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海水淡化方法介绍与比较

2022-10-19 10:00:50


海水是一种非常复杂的多组分水溶液。由于其含盐量非常高,不能直接使用,但目前主要采用两种方法淡化海水,即蒸馏法和反渗透法。下面介绍几种常用的海水淡化技术


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一、反渗透法(RO)

将海水加压,使淡水透过渗透膜,阻断盐分的淡水化方法。反渗透主体设备主要由高压泵、反渗透膜、能量回收三部分组成,无论是海水、苦盐水,还是大型、中型、小型都能适应,是海水淡化技术20年来发展Z快的一个,除中东国家、美洲、亚洲、欧洲外大中生产规模装置均以反渗透为首,也是我国目前的使用Z频繁的方法。


二、多级闪蒸(MSF)

将加热后的海水引入压力较低的空间,由于环境压力低于与受热海水温度相对应的饱和蒸气压,海水迅速部分气化,产生蒸汽,冷凝成淡水。利用该原理,可以依次制作多个压力阶段性降低的闪蒸室并使其蒸发。多级闪蒸海水淡化装置规模大,可成为大型海水淡化厂,与火电厂共建,利用火电厂余热加热海水,而水电站联产可大幅降低生产成本现行的大型海水淡化厂大多采用这种方法。


三、多价蒸发(ME)

将加热的海水通过多个蒸发器串联运行的蒸发过程。虽然主要与火力发电站共同运行,但规模一般在日产万吨以下。它包括两种类型。一种是多效分裂式,盛行于780年代,被称为竖管蒸发(VTE)。操作温度一般较高,顶温100~120度,欧洲和亚洲一些火电厂使用。另一种是低温多效蒸馏(LT-MED),顶温在70度左右,比前者更有竞争力,是蒸馏法中Z节能的方法之一,国华黄骅电厂使用该技术。


四、压力蒸汽蒸馏(VC)

将海水预热后,进入蒸发器,在蒸发器内部分蒸发。产生的二次蒸汽被压缩机压缩而提高压力后,导入蒸发器的加热侧。当蒸汽冷凝时,得到淡水,实现热能的循环利用。用电或蒸汽驱动也是Z节能的淡化方法之一。但规模一般不大,多数为日产千吨级。


五、电渗析法(ED)

电渗析以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择性透过性摆脱水中离子的淡化过程。电去离子(EDI)是电渗析与离子交换相结合的方法,在直流电场的作用下,实现电渗析过程、离子交换盐和离子交换连续再生过程。


六、冷冻法

也就是说,将海水冻结,在液体淡水变成固体冰的同时,盐被分离。从理论上分析,它是Z有希望的淡化方法之一,但目前还没有达到实用规模。我国海冰资源巨大,只是采集、溶解、冰水除盐等工费、能耗及配套设施问题,需要进一步进行工程研究。人工冷却法,从70年代起美国就开始着手研究,问题是制冷、冻结、冰晶输送、清洗、融化以及制冷量回收等单位过程过多,效率不高,成本过大。


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