地球水總儲(chǔ)量為138.6億億立方米,其中海洋水占96.522%,陸地水占3.477%,大氣占0.001%。淡水總儲(chǔ)量為3.5億億立方米,而淡水儲(chǔ)量大部分集中在南、北兩極,占全球淡水儲(chǔ)量的69%,為2.4億億立方米。所以,能夠被我們直接利用的淡水量非常少,我們國(guó)家又是嚴(yán)重缺水的國(guó)家,水資源的短缺制約了工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,因此,國(guó)家要求對(duì)新建、改建、擴(kuò)建的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目水資源論證。海水淡化是沿海建設(shè)項(xiàng)目取水的重要途徑之一。下面介紹幾種海水淡化技術(shù)及適用范圍。
一、 反滲透法(RO)
是將海水加壓,使淡水透過(guò)滲透膜而鹽分被截留的淡化方法。反滲透主體設(shè)備主要由高壓泵、反滲透膜、能量回收三部分組成,無(wú)論海水、苦咸水,亦無(wú)論大型、中型、小型都適應(yīng),是海水淡化技術(shù)近二十年來(lái)發(fā)展最快的,除了中東國(guó)家,美洲、亞洲和歐洲,大中生產(chǎn)規(guī)模的裝置都以反滲透為首選,也是我國(guó)目前的首選方法。
二、 多級(jí)閃蒸(MSF)
是將經(jīng)過(guò)加熱的海水,引入到一個(gè)壓力較低的空間內(nèi),由于環(huán)境壓力低于受熱海水的溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓,此時(shí)海水急速地部分汽化,產(chǎn)生蒸汽,經(jīng)冷凝而變成淡水。利用這一原理便可做成依次多個(gè)壓力逐級(jí)降低的閃蒸室進(jìn)行蒸發(fā)。多級(jí)閃蒸海水淡化裝置其規(guī)??梢暂^大,成為大型海水淡化工廠,并可以與熱電廠建在一起,利用熱電廠的余熱加熱海水,而水電聯(lián)產(chǎn)將可以大幅度降低生產(chǎn)成本,現(xiàn)行大型海水淡化廠大多采用此法。
三、 多效蒸發(fā)(ME)
是將加熱后的海水經(jīng)多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)過(guò)程。也主要是與火電站聯(lián)合運(yùn)行,但規(guī)模一般在日產(chǎn)萬(wàn)噸以下。這包括兩種類型,一類是多效分裂式,七八十年代較盛行,稱為豎管蒸發(fā)(VTE)。操作溫度一般較高,頂溫在100~120度,歐洲和亞洲一些火電廠都在使用;另一類是低溫多效蒸餾(LT—MED),頂溫在70度左右,較前者更具競(jìng)爭(zhēng)力,是蒸餾法中最節(jié)能的方法之一,國(guó)華黃驊電廠就是用的這項(xiàng)技術(shù)。
四、 壓汽蒸餾(VC)
是海水預(yù)熱后,進(jìn)入蒸發(fā)器并在蒸發(fā)器內(nèi)部分蒸發(fā)。所產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮提高壓力后引入到蒸發(fā)器的加熱側(cè)。蒸汽冷凝后得到淡水,如此實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用。其用電或蒸汽驅(qū)動(dòng),也屬于最省能的淡化方法之一。但規(guī)模一般不大,多為日產(chǎn)千噸級(jí)。
五、 電滲析法(ED)
電滲析以電位差為推動(dòng)力,利用離子交換膜的選擇透過(guò)性而脫出水中離子的淡化過(guò)程。電去離子(EDI)是一種電滲析和離子交換相結(jié)合的方法,在直流電場(chǎng)的作用下,實(shí)現(xiàn)電滲析過(guò)程,離子交換鹽和離子交換連續(xù)再生過(guò)程。
六、 冷凍法
即冷凍海水使之結(jié)冰,在液態(tài)淡水變成固態(tài)冰的同時(shí)鹽被分離出去。從理論上分析,是最有前途的淡化方法之一,但目前未形成實(shí)用規(guī)模。我國(guó)海冰資源巨大,只是采集、融化、冰水除鹽等的工耗、能耗以及相關(guān)設(shè)施問(wèn)題,尚需進(jìn)一步做工程研究。而人工冷卻法,早在七十年代美國(guó)就著手研究,問(wèn)題是從制冷、結(jié)冰、冰晶輸送、洗滁、融化以及冷量回收等單元過(guò)程太多,效率不高,成本過(guò)大。
一、 反滲透法(RO)
是將海水加壓,使淡水透過(guò)滲透膜而鹽分被截留的淡化方法。反滲透主體設(shè)備主要由高壓泵、反滲透膜、能量回收三部分組成,無(wú)論海水、苦咸水,亦無(wú)論大型、中型、小型都適應(yīng),是海水淡化技術(shù)近二十年來(lái)發(fā)展最快的,除了中東國(guó)家,美洲、亞洲和歐洲,大中生產(chǎn)規(guī)模的裝置都以反滲透為首選,也是我國(guó)目前的首選方法。
二、 多級(jí)閃蒸(MSF)
是將經(jīng)過(guò)加熱的海水,引入到一個(gè)壓力較低的空間內(nèi),由于環(huán)境壓力低于受熱海水的溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓,此時(shí)海水急速地部分汽化,產(chǎn)生蒸汽,經(jīng)冷凝而變成淡水。利用這一原理便可做成依次多個(gè)壓力逐級(jí)降低的閃蒸室進(jìn)行蒸發(fā)。多級(jí)閃蒸海水淡化裝置其規(guī)??梢暂^大,成為大型海水淡化工廠,并可以與熱電廠建在一起,利用熱電廠的余熱加熱海水,而水電聯(lián)產(chǎn)將可以大幅度降低生產(chǎn)成本,現(xiàn)行大型海水淡化廠大多采用此法。
三、 多效蒸發(fā)(ME)
是將加熱后的海水經(jīng)多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)運(yùn)行的蒸發(fā)過(guò)程。也主要是與火電站聯(lián)合運(yùn)行,但規(guī)模一般在日產(chǎn)萬(wàn)噸以下。這包括兩種類型,一類是多效分裂式,七八十年代較盛行,稱為豎管蒸發(fā)(VTE)。操作溫度一般較高,頂溫在100~120度,歐洲和亞洲一些火電廠都在使用;另一類是低溫多效蒸餾(LT—MED),頂溫在70度左右,較前者更具競(jìng)爭(zhēng)力,是蒸餾法中最節(jié)能的方法之一,國(guó)華黃驊電廠就是用的這項(xiàng)技術(shù)。
四、 壓汽蒸餾(VC)
是海水預(yù)熱后,進(jìn)入蒸發(fā)器并在蒸發(fā)器內(nèi)部分蒸發(fā)。所產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮提高壓力后引入到蒸發(fā)器的加熱側(cè)。蒸汽冷凝后得到淡水,如此實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用。其用電或蒸汽驅(qū)動(dòng),也屬于最省能的淡化方法之一。但規(guī)模一般不大,多為日產(chǎn)千噸級(jí)。
五、 電滲析法(ED)
電滲析以電位差為推動(dòng)力,利用離子交換膜的選擇透過(guò)性而脫出水中離子的淡化過(guò)程。電去離子(EDI)是一種電滲析和離子交換相結(jié)合的方法,在直流電場(chǎng)的作用下,實(shí)現(xiàn)電滲析過(guò)程,離子交換鹽和離子交換連續(xù)再生過(guò)程。
六、 冷凍法
即冷凍海水使之結(jié)冰,在液態(tài)淡水變成固態(tài)冰的同時(shí)鹽被分離出去。從理論上分析,是最有前途的淡化方法之一,但目前未形成實(shí)用規(guī)模。我國(guó)海冰資源巨大,只是采集、融化、冰水除鹽等的工耗、能耗以及相關(guān)設(shè)施問(wèn)題,尚需進(jìn)一步做工程研究。而人工冷卻法,早在七十年代美國(guó)就著手研究,問(wèn)題是從制冷、結(jié)冰、冰晶輸送、洗滁、融化以及冷量回收等單元過(guò)程太多,效率不高,成本過(guò)大。

