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【m.tuchai.cn南京純水設(shè)備】海水淡化(又稱海水脫鹽)是分離海水中鹽和水的過(guò)程。從海水中取出水,或除去海水中的鹽,都可以達(dá)到淡化目的。海水淡化的方法,基本上也分為這兩大類。

其中得到大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的是反滲透法、電滲析法和蒸餾法。

（1）反滲透法(Reverseosmosis,RO)

在壓力驅(qū)動(dòng)下,海水中的淡水通過(guò)半透膜進(jìn)入膜的低壓側(cè),而海水中的其他組分(如鹽)被阻擋在膜的高壓側(cè)并隨濃縮海水排出,從而達(dá)到有效的分離。南京工業(yè)純水處理設(shè)備海水淡化時(shí),在海水一側(cè)施加大于海水滲透壓的外壓,則海水中的純水將反向滲透至淡水中,此即反滲透海水淡化原理。為了取得必要的淡化速率,實(shí)際操作壓力大于5.5MPa。

反滲透法，通常又稱超過(guò)濾法，是1953年才開始采用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過(guò)、不允許溶質(zhì)透過(guò)的半透膜，將海水與淡水分隔開的。在通常情況下，淡水通過(guò)半透膜擴(kuò)散到海水一側(cè)，從而使海水一側(cè)的液面逐升高，直至一定的高度才停止，這個(gè)過(guò)程為滲透。此時(shí)，海水一側(cè)高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對(duì)海水一側(cè)施加一大于海水滲透壓的外壓，那么海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能。它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40。因此，從1974年起，美日等發(fā)達(dá)國(guó)家先后把發(fā)展重轉(zhuǎn)向反滲透法。

反滲透海水淡化技術(shù)發(fā)展很快，工程造價(jià)和運(yùn)行成本持續(xù)降低，主要發(fā)展趨勢(shì)為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統(tǒng)回收率，廉價(jià)高效預(yù)處理技術(shù)，增強(qiáng)系統(tǒng)抗污染能力等。

（2）電滲析法(Electrodialysis,ED)

在直流電場(chǎng)的作用下,離子透過(guò)選擇性離子交換膜而遷移,從而使電解質(zhì)離子自溶液中部分分離出來(lái)的過(guò)程稱為電滲析。

該法的技術(shù)關(guān)鍵是新型離子交換膜的研制。離子交換膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其選擇透過(guò)性區(qū)分為正離子交換膜（陽(yáng)膜）與負(fù)離子交換膜（陰膜）。電滲析法是將具有選擇透過(guò)性的陽(yáng)膜與陰膜交替排列，組成多個(gè)相互獨(dú)立的隔室海水被淡化，而相鄰隔室海水濃縮，淡水與濃縮水得以分離。電滲析法不僅可以淡化海水，也可以作為水質(zhì)處理的手段，為污水再利用作出貢獻(xiàn)。此外，這種方法也越來(lái)越多地應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的濃縮、分離與提純。

（3）蒸餾法

蒸餾法的海水淡化原理簡(jiǎn)單,即將海水加熱,待水蒸汽冷凝后得到淡水。蒸餾法依據(jù)所用能源、設(shè)備及流程的不同,分為多級(jí)閃蒸(Multi-stageflashdistillation,MSF)、低溫多效(Multipleeffectdistillation,MED)和蒸汽壓縮蒸餾(Vaporcom-pression,VC)等。其中,低溫多效在70℃以下進(jìn)行操作,遠(yuǎn)低于多級(jí)閃蒸110℃左右的蒸汽溫度,有效地避免了無(wú)機(jī)鹽的結(jié)垢,是目前最為適用的蒸發(fā)技術(shù)之一。同時(shí),它可利用各種形式的低位熱源,如與火電廠或核電廠結(jié)合,利用蒸汽輪機(jī)的背壓0.02～0.04MPa(絕對(duì)壓力)抽氣造水,減少發(fā)電損失,提高發(fā)電機(jī)組的效率。

低溫多效

多效蒸發(fā)是讓加熱后的海水在多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)器蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源，并冷凝成為淡水。南通純水處理設(shè)備其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節(jié)能的方法之一。低溫多效蒸餾技術(shù)由于節(jié)能的因素，近年發(fā)展迅速，裝置的規(guī)模日益擴(kuò)大，成本日益降低，主要發(fā)展趨勢(shì)為提高裝置單機(jī)造水能力，采用廉價(jià)材料降低工程造價(jià)，提高操作溫度，提高傳熱效率等。

多級(jí)閃蒸

所謂閃蒸，是指一定溫度的海水在壓力突然降低的條件下，部分海水急驟蒸發(fā)的現(xiàn)象。多級(jí)閃蒸海水淡化是將經(jīng)過(guò)加熱的海水，依次在多個(gè)壓力逐漸降低的閃蒸室中進(jìn)行蒸發(fā)，將蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化裝置仍以多級(jí)閃蒸方法產(chǎn)量最大，技術(shù)最成熟，運(yùn)行安全性高彈性大，主要與火電站聯(lián)合建設(shè)，適合于大型和超大型淡化裝置，主要在海灣國(guó)家采用。多級(jí)閃蒸技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠，主要發(fā)展趨勢(shì)為提高裝置單機(jī)造水能力，降低單位電力消耗，提高傳熱效率等。

海水淡化的聯(lián)產(chǎn)

水電聯(lián)產(chǎn)

水電聯(lián)產(chǎn)主要是指海水淡化水和電力聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供。由于海水淡化成本在很大程度上取決于消耗電力和蒸汽的成本，水電聯(lián)產(chǎn)可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)能源高效利用和降低海水淡化成本。國(guó)外大部分海水淡化廠都是和發(fā)電廠建在一起的，這是當(dāng)前大型海水淡化工程的主要建設(shè)模式。

熱膜聯(lián)產(chǎn)

熱膜聯(lián)產(chǎn)主要是采用熱法和膜法海水淡化相聯(lián)合的方式（即MED-RO或MSF-RO方式），滿足不同用水需求，降低海水淡化成本。目前，世界上最大的熱膜聯(lián)產(chǎn)海水淡化廠是阿聯(lián)酋富查伊拉海水淡化廠，日產(chǎn)海水淡化水量為45.4萬(wàn)立方米，其中，MSF日產(chǎn)水28.4萬(wàn)立方米，RO日產(chǎn)水17萬(wàn)立方米。其優(yōu)點(diǎn)是：投資成本低，可共用海水取水口。RO和MED/MSF裝置淡化產(chǎn)品水可以按一定比例混合滿足各種各樣的需求。

此外，以上方法的其他組合也日益受到重視。南京實(shí)驗(yàn)室純水處理設(shè)備在實(shí)際選用中，究竟哪種方法最好，也不是絕對(duì)的，要根據(jù)規(guī)模大小、能源費(fèi)用、海水水質(zhì)、氣候條件以及技術(shù)與安全性等實(shí)際條件而定。

實(shí)際上，一個(gè)大型的海水淡化項(xiàng)目往往是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。就主要工藝過(guò)程來(lái)說(shuō)，包括海水預(yù)處理、淡化（脫鹽）、淡化水后處理等。其中預(yù)處理是指在海水進(jìn)入起淡化功能的裝置之前對(duì)其所作的必要處理，如殺除海生物，降低濁度、除掉懸浮物（對(duì)反滲透法），或脫氣（對(duì)蒸餾法），添加必要的藥劑等；脫鹽則是通過(guò)上列的某一種方法除掉海水中的鹽分，是整個(gè)淡化系統(tǒng)的核心部分，

這一過(guò)程除要求高效脫鹽外，往往需要解決設(shè)備的防腐與防垢問(wèn)題，有些工藝中還要求有相應(yīng)的能量回收措施；后處理則是對(duì)不同淡化方法的產(chǎn)品水針對(duì)不同的用戶要求所進(jìn)行的水質(zhì)調(diào)控和貯運(yùn)等處理。海水淡化過(guò)程無(wú)論采用哪種淡化方法，都存在著能量的優(yōu)化利用與回收，設(shè)備防垢和防腐，以及濃鹽水的正確排放等問(wèn)題。

海水淡化技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)應(yīng)用，已有半個(gè)世紀(jì)的歷史，在此期間形成了以多級(jí)閃蒸、反滲透和多效蒸發(fā)為主要代表的工業(yè)技術(shù)。專家普遍認(rèn)為，今后三、四十年在工業(yè)應(yīng)用上，仍將是這三項(xiàng)技術(shù)“唱主角”，但反滲透的比重將越來(lái)越大。從地區(qū)上來(lái)講，中東海灣國(guó)家仍將以多級(jí)閃蒸為首選，因?yàn)樗哂写笮突统笮突▎闻_(tái)設(shè)備產(chǎn)水量目前已高達(dá)日產(chǎn)淡水4～5萬(wàn)噸）、適應(yīng)于污染重的海灣水以及預(yù)處理費(fèi)用低的優(yōu)勢(shì)；然而在中東以外地區(qū)將以反滲透或膜法為首選，因?yàn)槟しǖ哪芎暮统杀径季哂袃?yōu)勢(shì)，以北美地區(qū)為例，近期的發(fā)展已經(jīng)表明，在淡化和水處理方面都將以膜法為主。

海水淡化國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)

近年來(lái)世界上海水淡化正向高效化、低能化和規(guī)?；哪繕?biāo)發(fā)展，反滲透（SWRO）、多級(jí)閃蒸（MSF）和多效蒸發(fā)（MED）更成為適用于大型海水淡化技術(shù)的主流。

MSF近年主要進(jìn)展在：?jiǎn)螜C(jī)容量進(jìn)一步擴(kuò)大，系統(tǒng)設(shè)計(jì)最佳化、管理軟件化、操作自動(dòng)化；采用聚羧酸酯等新型防垢、抑垢和分散劑，可提升運(yùn)行溫度；開發(fā)新興高級(jí)奧氏不銹鋼代替鎳基合金，提高運(yùn)行可靠性、穩(wěn)定性；工藝改進(jìn)，有利降低能耗使目前總體水平處于10—14kwh/m淡水狀態(tài)。

MED方法的主要進(jìn)展在低溫多效操作技術(shù)的開發(fā)，以減少結(jié)垢、腐蝕，降低成本，通常能夠在6.0—8.0kwh/m3。

SWRD技術(shù)從膜、組件和工藝已日趨成熟，近年來(lái)重大進(jìn)展在于功能交換器和壓力交換器的成功開發(fā)，可使能量回收高達(dá)90%以上，從而使其能耗降至3.8～4.3kwh/m3淡水。

近年國(guó)際海水淡化項(xiàng)目招標(biāo)中，總以工程投資最低、造水能耗最低、運(yùn)行成本最低，以及建設(shè)周期最短和占地面積最少等優(yōu)勢(shì)為基本條件和要求。

總之，海水淡化既是水資源開發(fā)的重要途徑，南京反滲透純水處理設(shè)備而且夢(mèng)已成真、可望可即?？梢钥隙ǎS著陸用水資源的日漸枯竭，海洋必將成為海水淡化技術(shù)大有用武的主戰(zhàn)場(chǎng)。

海水淡化潛在市場(chǎng)

海水淡化的潛在大市場(chǎng)海水淡化業(yè)市場(chǎng)主要包括有工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程安裝、淡化水產(chǎn)品提供、技術(shù)服務(wù)等等。

從國(guó)際市場(chǎng)方面來(lái)看，20世紀(jì)70年代以來(lái)，大多數(shù)沿海國(guó)家由于水資源問(wèn)題日益突出，都直接卷入了海水淡化的發(fā)展潮流。無(wú)論是中東的產(chǎn)油國(guó)還是西方的發(fā)達(dá)國(guó)家，都建設(shè)有相當(dāng)規(guī)模的海水淡化廠或海水淡化示范裝置，北歐、南美和東亞地區(qū)每年海水淡化設(shè)備進(jìn)口和工程安裝市場(chǎng)有近100億美元，且仍在高幅增長(zhǎng)之中，南亞、中亞和非洲也有眾多的海水淡化潛在用戶。海水淡化的國(guó)際市場(chǎng)規(guī)模巨大。