海水淡化技术与发展状况简析
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海水淡化技术的发展现状及未来趋势随着全球经济和人口的快速增长,水资源的稀缺与三分之二的世界人口居住在水资源紧缺地区之间的矛盾日益加剧。
解决水资源供需矛盾已经成为国际社会关注的重点。
在这样的背景下,海水淡化技术成为解决水资源短缺问题的一大利器。
海水淡化技术是将海水中的盐分去除,使得水变为适合人们直接使用或为生产、农业用水的淡水。
在发达国家,海水淡化技术已经被广泛应用,成为解决水资源紧缺的核心之一。
而在我国,海水淡化技术在近几年也得到了快速发展。
今天,我们来了解一下海水淡化技术的发展现状及未来趋势。
一、海水淡化技术的发展现状1.传统海水淡化技术传统海水淡化技术主要是蒸馏和冷冻结晶。
其中,蒸馏技术是蒸发海水后,将水蒸汽冷却后凝结成淡水,也就是蒸馏法海水淡化。
而冷冻结晶技术则是冷却海水,将其中形成的盐结晶与水分离得到淡水。
尽管这两种技术在处理海水时达到了相当好的效果,但存在效率低、能耗大以及维护成本高等问题,难以在大规模制水方面得到广泛应用。
2.反渗透技术随着科技的进步,反渗透技术应运而生。
反渗透技术是一种利用半透膜对海水进行“筛选”,将盐分留在半透膜上,让淡水流过半透膜而得到制成淡水的方法。
相对于传统技术,反渗透技术在处理海水时具有体积小、效率高、能耗低以及稳定性等优势,这也使得该技术在海水淡化领域得到了广泛的应用。
二、未来趋势1. 降低制水成本海水淡化技术的制水成本一直是制约其应用的瓶颈。
未来趋势则是降低制水成本。
目前,国外已经应用了一些新的方法。
比如,利用太阳能或者废水、废热,降低制水成本。
另外,在海水淡化过程中,与传统技术相比,反渗透膜的使用寿命更短,需要更加频繁的更换,大大增加了成本。
为此,未来也将会研发更加耐磨、寿命更长的半透膜。
2. 科技创新未来海水淡化技术的发展,还需要在科技创新上下功夫。
比如,研发新型的高效膜材料,减少一些负面影响,提高海水处理效率等。
未来也将引入人工智能和大数据分析技术,提高海水处理的精准和效率。
海水淡化产业发展现状及前景分析(共5篇)第一篇:海水淡化产业发展现状及前景分析(复制转载请注明出处,否则后果自负!)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。
中国也属于世界上贫水国之一,人均淡水资源仅为世界人均量的1/4,并且水资源分布不均,大量的淡水集中在南方,北方淡水资源仅为南方的1/4。
可以说,整个淡水资源形势不容乐观。
前瞻产业研究院数据显示:近年来,我国海水淡化有了较快的发展,产业化发展态势良好。
到2011年底,我国已建成海水淡化能力达66万立方米/日。
其中,浙江省的海水淡化总产水能力已达11万立方米/日,约占全国总产能的16%。
经过多年的科技攻关,中国在海水淡化、海水直接利用等海水利用关键技术方面取得重大突破,技术经济日趋合理。
部分技术如低温多效海水淡化技术、海水循环冷却技术已跻身国际先进水平。
目前中国海水淡化已基本具备了产业化发展条件。
2012年以来,国务院办公厅以及国家发改委、科技部等部门,陆续出台了《关于加快发展海水淡化产业的意见》、《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》和《海水淡化产业发展“十二五”规划》,凸显了我国发展海水淡化产业的决心。
在我国国家政策和规划先行的背景下,未来我国的海水淡化市场面临着巨大的机遇。
前瞻网《2013-2017年中国海水淡化产业深度调研与投资战略规划分析报告》共十一章。
首先介绍了海水淡化的定义、处理工艺等,接着分析了国际国内海水利用行业和海水淡化产业的现状,并对中国海水淡化等其他水处理工业的财务状况进行了详实全面的分析。
随后,报告对海水淡化产业做了区域发展分析、技术研发分析、装置发展分析和重点企业经营状况分析。
最后分析了海水淡化产业的未来前景。
资料来源:前瞻网《2013-2017年中国海水淡化产业深度调研与投资战略规划分析报告》,百度报告名称可看报告详细内容。
第二篇:机器人产业发展现状及前景趋势分析机器人产业发展现状及前景趋势分析资料来源:前瞻网:2013-2017年中国工业机器人行业市场前瞻与投资机会分析报告,百度报告名称可查看报告详细内容。
海水淡化技术发展现状及趋势分析海洋覆盖了地球表面的70%以上,是世界上最大的水资源。
然而,由于淡水资源的短缺,各个国家和地区越来越关注利用这些海洋水资源。
因此,海水淡化技术在全球范围内得到了越来越多的关注和应用。
本文将对海水淡化技术的发展现状及趋势进行分析。
一、海水淡化技术的发展现状1、古老的蒸馏法蒸馏法是最早被使用的海水淡化技术之一。
这种方法通过取出水中的盐分,使海水变成淡水。
此方法虽然最早,但是这种方法的能源消耗量比较大,成本较高。
2、逆渗透技术逆渗透水处理技术是利用半透膜技术来去除水中的盐分。
这种技术主要应用在小规模的淡水生产中,但是它的能源消耗量也比较大,需要投入大量的能源进行运转。
目前来看,逆渗透技术是目前应用最广泛的海水淡化技术之一。
3、电渗析技术电渗析技术是利用电场的力量将淡水和盐水分离。
这种技术的主要优势是能源的消耗量相对较低,因此成本也比较低。
此外,它对环境的污染也比较小,得到了广泛的应用。
然而,电渗析技术的生产成本较高,需要提高效率才能降低成本。
二、海水淡化技术的趋势1、技术升级,提高产品的质量技术的升级将会提高海水淡化技术的产量和质量。
随着技术的进步,运行成本也将会更低。
未来,逆渗透和电渗析技术的生产效率将会得到进一步的提高,同时运行成本会下降。
这一趋势将会提高海水淡化技术的可持续性,同时为更广泛的应用提供可能。
2、发展海洋能源,提高海水淡化技术的运行效率海洋能源是一种独立的、无限的能源来源,可以提供所需的能量,以实现更高效、更可持续的海水淡化。
近年来,各个国家和地区已经开始研发海洋能源技术,这将有助于提高海水淡化技术的运行效率。
这种趋势将会提高海水淡化技术的可持续性,未来会成为该领域的一个重要发展趋势。
3、环保型海水淡化技术发展趋势明显环保型海水淡化技术的研发和应用是海洋环保的重要组成部分。
未来环保型海水淡化技术将迎来更广泛使用,因为它具有更高效的处理效果、环保性高、成本也相对较低等优点。
海水淡化技术的发展与研究近年来,水资源的紧缺与不平衡已成为全球性问题之一。
而海洋作为覆盖地球面积82%的水域,其海水资源却几乎没有被利用。
海水淡化技术便应运而生,它通过对海水进行处理,使海水变成淡水,从而解决全球水资源的紧缺问题,成为一项备受关注的技术。
一、海水淡化技术的历史发展海水淡化技术可以追溯到古代。
在古代,人们利用太阳能驱动蒸发,然后通过冷凝的方式将海水淡化,制得淡水。
近代,随着科技的进步,海水淡化技术得到了更加广泛的应用。
1950年代,以色列科学家发明了反渗透膜(RO膜)技术,使海水淡化技术有了革命性进展。
RO膜是一种高效的过滤材料,可以使得海水中的盐分被去除,从而制得淡水。
二、海水淡化技术的现状目前,海水淡化技术已广泛应用于世界各地。
据统计,全球有超过20,000个海水淡化工厂,总产量达到2400万立方米/天。
澳大利亚的珀斯市是世界上第一个完全依靠海水淡化的城市,所有饮用水都是通过海水淡化工艺制得。
其位于海岸线上的海水淡化厂利用RO膜技术将海水水分离,去除盐分和杂质,将制得的淡水输送到城市中央,为当地居民提供饮用水和工业用水。
岛国新加坡拥有全世界最先进的海水淡化厂,为整个城市提供70%的饮用水。
新加坡还成立了国际海洋研究中心,联合相关领域的专家共同研究海水淡化技术,推动技术的发展和应用。
三、海水淡化技术存在的挑战海水淡化技术虽然在解决全球水资源问题方面发挥着重要作用,但依然存在挑战。
第一,海水淡化技术成本较高。
由于海水淡化需要高度精密的设备和技术,使得其制得的淡水成本较高。
第二,海水淡化技术对环境可能造成负面影响。
海水淡化工艺涉及到能源、材料、化学等多个领域,其废弃物和排放物的处理会带来环境问题。
第三,RO膜等材料和设备的使用寿命有限,需要定期更换。
这不仅增加了成本,还可能对环境造成负面影响。
四、海水淡化技术未来的发展方向海水淡化技术仍有很多潜力和空间可挖掘。
未来,其发展方向应建立在以下几个方面:第一,提高海水淡化技术的效率,缩小其成本优势。
海水淡化技术的发展及趋势一、陆地海水淡化技术陆地海水淡化技术是指将海水转化为淡水的技术,在水资源紧缺的地区有着广泛的应用,目前主要包括以下几种技术:1. 蒸馏法蒸馏法是第一代海水淡化技术,在实践中主要有多效蒸馏法、单效蒸馏法、简易型蒸馏法等。
其中多效蒸馏法是目前应用最广泛、稳定性最好的一种蒸馏法。
2. 膜分离法膜分离法是第二代海水淡化技术,膜分离技术包括反渗透膜、超滤膜、电渗析膜、气体分离膜等多种形式。
3. 蒸汽压缩法蒸汽压缩法是一种新型的海水淡化技术,其具有高效、节能等特点,适用于小型、中小型处理设备和区域性中小型海水淡化站。
二、海洋能支撑海水淡化技术的发展海水淡化技术的发展与海洋能技术的发展及相关政策密切相关。
目前,海洋能技术主要包括海洋潮汐能、海洋浪能、海洋温差能、海洋流能等多种形式。
海水淡化技术的发展主要依靠海洋能的支撑,采用海洋能源供电、热能和冷能供给等方式来降低制水成本,提高制水效率的同时,也有助于促进海洋能的开发和利用。
三、海水淡化技术的发展趋势1. 融合智能化技术智能化技术与海水淡化技术的融合已成为未来海水淡化技术的发展方向。
通过使用智能化设备,可以实现对水的自动监测与调节,更加准确地测量水质,提高水质监测和处理的效率。
2. 推广装置一体化技术装置一体化技术可将各种生产工序中的单个系统组合成一个整体,从而最大程度地减少各种零部件间的耦合与接口。
该技术推广应用可大大降低建厂成本,简化设备安装,缩短工期,并提高人工操作的效率。
3. 适用于太阳能和风能供电的技术太阳能和风能等可再生能源的使用越来越受到重视,海水淡化技术也应该适应这一趋势,采用以上可再生能源作为能源来源,降低整个海水淡化系统的能耗,为社会以及环境做出贡献。
综上所述,海水淡化技术经过多年的发展已经成为海水利用方面的主流技术之一,未来海水淡化技术会继续发展和完善,以更好地满足人们对淡水资源的需求。
我国海水淡化与综合利用发展现状及前景展望目前,我国海水淡化与综合利用正在取得快速发展,并且具有广阔的前景。
以下是我对该领域现状及前景的展望。
一、现状:1.技术进步:我国在海水淡化技术上取得了显著进步。
传统的海水淡化技术包括蒸馏和逆渗透两种。
我国在蒸馏技术上的研发取得了重要突破,利用多效蒸馏装置可以大幅提高能源利用率。
同时,逆渗透技术也在不断改进和升级。
2.规模扩大:我国已建成一批大型海水淡化厂,如天津、大连等地,总处理能力达到数百万吨/日。
这些海水淡化厂为满足城市用水需求做出了重要贡献。
3.应用拓展:除了城市用水,海水淡化技术还可应用于农业灌溉、工业用水、生态环境修复等领域。
目前,我国已经在一些沙漠地区陆续建设了海水淡化厂以解决当地用水问题,并为当地的农业和生态修复提供了可靠的水源。
二、前景:1.技术创新:随着海水淡化技术的不断发展,新的技术不断涌现。
如利用太阳能或核能作为能源驱动海水淡化,将进一步降低能源消耗,提高海水淡化的经济效益。
2.成本降低:如今,海水淡化的成本正在逐渐下降。
技术进步、材料创新以及规模效应的体现,都将有助于降低海水淡化的成本,进一步推动海水淡化技术的普及和应用。
3.区域利用:我国海岸线长,拥有丰富的海水资源。
未来,可以通过建设更多的海水淡化厂,将这些海水资源转化为可用水,满足需求不断增长的地区用水需求。
4.生态友好:海水淡化技术的应用,有助于保护地下水资源,减少对淡水资源的压力,进一步推动水资源的可持续利用。
5.国际合作:我国在海水淡化领域的发展也引起了国际社会的广泛关注。
未来,可以与其他国家和地区进行合作,共同推动海水淡化技术的研究和应用,互利共赢。
综上所述,我国海水淡化与综合利用发展现状良好,展望也十分广阔。
未来,随着技术的不断创新和成本的不断降低,海水淡化将成为解决水资源短缺的重要手段之一,为我国的可持续发展做出更大贡献。
高盐度海水淡化装备的技术现状与发展前景随着全球水资源供需的紧张程度不断加剧,淡化海水成为了解决水资源短缺问题的一项重要技术。
而海水淡化的技术中,高盐度海水淡化装备的发展一直备受关注。
本文将对高盐度海水淡化装备的技术现状及其发展前景进行探讨。
一、技术现状1.多效蒸发技术多效蒸发技术是目前应用最为广泛的高盐度海水淡化技术之一。
它通过多级蒸发-冷凝系统,利用余热进行加热蒸发,实现盐水和淡水的分离。
这种技术具有能源消耗低、产水质量高的优点,适用于高盐度海水淡化。
2.逆渗透技术逆渗透技术是一种膜分离技术,广泛应用于低盐度海水淡化领域,但在高盐度海水淡化方面也逐渐得到了应用。
该技术通过在压力作用下,将海水通过半透膜,分离出盐分和水分。
逆渗透技术具有操作简单、产水稳定等优点,但在高盐度海水淡化方面,需要克服成本高、防膜污染等问题。
3.蒸发结晶技术蒸发结晶技术是将高盐度海水利用蒸发结晶的方法,将盐分与淡水分离。
它可以有效地处理高盐化学废水和海水淡化。
蒸发结晶技术具有节能省电、产水质量高的优势,但设备体积较大,适用场景相对有限。
二、发展前景1.技术改进当前的高盐度海水淡化装备还存在一些技术挑战,如耐盐性、膜污染等问题。
未来的发展方向之一是改进技术,提高装备的耐盐性和抗污染能力。
同时,也需要继续改进高盐度海水淡化膜的材料,提高其选择性和稳定性。
2.能源消耗降低高盐度海水淡化过程中,能源消耗是一个重要的成本和环境问题。
未来的发展趋势是减少能源消耗,提高能源利用效率。
可以通过开发新型蒸发器技术、应用太阳能等可再生能源来降低能耗,从而降低高盐度海水淡化装备的运行成本。
3.规模化应用目前,高盐度海水淡化装备主要用于海水淡化厂和海上油田等特定领域。
未来的发展趋势是规模化应用,将高盐度海水淡化装备广泛应用于制取淡水、工业产水和海水处理等领域,以满足不同领域的用水需求。
总之,高盐度海水淡化装备的技术现状与发展前景呈现出良好的发展态势。
海水淡化处理市场分析现状引言海水淡化处理是一种将海水转化为淡水的技术,是解决淡水资源短缺问题的有效手段之一。
随着全球人口的增长和经济的发展,对淡水的需求不断增加。
本文将对海水淡化处理市场的现状进行分析,并对未来的发展趋势进行展望。
市场规模据统计数据显示,目前全球海水淡化处理市场规模约为XX亿美元。
海水淡化处理市场呈现稳定增长的趋势,预计在未来几年内将保持持续增长。
市场驱动因素1. 淡水资源短缺全球范围内,淡水资源短缺是推动海水淡化处理市场增长的主要驱动因素之一。
许多地区面临着淡水资源供应不足的问题,海水淡化处理成为解决这一问题的可行选择。
2. 快速发展的海水淡化处理技术海水淡化处理技术的不断创新和快速发展,降低了处理成本,提高了处理效率。
这促进了海水淡化处理市场的增长。
3. 政府支持和政策推动许多国家和地区的政府都采取了鼓励海水淡化处理发展的政策措施,如给予税收优惠、提供经济援助等。
这些政策支持和推动也促进了海水淡化处理市场的发展。
4. 环境保护需求随着环境保护意识的提高,许多地区开始重视海水淡化处理技术在环境保护中的应用。
海水淡化处理可以减少对地下水资源的开采,减轻对环境的负担。
市场前景随着全球淡水资源供应不足问题的日益突出,海水淡化处理市场有望继续保持增长势头。
以下是海水淡化处理市场的几个主要发展趋势:1. 水处理技术的进一步创新未来,海水淡化处理技术将进一步创新,降低处理成本,提高处理效率,提升海水淡化处理的可持续性。
2. 市场竞争加剧随着海水淡化处理市场的增长,竞争将变得更加激烈。
企业需要通过技术创新和成本优化来提高竞争力。
3. 区域市场的差异化需求不同地区对海水淡化处理的需求有所差异,未来市场将出现更多的定制化产品和解决方案,以满足不同地区的需求。
4. 可再生能源与海水淡化处理的结合随着可再生能源的发展和应用,将可再生能源与海水淡化处理相结合,可以降低处理成本,并促进可持续发展。
结论海水淡化处理市场作为解决淡水资源短缺问题的有效手段,具有广阔的发展前景。
海水淡化技术应用研究及发展现状一、本文概述随着全球水资源日益紧缺,海水淡化技术作为解决淡水资源短缺问题的重要途径,受到了广泛关注。
本文旨在全面梳理海水淡化技术的应用研究及发展现状,分析不同淡化技术的优缺点,探讨其在实际应用中的挑战与前景。
文章将首先介绍海水淡化的基本概念和重要性,随后概述各类海水淡化技术的研究进展,包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法等,并评估这些技术在全球范围内的应用现状。
文章还将探讨海水淡化技术的环境影响、经济效益以及未来发展趋势,以期为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考。
二、海水淡化技术概述海水淡化技术,指的是将海水中的盐分和其他杂质去除,以得到适合人类生活和工业使用的淡水的技术过程。
随着全球水资源日益紧缺,海水淡化技术在解决人类水资源危机中发挥着越来越重要的作用。
目前,海水淡化技术主要包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法、多级闪蒸法、压汽蒸馏法等。
蒸馏法是最早的海水淡化技术,其原理是利用水的沸点比盐分高的特性,通过加热使水蒸发,然后再冷凝成淡水。
这种方法虽然工艺成熟,但能耗较大,且设备投资和维护成本较高。
反渗透法是目前应用最广泛的海水淡化技术之一,其原理是利用半透膜的选择透过性,使海水在压力作用下通过半透膜,而盐分和其他杂质则被截留在膜的另一侧。
反渗透法具有能耗低、操作简便、设备占地面积小等优点,因此在全球范围内得到了广泛应用。
电渗析法是一种利用电场作用进行海水淡化的技术,其原理是在电场作用下,利用离子交换膜的选择透过性,使海水中的阴阳离子分别通过不同的膜层,从而实现海水淡化的目的。
电渗析法具有能耗低、环保等优点,但设备投资和维护成本较高。
多级闪蒸法和压汽蒸馏法则是利用海水的热性质进行海水淡化的技术,其原理是将海水加热至一定温度后,通过多级闪蒸或压汽蒸馏的方式,使水分从海水中蒸发出来,从而实现海水淡化的目的。
这两种方法具有能耗低、淡水产量大等优点,但设备投资和维护成本也较高。
随着科技的不断进步,新型的海水淡化技术也在不断涌现,如正渗透法、膜蒸馏法等。
海水淡化行业报告海水淡化是指将海水中的盐分去除,使其变成可以饮用或用于农业灌溉的淡水的过程。
随着全球人口的增长和气候变化的影响,淡化海水成为了解决淡水资源短缺问题的重要途径。
本报告将对海水淡化行业的发展现状、技术进展、市场前景以及未来发展趋势进行分析。
一、海水淡化行业的发展现状。
目前,全球海水淡化行业正处于快速发展阶段。
根据国际海水淡化协会的数据显示,全球每天有超过3000万立方米的海水被淡化成为淡水,而且这一数字还在不断增长。
中东地区是目前海水淡化产能最大的地区,占据全球市场份额的40%以上。
其次是北美和欧洲地区,分别占据20%和15%的市场份额。
在技术方面,海水淡化行业主要采用膜分离技术和蒸发技术。
膜分离技术包括反渗透和纳滤两种主要技术,具有能耗低、操作简单、处理能力大的特点。
蒸发技术则主要包括多效蒸发和闪蒸两种技术,虽然能耗较高,但适用于一些特殊水质的处理。
二、海水淡化技术进展。
随着科技的进步,海水淡化技术也在不断创新和发展。
目前,一些新型材料的应用正在改变海水淡化技术的面貌。
例如,石墨烯膜的应用可以提高反渗透膜的分离效率,降低能耗;纳米材料的应用可以提高纳滤膜的抗污染能力,延长使用寿命。
此外,一些新型能源的应用也为海水淡化技术带来了新的发展机遇。
太阳能、风能等可再生能源的应用可以降低海水淡化厂的能耗,降低生产成本,提高竞争力。
三、海水淡化市场前景。
随着全球淡水资源的短缺问题日益严重,海水淡化市场前景广阔。
据国际市场研究机构预测,未来几年海水淡化行业的年增长率将超过10%。
尤其是在一些水资源短缺的地区,如中东地区、非洲地区,海水淡化市场将有更大的发展空间。
另外,一些新兴经济体的快速发展也将带动海水淡化市场的增长。
例如,中国、印度等国家的海水淡化市场规模正在不断扩大,成为全球海水淡化行业的新的增长点。
四、海水淡化行业的未来发展趋势。
未来,海水淡化行业将面临一些新的挑战和机遇。
首先,环保和可持续发展将成为海水淡化行业发展的主题。
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。
冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,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,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,且又不会在冷凝器冷凝。
这将升高系统的压力,使蒸发结晶器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,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部;(3)蒸汽在蒸发管冷凝传出热量,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.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部分蒸发。