海水淡化的方法有哪些,海水淡化的主要方式( 五 )
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 。
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 。
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 。
流通电容吸附法
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 。
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 。
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
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