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海水淡化技术及发展状况简析

海水淡化技术及发展状况简析
海水淡化技术及发展状况简析

一、海水淡化简介

1、海水淡化的定义

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。2、海水淡化的主要用途

海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。

3、海水淡化综合简介

海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在400多年前,英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。

从20世纪50年代以后,海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的二十多种淡化技术中,蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平,并在世界各地广泛应用。

现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂,每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。

淡化水的成本在不断地降低,有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模,目前淡化水已经完全可用于农田灌溉。

4、海水淡化历史

地球表面2/3的面积被水覆盖,但水储量的97%为海水和苦咸水,这些水是很丰富的。但是,要利用海水必须经过淡化。目前,全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦.

咸水淡化技术取得淡水。

第一个海水淡化工厂于1954 年建于美国,现在仍在德克萨斯州的弗里波特(Freeport)运转着。佛罗里达州的基韦斯特(Key West)市的海水淡化工厂是世界上最大的一个,它供应着城市用水。

表面看海水淡化很简单,只要将咸水中的盐与淡水分开即可。最简单的方法,一个是蒸馏法,将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的,只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法,冷冻海水,使之结冰,在液态淡水变成固态的冰的同时,盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。

1953年,一种新的海水淡化方式问世了,这就是反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下,半透膜允许溶液中的溶剂通过,而不允许溶质透过。

由于海水含盐高,如果用半透膜将海水与淡水隔开,淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧,从而使海水一侧的液面升高,直到一定的高度产生压力,使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。

在新兴的反渗透法研究方兴未艾的时候,古老的蒸馏法也改弦易辙,重新焕发了青春。常识告诉我们,水在常温常压下要加热到100℃才沸腾,产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式,耗能甚巨。而新的

方法是将气压降下来,把经过适当加温的海水,送入人造的真空蒸馏室中,海水中的淡水会在瞬间急速蒸发,全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来,就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起,利用热电厂的余热给海水加温,成本就更低了。

现在世界上的大型海水淡化工厂,大多采用新的蒸馏法。在西亚盛产石油的国度,往往土

地“富得流油”,却打不出一口淡水井。水比油贵的现实,使海水淡化工厂如雨后春笋般出现在西亚的海岸线上。1983年,西亚第一大国沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨

的海水淡化厂;在另一个西亚国家科威特,每天也可以生产淡水100万吨。波斯湾沿岸地区,有的国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%—90%。二、海水淡化方法及主要技术

现代意义上的海水淡化则是在第二次世界大战以后才发展起来的。战后由于国际资本大力开发中东地区石油,使这一地区经济迅速发展,人口快速增加,这个原本干旱的地区对淡水资源的需求与日俱增。而中东地区独特的地理位置和气候条件,加之其丰富的能源资源,又使得海水淡化成为该地区解决淡水资源短缺问题的现实选择,并对海水淡化装置提出了大型化的要求。

在这样的背景下,20世纪60年代初,多级闪蒸海水淡化技术应运而生,现代海水淡化产业也由此步入了快速发展的时代。

海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区,但并不局限于该地区。由于世界上70%以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域,因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明,到2003年止,世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂,其生产能力达到日产淡水3600万吨。目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区,淡化水大约养活世界5%的人口。海水淡化,事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题,普遍采用的一种战略选择,其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。

1、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,与蒸馏法都有难以克服的弊端,

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。真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤,海水淡化水产品可达到国家饮用水标准,是一种较理想的海水淡化法。

冷冻海水淡化法原理

海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点,平衡被破坏,三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理,以水自身为制冷剂,使海水同时蒸发与结冰,冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜海水淡化法相比,冷冻海水淡化法能耗低,腐蚀、结垢轻,预处理简单,设备投资小,并可处理高含盐量的海水,是一种较理想的海水淡化法。

冷冻海水淡化法工艺

冷冻海水淡化法工艺之脱气由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力,使蒸发结晶器内压

力高于二相点压力,破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。

冷冻海水淡化法工艺之预冷海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换,预冷至海水的冰点附近。

海水淡化法工艺之温度和压力

它们是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。

海水淡化法工艺之冰—盐水是一固液系统普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离,但分离方法不同,得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。.

海水淡化法工艺之蒸汽冷凝在蒸发结晶器内,除海水析出冰晶以外,还将产生大量的蒸汽,这些蒸汽必须及时移走,才能使海水不断蒸发与结冰。

2、反渗透法

通常又称超过滤法,是1953年才开始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渐升高,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心转向反渗透法。

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,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。

3、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受到人们重视。太阳能蒸馏法就是采用简单的太阳能蒸馏器。该蒸馏器由一个水槽组成,水槽内.

有一个黑色多孔的毡心浮洞,槽顶上盖有一块透明、边缘封闭的玻璃覆盖层。太阳光穿过透明的覆盖层投射到黑色绝热的槽底,转换为热能。因此,塑料芯中的水面温度总是高于透明覆盖层底的温度,水从毡芯蒸发,蒸汽扩散到覆盖层上冷却为液体,排入不透明的蒸馏槽中。

4、低温多效

低温多效蒸馏淡化技术的概念低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度

低于70℃的淡化技术,其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。

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。一种低温多效蒸馏法海水淡化设备,包括供汽系统、布水系统、蒸发器、淡水箱及浓水箱,供汽系统的生蒸汽入口置于中间效蒸发器上。工作方法为:(1)布水系统对海水进行喷淋;(2)输入生蒸汽到中间效蒸发器的蒸发管内部;(3)蒸汽在蒸发管内冷凝传出热量,蒸发管外吸收热量产生蒸发;(4)新蒸汽输送至其两侧的蒸发管内.管外吸收热量、产生蒸发;(6)各效蒸发器重复蒸发和冷凝过程;(7)蒸馏水进入淡水箱;(8)浓盐水进入浓水箱。

5、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,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。

6、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应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。

7、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。

8、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。露点蒸发淡化技术是以空气为载体,通过用海水或苦咸水对其增湿和去湿来制得淡水,并通过热传递将去湿过程与增湿过程耦合,使冷凝潜热直接传递到蒸发室,为蒸发盐水提供汽化潜热,以提高过程的热效率。去湿耦合的露点蒸发淡化设/的两台增湿2.75 m~2和9.6 m~2建立了有效传热面积分别为

备。建立了相应的实验装置和计算机数据采集系统。分别成功地完成了露点蒸发淡化基本流程与参数相关性实验以及强化传热/传质淡化实验。

9、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。10、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4~5万吨)、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。

三、部分国家海水淡化发展现状概述

海水淡化是解决淡水资源短缺的重要途径。海水淡化技术,经过半个多世纪的发展,其技术已经成熟。目前,反渗透法(RO)和多级闪蒸法(MSF)是两种用得最多的方法,MSF技术最为成熟,在海湾国家采用较多,RO的技术发展速度最快,是一种高效节能的技术。

目前,世界上已有40多个国家和地区开展了海水淡化工作,海水淡化已经成为或正在规划成为日本、美国、以色列、新加坡、西班牙、加勒比海各岛国等水资源的重要组成部分。

1、美国

美国政府于1950年代成立盐水局(Office of Saline Water),进行淡化技术应用研究,1974年后转为资源技术局,不断推进水资源和脱盐技术的进步。美国已兴建与规划兴建的代表性海水淡化厂列表1如下。

、美国已兴建与规划兴建的代表性海水淡化厂1表.

地厂产供水供水价新台)

)

Tempa, Florida

Tempa Bay94,5002018.2

5

Water

20Beach,Poseidon189,0Huntington6

CAResources0

20Brazos River95,000

Freeport, Texas6

Authority

24.4Carlsbad, CASan Diego County189,0207

Water Authority

27.720ofLos Angeles, CAL.A.Dept.Water45,000

8

& Power

24.0

West Basin75,600

20Los Angeles, CA

8

Municipal Water

District

37,80South FloridaLee County,Water Management

Florida113,400

District

资料来源:

2、日本

1973年,日本通产省下设造水促进中心,专门研究节能的脱盐技术。日本海水淡化厂主要应用在工业用水(以发电厂和锅炉用水为主)及离岛地区生活用水。1968年,日本建造了第一座民用海淡厂,至2001年,日本共有369座日产量500吨以上的海水淡化厂,每日可供应777,967吨的淡化水,其中347座供应工业用水,占总厂数的94%,供应民用水的仅22座,约占总厂数的6%。在投资金额方面,工业用淡化厂总投资金额占总额的

77.8%。

位于冲绳岛的日产40,000吨淡水的逆渗透式海水淡化厂是目前日本最大规模的民用吨。40,000,每日供水85%亿日元,由中央政府补助347海水淡化厂,该厂总投资金额约.

福冈市1978年及1994年曾遭遇干旱缺水,加上人口及用水量持续增加,福冈市水道局为寻求可靠且有效的水源,决定建造海水淡化设施。水道局于1997年完成规划,决定以逆渗透淡化方式,兴建日产5万吨的海水淡化厂。1999年,厚生省批准兴建计划,2000年,福冈大林海水淡化厂以统包方式开始兴建,于2005年6月1日开始供水。

3、新加坡

新加坡由于自然水资源短缺,一半以上的水源来自马来西亚西部地区。新加坡早在20世纪70年代就研究海水淡化科技,但因为成本太高,直到 1990年代初期,新加坡公共事业委员会(PUB)才开始规划由民间企业供应淡化水项目,决定以BOO方式(建设-拥有-运营)兴建1座日产13.6万吨的海水淡化厂。

2003年6月,新加坡斥资两亿新元兴建首座海水淡化厂新泉(SingSpring),由星泉公司以每吨0.78元新币的售价,每天提供 13.6万吨的淡化水给PUB。该厂采用反向逆渗透薄膜科技,生产可靠安全且符合世界卫生组织和PUB食用水安全

标准的淡水。该厂已于2005年9月开始供水,可满足新加坡10%的用水需求。

4、以色列

以色列是一个干旱少雨、水资源极度缺乏的国家,沙漠地区约占国土总面积的

2/3,集中在南部地区。根据以色列水资源委员会的“以色列水资源供需预测(1998-2020)”(表2),到2020年,以色列的咸水和海水淡化都要有显着增加,其中海水淡化量相对1998年水平更是增加20倍,达到年产淡水2亿吨的水平,占总供水能力的近8%。

表2 、1998~2020年以色列水资源供需预测

人口污水处理再利海水地下咸年(百合计淡化用份万)地表水地下水水2101260

14105646.199.

8

2410207164700

5

00

5

4

266812010565

00

6

5

资料来源:以色列水资源委员会,1998

以色列年用水需求量约20亿吨,但水资源供给仅有16亿吨,不足部分则以污水回收再利用及海水淡化补充。按以色列水资源委员会的规划,将在20 年内再建8个海水淡化厂,以供应民用及工业用水。在兴办方式上,多采用BOOT(兴建-营运-拥有-移转)或BOO(兴建-营运-拥有)模式,承包商往往是私人企业家。政府对初期投资给予支持并在合同中确定工厂生产后由政府保证的最低购买量,以降低投资者的风险。

5、西班牙

西班牙是欧洲最干旱的国家之一,每逢夏季,数百万游客云集在西班牙沿海度假

胜地避暑消夏,消费了大量的水资源,是世界上第五大水消费国。由于气候和自然等多方面的原因,水在西班牙一直是稀缺资源。

西班牙1965年就建成了第一家海水淡化厂,目前有3000家海水淡化厂在运转,7003,占世界市场的25%800.000m。现在,西班牙在废水再利用、工业用水处理

家日产量超过和海水淡化等领域有技术优势和实践经验,而且是反渗透海水淡化装置第二大国。最近,西班牙又在地中海沿岸陆续推出三座节能型大规模海水淡化厂,提供该地区生活、工业及农业用水,详见表3。

表3、西班牙在地中海的三座海水淡化厂情况

厂名产量(m3/天) 单位产水整厂用电量(Kwh/m3)

4.08 120,000 Carboneras

4.30

San Pedro del 85,000

Pinatar

3.13

Campo de 140,000

Cartagena

资料来源:

根据2001年西班牙的水资源计划,西班牙在2001年后的8年投资了200亿欧元,新3。年,海水淡化日产量将达1,300,000m建41家海水淡化厂。到2015四、

国外海水淡化技术的发展及启示

1、现状

海水淡化是解决淡水资源短缺的重要途径,愈来愈得到一些沿海国家的高度重视,因此海水淡化技术的发展也是十分迅速的。尤其在中东地区和一些岛屿地区,淡化水在当地经济和社会发展中发挥了重要作用。以色列70%的饮用水源来自于海水淡化水,2005年日产海水淡化水量达73.8万立方米;阿联酋饮用水主要依赖海水淡化水,2003年日产海水淡化水量达546.6万立方米;意大利西西里岛有500万居民,2005年日产海水淡化水量为13.5万立方米,约占全部可饮用水源的15%~20%。

目前全球海水淡化市场的年成交额已达到数十亿美元。着名的海水淡化公司有:法国Sidem公司、英国Weir热能公司、韩国斗山重工公司、以色列IDE公司、意大利Fisia公司等。截止到2003年12月,全球已有130多个国家应用海水淡化技术,海水淡化日产水量约3775万立方米。其中,80%用于饮用水,解决了1亿多人的供水问题,即世界上1/50的人口靠海水淡化提供饮用水。

多级闪蒸、低温多效和反渗透是当今海水淡化三大主流技术。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。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。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,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。

伴随海水淡化技术的发展和社会需求量加大,海水淡化工厂的淡化规模不断扩大。

其规模从最初的日产几百立方米,发展到现在的日产几十万立方米。目前,世界上最大的多级闪蒸海水淡化厂是沙特阿拉伯的shuaiba海水淡化厂,日产淡水

46万立方米;世界上最大的低温多效海水淡化厂是阿联酋TaweelahA1海水淡化厂,日产淡水24万立方米;世界最大的反渗透海水淡化厂是以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂,日产淡水33万立方米。不久前,韩国斗山公司签约承建了世界上最大的沙特阿拉伯热膜耦合海水淡化厂,计划2009年建成,日产淡水88万立方米。

在海水淡化规模不断扩大的同时,成本也逐渐降低。其中,典型的大规模反渗透海水淡化吨水成本已从1985年的1.02美元降至2005年的48美分。且在成本的组成上,运行及维护、能源消费和投资成本均逐年下降。目前,国外每吨淡化水出厂价格一般为0.6美元~0.9美元。

2、海水淡化技术发展的趋势

水电联产、热膜联产等多种技术集成是目前世界上海水淡化技术主要的发展趋势。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万28.4日产水MSF万立方米,其中,45.4酋富查伊拉海水淡化厂,日产海水淡化水量为

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。

3、发展海水淡化的主要做法

(1)政府引导与市场化运作相结合

国外海水淡化工程的建设,过去通常为政府出资建设和政府实施管理,对于海水淡化发展发挥了至关重要的作用。随着海水淡化技术快速发展和市场机制的完善,现在一些国家特别是中东国家采取政府引导与市场化运作相结合的模式,在保证政府对淡化水控制权的前提下引入竞争机制,允许私营经济和国外企业介入,进一步降低海水淡化工程的建设投资和运行成本。BOT(建设—经营—转移)和BOO (建设—拥有—经营)是主要融资模式。BOT方式是项目公司在协议期内拥有、运营和维护这项设施,并通过收取使用费或服务费用回收投资,取得合理利润。协议期满后,设施的所有权无偿移交给政府。BOO则是承包商根据政府授予的特许权,建设并经营某项基础设施,但并不将此基础设施移交给政府。

阿联酋政府为了迅速改变水资源短缺现状,允许外国公司投资建设淡化水和电力联产联供的水电联合企业,外国企业可拿到40%的股权。但为了保障国家战略性资源水和电的安全,政府持有水电联合企业60%的股份,并且是水和电的买主。以色列政府在海水淡化工程的建设和融资模式上主要采取BOT和BOO方式。海水淡化厂的承包商主要是私人企业,政府对初期投资给予支持并在合同中确定工厂生产后由政府保证最低购买量及购买价,以降低投资者的风险。

(2)制定政策,鼓励发展

许多国家政府为了解决日益紧缺的淡水资源问题和促进海水淡化产业的发展,在加大资金投入的同时,积极研究制定鼓励发展海水淡化政策措施。如:阿联酋对发电设施和供的关税;西班牙和意大利政府对海水淡化水给予补贴,4%水设备的

进口没有限制,只征收.

但每立方淡化水补贴额不超过海水淡化的成本;以色列制定2002年~2010年制

水规划,对海水淡化、苦咸水淡化和废水回用等提出了明确目标;欧盟把海水淡化作为区域政策重点,对地中海沿海成员国在海水淡化工程建设方面给予资金支持,如西班牙的海水淡化工程项目,欧盟将提供80%左右的资金支持。

美国2004年颁布《脱盐电价优惠法》,明确规定能源部部长应对淡化厂给予每吨水0.16美元的直接补贴,或在2015年底前,与淡化厂就价格优惠问题签署书面协议,明确补贴总额。

日本政府把海水淡化作为公益供水工程,中央政府补助总投资额(347亿日元)的85%建设了日本最大的冲绳岛反渗透海水淡化厂,日产淡水4万立方米,与附近的北谷净水厂的水相互混合后供给民用。

(3)统筹协调,监督管理

海水淡化是涉及多方面的系统工程,许多国家不断加大统筹协调力度,并不断完善制度和标准,加强监督管理,促进海水淡化产业健康、有序、快速发展。一是成立专门机构。如以色列专门设立了水资源委员会,具体负责海水淡化水的定价、调拨和监管;二是完善相关技术标准。如:法国的Sidem公司在海水淡化选材上制定了一系列企业标准;三是严格市场准入。如欧盟对大型海水淡化项目有十分严格的市场准入制度,对海水淡化项目进行环保论证和环境影响评价,对海水淡化水水质进行严格监测。阿联酋对海水淡化项目进行海洋环境影响前期论证和后期评估。

(4)典型示范,积极推广

阿联酋、以色列、西班牙、意大利等海水淡化先进国家大都是从一个较小规模的示范工程起步,通过示范对海水淡化产业的发展进行引导,示范工程实际的建设成本、淡化水.

的水质、运行成本以及对当地经济社会的推动作用解除了人们的疑惑,使海水淡化产业快速发展。

4、启示

我国也是谈水资源及其匮乏的国家之一,因此,一些国家在海水淡化方面的成功经验值得我们借鉴。

一是政府引导是发展海水淡化产业的关键。国外海水淡化产业发达的国家,其发展海水淡化有一个共同的特点,即政府对于海水淡化发展起着主导和推动作用。我国已发布实施《海水利用专项规划》,国务院有关部门应加快研究制定相关财税激励政策,建立和完善海水利用标准体系、市场准入标准,积极开展试点示范,并对示范项目给予一定的资金支持。同时,各级政府应按照国务院有关要求,加大水价改革力度,通过合理调整水价及其结构,促进海水淡化水的生产和使用。要依据有关规定,合理确定海水淡化水价格,允许进入城市供水系统,并保证一定的使用量。

二是技术创新是海水淡化产业化发展的源动力。国际上一些长期从事海水淡化技术研究的知名大公司,虽然在当今的世界海水淡化市场上占据有利地位,但为了保持他们的地位,仍在加大新技术的研发力度。我国海水淡化经过40余年的发展,在数量规模、技术水平等方面都取得了重要进展,基本具备产业化发展条件。但与国外一些国家相比,还存在着工程规模小、设备国产化率不高、关键设备还有赖于进口等突出问题。建议国务院有关部门进一步加大海水淡化技术原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新力度。组织重大技术攻关,开发具有自主知识产

权的共性技术和关键技术,提高海水淡化技术支撑能力和创新能力。

三是投融资机制创新是促进海水淡化产业发展的重要保障。国外特别是中东国家大都采取多渠道融资方式,促进海水淡化产业发展。在保证政府对淡化水控制权的前提下引入.

竞争机制,加快海水淡化工程项目建设,降低海水淡化工程的建设和运行成本。可以通过国家、地方、企业、社会多方筹集资金,采取企业自筹、银行贷款、社会融资、利用外资、地方配套、国家补助等多种方式,建立多元化、多渠道、多层次、稳定可靠的海水利用投入保障体系。.

反渗透技术在海水淡化中应用资料

作者:Mouseby 浅析反渗透在海水淡化中的应用 摘要:海水淡化自古以来就是人们梦寐以求的,现在已经变为现实,尤其是近几年来,反渗透技术由于其投资少、能耗低、成本便宜、建设周期短等优点。已多次在国际海水淡化会化招标中胜出。本文主要介绍反渗透技术的发展,介绍了膜、组器、设备以及应用工艺的创新性开拓,其中包括不对称膜、复合膜。 关键词:海水淡化,渗透,反渗透,膜分离

引言 海水的组成很复杂,已知海水中含有80 多种化学元素,主要以离子形式存在。在海水浓缩、结晶过程中,则以盐的形式析出。其中Cl -,Na +,Mg 2+等11 种含量超过1 ×10 - 6的元素是海水的主要成份,占海水总含盐量的99.58% 。此外,海水中还存在某些同位素,重要的有氢的同位素氘等。海水中也溶解有多种气体,含量最多的为二氧化碳、氮和氧。空气中的稀有气体氩、氦和氖,在海水中也有微量存在。溶解在海水中的二氧化碳,与淡水中的情况不同,淡水中的二氧化碳主要是以游离状态存在,可用煮沸或减压等方法驱除。海水中的二氧化碳除少量是游离状态外,主要是以碳酸根及碳酸氢根形式存在,需加入强酸方可逐出,用一般的方法难以驱逐。海水中还含有各种数量不等的无机和有机悬浮物,因此要从海水中提取淡水并不是一件很容易的事。 世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术,海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。反渗透法于20世纪70年代起用于海水净化,经过几十年的发展,随着反渗透膜性能提高、预处理技术进步、能量回收率的提高等,已成为投资最省、成本最低、应用范围广泛的海水淡化技术,也是目前最清洁的方法。 一、反渗透简介 反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。 反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量N为: N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为:

海水淡化项目研究背景及意义

海水淡化项目研究背景及意义 1.研究背景 我国淡水资源既患贫,又患不均。人均水量既少,时间和地域分布上又很不均衡。近10年来各地经济增长迅速,再加上连续几年降雨偏少,以及许多水源严重污染,水的供需矛盾更显突出。根据本世纪初的统计,我国610个中等以上城市中,不同程度缺水的就达到400多个,其中32个百万人口以上的大城市中,有30个长期受缺水的困扰。北京的人均水资源不足200m3,仅为全国人均的1/8,世界人均水平的1/30。环渤海经济圈,包括天津、沈阳等城市以及辽东半岛和山东半岛,人口高度集中,经济高速增长,缺水问题已经成了经济增长的制约因素。南方地区,包括浙江,福建和广东沿海,近年来淡水资源的短缺和污染,也已成为经济持续发展的重要障碍。 世界的缺水情况也是显而易见的。联合国专家估计,地球有10-15亿人缺少饮用水,更多的地区或国家将因缺水而面临降低发展速度和生活质量的问题。 为了解决水的资源性危机,人们自然想到了浩瀚的大海,进行海水淡化。按照联合国1985年的报告,海水淡化已经历了以下3个发展阶段:50年代为发现阶段;60年代为开发阶段;70年代以后为商业应用阶段。目前全球有海水淡化工厂一万多座,解决了1亿多人的供水问题;我国经过半个世纪的科研攻关,在反渗透法、蒸馏法等主流海水淡化技术方面取得重大突破,在建和待建海水淡化工程规模约为40万立方米/日。 青岛市是我国反渗透海水淡化研究的发源地,也是国内海水淡化应用的典型示范城市。几十年来在部分工业企业及海岛建设了中小型海水淡化装置,用于解决工业用水及岛上居民吃水问题。如灵山岛投资约50万元建设了两台15吨/日的海水淡化装置,用于补充生活用水的不足。青岛海晶化工有限公司于2002年投资200多万元建成20000t/d的热电联产淡化工程,解决工业用水问题,目前用水量为15000m3/d。 2005年,青岛市政府发布实施《青岛市海水淡化产业发展规划》,为青岛市海水淡化产业的发展打下良好的基础。根据实施方案和规划,到2010年,青岛市海水淡化能力将达到20万m3/d;到2020年,海水淡化能力达到60万m3/d。2009年,青岛市与西班牙合资建设的青岛百发海水淡化项目正式开工,该工程总投资约1亿欧元,设计能力10万m3/d,项目采用的反渗透海水淡化技术是目前世界上海水淡化主要技术方式,具有无相变、节省能源、适用于海水和苦咸水淡化等特点。该项目是国内在建的最大海水淡化项目,预计于2012年底竣工,建成后全部用于城市公共供水。

海水淡化的一个成功的案例及其可行性分析

0引言 当前,淡水资源供应已经成为21世纪的主要问题。自然界的水资源是有限的。随着农业和工业生产的发展,随着发展中国家的人口膨胀和人民生活水平的不断提高,全球的用水量急剧上升,差不多每20年就增长一倍。面对这些问题,海水淡化作为一种补足性的方案,不论从技术还是从经济的角度,都变得越来越重要。海水淡化技术的发展,在效率、可靠性和经济性方面都有了很大提高。低温多效是海水淡化的一种技术,本文就其原理和技术特点进行阐述。 1蒸馏 主要的蒸馏方法包括: (1)单效或多效蒸馏,采用或不采用蒸汽压缩 (2)闪蒸。 蒸馏法最主要的优点就是不需要对海水进行预处理,仅需进行标准过滤和简单的加氯处理(或其它相应处理)以杀死水中微生物。即使在悬浮物含量很高的情况下(例如数百ppm),就可以对海水进行淡化。海水的取水口必须设置在适当的位置,以避免被海藻或泥沙所阻塞。蒸馏淡化装置在正确操作和维护的条件下每年的有效工作时间超过8300小时,其使用寿命超过20年。目前全球共计日产1600万立米的海水淡化装置中,超过80是采用蒸馏法取得,这一成就在很大程度上是由上述的优点实现的。 2单效和多效蒸馏 2.1单效蒸馏 单效蒸发器是应用蒸馏技术的淡化装置中最简单的配置形式(见图1)。在一个绝热的容器中装置一组水平的管道,管道中通入热的介质,一台抽气机来保持容器内的真空。经过预处理的海水补给水从上方喷淋到管束的表面,由于进行抽真空,内部压力低,在管道内高温介质的作用下,再较低温度就已经沸腾。在容器中还装置有一组使海水降温的冷却管道,沸腾的蒸汽在冷却管束的表面凝结成水。从凝结器流下的水被收集到底盘中,并由水泵抽出。海水补给水量远远大于产品水,其中的大部分用于形成喷淋在管束上的水幕。海水中剩余的浓盐水也在容器的底部收集,由盐水泵抽出。 图1单效蒸馏装置 式中:Q:蒸汽和海水的交换热量 P:淡水产量 r:汽化潜热 k:海水补给量与淡水产量的比值 dt:蒸发器内部与凝汽器出口的端差 Y:单位产品淡化水所需要的热量 如果r=560kcal/kg,k=3.5,dt=7°C, 那么Y≈585kcal/kg,基本上等于汽化潜热。 如果认为造水比就是产品水量和蒸汽量的比值,不难证明这个值大约等于1。如此低的产水率只在能源价格足够低廉的情况下才有利用价值。在船用淡化装置中,为追求设计的简单化可能采取单效的设计。 2.2多效蒸馏

海水淡化技术介绍

海水淡化技术及建设投资运行成本介绍 1.海水淡化技术发展现状 海水淡化又被称为海水脱盐,也就是从海水中获取淡水的技术和过程。从海水中取出淡水或者除去海水中的盐分,都可以达到淡化的目的。从这两条路线出发,海水淡化分为两类。采用从海水中分离出淡水的方法又可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法;而第二类则包括电渗析法和离子交换法。其中目前得到大规模商业应用是反渗透法和蒸馏法。 (1)反渗透海水淡化技术 对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶液的薄膜称之为理想的半透膜。当半透膜把不同浓度的溶液隔开后,在自然情况下,水流是从低浓度盐水侧往高浓度盐水侧流动;当在高浓度盐水侧加上一个适当的压力后,也会将水从高浓度侧压到低浓度侧,见图1。反渗透海水淡化就是利用该原理,用高压泵将海水增压后,借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子得到淡水。由于反渗透膜的截留粒度小于10×10-10 m,所以反渗透海水淡化同时能滤除各种细菌、病毒,获得高质量的纯水。 图1. 反渗透海水淡化技术原理 一般说来,反渗透海水淡化工艺包括四部分:预处理、反渗透、后处理及清洗系统,图2是一种反渗透海水淡化系统的典型工艺流程。

图2. 反渗透系统典型工艺流程图 预处理系统的目的是为了充分发挥反渗透淡化系统的技术优越性,保障良好的设计性能和长时间的安全运行,特别是为了保证膜的使用寿命(一般情况下,自来水和苦咸水反渗透膜的使用寿命为5年,而海水膜的使用寿命为3年)而设置。由于供给的源水不同,其水质组成与杂质成分千差万别,预处理系统也有很大的区别,在决定预处理系统时需要丰富的基础理论知识和工程实际经验。 反渗透装置的主体由反渗透膜堆和高压泵两部分组成,反渗透组件是整个系统的心脏部分,而高压泵是系统的关键部件。高压泵把进水升压至不同的压力进入膜堆,透过膜的水作为产品水,而未透过膜的作为浓盐水排放。其设计的核心在于根据不同的原水水质安排不同的回收率,以及通过流程及设备的选用使系统尽可能的节能。一般情况下自来水及苦咸水回收率可以做到45%~75%,有些系

及世界海水淡化发展和现状概述

中国及世界海水淡化的发展和现状概述 种种现实已经深刻地表明:水是可以耗尽的,水资源是取之不尽、用之不竭的观点应当改变。保护水资源,并加强水资源的开发,是增创新优势、并实施可持续发展决策的一项具有重大战略意义的举措,而海水淡化是缓解当今水危机,并沿海地区和岛屿水资源开发的必然趋势和最终归宿。 一、淡水资源严重短缺 随着现代化建设的高速发展,人口的急剧膨胀,以及人们物质文化生活水平的极大提高,水的用量与日俱增,但是供水量却有减无增,而且水体污染日趋严重。因此,全球范围及至全国性的供水矛盾日益突出。人类正面临着来自水资源和水质性两大危机越来越严峻的挑战。所以,合理地开发利用和有效地保护水资源已成为全世界共同关注的热点,防止水危机的呼声浪高一浪,正席卷全球。 1.缺水与日俱增 <1)世界范围 从1990年到1995年,水的消耗量增长了6倍,比人口增长速度还快2倍,约有80个国家和地区严重缺水,占地球陆地面积的60%,有15亿人口缺少饮用水,20亿人得不到安全的用水。其中29个国家的4.5亿多人口完全生活在缺水状态中。 因为饮用不符合卫生要求的水源而导致的疾病有50多种,平均每天发生与水相关的疾病65万例,夺去2.5万人的生命。 到2000年,全世界人均占水量减少24%。估计到2025年,全世界将有近1/3的人口<23亿)缺水。按每年取水量4—5%递增为计,到2100年地球上所有河水将被耗尽,到2230年,人类将耗尽地质圈内所有储备的淡水资源。 <2)全国范围 河川地面迳流量平均每年为2.81万亿立方M,居世界第六位。但按人口平均,每人每年仅2400立方M,仅为世界人口平均占有量的四分之一。中国人口占世界22%,而淡水占有量仅为8%,世界排序名列第109位,是世界12个严重贫水国之一。 径流的地区和时空分布很不均衡,包括北京、上海、广州、沈阳、长春、大连等我国40多个城市也被列入世界性严重缺水的黑名单上。据资料表明,因为水资源短缺、生态退化、水污染加剧等原因。 全国近600多座城市中,有400多座城市缺水,严重缺水的城市就有110多个。 我国城市2000年缺水达600多亿立方M,每年因缺水而损失,仅工业产值就达2400亿元。据预测,我国30年后将出现用水高峰,2030年人口总量将达16亿,城市化水平将达到40%,届时用水总量将达7000—8000亿立方M。 广东目前年缺水约42.45亿立方M,近年取水量将达50亿万吨。 2.污染日趋严重 <1)世界范围 全世界每年排放的污水现达4000多亿吨,从而造成5万多亿吨水体被污染,致使地球每年有700多万人因不洁净饮水引起疾病而死亡。估计到2005年前,因水的原因而成为“环境难民”者将多达1亿人。 到2005年全世界污水总排放量将达6900亿立方M,仅仅为了稀释这些污染物,就要耗尽全球河流水量。 <2)中国范围 我国沿海地区企业每年排入近岸海域工业废水39.8亿吨,年工业废水和生活污水排放量已达到620亿吨之多,相当于每人平均排放量近49吨。 致使全国138个城市河段中的133个河段已受到不同程度的污染,78%的河段不适宜作饮

海水淡化技术及发展状况简析

一、海水淡化简介 1、海水淡化的定义 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 2、海水淡化的主要用途 海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。 3、海水淡化综合简介 海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在400多年前,英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。 从20世纪50年代以后,海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的二十多种淡化技术中,蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平,并在世界各地广泛应用。 现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂,每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。 淡化水的成本在不断地降低,有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模,目前淡化水已经完全可用于农田灌溉。 4、海水淡化历史 地球表面2/3的面积被水覆盖,但水储量的97%为海水和苦咸水,这些水是很丰富的。但是,要利用海水必须经过淡化。目前,全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸

水淡化技术取得淡水。 第一个海水淡化工厂于1954 年建于美国,现在仍在德克萨斯州的弗里波特(Freeport)运转着。佛罗里达州的基韦斯特(Key West)市的海水淡化工厂是世界上最大的一个,它供应着城市用水。 表面看海水淡化很简单,只要将咸水中的盐与淡水分开即可。最简单的方法,一个是蒸馏法,将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的,只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法,冷冻海水,使之结冰,在液态淡水变成固态的冰的同时,盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。 1953年,一种新的海水淡化方式问世了,这就是反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下,半透膜允许溶液中的溶剂通过,而不允许溶质透过。 由于海水含盐高,如果用半透膜将海水与淡水隔开,淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧,从而使海水一侧的液面升高,直到一定的高度产生压力,使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。 在新兴的反渗透法研究方兴未艾的时候,古老的蒸馏法也改弦易辙,重新焕发了青春。常识告诉我们,水在常温常压下要加热到100℃才沸腾,产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式,耗能甚巨。而新的方法是将气压降下来,把经过适当加温的海水,送入人造的真空蒸馏室中,海水中的淡水会在瞬间急速蒸发,全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来,就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起,利用热电厂的余热给海水加温,成本就更低了。 现在世界上的大型海水淡化工厂,大多采用新的蒸馏法。在西亚盛产石油的国度,往往土地“富得流油”,却打不出一口淡水井。水比油贵的现实,使海水淡化工厂如雨后春笋般出现在西亚的海岸线上。1983年,西亚第一大国沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨

海水淡化项目年终总结报告

海水淡化项目年终总结报告 一、海水淡化宏观环境分析 二、2018年度经营情况总结 三、存在的问题及改进措施 四、2019主要经营目标 五、重点工作安排 六、总结及展望

尊敬的xxx(集团)有限公司领导: 近年来,公司牢固树立“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,以提高发展质量和效益为中心,加快形成引领经济发展新常态的体制机制和发展方式,统筹推进企业可持续发展,全面推进开放内涵式发展,加快现代化、国际化进程,建设行业领先标杆。 初步统计,2018年xxx(集团)有限公司实现营业收入16183.74万元,同比增长30.37%。其中,主营业业务海水淡化生产及销售收入为14388.50万元,占营业总收入的88.91%。 一、海水淡化宏观环境分析 (一)中国制造2025 实现高质量发展,是破解“不平衡、不充分”的重要支点。十九大强调:“我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡、不充分的发展之间的矛盾”。这个不平衡,主要就是指经济发展结构上的问题,不充分则主要突出质量上的问题。在新的历史方位下,经济与社会发展,经济发展与资源、环境生态之间以及经济内部结构发展都出现不平衡,中小企业家的发展视野和思维还在高速发展的惯性中。“不充分”的问题同样是在总量上有空间,在质量

上更有差距。在县域经济上,表现为发展不足、量质不够、转型不快,提升不高。这些问题只有在突出高质量发展中才能较好解决。对照经 济高质量发展要求,关键在于推动工业高质量发展,而解决我市工业 发展现状问题,根本出路也在于推动工业高质量发展。我市如何发挥 得天独厚的区位优势、丰富多样的资源优势、多重叠加的政策优势、 互联互通的交通优势、山清水秀的生态优势,在民族团结、社会安定 的发展环境中,在多年以来工业发展积累的良好基础上,进一步满足 广阔的市场需求,推动工业高质量发展,成为摆在我们面前的重大课 题和历史使命。 (二)工业绿色发展规划 推进绿色发展、建设美丽城市,要着力优化绿色发展空间体系, 构建美丽空间。要全面落实主体功能区规划,积极创建国家级生态市,构建长江上游重要生态屏障;要完善区域发展空间布局,推动沿江地 区引领发展,着力构建绿色鲜明、竞争力强的现代产业体系,形成引 领全市经济发展的先行区;要实行差别化区域发展政策,强化国土空 间治理,严守资源环境生态红线,将“只能更好、不能变坏”作为党委、政府环保责任红线。改革开放以来,中国工业化发展取得了举世 瞩目的成就,已成为世界第一制造大国和第一货物贸易国。然而,长

热法海水淡化技术介绍

热法海水淡化介绍 1鼎联的海水淡化技术 目前商业应用主流的海水淡化技术分为膜法和热法两大类。膜法主要指的是反渗透海水淡化技术;热法海水淡化技术包括:多级闪蒸(MSF)、普通多效蒸发(MED)、热力压缩耦合多效蒸发技术(MED—TC)和机械蒸汽压缩蒸发技术(MVC)等几种。 (1)多级闪蒸(MSF) 多级闪蒸是使海水依次通过多个温度、压力逐级减低的闪蒸室进行蒸发冷凝的海水淡化方法。MSF需要串联较多的级数才能实现较高的造水比,且大多数级需要在真空条件下运行。目前MSF主要适用于大规模的海水淡化项目,可以充分体现规模效益,减少投资和运行费用。 墨西哥炼油厂MFS海水淡化项目 (2)普通多效蒸发(MED) 普通多效蒸发是将前一效产生的二次蒸汽作为后一效的加热蒸汽使用,最后一效的二次蒸汽经过末端冷凝器冷凝后排出。这样做的目的是利用二次蒸汽的气化潜热作为蒸发海水需要的热源,大大降低蒸发过程中的热能消耗。同多级闪蒸相比,普通多效蒸发更为节能。

泰国炼油厂MED海水淡化项目 (3)热力压缩耦合的多效蒸发技术(TC-MED) 为了充分利用末效二次蒸汽的气化潜热,降低蒸发的能耗,在普通多效蒸发的基础上增加蒸汽喷射压缩器,就组成了热力压缩耦合的多效蒸发技术,其工作原理是:采用少量高温高压的热力蒸汽(≥0.5MPa)喷入蒸汽喷射压缩器,将末效蒸发器的部分二次蒸汽吸入,两种蒸汽混合后产生能够用于蒸发器加热的蒸汽,再次送回至第一效蒸发器使用。末效蒸发器剩余部分的二次蒸汽经过末端冷凝器冷凝后排出。由于回收利用了部分末效蒸发器的二次蒸汽,因此TVC-MED系统的造水比明显高于普通MED系统。另外由于末效蒸发器需要被冷凝器冷凝的二次蒸汽明显减少,因此TVC-MED对冷却水的消耗量也明显小于普通MED。 台湾妈祖电厂MED-TC海水淡化项目 (4)机械蒸汽压缩蒸发技术(MVC) 机械蒸汽压缩蒸发技术是采用机械蒸汽压缩机对二次蒸汽进行压缩,使蒸汽的压力和温度得到提升,作为加热蒸汽再次送入蒸发器;加热蒸汽在蒸发器内通过换热将热量传给海水,而自身被冷却形成冷凝水。与TC-MED只利用部分二次蒸汽的潜热不同,MVC能够充分利用全部二次蒸汽的潜热,可以最大限度的减少蒸发过程的能耗,同时也不需要消耗冷却水。MVC正常运行过程中只需要消耗电,而不需要消耗蒸汽;只有在启动的时候消耗少量的蒸汽。MVC处理每吨水的电耗大约只消耗15~20KWh,等效的造水比大约在10~20,

海水淡化技术及其现状

海水资源利用 ——海水淡化技术及其现状 摘要:阐述全球淡水资源缺乏的现状,引出海水淡水技术是解决淡水缺乏的有效途径。详细介绍主要的海水淡化方法,包括多级闪蒸、反渗透、太阳能、电渗析等。分析我国淡水资源形势和海水淡化技术的发展状况,以及海水淡化的未来前景。 关键词:海水淡化,多级闪蒸法,反渗透法,太阳能法,电渗析法 1.前言 地球总储水量约为13.86亿立方米,人类主要利用的淡水却只占其中的2.53%,除少部分分布在湖泊、河流、土壤和地表以下浅层地下水中,大部分则以冰川、永久积雪和多年冻土的形式储存。淡水资源本是如此之少,又由于时空分布不均和污染,导致淡水资源更是匮乏,有人预言21世纪的战争必将由水引发。而海洋占据了地球表面积的70.8%,约占全球总水量的96.5%,从海洋中获得淡水是人类解决淡水缺乏的有效途径。 2. 海水淡化技术 海水淡化技术就是利用海水脱盐生产淡水。海水淡化根据不同的原理可以分为相变法、膜分离法、化学平衡法。相变法有蒸发法、蒸馏法和冷冻法,化学平衡法有离子交换法、水合物法和溶剂萃取法,二者都是从海水中分离出淡水;膜分离法有电渗析法和反渗透法,是从海水中分离出盐。自1954年第一个海水淡化厂在美国的德克萨斯建立,世界其他国家相继兴建了很多更大规模的海水淡化厂,尤其是中东地区。 2.1 多级闪蒸法 多级闪蒸海水淡化技术是由英国教授R.S.Silver在1957年发明的,这是蒸馏海水淡化技术历史上的里程碑。多级闪蒸彻底改革了传统的蒸馏脱盐模式,并且提供了一个实用经济又故障较少的饮用给水方法,它结构简单、操作方便、结垢危害小,不需要高压蒸汽为热源。另外,从海水综合利用出发,若将“滨海核电厂——多级闪急蒸馏海水淡化厂——浓海水的无机盐化工厂”综合生产建厂,将是一种现实可行的较为经济的生产系统方案。多级闪蒸海水淡化,是在一定压力下,把经过预热的海水加热至某一温度,引入闪蒸室,此室压强下降,可使海水急速汽化,即闪急蒸馏。产生的蒸汽在热交换管外冷凝成淡水,而留下的海水温度降到相应的饱和温度。温度降低所产出的湿热,供给为闪蒸所需的汽化潜热。依次将浓海水引入后续各闪蒸室逐级降压,使其再闪急蒸发,冷凝得到淡水。闪蒸室的个数称为级数,一般装置要几十级。其级数的多少,主要取决于总的闪蒸温度范围和温度损失。闪蒸温

离子交换技术与海水淡化

目录 摘要 (2) Abstract (2) 关键词 (2) 一、海水淡化的背景 (2) 九海水淡化的原因 (2) 2.............................................................................................................................. 海水的成分 (3) 二、海水淡化的技术: (3) 1?海水的预处理 (3) 2.反渗透 (4) 3.电渗析 (4) 4.蒸馆法 (4) 5.海水淡化的建设周期 (4) 三、离子交换海水的淡化技术: (5) [.淡化原理 (5) 2.离子交换剂直接淡化海水 (5) 3.离子交换剂用于淡化海水的预处理 (5) 3.离子交换剂用于淡化海水的后处理 (6) 4.离子交换技术淡化海水的特点 (6) 5.离子交换技术淡化海水的发展前景 (6) 四、结语 (7) 五、参考文献: (7)

摘要 随着我国经济的快速发展,用水量急剧增加,沿海地区由于经济发达人口众多,对水资源的需求量更大,水资源严重匮乏,海水淡化将成为沿海城市解决水危机的重要途径。离子交换法淡化海水具有处理彻底、成本低、可再生等优势, 已在海水淡化预处理、后处理、浓海水提取化学元素等方面得到广泛的应用,具有广阔的前景。 Abstract With the rapid development of economy in our country, water consumption has increased chamatically, due to the economic developed coastal areas with a large population, the greater demand for water resources, water resources are scarce, desalination will become the important way to solve the problem of water crisis in coastal cities.Method of ion exchange desalinatioii has complete processing, low cost and renewable advantages, has been in seawater desalination pretreatment, aft erti eatm ent, strong water extraction widely used in the chemical elements and so OIL has a broad prospect? 关键词 海水淡化;离子交换技术应用;离子交换技术海水淡化前景 一、海水淡化的背景 1?海水淡化的原因 水资源是基础性然资源和战略性经济资源,是经济社会发展的命脉,淡水资源短缺己成为制约我国经济和社会可持续发展的重要因素Z—。海水利用己成为世界许多临海国家新水源开发的战略决策,也是缓解我国水资源短缺、促进经济可持续发展的重要途径。 为解决淡水资源的供需矛盾,人们的目光早已转向相当于全球淡水37.6倍储量的海水。于是,海水和微咸水淡化被视为开发新水源、解决淡水资源危机的基本途径。rti 于物理方法耗能多、造价高,只适合于经济发达国家,适用性有限。为此,有人研究开发了用离子交换法进行海水淡化的新技术,并取得了成功。表1为淡化综合水价与沿海自來水价的比较: 表1: 从上表可以看出,到了2010年,海水淡化的水价,比居民自来水价比居民自来水价

海水淡化工程淡化水后处理分析

海水淡化工程淡化水后处理分析 发表时间:2018-08-02T14:04:58.830Z 来源:《电力设备》2018年第10期作者:曾庆才 [导读] 摘要:随着经济不断发展,而水资源短缺形势十分突出,水资源问题己成为国家经济、社会发展的重要问题,而全球总水量的97.2%是海水,因此,从淡化海水并加以综合利用方面而言,是现实发展的正确选择,应用海水淡化技术,是解决现阶段我国水资源短缺问题的有效渠道之一。 (哈尔滨锅炉厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 150046) 摘要:随着经济不断发展,而水资源短缺形势十分突出,水资源问题己成为国家经济、社会发展的重要问题,而全球总水量的97.2%是海水,因此,从淡化海水并加以综合利用方面而言,是现实发展的正确选择,应用海水淡化技术,是解决现阶段我国水资源短缺问题的有效渠道之一。基于此,本文结合海水淡化工程中,淡化水的后处理进行相关阐述,分析了淡化水的水质特征等方面,并就对海水淡化水后处理工程提出部分建议,以期对今后海水淡化用于火力发电厂提供一定的参考意义。 关键词:海水淡化;淡化水;后处理;分析 1引言 环境污染的加剧让淡水匮乏的形势变得更为严峻。海水是地球上存在的巨大水体,因为海水的浓度不适宜直接饮用,海水的利用效率还非常低。随着海水淡化在我国的不断发展,而且在淡水资源的日益短缺背景下,淡化水大规模进入供水管网是必然趋势。但是由于海水淡化过程对水中杂质和绝大多数离子的脱除率较高,在脱除海水中盐分和有害离子的同时,脱除了对人体健康有益的成分。因此,淡化水在入网前,需要进行后处理。相关部门应该加大科学创新的力度,改进现有海水淡化的技术,将海水淡化作为解决电厂用水的重要手段。 2海水淡化技术概述分析 海水淡化技术主要是把盐分从海水当中分离出去,使其达到可以饮用标准的技术。海水淡化技术已经在现实生活中得到实践和应用,甚至已经可以进行量产,脱盐效果较为突出。 2.1蒸馏法 最原始的海水脱盐法是蒸馏法。最初人们只是利用海水的自然蒸发来获取盐分。随着蒸发晒盐活动的启发,蒸馏工艺产生。海水受热会蒸发成水蒸气漂浮于容器上方,受冷后就冷凝成淡水,可以饮用。蒸馏法是操作性非常强的一种海水淡化技术,获取的淡水质量好,操作不复杂。 2.2冷冻法 与蒸馏工艺相反,冷冻法借助于淡水低温下冷凝成冰的原理,实现脱盐的过程和方法。通过添加冷冻剂来实现海水降温冷冻脱盐的方法是间接冷冻法。具有较大的换热面,操作效果不佳。直接冷冻可以采用真空蒸发的方法实施冷冻脱盐,或是可以采用外界加入冷冻剂,借助二次冷媒的方式来实现冷冻脱盐和海水淡化。 2.3有关膜法海水淡化技术和电渗析法 电渗析法作为非常典型的膜法脱盐和海水淡化技术。膜法海水淡化技术主要是建立在渗析和渗透理论基础之上的海水淡化技术之一。膜具有很强的透过性,将具备特定功能的膜放入海水当中,借助渗析和渗透让溶质穿膜而过,而留下浓度较低的淡水,从而实现海水的淡化。而电渗析法是在直流电的作用力下,正、负离子透过离子交换膜分别向阴、阳极迁移。逐渐降低盐水浓度的技术方法,此方法虽然实用,但是不能有效渗析水中不带电荷的硅粒子等物质,也不能去除海水中的有机物粒子,因而应用范围较小。 现阶段,海水淡化工程无论采用蒸馏法还是反渗透法,所产淡化水均有一个共同的特征,则是矿物质含盐量低,pH呈弱酸性。决定了淡化水的腐蚀性。而反渗透技术已经在海水淡化中,得到广泛应用,其中反渗透膜的性能对于海水淡化的效果关系密切,反渗透膜的作用十分重要。 3海水淡化水后处理的方法分析 3.1 再矿化法 再矿化法主要是需要通过调节pH和提高碱度、硬度,从而能够进一步增加水的缓冲能力改善碳酸盐平衡,增大保护碳酸钙垢层在管道内壁沉积和压缩的倾向,降低水的腐蚀性,减小铁离子等的释放。再矿化的方法主要有与其他水源混合法、添加药剂法和溶解矿石法。 3.1.1与其他水源混合法 淡化水与富含矿物质的水源混合,从而能够增加矿物质的含量,实现缓解其腐蚀性的作用。现阶段,采用淡化水与自来水混合较多,除此之外,淡化水与自来水混和的重要的优点在于能够减轻居民对淡化水的抵触心里,淡化水属于新兴事物,居民或多或少对其存在着质疑,而将其与居民常用的自来水混合,从而可以减轻这种抵触心里。 3.1.2添加药剂法 直接在淡化水中添加药剂,石灰、纯碱、小苏打、氯化钙和二氧化碳等以改变淡化水水质。一般添加药剂法通常将两种或者几种药剂混合使用,其中比较适合大型海水淡化工程的是添加石灰和二氧化碳法。 3.1.3溶解矿石法 将淡化水通过盛有矿石的溶解池,通过溶解矿石中的碳酸钙实现矿化。矿石材料一般使用石灰石,由于矿石在中性溶液中溶解速率很慢,因此需要在淡化水中添加酸性物质来增加酸性,通常使用的是二氧化碳和硫酸。在淡化水中通入二氧化碳气体,酸化的淡化水流经装载石灰石颗粒的床层,与石灰石发生反应。 其主要优点在于石灰石来源广泛而且价格低廉,性质稳定便于存放;但是在实际中反应速率缓慢,反应过程不彻底,会有的多余的二氧化碳残留在淡水中,需要用氢氧化钠或者纯碱进行中和。 在淡化水中添加硫酸,酸化的淡化水流经石灰石填料层,与石灰石快速发生反应。其只需要部分淡化水通过填料层矿化,该部分占全部淡化水的18~45%,矿化后再与剩余的淡化水混合即可。缺点是溶解的钙离子与碱度的比例是2:1,甚至更大。因此为了保证水质稳定,使用硫酸溶解石灰石矿化后还需要调节碱度。 3.2 投加缓蚀剂法 投加缓蚀剂剂来降低腐蚀性。投加缓蚀剂法中缓蚀剂的选择和用量至关重要,常用的包括:磷系、硅系缓蚀剂。

海水淡化现状及发展趋势分析

2016年中国海水淡化现状调研及发展趋势 走势分析报告 报告编号:1633563

行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报告形式呈现,通常包含以下内容: 一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.docsj.com/doc/cf8102439.html,基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景,注重信息的时效性,从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

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海水淡化技术及发展状况简析

、海水淡化简介 1、海水淡化的定义海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 2、海水淡化的主要用途海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。 3、海水淡化综合简介海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在400 多年前,英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。 从20 世纪50 年代以后,海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展在已经开发的二十多种淡化技术中,、、都达到了工业规模化生产的水平,并在世界各地广泛应用。 现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂,每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。 淡化水的成本在不断地降低,有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模,目前淡化水已经完全可用于农田灌溉。 4、海水淡化历史

地球表面2/3 的面积被水覆盖,但水储量的97%为海水和苦,这些水是很丰富 的。但是,要利用海水必须经过淡化。目前,全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸水淡化技术取得淡水。 第一个海水淡化工厂于1954年建于美国,现在仍在的(Freeport )运转着的(Key West) 市的海水淡化工厂是世界上最大的一个,它供应着城市用水。 表面看海水淡化很简单,只要将咸水中的盐与淡水分开即可。最简单的方法,一个是蒸馏法,将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的,只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法,冷冻海水,使之结冰,在淡水变成固态的冰的同时,盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。 1953 年,一种新的海水淡化方式问世了,这就是反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下,半透膜允许溶液中的溶剂通过,而不允许溶质透过。 由于海水含盐高,如果用半透膜将海水与淡水隔开,淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧,从而使海水一侧的液面升高,直到一定的高度产生,使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。 在新兴的反渗透法研究方兴未艾的时候,古老的蒸馏法也改弦易辙,重新焕发了青春。常识告诉我们,水在常温常压下要加热到100C 才沸腾,产生大量的。 传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式,耗能甚巨。而新的方法是将气压降下来,把经过适当加温的海水,送入人造的真空蒸馏室中,海水中的淡水会在瞬间急速蒸发,全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来,就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起,利用热电厂的余热给海水加温,成本就更低了现在世界上的大型海水淡化工厂,大多采用新的蒸馏

国内外海水淡化技术的发展现状

国内外海水淡化技术的发展现状 发布时间:2011-11-11信息来源:中国膜技术网 目前,世界上脱盐水产量近4x107m3/d,其中多级闪蒸(MSF)和反渗透(RO)各占市场的45%左右,解决了l亿多人口的供水问题。世界最大的反渗透海水淡化厂建于以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂,日产淡水33万m3 。另外,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,发电量为656MW ,日产水量为45.4万m3,其中,MSF产水28.4万m3/d,反渗透(RO)产水17万m3/d 。 典型的大规模反渗透海水淡化吨水成本己从1985年的1.O2美元降至2005年的48美分。且在成本的组成上,运行及维护,能源消费和投资成本均逐年下降,目前各占总成本的1/3。海水淡化已是解决全球水资源危机问题的重要途径,尤其在中东地区和一些岛屿地区,淡化水在当地经济和社会发展中发挥了重要作用,已成为其基本水源。 国外海水淡化现状 规模 随着社会的需求和技术的发展,国外海水淡化工程不断向大型化、规模化方向发展,无论是多级闪蒸,还是多效蒸馏和反渗透,其规模均已从最初的几百 m3/d 发展到现在的几十万m3/d 。 目前,世界上最大的多级闪蒸海水淡化厂建于沙特阿拉伯的shuaiba海水淡化厂,日产淡水46万m3;世界上最大的低温多效海水淡化厂建于塔维拉酋长国,日产淡水24万m3.世界最大的反渗透海水淡化厂建于以色列南部地中海岸工业区的阿什凯隆海水淡化厂,日产淡水33万m3。另外,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,发电量为656MW ,日产水量为45.4万m3,其中,MSF产水28.4万m3/d,反渗透(RO)产水17万m3/d。 成本 在海水淡化规模不断增加的同时,海水淡化成本也逐渐降低其中,典型的大规模反渗透海水淡化吨水成本己从1985年的1.O2美元降至2005年的48美分。且在成本的组成上,运行及维护,能源消费和投资成本均逐年下降,目前各占总成本的1/3。 我国海水淡化的现状 我国海水淡化技术的研究起步较早,1967年~1969年全国组织海水淡化会战,同时开展了电渗析、反渗透和蒸馏等多种海水淡化技方法的研究。

海水淡化的缺点分析

海水淡化的缺点分析 1.价格劣势 受淡化工艺、淡化水水质要求、当地能源价格等多种因素影响,淡化水之间的价格存在较大的差异。近年来,随着海水淡化技术的日益精湛及其生产设备的不断改进,海水淡化的成本持续下降,但价格仍然远远高于传统供水的水价。以青岛为例,水库自来水制水成本价为3.8元/m3,南水北调制水成本价为5.5元/m3,电水联产海水淡化成本为4.3~5.1元/m3,独立海水淡化厂为6.0~6.7元/m3。而且,在当前全球原材料、能源价格持续走高的形势下,淡化水的价格很难大幅度下调。 2.能耗劣势 与传统的供水方式相比,海水淡化是高能耗产业(见下表)。 各种供水方式运行能耗的比较 3.大量增加温室气体排放 不可再生能源的消耗过程中会排放温室气体,导致温室效应。海水淡化是高能耗产业,而且相当程度上依赖不可再生能源。因此,在审视海水淡化时,应充分考虑其大量的温室气体排放对气候和环境的影响。澳大利亚研究机构曾对悉尼1座日产50万t的海水淡化厂做过相关研究,其平均能耗为4.93kW·h/m3,相当于每生产1 m3的水即从悉尼主要煤电厂排放5.2 kg二氧化碳。该厂二氧化碳的年排放量达到94.5万t,相当于新增车辆22万辆,或者生产1 m3的水需要燃烧2 L汽油。 4.加速供水系统的老化 海水淡化除去海水中以盐的形式存在的弱碱性物质,使得淡化水呈酸性(pH值通常为5~7)。如果直接进入供水系统,会侵蚀供水系统,加速供水系统老化。另外,强酸性的水容易导致供水金属装置中的重金属沥出,进入供水,威胁民众的健康。因此,淡化水在出厂前应该经过一系列的后处理,以保证供水系统的正常运行和人民的饮水安全: (1)投放适量的石灰或者石灰石,以中和酸性并在供水管道内壁形成不透水膜,保护供水系统; (2)氧化作用,增加淡化水的含氧量并提高pH值; (3)氯化,消毒,控制供水系统内的微生物生长。 5.水质隐患 根据现行的水质标准,海水淡化的优点之一是淡化水水质优良。蒸馏法获得的淡化水的总悬浮物浓度为1~50 mg/L,而反渗透法的出水的总悬浮物浓度为50~500 mg/L,均远远优于我国饮用水标准。但是,海水淡化的原水中含有多种海洋微生物、藻类和细菌,在处理过程中,因为工艺的需要,加入多种化学药剂或生物药剂,这都可能导致淡化水中含有多种现行水质标准控制之外的生物和/或化学污染物。 为了防止藻类和细菌在海水淡化装置中繁殖,在前处理过程中加入生物杀灭剂(通常是浓度低于1 mg/L的氯水)。此外,前处理过程中还会加入除锈剂,如硫磺酸,减少附着在系统管道上的沉淀物。如果采用反渗透法,在前处理中还会加入凝结剂,使悬浮物和颗粒凝结,再通过滤网去除。海水中原有的生物和化学污染物以及处理过程中添加的各种生物化学药剂都可能残留在淡化水中。因此,为了保证人民的饮水安全,需要对淡化水的多个指标进行水质监测,并根据实际情况对现行的水质标准作适当的修改。 硼是一种对人体健康危害极大的元素。海水中硼的浓度通常为4~7 mg/L。目前的海水淡化技术尚无法有效地去除硼,反渗透膜只能去除海水中50% ~70%的硼,残留在淡化水中硼的浓度仍高于世界卫生组织0.5 mg/L 的标准。余下的硼可通过其他方法除去或者降低,譬如增加毫微渗透并调整各级毫微渗透间氢氧化钠的浓

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