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【www.hokkaido-dancers.com南京純水設備】海水淡化(又稱(chēng)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,都可以達到淡化目的。海水淡化的方法,基本上也分為這兩大類(lèi)。

其中得到大規模商業(yè)應用的是反滲透法、電滲析法和蒸餾法。

（1）反滲透法(Reverseosmosis,RO)

在壓力驅動(dòng)下,海水中的淡水通過(guò)半透膜進(jìn)入膜的低壓側,而海水中的其他組分(如鹽)被阻擋在膜的高壓側并隨濃縮海水排出,從而達到有效的分離。南京工業(yè)純水處理設備海水淡化時(shí),在海水一側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(chēng)超過(guò)濾法，是1953年才開(kāi)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(kāi)的。在通常情況下，淡水通過(guò)半透膜擴散到海水一側，從而使海水一側的液面逐升高，直至一定的高度才停止，這個(gè)過(guò)程為滲透。此時(shí)，海水一側高出的水柱靜壓稱(chēng)為滲透壓。如果對海水一側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)達國家先后把發(fā)展重轉向反滲透法。

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

（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(chēng)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)性區分為正離子交換膜（陽(yáng)膜）與負離子交換膜（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。此外，這種方法也越來(lái)越多地應用于化工、醫藥、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。蒸餾法依據所用能源、設備及流程的不同,分為多級閃蒸(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,遠低于多級閃蒸110℃左右的蒸汽溫度,有效地避免了無(wú)機鹽的結垢,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(chǎng)或核電廠(chǎng)結合,利用蒸汽輪機的背壓0.02～0.04MPa(絕對壓力)抽氣造水,減少發(fā)電損失,提高發(fā)電機組的效率。

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。南通純水處理設備其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節能的方法之一。低溫多效蒸餾技術(shù)由于節能的因素，近年發(fā)展迅速，裝置的規模日益擴大，成本日益降低，主要發(fā)展趨勢為提高裝置單機造水能力，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)的現象。多級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閃蒸方法產(chǎn)量最大，技術(shù)最成熟，運行安全性高彈性大，主要與火電站聯(lián)合建設，適合于大型和超大型淡化裝置，主要在海灣國家采用。多級閃蒸技術(shù)成熟、運行可靠，主要發(fā)展趨勢為提高裝置單機造水能力，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(chǎng)的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動(dòng)力，從而實(shí)現能源高效利用和降低海水淡化成本。國外大部分海水淡化廠(chǎng)都是和發(fā)電廠(chǎng)建在一起的，這是當前大型海水淡化工程的主要建設模式。

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(mǎn)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(chǎng)是阿聯(lián)酋富查伊拉海水淡化廠(chǎng)，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(mǎn)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)驗室純水處理設備在實(shí)際選用中，究竟哪種方法最好，也不是絕對的，要根據規模大小、能源費用、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)大型的海水淡化項目往往是一個(gè)非常復雜的系統工程。就主要工藝過(guò)程來(lái)說(shuō)，包括海水預處理、淡化（脫鹽）、淡化水后處理等。其中預處理是指在海水進(jìn)入起淡化功能的裝置之前對其所作的必要處理，如殺除海生物，降低濁度、除掉懸浮物（對反滲透法），或脫氣（對蒸餾法），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，往往需要解決設備的防腐與防垢問(wèn)題，有些工藝中還要求有相應的能量回收措施；后處理則是對不同淡化方法的產(chǎn)品水針對不同的用戶(hù)要求所進(jìn)行的水質(zhì)調控和貯運等處理。海水淡化過(guò)程無(wú)論采用哪種淡化方法，都存在著(zhù)能量的優(yōu)化利用與回收，設備防垢和防腐，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)應用，已有半個(gè)世紀的歷史，在此期間形成了以多級閃蒸、反滲透和多效蒸發(fā)為主要代表的工業(yè)技術(shù)。專(zhuān)家普遍認為，今后三、四十年在工業(yè)應用上，仍將是這三項技術(shù)“唱主角”，但反滲透的比重將越來(lái)越大。從地區上來(lái)講，中東海灣國家仍將以多級閃蒸為首選，因為它具有大型化和超大型化（單臺設備產(chǎn)水量目前已高達日產(chǎn)淡水4～5萬(wàn)噸）、適應于污染重的海灣水以及預處理費用低的優(yōu)勢；然而在中東以外地區將以反滲透或膜法為首選，因為膜法的能耗和成本都具有優(yōu)勢，以北美地區為例，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。

海水淡化國際發(fā)展趨勢

近年來(lái)世界上海水淡化正向高效化、低能化和規模化的目標發(fā)展，反滲透（SWRO）、多級閃蒸（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容量進(jìn)一步擴大，系統設計最佳化、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，可提升運行溫度；開(kāi)發(fā)新興高級奧氏不銹鋼代替鎳基合金，提高運行可靠性、穩定性；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(kāi)發(fā)，以減少結垢、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(kāi)發(fā)，可使能量回收高達90%以上，從而使其能耗降至3.8～4.3kwh/m3淡水。

近年國際海水淡化項目招標中，總以工程投資最低、造水能耗最低、運行成本最低，以及建設周期最短和占地面積最少等優(yōu)勢為基本條件和要求。

總之，海水淡化既是水資源開(kāi)發(fā)的重要途徑，南京反滲透純水處理設備而且夢(mèng)已成真、可望可即。可以肯定，隨著(zhù)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)主要包括有工程設計、設備制造、工程安裝、淡化水產(chǎn)品提供、技術(shù)服務(wù)等等。

從國際市場(chǎng)方面來(lái)看，20世紀70年代以來(lái)，大多數沿海國家由于水資源問(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)油國還是西方的發(fā)達國家，都建設有相當規模的海水淡化廠(chǎng)或海水淡化示范裝置，北歐、南美和東亞地區每年海水淡化設備進(jìn)口和工程安裝市場(chǎng)有近100億美元，且仍在高幅增長(cháng)之中，南亞、中亞和非洲也有眾多的海水淡化潛在用戶(hù)。海水淡化的國際市場(chǎng)規模巨大。