海水淡化及其应用
海水淡化技术的发展及应用
海水淡化技术的发展及应用近年来，随着人口增长、气候变化以及经济发展，水资源的短缺已经成为全球性的问题。
而海水淡化技术的发展和应用，则为我们解决水资源短缺问题提供了好的出路。
一、海水淡化技术的发展历程海水淡化技术是指通过一系列的工艺过程，将海水中的盐分和杂质去除，制成符合饮用、工业及农业用水标准的淡水。
该技术在古代就有所应用，但是由于技术的原始和萌芽阶段，所做出的成果并不理想。
直到20世纪60年代，随着科技的不断进步和逐渐成熟的其他技术支撑，海水淡化才获得大规模发展。
海水淡化技术主要分为膜分离法、多效蒸馏法和闪蒸法等。
其中，膜分离法是较为先进和广泛应用的技术，主要分为反渗透和纳滤两种。
反渗透技术通过给海水施加高压，通过微孔膜过滤盐分和杂质，而纳滤技术则主要是利用塑料膜，通过孔径大的孔把淡化的水分出去，除去海水中的杂质。
而多效蒸馏法和闪蒸法则是在高温和高压下，通过分离海水中的盐水和蒸气，进而得到萃取出的淡水。
虽然这些技术都有共同的问题，如难以处理高浓度的海水等问题，但是它们也都各自有着应用的巨大优势。
二、海水淡化技术的现状目前，全球有许多国家对于自身水资源短缺情况进行了大规模的海水淡化工厂建设。
据联合国发布的数据，全球已经建成的海水淡化厂的容量已经达到了2400万立方米/天，并且预计各国政府还将继续投资和修建更多的海水淡化厂，以应对水资源短缺问题。
其中，中东地区国家已经成为海水淡化技术的领先者，沙特阿拉伯、阿联酋、卡塔尔等地从海水淡化技术中得到了足够的淡水供给，同时也为当地的经济和社会发展起到了重要的助推作用。
而在东亚地区，日本、新加坡等国家也在淡水资源短缺和经济发展的双重压力下进行了大规模地建造海水淡化工厂。
新加坡的海水淡化厂是世界上容量最大的海水淡化厂之一，据报告称，该厂的淡水供应量占新加坡总用水量的50%，有力地保障了这个国家的水资源供应。
三、海水淡化技术的应用前景随着科技不断的发展，海水淡化技术越来越成为水资源管理中的重要工具，而海水淡化工业也将在未来的20 - 30 年之内增长两倍以上。
海水淡化技术及其应用
海水淡化技术及其应用随着人类经济社会的不断发展，全球各地的水资源逐渐日益紧缺。
特别是在没有大规模水资源的区域，如沙漠、高山地区等等，供水已成为一项严峻的任务。
淡化海水将是解决水资源问题的一种重要举措。
本文将介绍海水淡化技术及其应用。
一、海水淡化的现状与需求世界上有20%的人口居住在没有大规模水资源的地区。
另外，在一些国家，如沙特阿拉伯、阿联酋、阿曼以及巴林等资源匮乏的国家，海水成为了当地唯一的水源。
而且由于气候变化等因素，全球水资源短缺这一情况日趋严重。
越来越多的国家和地区开始关注海水淡化。
海水淡化是将海水中的盐分、矿物质和其他杂质去除，从而得到可以直接用于生活、工业用途的淡水。
海水淡化技术是提供可靠、经济、安全的淡水的最有希望的途径之一，也是社会经济发展的一个重要关键。
二、海水淡化技术的类型及其原理目前，世界上应用较广泛的海水淡化技术有蒸馏法、反渗透法和电去离子法三种。
下面将对这三种方法进行简要介绍：1. 蒸馏法蒸馏法是一种传统的海水淡化技术，主要包括闪蒸、多效蒸馏、压力式闪蒸和气化溶剂蒸馏法等。
该技术利用加热海水使水变成蒸汽，然后将蒸汽冷却成水滴，再使水滴凝结变成淡水。
这种方法成本较高，但可以确保得到高纯度的淡水。
2. 反渗透法反渗透法是目前应用最广泛的海水淡化技术。
该技术利用高压将海水通过一种膜，膜上有微小孔洞，使水通过孔洞流出，而盐分、矿物质等其他杂质留在膜的另一侧，从而实现海水淡化的目的。
这种方法除成本低之外，还具有体积小、重量轻、使用寿命长等优点。
3. 电去离子法电去离子法又叫做电渗析法，是一种使用电场从海水中去除离子的方法。
该方法通过直流电压或是交流电压引起海水中的阳离子和阴离子通过离子交换膜分离出来，从而得到淡水。
这种方法成本较高，主要应用于工业领域中。
三、海水淡化技术的应用海水淡化技术广泛应用于国防、城市生活、工业生产、航运、石油开采、游轮旅游、面积广袤的温室等领域。
以下是几个海水淡化技术的应用：1. 城市生活供水在无水资源地区，海水淡化是一种主要的城市生活用水补给方式。
海水淡化技术及应用
热 膜偶 合海 水淡 化 技 术 。 膜 耦 热
合是 当今世界海水淡化发展 的技术趋 势 ， 其优势 主要体现在 以下几方面 ： 一是减少 海水取用量 ； 二是利用蒸馏淡化水硼含量 低 的优点 ，降低淡化 厂产水 的硼含量 ；
的两种 海水淡化技术 。２ １ ０ ０年底 已建成 的 海 水 淡 化 装 机 容 量 中 ， 反 渗 透 法
量 为 ７ ０×１ ／ １ ７ ｔ ０ ｄ
国在反渗透 、 温多效等主流海水淡化技 低
术方面均取得重大突破 。 目前 已掌 握 万 吨 级 海 水 淡 化 装 置 成 套 制 造 技 术 ， 成 了具 建 （ＷＲ 占 比最 高 ， ６ ％ ， 级 闪 蒸 蒸 Ｓ Ｏ） 为 ０ 多
是 利 用 纳 滤 预 处 理 ，提 高 系统 回 收 率 ； 四
务 院办公厅 发布 《 关于加 快发展 海水淡
化 产 业 的 意 见 》 是 旨在 加 快 海 水 淡 化 产 业 发 展 ，这 也 是 国 务 院 办 公 厅 第 一 次 发 布 海 水 淡 化 方 面 的 产 业 规 划 ， 计 划 到 ２ １ 使 海 水 淡 化 能 力 日均 达 到 ２ ０到 ０ ５年 ２ ２ ０×１ ｍ ，这 将 是 现 有 处 理 能 力 的 ３ ６ ０ 倍 以上 。 经 过 多年科 技 攻关 和 工程 示范 ， 我
１ 。 ％
— —
综 合利 用 。
海水淡化应 用
世 界 海 水 淡 化 市 场 已颇 具 规 模 。 截
止到 ２１ ０ ０年 ， 全 球 已 有 １０多 个 围 家 ５
备全 面快速 发展 的条件和基础 ， 但是 具有
自主 知 识 产 权 的海 水 淡 化 关 键 技 术 和设
海水淡化技术的发展及应用前景
海水淡化技术的发展及应用前景随着人类的发展和经济的增长，人们对淡水的需求也在不断上升。
然而，全球淡水资源的日益紧缺，不仅对人类造成了巨大的困境，同时也对生态系统造成了不小的破坏。
与此同时，海水的咸度极高，制约了海水的利用价值。
海水淡化技术的发展与应用将会在未来的生产和生活中起到越来越重要的作用。
海水淡化技术的概述海水淡化技术指将海水中的盐分和有害物质去除，使其变成饮用水的技术。
其核心技术是利用反渗透膜把水中的盐分分离出去。
海水淡化技术的应用已有数十年的历史，目前分为五种主要技术：热化学法、蒸馏法、气化法、电渗析法和反渗透法。
其中，反渗透技术是最常用的一种方法。
海水淡化技术的发展历程海水淡化技术的发展历程可以追溯到古代。
在古罗马时期，人们使用过一种叫做“solar still”的方法。
这种方法利用太阳能热量，使海水蒸发后积聚在一个玻璃器皿中，然后再将水蒸气冷却成液态的淡水。
但是，古代的这种方法并不实用，直到20世纪60年代，随着科技的进步，海水淡化技术才真正进入了实用化阶段。
到20世纪70年代，国际上便开始出现了许多大型海水淡化工程，成为缓解淡水短缺问题的重要手段。
以色列、沙特阿拉伯、科威特等国家更是在海水淡化技术的发展和推广方面成为了先锋，他们的海水淡化项目也处于全球领先地位。
海水淡化技术的应用前景海水淡化技术的应用前景非常广阔。
在未来，随着全球人口的增加以及气候的变化，淡水资源短缺的情况将会更加严峻，海水淡化技术将成为全球范围内解决淡水缺口的重要手段。
海水淡化技术的应用领域将包括饮用水、农业灌溉、工业用水等。
当前，海水淡化技术已广泛应用于有限的饮用水、旅游度假、海洋捕捞等领域。
未来，则将进一步拓展到海上油气勘探、海上风电、制盐工等领域。
然而，海水淡化技术的应用也存在一定的挑战。
其中最主要的挑战之一是成本问题。
目前，海水淡化技术的成本依然较高，是传统淡水资源开发的数倍。
此外，海水淡化技术还面临着能源效率低、电力消耗大等问题。
海水淡化与利用技术
1.海水淡化过程需要大量的能源，因此会产生高额的运营成本和高碳排放量。这既 不符合经济效益，也不符合环保原则。关键要解决的是研发更高效、更环保的能源 利用技术。 2.目前大部分海水淡化厂都依赖于化石燃料，但随着全球能源结构的转变，未来需 要更多地利用可再生能源，如风能、太阳能等，以降低碳排放。
反渗透淡化技术原理
1.反渗透技术是利用渗透压的原理，通过施加压力使海水通过 半透膜，实现盐和水的分离。 2.半透膜的选择性透过性能是实现反渗透的关键，需要具有高 脱盐率、高通量、长寿命等特点。 3.反渗透过程中需要保持适当的压力、流速和温度等参数，以 确保系统的稳定性和可靠性。
反渗透淡化技术
▪ 反渗透淡化技术发展现状
▪ 农业灌溉
1.海水淡化技术为沿海地区的农业发展提供了可靠的淡水资源 ，有助于提高农作物产量和品质。 2.海水淡化后的浓盐水可用于土壤改良，提高土壤盐碱地的利 用价值。 3.结合现代农业技术，海水淡化技术有望进一步提高农业灌溉 的效率和可持续性。
海水利用技术的应用
▪ 城市供水
1.海水淡化可作为沿海城市供水的重要补充，减轻城市对陆地 淡水资源的压力。 2.通过合理规划和建设，海水淡化项目可以与城市供水系统有 机结合，提高供水安全和稳定性。 3.海水淡化技术的发展有助于提高城市供水的自给能力，促进 沿海城市的可持续发展。
海水淡化技术的发展趋势
海水淡化技术的发展趋势
▪ 海水淡化技术的能源效率提升
1.研究和开发能源效率更高的海水淡化技术，降低淡化过程中 的能源消耗。例如，利用太阳能、风能等可再生能源，减少对 传统能源的依赖。 2.优化现有海水淡化设备的运行和维护，提高设备的可靠性和 稳定性，降低故障率和维修成本。 3.加强不同领域之间的合作与交流，将最新的科技成果应用于 海水淡化领域，推动海水淡化技术的不断创新和发展。
海水淡化的用途
海水淡化的用途海水淡化是指将海水中的盐分去除或降低，使其成为可供人类使用的淡水的过程。
随着水资源的日益紧缺和全球水危机的加剧，海水淡化技术被广泛应用于解决淡水资源的短缺问题。
以下是海水淡化的一些主要用途：1. 饮用水供应：海水淡化是为缓解饮用水短缺问题提供了一种可行的解决方案。
尤其是在水资源紧缺的沿海地区，海水淡化可以通过转化海水为可供饮用的淡水，满足居民的日常需求。
2. 农业灌溉：由于农业对水的需求量较大，许多干旱地区无法依赖自然雨水供应。
海水淡化可以为这些地区提供大量灌溉用水，促进农作物的生长和发展。
3. 工业用水：许多工业生产过程需要大量的水资源，如电力行业、制造业和石化行业等。
海水淡化可以为这些工业提供可靠的用水来源，确保工业生产的正常运行。
4. 发电：海水淡化可以与发电结合，实现能源和水资源的双重利用。
通过海水淡化的过程，可以产生高温的蒸汽，用于驱动发电厂的涡轮机，从而获得清洁的电能。
5. 旅游业：许多沿海地区以其壮丽的海滩和海洋资源而闻名，吸引了大量的旅游者。
海水淡化技术的应用可以为这些地区提供足够的淡水资源，提供优质的服务设施，改善旅游体验。
6. 生态保护：海水淡化可在一定程度上缓解盐碱地的扩张和土地退化问题。
通过将海水淡化转化为淡水进行农田灌溉，可以减少土壤中的盐分含量，提高土壤的肥力和生产力，保护生态环境。
7. 紧急救援：自然灾害如地震、洪水和干旱等常常造成淡水供应的中断，给当地民众的生活带来很大的影响。
在这些紧急情况下，海水淡化技术可以迅速投入使用，为受灾民众提供急需的淡水供应。
8. 海洋生态系统研究：海水淡化技术的应用可以为海洋生态系统的研究和保护提供重要的工具。
通过定期监测和分析海水淡化过程中的水质数据，可以评估环境影响，并采取相应的措施保护海洋生态环境。
总结来说，海水淡化技术的应用可以实现海水资源的高效利用，解决淡水短缺问题，并在饮用水供应、农业灌溉、工业用水、发电、旅游业、生态保护、紧急救援等方面发挥重要作用。
海水利用的技术与应用
海水利用的技术与应用海水是蓝色的，但并不是所有的蓝色都相同。
在我们的生活中，海水是一种丰富的资源。
海水的盐度和化学成分都不同于淡水，在许多方面都存在着潜在的利用价值。
随着技术的不断进步，海水利用正在成为一种重要的技术和行业。
在本文中，我们将探讨一些关于海水利用的技术和应用。
1.海水淡化技术海水淡化是将海水中的盐和杂质去除，生产出淡水的过程。
目前，海水淡化是全球范围内应对淡水短缺的主要方法之一。
在海水淡化技术中，最常用的方法是反渗透（RO）。
RO 是利用半透膜对海水进行过滤的过程。
半透膜可以让水分子通过，但是不允许盐和其他大分子通过。
RO 的优点是处理过程简单、效率高，且使用寿命长。
此外，还有许多其他的海水淡化技术，如电渗析、多级闪蒸等。
海水淡化技术已经在全球范围内得到广泛应用。
在伊朗和以色列这样的干旱地区，海水淡化技术已经成为主要的水资源来源。
在全球范围内，目前有超过1亿人口依赖海水淡化技术来获得淡水。
2.海水温差发电技术另一种海水利用技术是海水温差发电。
这种技术是利用海面蓝色与深处黑色海水温度的差异来产生能量。
温差发电器通常使用两个水箱，一个带有暖水，另外一个带有冷水。
暖水和冷水之间的温差被利用来产生电能。
这种技术的优点在于相对其他海水利用技术而言是非常环保和可持续的。
同时，它也具有其它技术所没有的优点，如在海洋中不会产生噪声和污染等。
虽然海水温差技术在可持续性方面取得了显著进展，但实际应用仍相当有限。
原因之一是，这种技术在现有市场中不具有足够的竞争力。
同时，由于产生的电能相对较小，也不适用于大规模的用电需求。
3.海水中的能源提取技术海水中的能源提取是一种新兴技术，目的是从海水中提取各种形式的能源。
最常见的是潮汐能和海浪能。
潮汐是由海水流动产生的动能，可以通过涡轮等设备转化为电能。
相比之下，海浪能的转化更加复杂，需要利用浪动产生的机械波动。
目前，海水中的能源提取技术仍处于早期发展阶段，大规模的生产仍然有待探索。
海水淡化技术的发展与应用
海水淡化技术的发展与应用随着全球人口的不断增加和水资源的日益紧缺，海水淡化技术逐渐成为缓解水资源短缺的有效手段。
在长期的科学研究和工程实践中，海水淡化技术不断发展并取得了显著的进展。
一、海水淡化技术的种类海水淡化技术的种类很多，主要包括蒸发结晶法、反渗透法、电渗析法、离子交换法等。
其中，反渗透法是目前应用最广泛的一种海水淡化技术。
反渗透法是利用特殊的反渗透膜，对高浓度的海水进行压力过滤，将水中的盐分、氯离子等离子体隔离出来，从而获得淡水的一种技术。
该技术具有高效、能耗低、成本不高等优点，是目前治理水资源危机的首选技术之一。
二、海水淡化技术的发展历程海水淡化技术起源于19世纪中叶，当时一些欧洲国家为了解决内陆地区缺水问题，开始尝试利用蒸发结晶法进行海水淡化。
20世纪初，随着反渗透膜的发明，反渗透法开始逐渐受到各国的重视。
在技术的发展过程中，出现了一些技术难题，如膜污染、高压泵的能耗、膜材料的寿命等。
但是，随着科技的进步和工程实践的不断积累，这些难题也逐渐得以解决。
三、海水淡化技术在实际应用中的案例海水淡化技术在世界范围内得到广泛应用。
目前，全球海水淡化厂的总产能已经达到了5000万立方米/日以上。
其中，最具代表性的案例莫过于沙特阿拉伯的吉达海水淡化厂。
吉达海水淡化厂是目前世界上规模最大、产量最高的海水淡化厂之一，每天能够生产870万立方米的淡水，为沙特阿拉伯提供了重要的淡水资源。
该工厂采用的是反渗透法，投资达到了28亿美元，是充分利用海水淡化技术解决水资源危机的成功案例之一。
四、海水淡化技术的发展前景目前，全球70%以上的淡水资源都集中在少数几个国家和地区，水资源总量以及分布不均的问题一直是全球性的难题。
在这种背景下，海水淡化技术的发展前景非常广阔。
随着新材料、新技术的不断涌现，海水淡化技术也将不断升级和完善。
未来，海水淡化技术有望成为全球治理水资源短缺的核心技术，发挥越来越重要的作用。
总之，海水淡化技术的发展与应用已经成为全球治理水资源危机的重要手段之一，我们有理由相信，在技术不断进步的背景下，海水淡化技术也将发挥越来越重要的作用。
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性的海水环境中也适用，产水纯度高。与膜法海水淡
化技术相比，蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低
品位热、对海水水质要求低、装置的生产能力大等优
点。
3.2.1.多效蒸发技术 Multi-Effect Distillation
• 多效蒸发(MED)是在多级闪蒸以前最古老的淡化方法之一，是由 单效蒸发组成的系统，即将前一蒸发器产生的二次蒸汽引入下一 蒸发器作为加热蒸汽，并在下一有效蒸发器中冷凝成蒸馏水，如 此依次进行。 • 以竖管降膜多效蒸发为例，图4为该工艺流程。从冷凝器后分流 出来的原料海水经过预处理后，由泵依次送入预热器进行预热， 然后进入第1效蒸发器的顶部，并按要求分配到传热管的内壁， 管外为加热蒸汽。蒸发出来的二次蒸汽同下降的盐水在分离室中 实现汽液分离，二次蒸汽经过除沫器后引至下一效加热。剩下的 盐水则因两效间的压差作用而流入下一效蒸发器。各效所生成的 蒸馏水也沿压力温度降低的方向流经各效管间，同时回收热量， 直到最后的冷凝器，形成产品水抽出。最后的浓盐水从末端Dn的 底部排出。
END
（一）海水淡化已成为解决全球水 海水淡化水在一些沿海缺水国家和地区的经济和 社会发展中发挥了重要作用。以色列70% 的饮用 水源来自于海水淡化水，2005 年日产海水淡化 水量达73.8 万m³；阿联酋饮用水主要依赖海水 淡化水，2003 年日产海水淡化水量达546.6 万 m³；意大利西西里岛500 万居民，2005 年日产 海水淡化水量为13.5 万m³，约占全部可饮用水源 的15—20% 。目前全球海水淡化的市场年成交额 已达到数十亿美元。
①.反渗透海水淡化过程不发生相变化，是最节能的海水淡化方法，其能耗仅 为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40 ；
②.设备简单，效率高； ③.占地面积小； ④.操作方便，控制容易； ⑤设备投资低，建设周期短。 • 其主要缺点是对进水水质要求较高。
图8 RO海水淡化流程图
4.海水淡化的发展状况及趋势
图7 多级闪蒸技术流程
3.3.反渗透技术
• 反渗透法(RO) ，通常又称超过滤法，是1953年才开始采 用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不 允许溶质透过的半透膜，在外加压力作用下将海水与淡水 分隔开的。由于它和自然渗透的方向相反，故称为反渗透。
• 与蒸馏法相比，反渗透法具有以下突出的优点:
2.2.施行海水淡化的必要性及紧迫性 地球上97%以上的水是人类难以直接利用 的海水。人类在面临陆上淡水紧缺和物质 资源不断的威胁下，开发利用海水资源和 其中3.5%的矿物资源是发展的必然趋势。
3.海水淡化技术
3.1.海水淡化方法
• 海水淡化：将海水中的盐分和水分进行分离，生产生 活或工业用水的过程。其主要方法如下：
图4 竖管降膜多效蒸发流程
筑龙给排水
图6 IDE公司维京群岛工程
3.2.2.多级闪蒸技术 Multi-Stage Flash
• 闪蒸是指一定温度的水在环境压力低于该温度所对应的饱 和蒸汽压时发生的骤然蒸发现象。闪蒸后的水温度降低以 使其饱和蒸汽压与环境压力平衡。多级闪蒸(MSF)就是利 用此原理，使加热至一定温度的盐水依次在一系列压力逐 渐降低的容其中闪蒸汽化，蒸汽冷凝后得到淡水的过程。 该方法是在多效蒸馏的基础上发展而来的。相比多效蒸馏 法多级闪蒸减少了垢的形成。 • 由于多级闪蒸法得到淡水价格相对反渗透法的低，所以在 全世界还有很多国家和地区使用该种方法。但是该方法只 能用于海水淡化，并不适用于苦咸水淡化。
1.2.中国淡水资源的现状
• 中国水资源总量为2.8万亿m³,其中地表水2.7万亿m³, 地下水0.83万亿m³。由于地表水与地下水相互转换、 互为补给，扣除两者重复计算量0.73万亿m³,即与河川 径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿m³ 。目前全 国 600多个城市中,400多个缺水,其中100多个严重缺 水。我国多年平均降水总量为6.2万亿m³,除通过土壤 水直接利用于天然生态系统与人工生态系统外,可通过 水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量 为2.8万亿m³，水资源总量居世界第六位,仅次于巴西、 俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚。按1997年人口 统计,我国人均水资源总量为2300 m³上下,人均占有量 仅有世界平均数的¼，居世界第128位。 中国未来各水平年需水情况表（单位：亿立方米）
从国际看，大规模海水淡化应用已有成功实践。目前， 沙特、以色列等国家70%的淡水资源来自海水淡化，美国、 日本、西班牙等国家为保护本国淡水资源也竞相发展海水 淡化产业。2008年，全球海水淡化工程总投资额达248亿 美元，且每年以20%—30%的速度递增，2015年预计将达 到564亿美元。世界海水淡化总产量达6348万吨/日，海水 冷却水年用量超过7000亿吨，海水制盐6000万吨/年、镁 260万吨/年、溴素50万吨/年。 从国内看，近年来海水淡化和综合利用事业取得了长足 发展。2009年，全国海水淡化的实际产水量已经达到42.5 万吨/日。全国目前在建和待建的海水淡化工程有30多项， 全部建成后海水淡化规模将达到195.8万吨/日。
水的浪费是惊人的：一个滴水的水龙头，一个月可以浪 费1至6 m³ 水；一个漏水的马桶，一个月要浪费3至25 m³ 水； 一个城市如果有60万个水龙头关不紧、20万个马桶漏水， 一年可损失上亿立方米的水。因此，在日常生活中掌握一些 节水的小常识是很有必要的。 提高科学用水、计划用水、节 约用水的自觉性，在全社会形 成一个水资源可持续利用的良 好环境，造福人类，造福子孙 后代。
• 约占世界人口总数40%的80个国家和地区淡 水不足，其中26个国家约3亿人极度缺水。更 可怕的是，预计到2025年，世界上将会有30 亿人面临缺水，40个国家和地区淡水严重不 足。 2009-03联合国发布《世界水资源开发报 告》强调，地下水用量占总用水量的20%，并 且还在迅速增长，干旱地区尤其如此。20世 纪地下水的利用量增长了5倍。报告认为,水在 粮食生产中必不可少,且农业耗水量居首，估 计约占总耗水量的70%。报告还指出，目前世 界人口约为66亿,每年以800万的速度增长。 照此计算,每年增加的淡水需求量约为640亿m³ 。
海 水 淡 化 及 其 应 用
Concept & Applications of Desalination
内容提要
1.全球及中国淡水资源现状 2.施行海水淡化的必要性及紧迫性 3.海水淡化技术 4.海水淡化的发展状况及趋势
1.全球及中国淡水资源现状
1.1全球淡水资源的现状
• 据专家估计，地球上的13.86亿立方公里水资源总量 中，其中 96.7％的水集中在海洋里，目前还无法直 接利用。而大陆上只占地球上水量的3.3%所有淡水 资源总储量中的85％集中在冰盖和冰川中，在现阶 段也难以利用。地球上实际上能为人类开发利用的 水资源主要是河流径流和地下淡水。地下水占地球 淡水总量的22.6%，为8600万亿吨，但一半的地下 水资源处于800m以下的深度，难以开采。河流和 湖泊占地球淡水总量的0.6%，为 230万亿吨，目前 能够为人类开采利用的河流径流和地下淡水一般只 能达到40％。也就是说，我们实际可以利用的淡水 少之又少。
（三）水电联产、热膜联产等多种技术集成是海水 淡化技术主要发展趋势
水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水 淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本，水 电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动 力，从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大 部分海水淡化厂都是和发电厂建在一起的，是目前大型海 水淡化工程的主要建设模式。 热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式 （即MED－RO或MSF－RO方式），满足不同用水需求， 降低海水淡化成本。目前，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，日产海水淡化水量为45.4 万m³，其中，MSF日产水28.4 万m³，RO日产水17 万m³ 。 其优点是：投资成本低，可共用海水取水口。RO和 MED/MSF 装置淡化产品水可以按一定比例混合满足各种各 样的需求。
水平年 2030年 2050年 生产需水量 生活需水量 生态需水量 总需水量 5820 6196 972 1166 485 501 7277 7863
2.施行海水淡化的必要性及紧迫性
2.1.什么是海水淡化 (Desalination) • 海水淡化就是除去海水中的盐分以获得淡水的工
艺过程，亦称海水脱盐。它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。修 建水利设施、跨流域调水、生产生活节水、循环 利用水和海水淡化等。与其他途径相比，海水淡 化具有多方面优势：海水淡化可以从增量上缓解 水资源短缺问题；海水储量巨大，获取成本为零， 无需向任何一方付费；海水资源是无国界的；海 水淡化生产稳定性强，受原料供应和自然气候条 件影响很小；淡化水的水质纯净。
海 水
海 水 淡 化 化术 技 淡
技
术
蒸馏法 蒸馏法
膜 法 膜 法
其他方法 其他方法
多 多 效 效 蒸 发 蒸 发
多 多 级 级 闪 蒸 闪 蒸
反 反 渗 渗 透 透
电 电 渗 渗 析 析
冷 冷 冻 冻 法 法
离 离 子 子 交 换 交 换
图3 海水淡化方法
3.2.蒸馏法海水淡化技术
• 蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝 成淡水的方法。其特点是即使在污染严重、高生物活
（二）海水淡化技术日趋成熟, 淡化规模不断扩大, 成本不断降低 多级闪蒸(MSF) 、多效蒸发(MED)和反渗透(RO)是 当今海水淡化三大主流技术。 多级闪蒸技术成熟、运行可靠。主要发展趋势为 提高装置单机造水能力，降低单位电力消耗，提 高传热效率等。 多效蒸发技术由于节能的因素，近年发展迅速， 装置的规模日益扩大，成本日益降低。主要发展 趋势为提高装置单机造水能力，采用廉价材料降 低工程造价，提高操作温度，提高传热效率等。 反渗透技术发展很快，工程造价和运行成本持续 降低。主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力， 提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术， 增强系统抗污染能力等。