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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。
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。
船用海水淡化装置
船用海水淡化装置船用海水淡化装置的运行管理•海水淡化装置的维护保养船用海水淡化装置的运行管理ZSF-15型真空沸腾式海水淡化装置系统原理图海水淡化装置的启动(1)启动前的准备：①关闭蒸馏器真空破坏阀23、底部泄水阀33和凝水泵出口阀30。
②开启冷凝器海水进、出口阀27及冷凝器放气旋塞24，将海水引入冷凝器，直至冷凝器放气旋塞处流出整股水流后关闭放气旋塞24。
③开启蒸发器加热水进出、口阀28及蒸发器放气旋塞25，将主机缸套冷却水引入蒸发器，直至蒸发器放气旋塞处流出整股水流后关闭放气旋塞25。
(2)启动：①开启海水泵10的吸入阀、喷射泵11、12的舷外排出阀，确认给水调节阀巧和给水流量计13的旁通阀已关闭。
②启动海水泵10将工作海水供入两个喷射泵11、12。
蒸馏器开始抽真空，为保证喷射泵正常工作，工作水压力应不低于0.35~0.4MPa。
③开启给水调节阀巧调节给水量。
④当蒸馏器中的真空度达到93％时，逐渐关小加热水调节阀2，逐步加大蒸发器的加热量。
此时应注意缸套冷却水的温度变化，并相应地进行调节。
⑤当开始产汽后，关小冷却水旁通阀8，增加冷凝器的冷却水流量，保持合适的真空度。
并通过加热水调节阀2调节加热水的流量，保持适当的蒸发强度避免蒸发过于剧烈。
⑥当淡水水位达到冷凝器水位器的1/2时启动凝水泵16开启凝水泵出口阀30，向淡水舱供水，同时启用盐度计18。
运行中的管理(1)蒸发器水位的控制。
蒸发器水位可通过蒸发器水位计观察，需要注意的是蒸发器液面上在工作时充满了汽泡，并随蒸发器的负荷而变化。
因此水位计指示的盐水水位与蒸发器中的实际液面高度(包括汽泡高度)相差较大，工作中蒸发器中的盐水水位应在水位计的1/2处。
水位过高会减小二次蒸汽的升程空间，使淡水含盐量增加，水位过低会减小蒸发器的加热面，使产水量减少。
蒸发器水位通过给水调节阀15进行调节。
(2)凝水水位的控制。
凝水水位应维持在水位计的1/3~1/2高度，凝水水位太低可能会使凝水泵出现吸空现象，凝水水位过高会减小冷凝器的有效冷凝面积，降低冷凝能力，使真空度减小产水量下降。
哈工程船舶辅机--14-海水淡化装置
真空闪发式淡化装臵由于在加热器中海水并不沸腾 汽化，海水不致浓缩，且加热温度又比较低，在闪发 室中又不存在加热面，因此，减少了海水的结垢问题。
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海水闪发汽化时需的汽化潜热，完全取自其余未汽 化温度下降至饱和温度的海水所放出显热，闪发室内 实际上绝大部分海水不能闪发汽化。 当海水的过热度为5~8℃，在93%的真空度下，汽化 部分仅占循环海水的0.8%~1.4%。因此，这种装臵的 海水循环量较大，不经济。 闪发式汽化所产生的二次蒸汽携带的水珠较多，为 保证淡水质量，必须加大排污量以降低盐水浓度，随 排污所带走的热量也多，热利用率降低。 在产量小于20t/d的船用淡化装臵中，真空沸腾式 的应用远比闪发式普遍。
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(1)有足以与蒸发量相适应的冷凝能力。 (2)真空泵应具有足够的抽气能力。 (3)蒸馏装臵要有良好的气密性。
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三、影响结垢的因素
1 汽化温度
2 传热温差
3 水蒸气几乎是不溶有盐分的。 淡水含盐量过高的主要原因有： (1)装臵的负荷(蒸发量)过大：沸腾过于剧烈，加热 介质的流量过大或真空度过高造成的。 (2)蒸发器水位太高，水位过高应减小给水量． (3)盐水含盐量太大。 (4)冷凝器漏泄，使冷却海水漏入凝水侧．
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目前，在柴油机船上，海水淡化装臵一般都 使用主机缸套冷却水作为加热介质。
只有在主机停车而又需要淡化装臵工作时， 才采用辅助锅炉的减压蒸汽来加热。
对某些淡水消耗量较大的船舶，当其动力装 臵的余热不足以满足装臵的需要时，则也可使 用低压蒸汽作为补充热源。
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二 真空闪发式海水淡化装臵
海水的加热与汽化彼此分开。海水在加热器中加热 后引到饱和压力更低的容器（闪发室）中，以使部分 海水骤然汽化，然后在冷凝器中凝结成淡水。
陶氏8040海水淡化膜通量
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该膜展现出卓越的盐离子排斥效率，兼备高水透过速率，其化学稳定性及抗污染特性显著。
优选海水淡化装置
的水垢要低 90％，导热系数大约仅为 0.23 W／（m·℃）。应 设法降低所生成水垢中的硫酸钙含量。
氢氧化镁Mg（OH）2水垢特别是它的干垢也较难清除，不希 望它在水垢中的含量变多。
海水中含量较多的氯化钠NaCl、氯化镁MgCl2和硫酸镁 MgSO4，它们的溶解度高，且溶解度还随温度的上升而增加， 一般是不会结垢的。
日常管理中影响造水机产水量的最大因素：能否建立和保持 合适的真空度。
造水机使用日久后产水量会逐渐减少的主要原因：主要是加 热面脏污和结垢所致。
二、建立和保持真空度
真空蒸馏式淡化装置工作真空度：维持在 90～94％ （91.7～95.7 kPa），相应蒸发温度为45～35℃。[现在也有 的将真空度设计为80％～90％（81.4～91.7kPa），相应蒸发 温度为60～45 ℃ ]
加热面水垢生成的速度和成分取决于：海水的沸点；盐水的含 盐量；加热介质的温差。
1）海水的沸点：真空度越低，海水的沸点越高，难溶盐的溶 解度下降越多，水垢生成的速度就越快。下图
注：蒸馏装置不加防垢剂时一般不允许盐水温度超过75℃
（以蒸汽作加热工质时要注意）。
2）盐水的含盐量： 盐水的含盐量越大， 难溶盐的含量就越大， 生成的水垢也就越多。 盐水浓度还与给水倍 率、盐水流经加热器 的时间长短有关。
给水倍率越大，海水的浓缩率就越小，所以要使浓缩率ξ＜ 1.5，给水倍率μ应大于3。
注： 一般认为，船用真空沸腾式淡化装置适宜的给水倍率
μ=3～4。此时的海水浓缩率ξ=1.5～1.3，不会生成CaSO4水 垢。
真空度太低 — 沸点增高，产水量就会减少，甚至停产。 真空度过高 — 沸点过低，导致沸腾过于剧烈，二次蒸汽携带 水珠量增加，致使所产淡水的含盐量增加。
船用海水淡化装置设计实例与运行测试
第38卷第8期2018年8月工业水处理Industrial Water TreatmentVol.38 No.8Aug.,2018船用海水淡化装置设计实例与运行测试李哲(上海市机电设计研究院有限公司，上海200040)[摘要]海水淡化装置在船舶上的应用越来越普遍，但缺少系统设计方法和运行测试方案。
提出了一种船用海 水淡化装置的设计方法，以10m3/d装置设计为例，详细阐述了装置各单元的设计公式和参数，可为船用海水淡化装 置的设计提供借鉴。
对装置进行运行测试和分析，提出了优化设计内容和建议，以保证装置性能稳定可靠，使更适合 船用化条件。
[关键词]船用；海水淡化；反渗透;膜[中图分类号]P747 [文献标识码]B[文章编号]1005-829X(2018)08-0105-04Design example and run tests on seawater desalination equipment for marineLiZhe(Shanghai Institute of M echanical&Electrical Engineering Co.，Ltd.，；hanghai200040，China)Abstract ：The application of seawater desalination equipment on ships has been more and more prevalent,but deficient in system design projects and run test schemes.A kind of design method of seawater desalination equipment is proposed.Taking the design of10m3/d equipment as an example,the design formula and parameters of each unit are expounded in detail!providing reference for the design of seawater desalination equipment.The equipment has been subject to run tests and analyses,and optimized design content and suggestions have been put forward,so as to ensure the stability and reliability of the equipment performances.Thus,the equipment is more suitable formarine conditions. Key words:for marine;seawater desalinization;reverse osmosis;membrane海水淡化装置是远洋船舶上不可缺少的重要设 备，它为舰船提供日用淡水补充。
第十四章船舶海水淡化装置-PPT精选
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
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wangke
➢ 对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置对所产淡水含盐量 的要求皆以锅炉补给水标准为依据．我国船用锅炉给水标准规定补给蒸馏 水的含盐量应小于10mg/L(NaCl)．
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
1 mg/L(NaCl)相当于0.606 mg/L(CI`) 4
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船舶对淡水的需求量
生活用水每人约150~250L/d。 ➢ 动力装置用水以主机功率计：
• 柴油机船每千瓦约需0.2~0.3L/d，
• 汽轮机船每千瓦约需0.5~1.4L/d。
➢ 辅锅炉的补水量可按蒸发量的1％~5％估计，中，高压锅炉按蒸发量 的1％~3％计。
一般主机功率为7500kW左右的柴油机货轮，造水机容量大多不超过 20~25m3/d。
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海水淡化的方法
➢ 蒸馏法 ➢ 电渗析法 ➢ 反渗透法 ➢ 冷冻法
船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法。
2020/2/24 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
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wangke
蒸馏法
➢ 蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展， 该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过 程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨， 而雨是不带咸味的。
➢ 柴油机冷却水只要是淡水即可；
第十四章船舶海水淡化装置
generator
海水淡化装置 [汉英船舶大词典]
distilling system ;sea water desalting plant
2019/5/29
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武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
wangke
第一节 概述
船舶每天都需要消耗相当数量的淡水，以满足船员，旅客和动力装置的 需要。 一般称为淡水者含盐量在1000mg/L以下。
第十四章 船舶海水淡化装置
fresh water generator
第一节 概述 第二节 船用蒸馏式海水淡化装置的工作原理 第三节 影响真空蒸馏式海水淡化装置工作的主要因素 第四节 船用海水淡化装置的实例及其管理 复习思考题
海水淡化装置 [名词委审定]汉英航海科技名词(1996)]
sea water desalting plant, fresh water
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海水淡化的方法
蒸馏法 电渗析法 反渗透法 冷冻法
船用海水淡化绝大多数采用蒸馏法。
2019/5/29 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展， 该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过 程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨， 而雨是不带咸味的。
对锅炉补给水的水质要求最高，一般船用海水淡化装置对所产淡水含盐量 的要求皆以锅炉补给水标准为依据．我国船用锅炉给水标准规定补给蒸馏 水的含盐量应小于10mg/L(NaCl)．
2019/5/29 武汉理工大学 能源与动力工程学院 january 2004
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适用船舶海水淡化设备的性能及参数相关
资料下载
一、船舶海水淡化设备概述
船舶海水淡化设备顾名思义，主要用于将海水进行淡化，使
之成为可以直接饮用的纯净水。海水淡化设备采用的技术主要有
蒸馏法、反渗透法和电渗析法等等。该设备除了应用在船舶之外，
还应用在岛屿、沿海地区等，具有重要的使用价值。
技术资料来源于莱特莱德海口海水淡化设备工程公司
二、海水淡化技术的发展
海水淡化技术的发展与工业应用，已有半个世纪的历史，在
此期间形成了以多级闪蒸、反渗透和多效蒸发为主要代表的工业
技术。专家普遍认为，今后三、四十年在工业应用上，仍将是这
三项技术“唱主角”，但反渗透的比重将越来越大。从地区上来
讲，中东海湾国家仍将以多级闪蒸为首选，因为它具有大型化和
超大型化(单台设备产水量目前已高达日产淡水4～5万吨)、适
应于污染重的海湾水以及预处理费用低的优势。然而在中东以外
地区将以反渗透或膜法为首选，因为膜法的能耗和成本都具有优
势，以北美地区为例，近期的发展已经表明，在淡化和水处理方
面都将以膜法为主。
三、船舶海水淡化设备性能及适用参数
1、进水水质：含盐量≤30000ppm的各海域海水(超出水质
条件可特殊定制)。
2、出水水质：符合GB5749-2006生活饮用水水质标准，也
可根据客户要求定制达到更高水质要求。
3、海水淡化系统回收率35%--50%。
4、整套海水淡化设备实行PLC集中监测和控制。
5、整套海水淡化设备设多级保护装置和报警装置，确保安
全平稳运行。
6、海水淡化设备产水不合格时，自动排放。
7、海水淡化设备工艺参数、电源电压、工作电流、产水流
量，系统压力、产水水质就地监测功能。
四、船舶海水淡化设备工艺流程
预处理-反渗透-水箱-阳床-阴床-混合床-纯化水箱-纯水泵
-紫外线杀菌器-精制混床-精密过滤器-用水对象。
预处理-一级反渗透-加药机(PH调节)-中间水箱-第二级反
渗透(正电荷反渗膜)-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或
0.5μm精密过滤器-用水对象。
预处理-二级反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯
水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象。
预处理-二级反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯
水泵-紫外线杀菌器-精制混床-0.2或0.5μm精密过滤器-用水
对象。
五、海水淡化的方法
蒸馏法：
蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发
展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的
形成过程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇
冷形成雨，而雨是不带咸味的。根据所用能源、设备、流程不同
主要可分设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。
反渗透法：
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，
将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到
海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才
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
水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它
的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年
起，美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。
反渗透海水淡化技术发展很快，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。
电渗析法：
该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是
0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交
换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择透过
性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，
而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可
以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用做出贡
献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行
业的浓缩、分离与提纯。
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