海水淡化技术在中国的应用现状讲解
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海水淡化设施在国内的发展现状海水淡化是一项重要的技术,可以将海水转变为可供人类和农业使用的淡水。
在国内,由于水资源短缺和人口增长,海水淡化设施发展的重要性日益凸显。
本文将对国内海水淡化设施的发展现状进行详细的探讨。
首先,随着科技的不断进步,国内海水淡化设施的技术水平不断提高。
以反渗透膜技术为主的海水淡化技术已经达到了相当高效和稳定的水平。
这种技术采用高压将海水通过半透膜,将盐分和杂质过滤掉,从而得到淡水。
国内的许多海水淡化设施采用了这种技术,并取得了较好的效果。
此外,还有其他一些海水淡化技术在国内也正在得到研究和开发,如蒸发结晶、多级闪蒸等。
其次,国内海水淡化设施的投资和建设取得了显著成效。
中国政府在水资源管理和保障人民生活需求方面高度重视,加大了对海水淡化设施的投资支持。
近年来,国内多个省市陆续建设了一批海水淡化设施,以满足当地的淡水需求。
例如,广东、海南等沿海地区拥有较多的海水淡化设施,这些设施在缓解当地的水资源短缺问题上发挥着重要作用。
然而,国内海水淡化设施的发展还面临一些挑战。
首先,建设和运营海水淡化设施需要大量的资金投入,因此经济上的可行性仍然是制约海水淡化设施发展的重要因素之一。
此外,海水淡化设施的高耗能和高排放也是一个不可忽视的问题。
如何提高设施的能源利用效率和减少对环境的影响是亟待解决的难题。
在解决这些问题的同时,国内海水淡化设施仍然存在着较大的发展空间。
首先,国内目前的海水淡化设施数量相对较少,与国外相比仍有差距。
因此,可以加大投资力度,并加快建设,以逐步满足国内对淡水的需求。
此外,国内可以继续积极探索和研究新的海水淡化技术和设备,以提高水质的稳定性和设施的可持续发展能力。
同时,在发展海水淡化设施的过程中,还应该加强水资源管理和保护。
海水淡化设施虽然可以为人们提供淡水,但长期依赖淡水淡化可能导致对水资源的过度消耗和环境破坏。
因此,在建设海水淡化设施的同时,也要加强水资源的合理开发和管理,采取措施保护水源地,提高水资源利用效率,尽量减少对自然环境的影响。
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。
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。
我国海水淡化产业发展现状与建议一、我国海水淡化产业的发展现状1、起步较晚我国是世界上海水淡化技术应用最晚的国家,60 年代末开始尝试应用。
目前,我国海水淡化技术、应用水平除在中近海海域有一定建设外,基本处于落后状态,国外尤其是欧美发达国家的海水淡化技术及应用技术远远超过于中国。
2、发展规模较小我国海水淡化产业发展距离目标仍有较远的距离,无论从发展规模还是发展程度上来看,都相比来说处于落后状态,尚未形成规模有效,结构有序,技术含量高,发展水平高的产业发展格局。
3、增长动力不强由于内外环境变化较为复杂,在区域发展、产业结构建设方面,对海水淡化增长潜力的调控及引导等功能不足,也影响到市场的稳定及快速发展,使海水淡化的增长动力不形成强有力的驱动力作用。
二、我国海水淡化产业发展建议1、抓好产业引导要调动社会资源,加大各级政府的投入力度,落实出台的政策措施,及时更新产业基础设施,依靠国家政策、技术和资金的支持,进一步补充发展资金,加大对海水淡化项目的支持力度。
2、推动科学发展高校应积极培养高层次人才,扶持科研院所投入研发活动,为海水淡化关键技术和解决原料供应问题提供技术手段;要积极引进国外先进技术,加快现有技术和设备的更新换代,充分发挥先进技术的作用。
3、开放多元融合健全组织机制的新的管理模式,构建和完善行业市场体系,振兴行业市场,推进行业开放和多元化投资;改革规范行业交易市场,完善流通及监督机制,使得行业市场规模和市场占有率得到扩大。
4、完善行业监管对于海水淡化行业进行有意义的监管,搭建统一的市场秩序和行业准入标准,强化行业监督,完善行业技术规范,提升海水淡化行业标准,科学完善海水淡化行业的体制机制,限制行业的不合理发展,并严格遵守行业相关法律法规。
海水鱼淡化养殖技术的探索与应用随着全球水资源的日益紧张和海洋资源的逐渐枯竭,海水鱼淡化养殖技术逐渐成为水产养殖领域的重要发展方向。
这项技术不仅能够有效利用海洋资源,还能为水产养殖提供新的思路和方法。
本文将探讨海水鱼淡化养殖技术的原理、方法、应用现状及未来发展趋势。
一、海水鱼淡化养殖技术的原理海水鱼淡化养殖技术是指通过物理、化学或生物手段,将海水中的盐分和其他有害物质去除,从而为海水鱼的生长提供适宜的淡水环境。
这项技术的核心在于如何有效地降低水体的盐度,同时保持水质的稳定性和生态平衡。
在淡化过程中,常用的方法包括反渗透、蒸馏、离子交换等。
反渗透技术是目前应用最广泛的淡化方法,它通过半透膜将水分子与盐分分离,能够高效地去除水中的盐分和杂质。
蒸馏法则是通过加热海水使其蒸发,再将蒸汽冷凝成淡水,适用于小规模的淡化需求。
离子交换法则是利用树脂对水中离子的选择性吸附,达到去除盐分的目的。
二、海水鱼淡化养殖的优势1. 资源利用率高:海洋是地球上最大的水体,海水鱼淡化养殖能够充分利用这一资源,缓解淡水资源短缺的问题。
2. 生态环境友好:传统的淡水养殖往往会对水体造成污染,而海水鱼淡化养殖可以在控制水质的同时,减少对环境的负面影响。
3. 经济效益显著:随着人们对海水鱼需求的增加,淡化养殖技术的应用能够提高海水鱼的产量,满足市场需求,带来可观的经济效益。
4. 技术创新推动:海水鱼淡化养殖技术的不断发展,推动了相关设备和技术的创新,为水产养殖行业带来了新的发展机遇。
三、海水鱼淡化养殖的应用现状目前,海水鱼淡化养殖技术在全球范围内得到了广泛应用。
尤其是在一些缺乏淡水资源的国家和地区,淡化养殖技术成为了水产养殖的重要选择。
例如,在中东地区,许多国家通过海水淡化技术实现了大规模的海水鱼养殖,成功地将海洋资源转化为经济收益。
在中国,随着海水鱼养殖业的快速发展,淡化养殖技术也逐渐受到重视。
许多沿海地区的养殖户开始尝试将海水鱼淡化养殖技术应用于实际生产中,取得了良好的效果。
海水淡化设施的中国市场前景与发展机遇近年来,随着全球水资源短缺问题日益突出,海水淡化技术成为解决水资源紧缺问题的重要手段之一。
海水淡化设施作为实现海水淡化的关键设备,在中国市场上具有广阔的前景和发展机遇。
本文将对海水淡化设施在中国市场上的前景进行分析,并探讨相关的发展机遇。
首先,中国是一个水资源相对匮乏的国家,特别是北方地区面临着水资源短缺的严峻形势。
海水淡化技术可以将海水转化为淡水,为水资源紧张地区提供稳定的淡水供应。
根据中国自然资源部的数据,中国海岸线长达1.8万公里,拥有丰富的海水资源。
因此,在中国市场上,海水淡化设施的需求量巨大,市场潜力可观。
其次,随着科技的不断进步和成本的不断降低,海水淡化技术正在逐渐成熟和普及。
传统的海水淡化设施通常采用蒸馏或逆渗透等技术,这些技术存在能耗高、设备体积大等问题。
然而,随着新材料、新工艺的应用,新型海水淡化设施在能效和设备体积上有了明显提升,成本也大幅下降。
这将进一步推动海水淡化技术在中国市场上的推广应用。
另外,海水淡化设施的发展还与中国政府的政策支持密切相关。
中国政府在应对水资源紧缺问题上高度重视,并出台一系列政策和措施,鼓励和支持海水淡化技术的发展。
例如,国家发展改革委发布了《水资源短缺地区咸水资源开发利用政策行动方案》,明确了海水淡化技术在解决水资源短缺问题中的重要作用,并提出鼓励相关企业进行技术研发和装备更新的政策支持。
这些政策支持为海水淡化设施在中国市场上的推广提供了有力的保障。
此外,随着中国经济的快速发展和城市化进程的加快,工业用水和城市用水需求急剧增长。
传统的淡水资源已经难以满足日益增长的需求,而海水淡化设施能够提供稳定的淡水供应,为工业和城市用水提供有力支持。
尤其是在中国南方地区,由于地下水资源过度开采导致地下水位下降,海水淡化设施将成为解决当地水资源短缺问题的重要手段,市场空间更为广阔。
另一方面,海水淡化设施的发展还将带动相关产业的发展。
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。
我国海水淡化产业发展现状及趋势从国际平均水平看,我国水资源较贫乏,时空分布不均,人均亩均较少,尤其是北方沿海地区和海岛水资源短缺问题日益突出,为缓解水资源危机,我国在大力节水的同时,积极开发利用海水等非常规水资源。
海水淡化作为稳定的水资源增量技术,已逐步成为水资源的重要补充和战略储备。
积极发展海水淡化产业,对缓解我国沿海缺水地区和海岛水资源短缺问题,合理优化用水结构,推动水资源可持续利用具有非常重要意义。
1、海水淡化产业发展的现状1.1 发展规模和行业分布我国海水淡化从19 世纪50 年代开始起步,60年代后期开始对反渗透、电渗析和蒸馏等多种海水淡化方法进行研究。
自1982 年在西沙永兴岛建成我国第一座电渗析海水淡化站,经过30 余年的共同努力,我国海水淡化技术有了长足进步和重大突破,尤其在中小型规模工程建设方面已与国外海水淡化先进国家处于相同水平。
目前我国已自主建成日产万吨级反渗透海水淡化装置,海水淡化工程正逐步进入大型化阶段。
据统计,我国海水淡化利用工程日产能从1999 年的0.64 万m3 增加到2003 年的3 万m3,但从2003 年起,特别是“十一五”以来,我国海水淡化迅速发展,海水淡化产能年均增长超过60%,现阶段我国海水淡化产能已达86 万m3/d。
已建、在建和近期筹建的工程已超过100 万m3/d[1]。
已建海水淡化装置主要分布在天津、浙江、河北、辽宁和山东等地,应用领域主要是电力、石油、钢铁和化工等行业,以及海岛上的市政供水,其中电力行业占56.72%,石油和化工占21.52%,其余依次是市政、钢铁、港务等。
1.2 主要技术特点海水淡化技术主要有热法和膜法两大类。
热法在我国的主流发展趋势是低温多效,优点是水质好,并可利用工厂余热或低品位热源,主要用于提供锅炉补给水和工艺纯水,低品位蒸汽或余热可利用于电力、钢铁、石化等企业。
我国自主建成了1.25 万m3/d 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。
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。