晶法蒸发结晶法是利用蒸发过程将海水中的水分蒸发掉,然后将残留下来的盐分结晶析出的方法。

该方法主要包括多效蒸发器、闪蒸器和结晶器等设备。

原理:海水经过预处理后进入多效蒸发器,通过多级蒸发实现水分的逐渐蒸发。

蒸发产生的水蒸气被冷凝成淡水,而盐分则随残留下来的海水进入下一级蒸发器,最终通过结晶器将盐分结晶析出。

优势:蒸发结晶法适用范围广,处理能力大,对盐分的去除率高。

劣势:能源消耗较高,设备复杂,需要占用大量空间。

2. 逆渗透法逆渗透法是利用半透膜将海水中的盐分和杂质截留在膜外,只允许水分通过的方法。

逆渗透法目前是应用最广泛的海水淡化技术。

原理:海水通过高压泵进入逆渗透膜,盐分和杂质被滞留在膜外,只有水分能通过膜孔进入膜内。

通过这种方式,可以将海水中的盐分从膜的排出端排放,而通过逆渗透膜的另一端获取淡化水。

优势:逆渗透法技术成熟,处理效果稳定,适用于小型或中型淡化水处理设备。

劣势:能耗较高,需要定期维护和更换膜,处理大量盐水时膜容易堵塞。

3. 多级闪蒸法多级闪蒸法是利用海水中的水分在低压条件下蒸发,将蒸发热量通过多级热交换,实现蒸发与冷凝的连续进行,从而达到淡化海水的方法。

原理:海水在低压条件下进入闪蒸器,通过蒸发产生的水蒸气与海水接触进行热交换,再经过冷凝器冷凝成淡水。

多级闪蒸法通过多级热交换,充分利用热量,提高蒸发效率。

优势:多级闪蒸法能耗较低,设备结构简单,对水质要求不高,易于维护。

劣势:处理能力较低,处理效果受环境温度和湿度影响。

4. 污泥加热蒸发法污泥加热蒸发法是利用热能将污泥中的水分蒸发掉,从而实现淡化海水的方法。

该方法既可以解决海水淡化问题,又可以处理污泥。

原理:污泥经过预处理后进入加热器,通过加热将污泥中的水分蒸发掉,形成水蒸气。

海水淡化方法

海水淡化方法

海水淡化方法海水淡化是一种重要的水资源开发技术,能够将海水转变为可用的淡水资源。

全球范围内,海水淡化已经成为解决淡水资源短缺的一个重要手段。

本文将介绍海水淡化的几种常见方法,包括蒸发结晶法、反渗透法和离子交换法。

蒸发结晶法是最早应用于海水淡化的方法之一。

该方法利用自然环境中的阳光和温度,通过将海水蒸发,再让水蒸气冷却凝结,最后分离出淡水。

这种方法适用于太阳能资源丰富、降雨少的地区。

但是,蒸发结晶法存在着工艺复杂、能耗高和设施投资大等缺点。

反渗透法是目前应用最广泛的海水淡化方法之一。

该方法通过使用半透膜,将海水中的盐分和其他杂质分离出去。

在反渗透过程中,海水被加压通过半透膜,只有水分子能穿过膜孔隙,而盐分和其他杂质则被滞留在膜上,从而得到淡水。

反渗透法具有工艺简单、处理能力大等优点,是目前应用最广泛的海水淡化技术。

离子交换法是一种较为传统的海水淡化方法。

该方法利用某些特定的离子交换树脂,将海水中的盐分和其他杂质吸附在树脂上,再通过再生工艺将盐分和杂质去除,得到淡水。

离子交换法具有净化效果好、设备简单等优点,但是由于树脂再生过程中需要用大量的化学药剂,因此存在着环境污染和再生成本高的问题。

在海水淡化过程中,除了上述几种方法,还可以采用其他一些辅助方法来提高淡水的产率和质量。

例如,结合太阳能和风能,利用对流蒸发-结晶技术,通过利用太阳能和风能提供的热量和机械能,来驱动海水淡化过程,从而实现能源的可持续利用。

此外,还可以采用多级淡化和多效蒸发等方法,提高海水淡化过程中的能量转化效率,减少能量损失和运行成本。

总的来说,海水淡化是一种重要的水资源开发技术,能够提供可用的淡水资源。

蒸发结晶法、反渗透法和离子交换法是海水淡化的几种常见方法,它们各有优缺点,适用于不同的应用场景。

未来,随着技术的不断创新和发展,海水淡化技术有望进一步提高效率,降低成本,为全球范围内的淡水资源短缺问题提供更好的解决方案。

海水的淡化处理是什么

海水的淡化处理是什么

海水的淡化处理是什么在我们生活的这个蓝色星球上,海洋占据了绝大部分的面积。

虽然海洋蕴含着丰富的水资源,但由于其含盐量过高,无法直接被人类利用。

为了解决水资源短缺的问题,海水的淡化处理技术应运而生。

那么,海水的淡化处理到底是什么呢?简单来说,海水淡化处理就是将海水中的盐分和其他杂质去除,使其变成可以供人类生产、生活使用的淡水的过程。

这就好比是一场精细的“筛选”和“净化”行动,要把海水中那些我们不需要的成分分离出去,留下纯净的水。

海水淡化的方法有很多种,其中比较常见的有蒸馏法、反渗透法和电渗析法。

蒸馏法是一种历史悠久的海水淡化方法。

它的原理就像我们在家里煮开水,水受热变成水蒸气,然后把这些水蒸气冷却收集起来,就得到了不含盐分的淡水。

在大规模的海水淡化工厂中,蒸馏法通常采用多级闪蒸或多效蒸馏的方式。

多级闪蒸是让海水在一系列压力逐渐降低的容器中迅速蒸发和冷却,从而实现淡水的分离。

多效蒸馏则是多次重复利用蒸汽的热能,提高能源利用效率。

反渗透法是目前应用最为广泛的海水淡化技术之一。

想象一下,有一张非常细密的“滤网”,只有水分子能够通过,而盐分和其他杂质则被阻挡在外。

这张“滤网”实际上就是反渗透膜。

在压力的作用下,海水被迫通过反渗透膜,水分子顺利通过,而盐分等则被留在了膜的另一侧,从而实现了海水的淡化。

电渗析法则是利用电场的作用,让海水中的离子分别向正负电极移动,通过选择性的离子交换膜,达到分离盐分和制取淡水的目的。

这些海水淡化方法各有优缺点。

蒸馏法的优点是技术成熟,所得淡水水质好,但缺点是能耗较高。

反渗透法的优点是能耗相对较低,设备紧凑,但反渗透膜的成本较高,且对海水的预处理要求严格。

电渗析法的优点是操作简单,但也存在耗电量大、离子交换膜容易损坏等问题。

海水淡化处理不仅仅是一个技术问题,还涉及到经济、环境和社会等多个方面。

从经济角度来看,建设海水淡化工厂需要投入大量的资金,包括设备购置、运行维护和能源消耗等成本。

海水淡化工艺方案

海水淡化工艺方案

海水淡化工艺方案海水淡化是一种将海水转化为饮用水或可用于农业和工业用途的工艺。

由于全球淡水资源的短缺和不断增长的人口需求,海水淡化已成为解决淡水供应问题的关键工艺之一、本文将介绍三种常见的海水淡化工艺方案:蒸馏法、逆渗透法和电渗析法。

蒸馏法是最古老、最常见的海水淡化方法之一、该方法利用水的沸点和盐的熔点之间的差异,通过加热和冷却来实现淡化海水。

在蒸馏过程中,将海水加热至其沸点,从而使水转化为蒸汽,然后将蒸汽冷凝成淡水。

这种方法优点是能同时去除水中的细菌、病毒和重金属等有害物质,适用于生产纯净水。

然而,蒸馏法具有高能耗和高成本的缺点,因此在实际应用中并不常见。

逆渗透法是目前应用最广泛的海水淡化方法之一、该方法利用半透膜,通过施加高压将海水中的水分强制从膜的一侧透过膜,从而实现淡化。

逆渗透法有效地去除了海水中的盐分和其他杂质,产生高质量的淡水。

这种方法的优点是能耗相对较低,可以适应不同规模的淡化需求。

然而,逆渗透法仍然存在问题,例如膜的堵塞和膜的修复和更换的成本较高。

电渗析法是一种利用电力和离子选择性膜来实现海水淡化的方法。

该方法将电压施加在含有盐分的海水中,使得正负离子分离。

正离子由阴极吸引,负离子由阳极吸引,从而使得盐分被分离出去,产生淡水。

电渗析法的优点是能耗较低,膜的损耗较小,容易维护和操作。

然而,电渗析法还面临着技术难题,例如电解池的设计和膜的寿命等。

除了上述三种主要的海水淡化工艺方案外,还有其他一些新型的工艺方案正在研究和开发中。

例如,太阳能海水淡化利用太阳能作为能源驱动淡化海水。

太阳能可以供应所需的热量和电能,从而降低了能源消耗和成本。

另外,压力增减法是将水通过流经混合膨胀阀,在减压过程中蒸发,然后将蒸汽冷凝成淡水。

这种方案能耗较低,且适用于小规模的淡水生产。

总之,海水淡化工艺方案多种多样,每种方案都有其各自的优缺点。

在实际应用中,应该根据具体的需求和条件选择合适的工艺方案。

未来,随着科技的不断进步和创新,海水淡化技术有望进一步发展和优化,提供更多高效、低成本的工艺方案。

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海水淡化的方法及优缺点分析摘要:海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区,但并不局限于该地区。

由于世界上70%以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域,因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。

最新资料表明,到2003年止,世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂,其生产能力达到日产淡水3600万吨。

目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区,淡化水大约养活世界5%的人口。

海水淡化,事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题,普遍采用的一种战略选择,其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。

当然,海水淡化是解决我国沿海地区淡水紧缺的有效途径。

海水淡化是解决全球水资源短缺的重要战略手段之一,有着广阔的开发前景。

关键词:海水淡化蒸馏法反渗透法优缺点发展趋势和方向引言:介绍了我国水资源现状、海水淡化发展概况和各种淡化方法及工作原理、工艺流程,并对各种淡化方法的优缺点和适用范围进行了评述,对海水淡化的方法进行了分析比较,指出了海水淡化今后发展的趋势和方向。

1我国水资源现状我国是一个水资源严重短缺的国家,人均水资源占有量为2840m3,只有世界平均水平的1/4。

因此我国是一个严重缺水的国家。

同时,我国的淡水资源时空分布极不均匀,并且水体污染加剧了我国可利用淡水资源的匮乏程度。

在资源性缺水的同时,我国经济增长快,人口数量大,城市化水平不断提高,使得水资源缺口越来越大,这已经成为阻碍我国社会可持续发展的瓶颈。

目前水荒覆盖面几乎遍及全国。

尤其是北方地区缺水问题相当严重,水荒已成为困扰工业企业生产和发展的一个重要问题。

而沿海地区有1.8万多km长的海岸线,充分发挥这些地区濒临海洋的优势,走海水淡化之路是解决缺水问题的一条重要途径。

解决城市水资源可持续利用的战略原则是坚持“开源与节流并重,节流优先、治污为本、科学开源、综合利用”,海水淡化是解决沿海地区淡水紧缺的有效途径。

2我国海水淡化发展概况我国的海水淡化技术研究始于1958年,起步技术为电渗析,1965年开始反渗透技术的研究;1975年开始研究大中型蒸馏技术;1981年在西沙的永兴岛建成200t/d的电渗析海水淡化装置;1986年建成6000t/d的电厂多级闪蒸海水淡化装置;1994年大连长海县1000t/d海水反渗透淡化工程投产;1997年天津大港电厂调试成功1200t/d多级闪蒸海水淡化装置;1997年浙江嵊山500t/d反渗透海水淡化装置投入运行;2000年10月,山东长岛县1000t/d反渗透海水淡化示范工程建成投产;2000年底,沧州化学工业公司1.8万t/d高浓度苦咸水淡化工程投产;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。

3海水淡化的方法简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。

最初是航海的兴起推动了海水淡化技术的发展,至今淡化方法已出现了数十种,技术种类虽然很多,但达到商业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。

反渗透法是海水淡化技术中近20年来发展最快的,无论是大型、中型或小型项目都适用,除海湾国家外,反渗透技术是其它地区大、中型海水淡化项目的首选。

多级闪蒸,目前在世界海水淡化总产量中仍占第一位,技术成熟、安全性高、运行弹性大,适合大型或超大型项目,主要安装在海湾国家。

多效蒸馏根据操作温度的高低,顶温在65-70℃是低温多效蒸馏,简称低温多效,是目前具有竞争力的热法海水淡化技术。

压汽蒸馏,是指利用电或蒸汽对二次蒸汽进行绝热压缩后重新利用,能耗较低,但是规模一般不大,多为日产千吨级。

3.1 蒸馏法蒸馏法又称蒸发法,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,一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。

另一方面,蒸馏法所能处理的原料水比其它方法广泛,原水含盐量从几百毫克/升到几万毫克/升都可适应。

另外可以利用电厂的余热,因此蒸馏法的应用场合较广。

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:3.1.1 多级闪蒸技术(MSF)(1)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。

(2)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。

(3) 主要优缺点:单机容量大,最大的可达到5万吨/天;产品水盐度一般为3-10毫克/升。

但是,其工程投资高,为反渗透法的2倍;动力消耗大;设备的操作弹性小,是设计值的80%~110%,不适应于造水量要求可变的场合;当其传热管腐蚀穿孔将污染水质。

图1 多级闪蒸流程图(4) 适用范围:可用于以火电厂或核电厂的背压或抽汽式透平的低位蒸汽为热源的大型海水淡化工程,为高中压锅炉提供优质脱盐水,也可是生活用淡水。

3.1.2 多效蒸馏技术(MED)(1)基本原理:将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,蒸汽进入第一效蒸发器,与进料海水热交换后,冷凝成淡化水;海水蒸发,蒸汽进入第二效蒸发器,并使几乎同量的海水以比第一效更低的温度蒸发,自身又被冷凝。

这一过程一直重复到最后一效。

连续产出谈化水。

(2)工艺流程:海水在冷凝器中预热、脱气之后分成两股,一股排回大海,另外一股为进料液。

料液加入阻垢剂,引入到蒸发器温度最低的效组中。

喷淋系统把料液分布到顶排管上,自上向下的降膜过程中,一部分海水吸收了管束内冷凝蒸汽的潜热而汽化;冷凝液以淡化水导出,蒸汽进下一效组,剩余料液也泵入下一效组中,该效组的操作温度高于上一效组。

在新的效组中又重复了蒸发和喷淋过程,直到料液在温度最高的效组中以浓缩液的形式排出。

详见图2。

(3)主要优缺点:热效率比多级闪蒸高,30余度的温差可达到10左右的造水比;操作负荷可从40%到110%变化,造水比不会下降,弹性较大;能耗较低;前处理较简单,化学药剂消耗较低;系统的操作安全可靠,即便发生传热管泄漏,仅仅降低产量而不会影响水质。

但低温多效蒸馏设备体积较大,装置费用较高。

(4)适用范围:多效蒸馏与多级闪蒸的适应条件基本相同。

图2 低温多效蒸馏工艺流程图3.1.3 压汽蒸馏技术(VC)(1)基本原理:海水蒸发过程所产生的二次蒸汽,经压缩机增压,蒸汽饱和温度相应提高,再输入到蒸发器管束内,作为进料海水蒸发的热源,并自身冷凝为淡化水。

上述过程周而复始,连续生产。

(2)工艺流程:进料海水用极少量阻垢剂预处理后,进入一个板式换热器,回收自蒸发器排放出的浓盐水和淡化水的热量。

之后,与循环的浓盐水混合,进入到蒸发器中,喷淋到水平传热管束的外表面上,喷淋量需刚好在管子表面形成连续的液膜,与管束内经压缩机增压的蒸汽(略低于浓盐水蒸发平衡压力)热交换。

管内蒸汽冷凝成淡水导出,管外一部分盐水产生蒸发,通过汽液分离器除去夹带的液滴之后,蒸汽进压缩机压缩并导入传热管束内。

工艺流程见图3。

(3)主要优缺点:压汽蒸馏与多效蒸馏的技术十分类似,差别在于前者使用压缩机,而后者用蒸汽驱动。

图3 压汽蒸馏工艺流程图(4)适用范围:适用于仅有电能的地方,主要建造中小型装置。

总结:蒸馏法的优点是工艺简单易于实现,并不受水中含盐量的限制,适用于余废热可利用的项目,设备容量大,所产淡水水质纯度较高,产品水含盐量为2~10mg/L,装置进水可不经预处理直接由海水提供。

故该装置多用于沿海的火力发电厂、核电站。

其缺点是能耗多、设备费用高,存在设备、管路结垢与腐蚀问题。

2.2 膜法2.2.1 电渗析技术(ED)(4)基本原理:电渗析以直流电为推动力,利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性,使一个水体中的离子通过膜迁移到另一个水体中的物质分离过程。

(4)主要优缺点:电渗析过程工艺简单,除盐率高,操作方便。

但是水回收率低,而且对不带电荷的物质如有机物、胶体、微生物、悬浮物等无脱除能力,存在对水质要求较严格,需对原水进行预处理,电渗析技术用于海水淡化时能耗大,大规模的海水淡化工程基本上不采用等缺点。

这使其在苦咸水淡化工程中的应用受到局限。

(4)适用范围:原水含盐量低于3000毫克/升的苦咸水淡化装置。

2.2.2 反渗透技术(RO)(1)基本原理:用一张只透过水而不能透过盐的半透膜将淡水和盐水隔开,淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧,这种现象称为渗透。

当渗透到盐水一侧的液面达到某一高度时,渗透的自然趋势被这一压力所抵消从而达到平衡。

这一平衡压力即为该体系的渗透压,如在盐水一侧加一个大于渗透压的压力,盐水中的水会透过半透膜到淡水处。

这种与自然渗透相反的水迁移过程称为反渗透。

(2)工艺流程:进料海水经预处理,去除悬浮固体及其它有害物。

然后经高压泵增压后,进入膜脱盐设备,产出的中间淡水产品进入后处理设施(按淡水不同用途选择,如作饮用水,需pH调节和加氯杀菌设备),精制成终产品淡水。

浓盐水自膜脱盐设备排出。

见图4:反渗透膜是一种用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。

它能够在外加压力作用下使水溶液中的某些组分选择性透过,从而达到淡化、净化或浓缩分离的目的。

反渗透预处理的作用是防止膜被污染和污堵,其出水水质应满足反渗透装置的进水水质要求:污染指数(SDI)<3;海水反渗透预处理系统由于受取水方式以图4 反渗透工艺流程图及各地海水水质(物理指标)的变化而出入较大,一般情况下要采用加氯消毒、凝聚过滤、加酸调节pH值、加阻垢剂、消除余氯以及过滤等措施才能进入反渗透系统。

所以,水质是选择系统的重要依据。

目前,随着超滤技术的不断成熟,超滤设备费用的降低,超滤作为海水淡化反渗透的预处理设备,因其具有出水稳定,占地面积小,能够保证反渗透稳定运行等突出优点,已越来越多的应用于海水淡化系统的反渗透预处理中。

(3)主要优缺点: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,维修方便且在常温下操作,设备的腐蚀和结垢程度较轻。

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