海水淡化技术在中国的应用现状
王浩宇2015101535
（中国人民大学环境学院，北京100782 ）
摘要：本文分析了中国海水淡化发展历程、中国海水淡化工程项目现状，同时也对中国海水淡化工程项目区域分布、技术进展与应用、成本及能源进行了分析。截止2014年底，全国已建成海水淡化工程112个，产水规模92.69 万m3/d，最大海水淡化工程规模为20万m3/d；主要采用反渗透和低温多效蒸馏海水淡化技术；产水成本集中在（5～8）元/吨，能源以电力为主。
关键词：海水淡化技术；工程现状；工程分布；进展与应用；能源来源
水资源可持续利用是关系到我国经济社会发展的重大战略问题。我国淡水资源状况不容乐观。目前，正常年份缺水量近400 亿m3左右，其中灌溉缺水约300 亿m3左右。全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中108个为严重缺水城市。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大瓶颈制约之一。2014年我国水资源总量为27 万亿m3，比常年值偏少1.6%。地下水与地表水资源不重复量为1.003 千亿m3，占地下水资源量的12.9%（地下水资源量的87.1%与地表水资源量重复）。地球上的水资源总量，淡水仅占 2.5%，海水占97.5%，海水利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。国家海洋局年在杭州第二海洋研究所建立了海水淡化研究室,后来发展为国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心。1984年组建了国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所。经过40余年的发展,培养造就了一批海水资源利用专门技术人才,在国家数个攻关计划的支持下,取得了举世瞩目的一大批科研成果，掌握反渗透法及蒸馏法两大海水淡化主流技术，2000年之前我国海水淡化研究相对缓慢，自2005年起，海水淡化工程建设发展迅速。本文对目前我国海水淡化项目进行统计，分析了全国已建成海水淡化工程项目用途、区域分布、所采用的技术，并讨论了海水淡化工程反渗透技术、低温多效蒸馏技术的成本组成以及能量来源。
1全国供水量及其来源
2014年全国总供水量6095 亿m3，其中，地表水源供水量4921 亿m3，占总供水量的80.8%；地下水源供水量1117 亿m3，占总供水量的18.3%；其他水源供水量57 亿m3，占总供水量的0.9%。在地下水供水量中，浅层地下水占85.8%，深层承压水占13.9%，微咸水占0.3%。，海水淡化供水为3.38 亿m3，占0.05%。
2海水淡化用途
全球海水淡化产业已颇具规模，根据国际脱盐协会（IDA）统计数据：到2013年8月，已建成的脱盐工厂约17277 座，合计装机容量为8 090 万m3/d。在已建装机容量中，市政供水占比最高，为61%，工业及电力占比33%次之，灌溉、旅游等其他领域合计占6%。目前，我国海水淡化主要有三方面用途：一是生产城镇居民和海岛军民的生活用水；二是生产工业企业生产用水，特别是作为锅炉补充水等工业用高纯水；三是进行海水化学资源综合利用，发展循环经济，培育海水利用产业链。全国海水淡化工程产水的终端用户主要分为两类：一类是工业用水，如：首钢京唐钢铁、天津大港新泉、辽宁红沿河等海水淡化工程；另一类是民用供水，如：浙江六横、海南晋卿、永乐群岛等岛屿海水淡化工程。截止2014年底，
我国海水淡化水用于工业用水的工程规模为58.72 万m3/d，占总工程规模的63.35%。其中，火电企业为27.42%，核电企业为2.37%，化工企业为11.87%，石化企业为13.60%，钢铁企业为8.09%。用于居民生活用水的工程规模为33.94 万m3/d，占总工程规模的36.62%。用于绿化等其他用水的工程规模为240 m3/d，占0.03%。图1为全国已建成海水淡化工程产水用途分布情况。
图1全国已建成海水淡化工程产水用途分布图
3海水淡化技术
海水淡化主要分为蒸馏法（热法）和反渗透（膜法）两大类，具体海水淡化技术超过20余种，包括多级闪蒸、低温多效、反渗透、电渗析、压汽蒸馏、潮汐能海水淡化技术等等。经过半个世纪的发展，形成了以多级闪蒸、多效蒸馏和反渗透为主流的工业技术。
3.1反渗透法（RO）
反渗透法是20世纪60年代后期发展起来的一项膜法海水淡化技术，其最大的优点是节能，其能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。反渗透法的原理是就是在海水（原水）一侧，施以比渗透压更大的压力，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除盐的目的。反渗透法使用的薄膜叫“半透膜”，只允许溶剂透过、不允许溶质透过。通常又称超过滤法。因其具有适用面广、脱盐率高、占地少、投资小、建造周期短、操作简单、能耗较低和启动运行快等特点，是海水淡化技术中发展最快的。反渗透法淡化后的水质甚至优于自来水，可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。
3.2低温多效蒸馏(MED)
低温多效蒸馏海水淡化技术，是指盐水的最高蒸发温度不超过70 ℃的海水淡化技术，其特征是将一系列的蒸发器串联起来分成若干效组，后面一效的蒸发温度、压力均低于前面一效，将一定量的蒸汽输入，通过多次阶梯状的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏
水的海水淡化技术。低温多效蒸馏法解决了结垢和腐蚀等问题，产品水纯度很高，含盐量小于20 ppm，
近年发展迅速，装置规模日益扩大，成本日益降低，所占的市场份额不断扩大。与多级闪蒸相比，低温多效蒸馏法具有：传热系数高、热效率高、水质要求低、操作弹性大等优点；相对于反渗透法，需要消耗一定量的蒸汽，设备的结构较复杂。低温多效蒸馏海水淡化具有水质好和可利用工厂余热或低品位热源的优点，主要应用于需提供锅炉补给水和工艺纯水，且有低品位蒸汽或余热可利用的电力、石化、钢铁等企业。我国自主建成了1.25万立方米/日低温多效海水淡化蒸馏装置，为大型热法海水淡化工程的启动奠定了基础。
3.3多级闪蒸(MSF)
多级闪蒸海水淡化技术，是利用闪蒸原理将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发冷凝而得到淡水，是本世纪60年代初在多效蒸馏的基础上发展而来的。多级闪蒸法得到的淡水价格相对反渗透法低，单台产水量最大，特别适合于电厂大型海水淡化项目，但是需要较大的传热面积，海水循环和流体输送电耗大，运行成本较高。
3.4电渗析法(ED)
渗析属于一种自然物理现象。如将两种不同含盐浓度的水，用一张渗透膜隔开，含盐浓度大的一侧水的电解质离子就会穿过膜向含盐浓度小的一侧水中扩散，这种现象就是渗析，亦称为浓差渗析。如果在膜的两边施加一直流电场，电解质离子在电场的作用下，会迅速地通过膜进行迁移，就可加快渗析速度。这样，就形成了淡水室和浓水室，将浓水排放，淡水即为除盐水。这就是电渗析法除盐原理。电渗析法适用于含盐量小于20 克/升的苦咸水的淡化，由于其耗能很大，只能除去水中的盐分，不能除去水中有机物，某些高价离子和有机物还会污染膜，运行过程中易发生浓度极差化而结垢，大型海水淡化装置基本上不采用电渗析法。
4我国海水淡化发展历程
中国研究海水淡化技术起步较早,也是世界少数几个掌握海水淡化等资源利用先进技术的国家之一。国家海洋局年在杭州第二海洋研究所建立了海水淡化研究室,后来发展为国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心。1984年组建了国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所。经过40余年的发展,培养造就了一批海水资源利用专门技术人才,在国家数个攻关计划的支持下,取得了举世瞩目的一大批科研成果。
1958 年首先开展电渗析海水淡化的研究,1967-1969 年国家科委和国家海洋局共同组织了全国海水淡化会战,同时开展电渗析、反渗透、蒸馏法多种海水淡化方法的研究,为海水淡化事业的发展奠定了基础, 在国家科技攻关计划的支持下,反渗透法海水淡化技术首先在国内开始推广应用,自年国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心在浙江省嵘泗县嵊山岛建设了国内首个日产500 吨淡水的反渗透海水淡化示范工程后,十年来国内反渗透海水淡化技术得到了极大的发展,目前已建设各种规模的反渗透海水淡化装置十余套,海水淡化装置的产水量已达十多万m3/d。设备造价从刚开始的5000-6000 元/吨淡水降到目前的约3000-4000 元/吨淡水。电耗从最初的5.5 度/吨淡水降到目前的约3.5 度/吨淡水。
早期蒸馏方面的研究主要进行船用小型压汽蒸馏装置的开发,直到上世纪80年代初进行过日产淡水百吨的MSF中试研究。其中1981年在西沙永兴岛建成的电渗析海水淡化站是我国第一处苦咸水脱盐示范工程,满足了当时的军用和民用的需求。
2005年海水淡化工程项目进入迅速发展阶段。2005年第一套万吨级海水淡化项目,10800 m3/d大唐王滩发电厂海水淡化项目建成投产;
“十一五”期间，我国海水淡化产能年均增长超过 60% ，截止2010年底，国内建成海水淡化装置 70多套，设计淡化水产能 60 万m3/d；在建装置 5套，设计淡化水产能 26 万m3/d。其中，反渗透法占总产能的 66%，低温多效蒸馏法占 33%，其他海水淡化方法占 1%。反渗透和低温多效蒸馏两大主流海水淡化技术得到较快发展，成本不断降低。反渗透海水膜、高压泵、能量回收装置、反渗透膜压力容器、海水预处理连续膜过滤组器等取得明显进步；膜通量增加了近40%，脱盐率由99.2%提高到99.7%以上；能量回收装置的应用和不断改进使能耗大幅降低，新一代正位移式能量回收装置的回收效率达94％以上。我国已自主建成日产万立方米级反渗透海水淡化装置，海水淡化工程进入大型化阶段。目前，反渗透海水淡化投资为6000-8000元/立方米，综合产水成本为5-6元/立方米。2009年第一套十万吨级海水淡化项目,10000 m3/d天津大港新泉海水淡化工程建成投产。在此期间,共有51套海水淡化工程建成投产,日处理能力累计达70.744 万m3/d/其中万吨级以上项目19套,十万吨级以上项目3套。
5中国海水淡化工程项目现状
2014 年，中国新增海水淡化工程产水规模26075 m3/d。全国已建成海水淡化工程总体规模不断增长，截止2014年底，全国已建成海水淡化工程112个，万吨级以上海水淡化工程27个，产水规模812800吨/日；万吨级以下海水淡化工程34个，产水规模926905 m3/d，产水规模104500 m3/d；千吨级以下海水淡化工程51个，产水规模9605 m3/d。全国已建成最大海水淡化工程规模为20 m3/d。近年来，我国还实现了海水淡化关键技术的突破，自主建成日产水1.25万吨反渗透海水淡化示范工程和日产水2.5万吨低温多效海水淡化工程，并自主设计制造了4台低温多效海水淡化装置出口印度尼西亚，相关技术达到国际先进水平，成为世界上少数能完整自主设计建设海水淡化工程的国家之一。海水淡化国际合作取得新进展，亚太脱盐协会秘书处落户我国。
6中国海水淡化工程项目区域分布
截止2014年底，全国海水淡化工程在沿海9个省市分布（图3），主要是在水资源严重短缺的沿海城市和海岛。北方以大规模的工业用海水淡化工程为主，主要集中在天津、河北、山东等地的电力、钢铁等高耗水行业；南方以民用海岛海水淡化工程居多，主要分布在浙江、福建、海南等地，以百吨级和千吨级工程为主。
图3 全国沿海省市海水淡化工程分布图
截止2014年底，天津已建成海水淡化工程规模31.72 万m3/d，河北已建成海水淡化工程规模16.75万m3/d，山东已建成海水淡化工程规模16.52 万m3/d，浙江已建成海水淡化工程规模14.15 万m3/d，辽宁已建成海水淡化工程规模8.76 万m3/d，广东已建成海水淡化工程规模3.08 万m3/d，福建已建成海水淡化工程规模1.09 万m3/d，江苏已建成海水淡化工程规模0.51 万m3/d，海南已建成海水淡化工程规模0.01万m3/d。其中，在海岛地区，海水淡化工程规模为9.84 万m3/d，主要分布在浙江、山东、辽宁和海南。
7技术进展与应用
反渗透（RO）、低温多效（LT-MED）和多级闪蒸（MSF）海水淡化技术是国际上已商业化应用的主流海水淡化技术。我国已掌握反渗透和低温多效海水淡化技术，相关技术达到或接近国际先进水平。
截止2014年底，全国应用反渗透技术的工程99个，产水规模59 万m3/d，占全国总产水规模的64.69%，排第一位，最大的膜法海水淡化工程是天津大港新泉海水淡化工程和青岛百发海水淡化工程，规模为10 万m3/d；应用低温多效技术的工程11个，产水规模32万m3/d，占全国总产水规模的34.64%，排第二位，最大的多效蒸馏法海水淡化工程是北疆电厂日产10 万吨海水淡化工程，一期工程全部投产后，日产水量将达20万吨；应用多级闪蒸技术的工程1个，产水规模6000 m3/d，占全国总产水规模的0.65%，排第三位；排第四位的是电渗析，目前为止应用电渗析技术的工程1个，产水规模200 m3/d，占全国总产水规模的0.02%。图4为2014年全国海水淡化工程技术应用情况分布图。
图4 2014年全国海水淡化工程技术应用情况分布图
8海水淡化成本与能源来源
8.1海水淡化产水成本组成
海水淡化产水成本主要由投资成本、运行维护成本和能源消耗成本构成。其中，运行维护成本包括：维修成本、药剂成本、膜更换成本、管理成本和人力成本等。对于膜法海水淡化工程,电费、系统折旧和膜更换费用成本构成吨水成本的主要组成部分.蒸汽费用和系统折旧成本是低温多效蒸馏法海水淡化系统成本的主要组成部分.受能源、人力等价格波动影响，产水成本集中在（5～8）元/吨，已接近国际水平。其中，万吨级以上海水淡化工程平均产水成本6.37 元/吨，千吨级海水淡化工程产水成本8.44 元/吨。
反渗透海水淡化的成本在4.16 -5.59 元/吨之间。其中能源费用(电力)成本所占比例最大，占40%左右，其次是折旧和维护(包含换膜)费用，均占到22%，如图5所示。
低温多效海水淡化的成本在4.88一6.70 元/吨之间。其中能源费用最大，所占比例超过一半，到55%左右;其能源费用又以热力成本为主，约占整个能源费用的3/4。折旧为第二大费用，占24%左右，所图6所示。
图5 反渗透海水淡化成本分布
图6 低温多效海水淡化成本分布
关于将军澳海水化淡厂工程海水淡化成本，香港发展局局长陈茂波的书面答覆立法会会议上毛孟静议员的提问中提到：现时估计基于水务署在2007年完成的反渗透海水化淡技术试验研究的技术水平和参照当时的研究结果得出香港进行海水淡化生产食水的成本价格约为每立方米12 港元。生产成本的各项开支百分比分列如下：营运（包括化学品及电力）及维修（包括新设备及渗透薄膜）
为38％，食水运送及客户服务20％，兴建海水化淡厂和管线的资本成本为42％，如图7所示。于2005年至2007年进行的海水化淡技术试验研究估算海水化淡单位成本为每立方米7.9至8.5港元。水务署将此两数值的平均值，即8.2元加上由2006年至2012年物价上涨约为18%（注：参照2006─2012年甲类消费物价指数变动）的升幅及在2006年的价格估算中没有计算在内的食水运送及客户服务费用，得出现时每
立方米约12元的海水化淡成本价格。
图7 香港海水淡化生产成本的各项开支百分比
参照国际海水化淡协会2007-2008及2008─2009年刊的资料，不同国家或地区反渗透海水化淡技术生产食水的单位成本，由每立方米9.4港元至22港元不等。
8.2海水淡化工程的能量来源
中国已建海水淡化工程的能源以电力为主。其中，以电力为能源的反渗透海水淡化工程中，由国家电网供电的工程，占反渗透工程数量的55.88%；由本厂自发电设备供电的工程，占反渗透工程数量的44.12%，如图8所示。低温多效和多级闪蒸海水淡化工程主要采用电力与蒸汽相结合的能源利用形式，电力和蒸汽均来自其所依托的电厂。2014年，海水淡化与可再生能源耦合技术取得新进展，江苏大丰建成5000吨/日非并网风电海水淡化工程。
图8 反渗透工程电力能源的来源
9结论
（1）截止2014年底，中国已建成海水淡化工程112 个，产水规模92.69 万m3/d，最大海水淡化工程规模为20万m3/d；用于工业用水的工程规模为58.72 万m3/d，占总工程规模的63.35%。用于居民生活用水的工程规模为33.94 万m3/d，占总工程规模的36.62%。用于绿化等其他用水的工程规模为240 m3/d，占0.03%；2014年全国总供水量6095 亿m3，海水淡化供水为3.38 亿m3，占全国总供水量0.05%；
（2）全国海水淡化工程在沿海9个省市分布，主要是在水资源严重短缺的沿海城市和海岛。北方以大规模的工业用海水淡化工程为主，南方以民用海岛海水淡化工程居多；
（3）海水淡化技术主要分为蒸馏法（热法）和反渗透（膜法）两大类，在中国中的应用以反渗透法为主、次之是低温多效蒸馏海水淡化技术，分别有99座与11座海水淡化厂采用了这两项技术，产水规模分别是59 万m3/d与32 万m3/d，占全国总产水规模分别为64.69%与34.64%；次之是多级闪蒸与电渗析技术，中国各仅有1座海水淡化厂采用了这两项技术，规模在百吨/日与千吨/日之间；
（4）对于膜法海水淡化工程，电费、系统折旧和膜更换费用成本构成吨水成本的主要组成部分，蒸汽费用和系统折旧成本是低温多效蒸馏法海水淡化系统成本的主要组成部分，内地计算反渗透海水淡化的成本在4.16 -5.59元/吨之间，低温多效海水淡化的成本在4.88一6.70元/吨之间;香港计算反渗透海水淡化生产成本为12港元（约为9.8元）/吨，这一定程度上表明各地海水化淡成本差异的因素很多：例如各地的建造成本、能源的价格、附属设施的规模（包括海水取水及排放设施、食水水库及水管长度等）、资本成本、计算方法等都可以有很大的差异。
参考文献
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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 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。
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
反渗透海水淡化工程设计方案
目录 1、设计基础 2、工艺流程及说明 3、控制系统说明 4、设备技术规范 5、技术服务内容 6、技术保证 7、供配电和原材料供应 8、环境处理 9、投资方式与运行管理 10、建设内容与施工期 11、投资估算 12、经济效益及社会效益评价 前言
蚂蚁岛位于舟山本岛东南部，北临沈家门和普陀山，距沈家门8海里，常住人口在4300人左右，是一个以渔业为主，有著名的虾皮加工市场的岛屿。岛上风景秀丽，民风淳朴。近几年来随着旅游业的兴起，已发展成为旅游景区。 蚂蚁岛是舟山市13个严重缺水的岛屿之一，且受地理、地形的制约，淡水资源开发难度很大。平常年全岛可供淡水13万m3，需水量为19万m3，缺水约5万m3，缺水量比较大。鉴于水源不能满足岛内生活水平的提高和各产业的发展，所以需新增水源，开拓稳定可靠的淡水资源，是缓解蚂蚁岛淡水资源缺乏的根本措施。在政府和有关技术部门于2005年5月对本地区虾峙镇的“300吨/日的反渗透海水淡化工程”进行调研的基础上，对蚂蚁岛建设总制水能力为“200吨/日的反渗透海水淡化工程”正式立项。 据本公司提供的信息，对蚂蚁岛筹建“200吨/日的反渗透海水淡化工程”进行工程投资并参与建设，现就“200吨/日的反渗透海水淡化工程”进行方案设计，提供以下设计方案，以供负责项目部门参考。 1.0 设计基础 1.1 本方案涉及的流程及设备是能满足制备生活饮用水，有如
下要求； 1.1.1 产水用途：生活饮用水。 1.1.2 系统出力：200m3/d（25℃）。 1.1.3 系统回收率：35%~40%。 1.1.4 系统配置：取水、预处理、一级反渗透（RO）除盐装置及相关辅助设备。 1.2 本方案主要依据如下： 1.2.1 海水水源：用户提供。 1.2.2 原水水质分析：水质报告。 1.2.3 设计界限：从取水点至终端水箱。 1.2.4 其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。 1.3 设备制造及设计参考标准： 1.3.1 JB2932-86《水处理设备制造条件》。 1.3.2 HGJ34-90《化工设备管道外防腐设计规定》。 1.4 出水水质：达到生活饮用水水质卫生规范（2001） 1.5 系统对外要求：
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
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 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
海水淡化技术发展前景展望 孔令斌 ( 泸州天叙天成新能源有限公司646600 ) 摘要本文按技术特征将海水淡化技术分为热法、膜法、电场法、溶剂法四种类型。电场法、溶剂法海水淡化技术还处于实验阶段。热法、膜法海水淡化技术已经实现商业化，处于推广难阶段。难点在于制水成本高。膜法海水淡化技术大幅度降低制水成本很难。现有热法海水淡化技术热量利用效率不高，有大量热量随着浓海水排放而散失。新型热法海水淡化技术和新型太阳能海水淡化技术，将海水分离成淡水和固态盐，没有浓海水排放，热量利用效率达到理论极限，制水成本成倍下降。将成为海水淡化的主流技术，完全能够消除全球水危机。 关键词：海水淡化膜法热法太阳能 1．引言 水危机越来越严重地制约人类社会发展，海水淡化技术是化解水危机的必然选择。太阳能海水淡化是海水淡化技术的起源，在人类还没有出现以前就在地球上进行着。地球就是一个天然的太阳能海水淡化装置。海水吸收太阳能从海面蒸发形成水蒸汽进入大气层，水蒸汽上升到高空冷凝成雨雪落回海面或落到地面。正是落到地面的雨雪实现了自然界的太阳能海水淡化。这些雨雪滋润大地，孕育生命，使地球生机勃勃。人类的生存繁衍也离不开自然界的太阳能海水淡化。随着人口增多和人类活动范围扩大，淡水资源越趋紧缺。模仿自然界的太阳能海水淡化获取淡水成为人类梦想。但是，好梦难圆。人类没有发现经济适用的太阳能海水淡化技术，试图通过其他技术途径制取廉价的淡水。多种海水淡化技术因此相继出现。人类发明了热法、膜法、离子交换法、电渗析法、水合物法、溶剂萃取法等海水淡化技术［1］。目前，实现商业化的却只有热法海水淡化技术和膜法海水淡化技术。太阳能海水淡化技术仍处于研究发展和小型试验阶段［1］。 海水淡化技术不能满足社会发展需求的现实引发社会各界对海水淡化技术的高度关注。早在十六世纪，英国女王就颁布过一道命令：对发明廉价海水淡化法的人，给予一万英镑的奖金。至今没有人获得这笔奖金。英国政府宣布女王当年的悬赏仍然有效。2014年，英国“经度奖”也将开发低成本可持续性海水淡化技术列为六个候选的科学难题之一［2］。 现有热法海水淡化技术和膜法海水淡化技术虽然实现了商业化，但是复杂的装置和大量浓海水排放，使其不能满足低成本可持续性的要求。尤其是热法海水淡化排出热浓海水，带走大量热量，造成环境热污染。2014年，中国人发明的新型热法海水淡化技术将海水分离成淡水和固态盐，热量利用效率大幅提高，环境热污染完全消除［3］。在此基础上，建立了适用于所有热法海水淡化装置的性能评价体系，水热比作为评价指标［4］。新型热法海水淡化技术能广泛利用现有热法海水淡化技术不能利用的工业废水废气余热实现海水固液分离［5］。能实现海水资源综合利用，淡水成本相应降低。 能源紧缺、环保压力等因素迫使人类再次重视太阳能海水淡化技术。现有热法海水淡化技术顺理成章地用于太阳能海水淡化技术开发。正因为如此，束缚了开发太阳能海水淡化技术的思维，找不到新技术路线。如中国海南省建成的太阳能海水淡化示范项目，采用太阳能加热制取蒸汽，通过多效蒸馏法制取淡水的技
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
H1 Energy Recovery, Inc. Pressure Exchanger (PX?) energy recovery device Ultra High Efficiency Technical Presentation Jan.4,2008
AGENDA Energy Recovery, Inc. Desalination Systems The Pressure Exchanger SWRO Engineering Design SWRO Process Simulator Commissioning, Operation and Service PX Hands-on Demonstration
Headquarters Office in San Leandro (San Francisco), California USA Regional Offices in Spain, China, Florida, UAE
The PX transfers pressure from high-pressure SWRO concentrate to low-pressure filtered seawater with an efficiency up to 98%.
Dhekelia, Cyprus -40,000 m3/day (10.6 MGD) SWRO 1998 Start-up Francis Turbine Retrofit –Energy Savings of 40% per Month
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 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。
海水淡化的成本? 发帖人: azx6545 点击率: 1346 “喝吧，你现在享受的是部长级待遇呢。”赵亮一边给记者接了杯刚产出的淡化海水，一边开玩笑说。 赵亮是国家海洋局天津海水淡化和综合利用所的工程师。6月18日上午，记者和赵亮，以及该所另外两名年轻的技术人员来到了位于天津市滨海新区塘沽盐场的日产1000吨反渗透海水淡化科技示范工程。 这一示范工程产水已经约半年了，但并没有24小时投入运转。我们到了以后，设备才开动起来。经过一系列工序后，原本混浊的渤海水变成了清澈的淡化水。 下午4点多，大家等来了前来参观的一位部级领导：中纪委、监察部驻科技部纪检组组长吴忠泽博士。这一阵，不时有人来参观这个示范工程，喝这里的淡化水。而据天津海水淡化所网站报道，此前不久，天津市市长戴相龙曾去视察，品尝淡化水后，连连称赞淡化水的“口感很好”。这的确是一个“示范工程”，技术人员还在继续调试和改进设备工艺，此外，由于没有采取隔音措施，主车间里那台能量回收装置发出的噪声简直可以用震耳欲聋来形容。但不管怎样，它代表着天津乃至全国缓解水荒的一个新的途径：海水淡化。 天津是中国最饥渴的城市之一。北京缺水，天津更缺水。北京的人均
占有水资源量不到300立方米，天津呢，只有160立方米。目前，天津的城市生活和工业用水主要靠外调的滦河水和黄河水，但外调水的供应能力已经达到了极限，即使今后有南水北调的水可以补充，其供应能力和价格如何也是一个问题。 不仅如此，天津市自来水集团公司海水资源项目技术负责人王静告诉记者，天津正在实施工业东移，建设滨海新区，预计滨海新区今后每天将需要数以百万吨计的工业和生活用水。在这种背景下，海水淡化和综合利用，就成了毗邻渤海、有着153公里海岸线的天津解决水危机的一个重要方向。 海水淡化的主要方法包括蒸馏法和反渗透法等。其中，蒸馏法是将海水加热汽化，再使蒸气冷凝而得到淡水；反渗透则是给海水加压，使淡水透过特殊的膜而盐分被截留的方法。目前国际上使用得最多的是反渗透法，而蒸馏法比较适合于有热源的场所如发电厂等。 今年4月，天津召开了一个海水淡化及利用技术国际研讨会。会上，国际脱盐协会技术委员会主席利昂·阿维尔布奇将海水淡化称为“在水危机和水污染的厄运和困境中开辟新水源的惟一可行的希望”。 同月，天津市市长戴相龙主持召开了一个关于海水资源利用的座谈会。据天津海水淡化所所长助理阮国岭博士介绍，戴在这次会议上称，“发展海水淡化的重任要落在天津的肩上”。 根据《天津市海洋高新技术产业发展规划纲要》，到2007年，天津将形成年产淡化水5000万吨的能力。而一位工程师告诉记者，有的
、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 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。