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1、海水淡化的几种重要方法分析海水淡化的多种工艺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，其原旦如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇 冷形成雨，而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸 馏法、多级闪急蒸馏法等。冷冻法冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同 时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端，其中蒸 馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢，而所得到的 淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源，但得到的淡水味 道却不佳，难以使用。反渗透法通常又称超过滤法，是1953年才开始
2、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
3、效预处理技术，增强系统抗污染能力等。太阳能法人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行 蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏 器。馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏 器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取 材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主 要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能 集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、 环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持 续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能 源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐
4、受到人们重视。低温多效多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发，前 一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源，并冷凝成为 淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多 效蒸馏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。多级闪蒸所谓闪蒸，是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下， 部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海 水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝 而得到淡水。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最 大，
5、技术最成熟，运行安全性高弹性大，主要与火电站联合建设， 适合于大型和超大型淡化装置，主要在海湾国家采用。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。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，为污水再利用作 出贡献。此外，这种方法也越来越多地
6、应用于化工、医药、食品 等行业的浓缩、分离与提纯。压汽蒸馏压汽蒸馏海水淡化技术，是海水预热后，进入蒸发器并在蒸 发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引 入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出，如此实现热 能的循环利用。流通电容吸附法露点蒸发法露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基 于载气增湿和去湿的原理，同时回收冷凝去湿的热量，传热效率 受混合气侧的传热控制。水电联产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
7、化成本。国外大部分海水淡化厂都是和 发电厂建在一起的，这是当前大型海水淡化工程的主要建设模 式。热膜联产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45.4万立方米，其中，MSF 日产水28.4万立方米，RO日产水17万立方米。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。此外，以上方法的其他组合也日益受到重视。在实际选用中， 究竟哪种方法最好，也不是绝对的，要
8、根据规模大小、能源费用、 海水水质、气候条件以及技术与安全性等实际条件而定。实际上，一个大型的海水淡化项目往往是一个非常复杂的系 统工程。就主要工艺过程来说，包括海水预处理、淡化（脱盐）、 淡化水后处理等。其中预处理是指在海水进入起淡化功能的装置 之前对其所作的必要处理，如杀除海生物，降低浊度、除掉悬浮 物（对反渗透法），或脱气（对蒸馏法），添加必要的药剂等;脱盐则 是通过上列的某一种方法除掉海水中的盐分，是整个淡化系统的 核心部分，这一过程除要求高效脱盐外，往往需要解决设备的防腐与防 垢问题，有些工艺中还要求有相应的能量回收措施；后处理则是 对不同淡化方法的产品水针对不同的用户要求所进行的水
9、质调 控和贮运等处理。海水淡化过程无论采用哪种淡化方法，都存在 着能量的优化利用与回收，设备防垢和防腐，以及浓盐水的正确 排放等问题。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45万吨）、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。
